Оптическое сортирующее устройство Советский патент 1984 года по МПК B07C5/342 

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано для разделения минералов, а также деталей, сельско хозяйственных продуктов и других предметов по.оптическим свойствам: блеску, прозрачности, отражательной способности.

Известно устройство для сортировки материалов по.прозрачности, содержащее питатель, оптическую камеру, источник света, экран, фотоэлемент, приемник, логическое устройство и пневматический эжектор . для удаления куска из потока. j..

Недостатком такого устройства является невысокое качество сортировки вследствие наличия фона(поверхнйсти питателя).отражаясь от которого, световой поток, прошедший через прозрачную частицу, попадает на приемник и искажает сигнал от частицы.

Известно, также устройство для сортировки материалов по блеску включающее питатель, оптическую камеру в виде криволинейного желоба, фоточувствительные элементы, электронную схему принятия решения об удалении, удаляющий орган .

Недостатком данного устройства является низкая эффективность сортировки вследствие того, что устройство работоспособно при специальной ориентировке куска, т.е. при строго перпендикулярном расположении блестящей поверхности по отношению к освещающему лучу света, У подавляющего большинства сортируемых материалов расположение зеркально отражающих граней хаотично, что делает выделение зеркальной составляющей отраженного излучения в указанном устройстйе неэффективным.

s

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для сортировки минералов по отражательным свойствам, включающее питатель, конвейер, фотометрическую камеру, осветители, фоточувствительные элементы, электронный блок, вход которого соединен с выходами фоточувствительных элементов, а выходы каадого соединены с удаляющими органами, приемные бункеры.

Внутренняя поверхность фотомет- рической камеры выполнена светоотра: жаклдей, внутри камеры расположены осветители, фоточувствительные элементы, экраны для устранения попадания прямого света на фоточувствительные элементы и куски сортируемого минерала, фоновые пластины 2j .

Однако известное устройство не обеспечивает отделение сильно отражающих частиц от обладающих малой отражательной способностью, но прозрачных, проходя через которые,световой поток попадает на фотоэлементы и вызывает срабатьшание удаляющего органа, а вследствие этого ухудшается качество сортировки. Таким образом, недостатком известного устройства является ограниченность области применения, т.е. устройства могут быть использованы для сортировки только раздельно по определенным оптическим.свойствам,

по блеску, прозрачности, отражатель ной способности.

Целью изобретения является повы-щение точности сортировки.

Поставленная цель достигается тем что в оптическом сортирующем. . устройстве, состоящем из питателя, конвейера, фотометрической камеры, внутренняя поверхность которой выполнена светоотражающей, осветителя, фоточувствительньпс элементов, соединенных с входом блока управления, выходы которого соединены с входами удаляющих устройств, и приемных бункеров, фо тометрическая :камера снабжена перегородками, делящими ее на отсеки, и светопоглощаияцей ловушкой, при этом фоточувствительные элементы установлены во всех отсеках и светопоглощающая ловушка установлена на внутренней поверхности фотометрической камеры в зоне прямого попадания луча осветителя. Кроме того, поверхность отсека,

находящегося напротив осветителя, выполнена светопоглощавдщей.

Такая конструкция установки позволяет одновременно измерить оптические свойстваминерала (прозрачность, блеск, диффузное отражение), принимать решение об удалении куска из потока как по одному, какому либо оптическому свойству, так и по совокупности свойств, что приводит к расширению возможностей и эффективности фотометрической сепарации. Кроме того, предлагаемое устройство позволяет разделить материал на несколько продуктов с раз личными оптическими свойствами. На фиг. 1 приведено предлагаемое устройство для сортировки по оптическим свойствам;.на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - матрицы формирования мгновенного значения импульсов, соответствующих прозрачности, полупрозрачности, диффузному отражению или блеску зеркальному отражению). Устройство фиг. г) состоит из питателя 1, конвейера 2, фотометрической камеры 3, осветителя 4, фоточувствителькьк элементов 5-15, светопоглощающей ловушки 16, блока 17 управления, вход которого соединен с выходами фоточувствитепьных элементов 5-15, а выход сое динен с-удаляющикм органа 18-2J, приемных бункеров22-26, перегородок 27 и 28 с коаксиальными отверстиями 20 и 30, разделяющих фотометрическую каМёру на внешние отсеки 31 к 32 к внугрённий 33, которь й в свою.очередь перегородками 34 и разделяется на два отсека 36 и 37, Фоточувствительные элементы ус тановлены во всех отсеках, осветитель 4 вынесен зА. пределы фотометрической камеры, его оптическая ось параллельна плоскостям коаксиальных отверстий 29 и 30 и проходит через внутренний отсек 33. В зоне прямого попадания луча осветителя 4 установлена светопогло щакяцая ловушка 16 (выполненная, например в виде стакана или коробки, на внутреннюю поверхность которого нанесено светопоглощанлцее покрытие) поглощающая поток излучения в момент отсутствия куска в зоне освеще ния. Внутренняя поверхность отсека 36 выполнена светопоглощакядей, а внутренние поверхности отсеков 31, 32 .и 37 вьшолнены светоотражающими. Устройство работает следующим об .разоя. Куски сортируемого минерала 38 питателем 1 и конвейером 2 направляются в фотометрическую камеру 3. В момент прохождения кусков черна оптическую ось осветителя 4 их поверхность освещается узким пучком направленного света. В том случае, если кусок прозрачный (фиг. 3), основная доля первичного излучения 54 походит через него и попадает на фоточувствительные элементы 7-9 отсека 37,,а также возможно попадание излучения на фотоэлементы 5 и 6 отсека 31 и 32 или на любой фотоэлемент в отсеке 36. Если кусок полупрозрачный (фиг.З), падающий свет равномерно рассеива- ется во все направления и падает на фоточувствительные элементы 5-15 всех отсеков 31-33. Диффузно отражающий кусок (фиг.З) вызывает попадание света на фотоэлементы 5 и 6 либо обоих, либо одного из внешних отсеков 31 и 32 и на фотоэлементах 10-16 отсека 36, причем интенсивность падающего на все элементу излучения различна для элементов 5 и 6 и 10-15 всех отсеков 31-33. Диффузно .отражающий кусок (фиг.З) вызывает попадание света на фотоэлементы 5 и 6 либо обоих, либо одного из внешних отсеков 31 и 32 и на фотоэлементах 10-16 отсека 36, причем интенсивность падающего на все элементы излучения различна для этгементов 5 и 6 и 10-15. . Зеркально отражающий (блес) кусок вызывает появление сигнала на фотоэлементах 10-15 отсека 36, лричем сигнал может появиться либо на одном, либо на нескольких близрйс- i положенных фотоэлементах вследствие отсутствия интегрирования светового потока на светопоглощающей поверхности отсека 36, при этом отраженный световой поток не попадает в отсеки 31 и 32 и соответственно на фотоэлементы этих отсеков. Электрические сигналы фоточувствительных элементов каждого из отсеков обрабатываются отдельно в блоке 17 управления, где прк превышении сигналом, поступающим с фотоэлементов заданного уровня, вырабатывается сигнал, соответствующий тому или иному типу свойств сьфья. Такие сигналы накапливаются отдельно по каждому из оптических свойств (прозрачности, полупрозрачности, блеску, диффузному отражению) и при превьшении суммой этих сигнш ов по каждому из оптических свойств заданного для каждого типа уровня вырабатывается сигнал на удаление куска в предназначенный для него приемный бункер. Удале ше может производиться по сигналу, характеризующему любое на оптических свойств в отдельности, либо по комбинации этих свойств, В том случае, если производится разделение сырья в несколько продуктов в одну операцию, удаляющий :орган 20 отклоняет прозрачные частицы в приемный бункер 22, а удалякщий орган 21 отклоняет полупрозрачные частицы в приемный бумкер 23 удаляющий орган 18 отклоняет блестящие частицы в приемный бункер 24, удаляющий орган 19 откпоня ет диффузию отражающие частищы в приемный бункер 25. Если величина всех оптических .свойств частицы находится ниже заданного уровня, то траектория частицы не изменяется и частица посту пает в бункер 26. 5 Электронный блок предусматривает преимущественно выделение частиц с теми или-иными характерными для данного сырья оптическими свойствами во избежание одновременного срабатывания удаляющих органов по разным каналам. Изобретение позволяет расширить диапазон использования сортируняцих устройств путем создания унифицированных сепараторов, способных осуществлять сортировки по любому оптическому признаку и повысить эффективность разделения за счет использования С01ЮКУПНОСТИ оптических свойств минерапа, разделять в одну операцию сырье с разнъпчи оптическими свойствами.

1. ОПТИЧЕСКОЕ СОРТИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, состоящее из питателя конвейера, фотометрической камеры, внутренняя поверхность которйй выполнена светоотражающей, осветителя, фоточувствительных элементов, соединенных с входом блока управления, выходы которого соединены с входами удаляющих устройств, и приешше бункеры, отличающееся тем, что, с целью повышения точности сортировки, фотометрическая камера снабжена перегородками, делящими ее на отсеки и, светопоглощающей ло-. вушкой, при этом фоточувствнтельные элементы установлены во всех отсеках, а светопоглощающая ловушка установлена на внутренней поверхности фотометрической камеры в аоне прямого попадания луча осветителя.(Л 2, Устройство по п. 1, о т л и-с: чающееся тем, что поверхность отсека, находящегося напротив осветителя, выполнена светопоглощающей,