Устройство для фотометрической сортировки Советский патент 1982 года по МПК B07C5/342 

Изобретение относится к автоматической сортировке предметов, конкретно к устройствам для покускового обогащения минерального сырья фотометрическим способом.

Известно устройство для фотометрической сорт иров к и, преимущественно кускового сырья, содержащее источник излучения, связанный оптически через зеркальную призму, установленную с возможностью вращения, с фотопреобразователем, подключенным к разделяющему механизму через блок обработки информации, и подающий транспортер 1.

Недостатком известного устройства является значительное изменение разрушающей способности по ширине сканируемой зоны, отрицательно воздействующее на точность сортировки руд вкрапленной структуры.

Цель изобретения т- повышение зффективности сортировки.

Поставленная цель достигается тем, что устро1йство для фотометрической сортировки,содержащее источник излучения, связанный оптически .через зеркальную призмУ, установленную с возможностью.вращения, с фотопреобразователем, подключенным к разделяющему механизму через блок обработки информации, и подающий транспортер, имеет ограничительную диафрагму с отверстием, выполненным в форме усеченного круга с равными хордами, расположенными параллельно оси вргицения зеркальной призмы.

Расстояние между хордами составляет 0,7-1,0 номинального размера

10 вкраплений в кусках сырья, а диаметр - 1,15-1,45 указанного расстояния между хордами.

На фиг. 1 показано схематически устройство фотометрической сортиров15ки, общий вид; на фиг. 2 - ограничительная диафрагма с диаметром отверстия d и расстоянием между хордами h, вид спереди; на фиг. 3 - формы светового пятна, вкраплений на по20верхности куска руды и соответствующие для них импульсы на выходе фотопреобразователя для устройства без ограничительной диафрагмы, когда кусок находится в начале сканируемой

25 строки; н.а фиг. 4 - то же, когда кусок находится в конце сканируемой строки,- на фиг. 5 - формы светового пятна, вкраплений и соответствующие « импульсы для устройства с ограничительной диафрагмой, когда кусок находитая в начс1Лв.строки; на фиг, б то же, кргда кусок находится в кон,це ;строки. ; : ;.:... ;-,

Устройство фотометрической сортировки содержит СфигЛ) источник излучения 1, связанный оптически через зеркальную призму 2, установленную с возможностью вращения, с фотопреобразователем 3, подключенным к разрешающему механизму 4 через бЛок информации 5И узел управления 6/ подающий транспортер 7, ограничительную диафрагму 8 с отверстием, выполненным в форме усеченного круга с равными хордами, расположенными параллельно оси вращения зеркальной призмы, при этом расстояние между хордами составляет 0,7-1,0 номинальнога размера вкраплений в кусках сырья, а диаметр 1,15-1,45 указанного расстояния.между хордами, и фотокамеру 9.

Устройстёо работает следующим образом.

ЛУЧ источника излучения лазера 1 (фиг.1) через ограничительную диафрагму 8 направляется на -вращающуюся многогранную зеркальную при.зму 2, которая создает угловое перемещение отраженного луча и заставляет его сканировать по ширине контролируемой soHbi. Отраженный от контролируемой зоны луч попадает на смежную грань зеркальной призмы и от нее на фотопреобразователь 3, который осуществляет сканирование согласованно с источником света, т.е. оба они направляются зеркальной призмой одновременно на одну и ту же точку (пятно) на ленте транспортирующего органа 7. По мере вращения при-змы пятно движется поперек ленты из точки А в точку Б СФИГ.1). I .

Поворот одной грани призмы обеспечивает получение одной строки. Последующая грань Обеспечивает получение следующей строки и т.д. Куски руды, лежащие на ленте транспортирующего органа 7, проходят через зону, контролируемую сканирующей системой (источник излучения 1 - диафрагма 8 - призма 2 - фотопреобразователь 3), находящейся в фотокамере 9. Фотопреобразователь 3 преобразует отраженный от поверхности кусков и ленты световой поток в электрические сигналы и выдает их на блок обработки информации 5, в котором сигналы, характеризующие рудный кусок, анализируются, сравниваются с эталонными уровнями, установленными порогами, и по результатам анализа выдаётся сигнал на узел управления 6 разделяющего механизма 4. По сигналу управления электропневмоклапан производит сдув (изменение траектории) соответствующего куска.

Отверстие диафрагмы (фиг.2) имеет форму усеченного круга, причем хорды сечения расположены параллельно оси вращения призмы, а наибольшее расстояние ме)кду ними составляет 0,7-1,0 номинального размера вкраплений. Соотношение между диаметром отверстия d и расстоянием между хордами h изменяется в пределах 1,151,45 и пропорционально зависит от .величины изменения угла падения луча лазера на .грань зеркальной линзы 1,-1 (фиг.1).

Графики на фиг.3-6 поясняют процессы, происходящие в устройстве.

При отсутствии диафрагмы (фиг.З) и нахождении светового пятна в начале сканируемой строки т. А (фиг.1) угол падения луча на зеркальную призму равен i, размеры пятна определяются диаметром луча лазера и степенью размывания пятна в зависимости от величины i..,. В результате оптического взаимодействия светового пятна и вкраплений на выходе фотопреобразователя получается форма импульса (фиг.З) с крутизной переднего фронта t и глубиной модуляции А.,.

По мере движения светового пятна от т. А к т. В (фиг.1) вследствие увеличения угла падения луча лазера на зеркальную призму от i до пятно все более вырождается в эллипс, т.е. размывается по большой оси .эллипса (по линии сканирования) . Уменьшается контрастHocjb освещенности поверхности куска, увеличивается длительность крутизны фронта импульса, f cf / уменьшается глубина модуляции А-1 А.. (фиг.4, кусок находится ближе к концу сканируемой строки)-, и, следовательно, ухудшается разрешающая способность устройства.

Введение ограничительной диафрагмы с отверстием, имеющим форму усеченного круга, позволяет уменьшить степень размывания пятна, улучшить контрастность освещенности поверхности кусков, повысить качество анализа вкрапленностей. Из сравнения фиг.З и 6 (угол падения луча лазера на зёрка.рьную призму i() следует, что- tj, t V А j А-,, т.е. увеличивается разрешающая способность устройства. Переход светового пятна по. длине сканируемой строки из- т. А в т. В (фиг.1) сопровождается размыванием пятна по большой оси эллипса (по направлению сканирования) аналогично устройству без ограничи-тельной диафрагмы, т.е. t Т4 АЗ А4 (фиг.5 и 6) . Однако степень этого размывания и соответственно ухудшение разрешающей сггособности по длине строки значительно меньше (сравнение фиг. 3-4 и 5-6). Введение диафрагмы улучшает разрушающую способность устройства на 15-20% и на 10-15% улучшает ее равн мерность по длине сканируемой строkH что позволяет повысить эффективность, точность сортировки кускового минерального сырья вкрапленной текстуры. формуда изобретения 1., Устройство для фотометрическо сортнровкн, преимяцественно кусково i7b сырья, содержащее источник излучения, связанный оптически через 3е «сильную призму, установленную с воз можностью вращения, с фотопреобра;эойателем,подключённымк разделяющему механизму через блок обработки . информации, и подающий транспортер, отли чаюце.еся тем, что, с целью повышения эффективности сортировки, оно имеет ограничительную диафрагму с отверстием, выполненным в форме усеченного круга с равными кордами, расположеннь ш паргшлельно оси вращения зеркальной призмы. 2. Устройство по П.1, от л и чающееся тем, что расстояние между хордами составляетО,7-1,0 номинального размера вкраплений в кусках сырья;;, а диаметр - 1,15-1,45 указанного расстояния между хордами, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе. 1. Патент Великобритании:W1152407, кл. G 01 N 21/48, 19€8.

I

А

cpueff