Способ фотометрической сепарации кусковых материалов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН еэ В 03 В 13/ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ САНИЕ ИЗОБРЕТЕН Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) (5) СПОСОБ ФОТОМЕТРИЧЕСКОЙ СЕПА"РАЦИИ КУСКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ, включающийподачу кусков в зону осмотра, измерени отражательной способности кусковна фоне поверхности отражения и разделение кусков на сорта, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повыщения точности разделения за счет устранения отрицательного влияния различия крупности сепарируемых кусков,влияния ориентации кусков относитель"но датчика, а также расширения Функциональных возможностей, производятвторое измерение отражательной способности кусков на фоне второй поверхности отражения, которая параллельнапервой и отличается от нее по отражательной способности, регистрируютсигналы, пропорциональные изменениямотражательных способностей обоих поверхностей отражения в моменты прохода по ним куска, а разделение кусковна сорта производят по величине отноалор,5 060/22-0302,8108,83. Бюл. Мф 31Новиков, В.И. Ревнивцев,исоа, В,Р. Лаубган, Л.П. ЧерМ,Е. Царегородцев, А.В. Коий и П,Т, Берсеневсоюзный ордена Трудового Красмени научно-исследовательскийный институт механическойи полезных ископаемых и Научводственное объединение "Сибвтоматика".232.72(088,8)Мокроусов В.А., Ликеев В.А.рическое обогащение нерадиоруд. М., "Недра", 1969,е Радиоме активны 4 внивцев В.В. Фотоз ка - новый перспек ащения неметаллоруд паемых, Обзор. М., йматериалов.", 1968 и) ектронная ивный меных полез- "ЦНИИТЭИс. 29-31 2. Ре сортиров тод обог(21) 32 (22) 25 (46) 23 (72) 8. Г,А. Де ницкий, рончевс (71) Вс ного Зн и проек обработ но-прои цветмет (53) 62 (56) 1 О 1036383Изобретение относится к способам Фотометрической сепарации кусковых материалов и может быть использовано в технологии и в устройствах для разделения минерального сырья. ,5Фотометрическая сепарация основана на использовании различий разделяемых компонентов полезных ископаемых или любых других предметов в их отражательной способности, Для этого све ;товой поток от источника света направляют на,какую-либо поверхностьфон ) а диффузно отраженный от нее свет регистрируют Фотодатчиком. При вне" сении сепарируемых кусков в прост ранство между фотодатчиком и фоном изменяется значение отраженного све-, тового потока и величина электрического сигнала с датчика.Известен способ Фотометрической 20 сепарации с использованием лазера в качестве источника света и быстродействующей сканирующей системы, Сканирующая система обеспечивает осмотр монослоя кусков руды, располагающих ся на плоской конвейерной ленте, дви" жущейся через камеру осмотра. Лента является также фоном, на котором производится определение наличия куска и его .размера, Отраженный от кусков световой лоток улавливается фотоэлементами и преобразуется в электрический сигнал, характеризующий отражательную способность участка поверхности куска. Этот сигнал поступает в электронно-выяислительную машину35 ЭВИ). ЭВМ обрабатывает всю полученную информацию о каждом куске, т,е. его местоположение на ленте, размер, отражательную способность40 . отдельных участков и всей его поверхности, расчитывает место и время схода куска с ленты и принимает ре" шение о необходимости его выделения на основе заранее заложенных в про" грамму критериев. Информация о каж" дом куске сохраняется в памяти ЭВИ до"момента выделения куска исполнительным механизмом Г 1 .Недостатком известного способа является сложность электронной и механической частей устройства, что обуславливает его высокую стоимость.Известен способ, включаоций подачу кусков в зону осмотра, измерение отражательной способности кусков на 55 фоне поверхности отражения,и разделе.ние кусков на сорта по величине их ;отражательной способности. Для под" Держания стандартных отражательнйх свойств поверхности отражения исполь-. зована лента, которая постоянно промывается с помощью брызгал и очищается вращающейся щеткой 2 ,Способ обладает существенными недостатками, снижающими точность определения отражательной способности поверхности кусков и их последующего разделения. Один иэ недостатков заключается в том, что величина сигна" ла, поступающая от,освещенного куска,зависит не только от его отражательной.способности, но и от его размера. Так, сигналы, полученные от двух кусков, один из которых имеет меньшую отражательную способность, чем другой, но большую площадь, могут оказаться одинаковыми по величине, Второй недостаток заключается в том, что величина сигнала зависит от расстояния между куском и Фотодатчиком, Куски, находя" щиеся ближе к фотодатчику, будут создавать сигналы большие; чем куски та" кого же размера и с такой же отравательной способностью, находящиеся даль.ше от Фотодатчика, Третий недостаток заключается в том, что рассматриваемый способ не позволяет из смеси кусков с различной величиной отражательной способности от минимальной до максимальной )выделять за одну операцию куски с промежуточной величиной отражательной способности. Выделение таких кусков приходится проводить в две стадии: в первой - выделять куски с большей отражательной способностью, а во второй - с меньшими, производя для этого смену фоновых поверхностей.Целью изобретения является повыше" ние точности разделения эа счет устранения отрицательного влияния различия крупности сепарируемых кусков, влияния, ориентации кусков относительно датчика, а также расширения функциональных возможностей.Поставленная цель достигается тем, что производят второе измерение отражательной способности кусков на Фоне второй поверхности отражения, кото" рая параллельна первой и отличается от нее по. отражательной способности, регистрируют сигналы, пропорциональные изменения отражательных способностей обоих поверхностей отражения в моменты прохода по ним куска, а разделение кусков на сорта производят по величине отношения зарегистрированных сигналов.383 . 1ния, при перемещении по одной траектории создадут сигналы, представленные в таблице и на эпюре (Фиг. 3) Ка 1 с видно из данных таблицы, куски с коэффициентами отражения 0,4, 0,5 и О,б создадут в Фотодатчиках 7 и 8 сигналы противоположных электрических знаков и по этому признаку логическим блоком 10 и исполнительным механизмом 11 могут быть отделены от других минеральных кусков. Различная крупность кусков вызовет пропорцяональНое снижение или увеличение амплитуды сигналов без изменения их электрического знака,Э . 1036На фиг. 1 представлена схема устройства для реализации способа; наФиг. 2 " схема эоны измерения, а наФиг. 3 - пример условного распределе"сия .значений отражательной спесобности ( коэффициентов диЯузного отражения ) кусков минеральной смеси и показаны эпюры сигналов от них, полученные с Фотодатчиков.Устройство содержит загрузочный 1 Обункер 1, вибрационный питатель 2гравитационный питатель 3, фоноьыеповерхности 4 и 5, источник б света,Фотодатчики 7 и 8, блок 9 задержкисигнала, блок 10 логической обработ 15ки сигналов, исполнительное устройстао 11 и сборники 12 и продуктовсепарации.Пусть например, необходимо изсмеси минеральных кусков имеющих ус 20ловные коэффициенты отражения 0,2;0,3; 0,4; 051 0,6, 0,7 и 0,8, выделить куски, имеющие коэффициентыотражения 0,4; 05 и 0,6 или одинизних, 25Производят загрузку смеси в бункер 1 и вибропитателем 2 и гравитационным питателем 3 подают куски 14по одному в зону измерения. В зонеизмерения под траекторией движениякусков устанавливают последовательно30две Фоновые поверхности 4 и 5, параллельные друг другу и имеющие коэффициенты отражения соответственно 0,7и 0,3. Фоновые поверхности освещаются рассеянным светом, создаваемымисточником 6 света. Измерение диффузно отраженного от Фоновых поверхностей 4 и 5 светового потока осуществляется соответственно Фотодатчиками 7 и 8, установленными на одинаковом расстоянии от Фонов 4 и 5 и имеющими одинаковую чувствительность .слинейной характеристикой в рабочемдиапазоне световых сигналов,При перемещении кусков в пространстве, между Фоновыми поверхностями 4,5 и Фотодатчиками 7, 8 от каждого изних будет зарегистрировано два различных.по амплитуде сигнала. Амплитуда сигналов определится цветом куска, его размером и ориентацией относительно фотодатчиков 7 и 8.Куски одинакового размера но име 1,ющие различные коэффициенты отражеДля отделения кусков с зацанными нами коэффициентами отражения 0,4, 0,5 и 0,.6 необходимо ввести задержку сигнала фотодатчика 7 на время, необ. ходимое для перемещения анализируемого куска или его части в зону измерения фотодатчиком 8 и провести определение отношения полученных сигналов в логическом блоке 10. Величины 3,0, 1,0 и 0,33, равные ,отношению. величин сигналов от Фото" датчиков 7 и 8, будут соответственно характерны для кусков с коэффициента- ми отражения 0,4, 0,5 и 0,6. Любая из этих величин, соответствующая заданному нами заранее в логическом блоке 10 уровню, может быть использована для управления работой исполнительного устройства 11 и выделения кусков с определенным коэффициентом отражения в сборник 13, Отношения величин сигналов измерений отражательной способ" ности кусков может быть получено как при делении величины. первого сигнала на величину второго сигнала, так и наоборот, в зависимости от задания. Возможны и другие варианты реализации способа. Например, с применением одного фотодатчика. В этом случае, электронными средствами запоминается сигнал, полученный от куска при его прохождении мимо первой фоновой поверх" ности 4, а через промежуток времени, необходимый для прохождения куска мимо второй фоновой поверхности 5, производится анализ первого сигнала совместно со вторым.1036383 Изменение сигналов фотодатчика при прохождении кусков с различными коэффициентами отражения светаКуски Отношение сигналов Электрический сигнал Условные ко"эффициентыотражениясвета кусками с датчика 7 с датчика 8 знак отношения величинаотношения знак велисиг- чина нала сиг- нала величина сигнала знак сиг" нала 5,0 3,0 1,0 0,33 0,2 1 0,2 2 0,3 3 04 4 0 5 5 0,6 6 0 7 7 0,8ю иа аювеюи ив вююиаи ююгииююв Использование способа Фотометрической сепарации по сравнению с существующими обеспечивает увеличение точности определения отражательной способности куска за счет снижения влияния его размера и ориентации относительно Фотодатчика расширение диапазона крупности обрабатываемых на одном сепараторе продуктов, что упрощает предшествующие сепарации технологические операции; выделение куе" ков с заданными коэффициентами отражения за одну операцию, даже при на"40 личии кусков с большими и меньшими коэффициентами отражения, что умень" шает количество технологических операций и снижает себестоимость фото- метрической сепарации, снижение требо- ваний к питающим устройствам, которые в значительной иере определяют габариты, металлоемкость и себестоимость сепараторов.Увеличение точности определения 0 отражательной способности ( цветаюее ев а ивив кусков, при снижении стоимости обору" дования и уменьшении количества тех" нологических операций, позволяет расширить область применения Фотометрической сепарации. Экономические пре" имущества способа, обеспеченные тех" нологическими воэможностями, выразят" ся в снижении стоимости сепараторов на 30-504 и снижении расхода воздуха на 50-804, от сокращения числа срабатываний электропневматических устройств за счет увеличения точности определения цвета кусков и сокращения количества технологических операций, что особенно важно при извлечении редко встречающихся драгоценных и полудрагоценных минералов.Способ может быть использован также и для сортировки томатов, лимонов, рыбы по ее окраске )и многих других сельскохозяйственных и пищевых продук" тов, а также для сортировки или отбраковки изделий электронной и машиностроительной промышленности.ная,Филиал Составитель А. Онищенколева Техреду О.Неце КТираж 580 ПИ осударственного комитета СССРделам изобретений и открытийМосква Ж-Я Раушская наб. д.1 П "Патент", г. Ужгород, ул. Прае акаренко4 ВВ