Способ сортировки кристаллов Советский патент 1989 года по МПК B07C5/342 

1

Изобретение относится к автоматизации процессов разделения материалов по оптическим свойствам и может быть использовано в устройствах для сортировки штучных объектов, например кристаллов.

Цель изобретения - повышение точности сортировки.

Необходимость учета размеров или массы кристаллов можно показать следующим образом.

При сортировке объектов по оптическим характеристикам материалов выходным параметром служит оптическая плотность

D 0,43a ,(1)

где а - показатель поглощения среды;

I - геометрическая длина пути светового луча в среде.

Основной характеристикой материала является показатель поглощения а, или уровень прозрачности, отражающий степень чистоты материала или его состав. Поэтому при проведении сортировки объектов по оптическим характеристикам, помимо изменения светового потока внутри объекта

D lg-3

(2)

падающий световой поток; ф - рассеянный световой поток, необходимо учитывать и фактическую толщину исследуемого объекта 1. С этой целью для исследований приготавливают образцы заданной толщины.

При сортировке природных кристаллов изготовление образцов нецелесообразно. Возможное ограничение различий размеров объектов производят путем отсеивания ряда размерных фракций на ситах с калиброванными отверстиями, однако и просеянный материал имеет значительный разброс размеров объектов внутри ситовых классов. При просеивании, например, алмазов применяются сита с относительным шагом диаметров отверстий около 0,2: 01,2 мм; 5 1,6 мм, 2,0 мм; 02,4 мм и т.д. Нужно учитывать и несовершенство самой процедуры просеивания. Практически в каждом ситовом классе встречаются кристаллы, отличающиеся по размерам более чем в два раза, а по объему - в восемь раз.

В связи с этим показатель ослабления вещества кристалла определяется с очень низкой точностью.

(Я

4 tsS

СП

со

Геометрическую длину пути светового луча в среде (С) можно приближено найти на основании измерения объема или массы объектов

,

(3)

где У- объем объекта; -ки- масса объекта; о- плотность вещества объекта. Тогда искомый показатель поглощения среды или уровень прозрачности

(4)

Сигналы с датчиков 2 и 3 поступают в блок управления 6 исполнительным механиз- мом 4, который направляет объект в cooTj ветствии с принятыми сигналами, по одной из возможных траекторий устройства вывода объектов 5.

10Формула изобретения

Способ сортировки кристаллов, включающий поштучную их подачу в зону контроля, облучение кристаллов световым потоком, ,3- 2,31g-|-y

вариация массы объГктов приводит к пог 15

решности определения а. Например, двухкратное отклонение массы объекта от номинала вызывает 26-процентную погрешность показателя поглощения.

На чертеже представлена блок-схема устройства, реализующего способ.

Устройство содержит узел подачи 1, датчик массы 2, фотодатчик 3, исполнительный механизм 4, узел выхода объектов 5. Датчик массы 2 и фотодатчик 3 соединены с блоком управления 6.

Устройство работает следующим образом .

Узел подачи 1 подает объекты к датчику массы 2, формирующему электрические сиг20

сеянного излучения и разделение кристаллов по степени их прозрачности, отличающийся тем, что, с целью повышения точности сортировки, дополнительно измеряют массу кристаллов и степень прозрачности а определяют по следующему соотношению:

,31gР- пгде

25

-киинтенсивность падающего светово- вого потока;

интенсивность рассеянного светового потока;

плотность вещества кристалла; масса кристалла.

налы, пропорциональные массе каждого сортируемого объекта. Затем объекты проходят через фотодатчик 3.

Сигналы с датчиков 2 и 3 поступают в блок управления 6 исполнительным механиз- мом 4, который направляет объект в cooTj ветствии с принятыми сигналами, по одной из возможных траекторий устройства вывода объектов 5.

10Формула изобретения

Способ сортировки кристаллов, включающий поштучную их подачу в зону контроля, облучение кристаллов световым потоком, ре15

15

20

сеянного излучения и разделение кристаллов по степени их прозрачности, отличающийся тем, что, с целью повышения точности сортировки, дополнительно измеряют массу кристаллов и степень прозрачности а определяют по следующему соотношению:

,31gР- пгде

5

-киинтенсивность падающего светово- вого потока;

интенсивность рассеянного светового потока;

плотность вещества кристалла; масса кристалла.

Изобретение относится к автоматизации процессов разделения материалов по оптическим свойствам и может быть использовано в устройствах для сортировки кристаллов. Изобретение позволяет повысить точность сортировки за счет учета массы (размера) обрабатываемого объекта, для чего кроме регистрации интенсивности падающего и рассеянного излучения определяют массу сортируемых кристаллов. Степень прозрачности определяют по соотношению, приведенному в описании изобретеения. 1 ил.