Сепаратор для сортировки прозрачных объектов Советский патент 1992 года по МПК B03B13/02 

(Л

С

Сущность изобретения: устройство содержит 1 узел подачи сортируемых объектов

Изобретение относится к устройствам для сортировки прозрачных объектов.

Известен сепаратор для сортировки прозрачных объектов содержащий узел подачи сортируемых объектов в рабочую зону оптической камеры, осветитель с направленным в рабочую зону световым пучком фоточувствительный элемент и блок формирования управляющего сигнала, связанный выходом с входом исполнительного механизма, кинематически соединенного с бункерами концентратов и хвостов.

Недостатками известного устройства являются невысокие технологические возможности.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема сепаратора, на фиг. 2 показан вариант выделения локальных телесных углов в оптической камере с помощью радиальных

перегородок; на фиг 3 - электрическая схема сепаратора; на фиг 4 и 5 дано пояснение принципа измерения оптических характеристик кусков г помощью сепаратора

Сепаратор (фиг 1) имеет узел I подачи сортируемых объектов оптическую камеру 2 осветитель 3 с направленным световым пучком 3, фоточувствительные элементы 4 электронную схему 5 принятия решения об удалении сортируемого объекта, исполнительный механизм 6, бункеры 7 концентратов и хвостов, инструментальные дифференциальные усилители 8, диоды 9 инверторы 10, диоды 11, сумматор 12 делитель 13 напряжения, сумматор 14 дифференциальный усилитель 15 масштабный усилитель 16, пороговый элемент 17 и блок

18формирования управляющего сигнала

На фиг 2 также показаны перегородки

19и отверстия 20 для прохождения сортируемых объектов

VI

О

Ю 00 Os

На фиг. 4 приведен пример выполнения практической схемы электронной части сепаратора. Локальные телесные углы измерения либо создают равномерным расположением фоточувствительных эле- ментов в светопоглощающей оптической камере (расположение фоточувствительных элементов в светопоглощающей оптической камере показано на фиг. 2), либо опти- ческую камеру со светоотражающей поверхностью разделяют перегородками 19, радиально расходящимися отточки положения объекта в момент измерения, на отсеки, соответствующие отдельным телесным углам измерения (фиг. 5). Оптическая камера приведена в плане на уровне линии освещающего пучка света, отверстие для прохождения объекта обозначено позицией 20.

Число п локальных телесных углов вы- бирается исходя из требуемой точности сортировки (при большей требуемой точности возрастает), формы разделяемых объектов и соотношения между размером микрограни и диаметром сканирующего луча (для про- стейшей шарообразной формы объектов до- статочно, чтобы п 2), для объектов сложной формы с большим числом микрограней и при условии, что средний размер микрограни меньше диаметра сканирующего луча, число п может быть выбрано достаточно большим, соотношения размера объекта и диаметра сканирующего луча (для малых объектов, близких к диаметру сканирующего луча число п невелико),

Для пояснения принципа работы сепаратора рассмотрим пример (фиг. 4, 5). Измерение интенсивности рассеянного излучения производится, например, в четырех направлениях (i 1, 2, 3, 4).Для прозрач- ного кристалла неправильной формы индикатриса рассеяния (пространственное распределение интенсивности рассеянного излучения) имеет неравномерный неправильный характер, т.е. рассеяние преобла- дает в одном из направлений, в частности в Т 4. Если определить среднюю интенсивность (радиус 1), найти отклонения Д h - lo. и просуммировать по модулю, то будет получена сумма модулей отклонений АПр

1 Ui-lol ЈlAll.

л

Для полупрозрачного, т.е. матового кристалла неправильной формы индикат- риса рассеяния имеет равномерный характер, отклонения Ai h- lo значительно меньше, чем в случае прозрачного кристалла. Сумма модулей отклонений А

полупр

Hi -ip NEiA1

тоже значительно меньше, чем АПр, т.е.

2lAil E lA il.

Работа сепаратора осуществляется следующим образом.

Объекты узлом I подачи сортируемых объектов транспортируются в оптическую камеру 2, где освещаются осветителем 3 с направленным световым пучком, свет рассеивается и интенсивность рассеянного в разные стороны излучения преобразуется в электрические сигналы напряжения фоточувствительными элементами 4 каждого из п каналов измерения. Сигналы всех фоточувствительных элементов 4 суммируются узлом 12, выход которого нагружен на делитель 13 напряжения.

С выхода делителя 13 получается сигнал, пропорциональный средней интенсивности рассеянного излучения для всех сигналов, получаемых с элементов 4. расположенных в камере осмотра. В масштабном усилителе 16 производится формирование опорного сигнала задания, предоставляющего собой произведение сигнала средней интенсивности рассеянного излучения, поступающего с выхода делителя 1, на коэффициенты Ку 5 - определяющий уровень граничного задания при сортировке.

Сигналы напряжения фоточувствительных элементов 4 по каждому каналу отдельно вычитаются из среднего сигнала по всем каналам в соответствующем усилителе 8. т.е. в усилителях 8 произеодится определение отклонений уровней сигналов каждого канала по отношению к среднему уровню сигнала. Далее отклонения или разность уровней сигналов преобразуется в модуль (абсолютную величину) отклонений посредством цепочек, состоящих одна из диода 9, другая из инвертора 10 и диода 11. Затем абсолютные уровни отклонений по всем каналам измерения складываются в сумматоре 14, т.е. определяется их сумма. Далее суммарный сигнал, пропорциональный среднему значению интенсивности рассеянного излучения для всех каналов, усиленный с коэффициентом усиления Ку 5, и сигнал, пропорциональный модулю суммы разности сигнала с измерительных каналов, поступает на дифференциальный усилитель 15 схемы принятия решения об удалении. Здесь формируется сигнал, который является носителем разделительного признака, на основании которого осуществляется разделение сортируемых минералов при превышении суммой отклонений (сигнал узла 14 опорного сигнала задания (сигнал усилителя 16). Усилитель 15 выдает сигнал на пороговый .элемент 17, где производится путем изменения опорного напряжения выбор режима выделения того или иного вида минерала (прозрачного, белого или темного). В случае превышения опорного напряжения элемент 17 выдает сигнал на блок 18, который формирует сигнал управления исполнительным механизмом 6 на удаление объекта из потока в один из приемных бункеров 7.

Использование изобретения расширяет технологические возможности устройства.

Формула изобретения Сепаратор для сортировки прозрачных объектов, содержащий узел подачи сортируемых объектов в рабочую зону оптической камеры, осветитель с направленным в рабочую зону световым пучком, фоточувствительные элементы, блок формирования управляющего сигнала, связанный выходом с входом исполнительного механизма кинематически соединенного с бункерами концентратов и хвостов, отличающий- с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей, он снабжен инструмента л ьными дифференциальными

о а. &

. tf „ .«п.м. ьдиДЬаг ..

Чусилителями, диодами, инверторами, сумматорами, делителем напряжения, масштабным усилителем, дифференциальным усилителем и пороговым элементом, а фоточувствительные элементы равномерно расположены в рабочей зоне осветителя под одинаковыми телесными углами относительно сортируемых объектов, при этом выходы фоточувствительных элементов

соединены с первыми входами инструментальных дифференциальных усилителей и входами первого сумматора, соединенного выходом с входом делителя напряжения, выход которого связан с входом масштабного усилителя и вторыми входами инструмен- тальных дифференциальных усилителей, соединенных выходами с катодами первых диодов и анодами вторых диодов, которые катодами подключены к входам соответствующих инверторов, выходы инверторов и аноды первых диодов соединены с входами второго сумматора, который выходом связан с первым входом дифференциального усилителя, выход масштабного усилителя

подключен к второму входу дифференциального усилителя, который выходом через пороговый элемент соединен с входом блока формирования управляющего сигнала.

Фиа. 1

5«эсо

СМ

со

г

СМ

Поток осдеицения i-1

Составитель Е.Цыпин Техред М.Моргентал

А

Фиг. 5

Корректор и.Муска