Оптическое сортирующее устройство

 

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 ,

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

09l (111 (д(1 В 01 С 5/342

Ф" . 3 4, ъ ц

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ (21) 35ббб63/22-03 (22) 11.03.83 (46) 23,05.84, Бюл, N 19 (72) Е.Ф, Цыпин, С,Г, Комлев, В.Я. Потапов, P.Е. Ширяев и 10.А. Шварте (71) Свердловский ордена Трудового

Красного Знамени горный институт им. В.В. Вахрушева (53) 621.928(088.8) (56) 1, Ревнивцев В.И. Фотоэлектронная сортировка — новый перспективный метод обогащения неметаллорудных полезных ископаемых. Обэор.

И., ЦНИИСТРОМ, 1966, с, 26.

2. Мокроусов В.А., Лилеев В.А.

Радиометрическое обогащение нерадиоактивных руд. М,, "Недра", 1979, с. 114-115 (прототип). (54)(57) 1, ОПТИЧЕСКОЕ СОРТИРУЮЩЕЕ

УСТРОЙСТВО, состоящее из питателя конвейера, фотометрической камеры, внутренняя поверхность которбй выполнена светоотражающей, осветителя, ( фоточувствительных элементов, соеди" ненных с входом блока управления, выходы которого соединены с входами удаляющих устройств, и приемные бункеры, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности сортировки, фотометрическая камера снабжена перегородками, делящими ее на отсеки и, светопоглощающей ло вушкой, при этом фоточувствительные элементы установлены во всех отсеках, а светопоглощающая ловушка установлена на внутренней поверхности фотометрической камеры s эоне прямого попадания луча осветителя,.

2, Устройство по п. 1, о т л и-ч а ю щ е е с я тем, что поверхность отсека, находящегося напротив осветителя, выполнена светопоглощаю-: щей, 1093365

20

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может бьггь 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 эжектов. „ для удаления куска из потока.

Недостатком такого устройства яв" ляется невысокое качество сортировки вследствие наличия фона(поверхнбсти питателя),отражаясь от которого, све. / товой поток, прошедший через прозрачную частицу, попадает на приемник и искажает сигнал от частицы.

Известно. также устройство для сортировкй материалов по блеску,включающее питатель, оптическую камеру в виде криволинейного желоба, фоточувствительные элементы, электронную схему принятия решения об удалении, удаляющий орган (11 .

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 материа. лов расположение зеркально отражающих граней хаотично, что делает выделение зеркальной составляющей отраженного излучения в укаэанном уст" ройстые неэффективным.

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

Внутренняя поверхность фотомет- . рической камеры выполнена светоотра.. жающей, внутри камеры расположены осветители, фоточувствительные эле-, менты, экраны для устранения попа" дания прямого света на фоточувствительные элементы и куски сортируемого минерала, фоновые пластины(2) .

Однако известное устройство не обеспечивает отделение сильно отражающих частиц от обладающих малой отражательной способностью, но прозрачных, проходя через которые1световой поток попадает на фотоэлементы и вызывает срабатывание удаляющего органа, а вследствие этого ухудшается качество сортировки.

Таким образом, недостатком известного устройства является ограни. ченность области применения, т.е, устройства могут быть использованы для сортировки только раздельно по определенным оптическим. свойствам, по блеску, прозрачности, отражательной способности, Целью изобретения является повышение точности сортировки.

Поставленная цель достигается тем, что в оптическом сортирующем. устройстве, состоящем из питателя, конвейера, фотометрической камеры, внутренняя поверхность которой выполнена светоотражающей, осветителя, фоточувствительных элементов, соединенных с входом блока управления, выходы которого соединены с входами удаляющих устройств,и приемных бункеров, фотометрическая:камера снабжена перегородками, делящими ее на отсеки, и светопоглошающей 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 светопоглощающей.

Такая конструкция установки поз" воляет одновременно измерить оптические свойства минерала (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 воэможностей и эффективности фотометрической сепарации. Кроме того, предлагаемое устройство позволяет разделить ма1093365

55 териал 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. 1) состоит из питателя 1, конвейера 2, фотометрической камеры 3, осветителя 4, фоточувствительных элементов 5-15, светопоглощающей.ловушки 16, блока 17 управления, вход которого соединен с выходами фоточувствительных элементов 5-15 а выход сое динен с"удаляющими органами 18- 21, приемных бункеров:: 22-26, перегородок 27 и 28 с коаксиальными отверстиями 20 и 30, разделяющих фотомет» рическую камеру на внешние отсеки

3I и 32 и вну."ренний 33, который в свою. очередь перегородками 34 и 35 разделяется на два отсека 36 и 37.

Фоточувствительные элементы установлены во всех отсеках, освети-. тель 4 вынесен зй.пределы фотометрической камеры, его оптическая ась параллельна плоскостям коаксиальных отверстий 29 и 30 и проходит через внутренний отсек 33.

В зоне прямого попадания луча осветителя 4 установлена светопогло щающая ловушка 16 (выполненная, например в виде стакана или коробки, на внутреннюю поверхность которого нанесено светопоглощающее покрытие), поглощающая поток излучения в момент отсутствия куска в зоне освещения.

Внутренняя поверхность отсека 36 выполнена светоноглощающей, а внут-. ренние поверхности отсеков 31, 32 ,и 37 выполнены светоотражающими.

Устройство работает следующим об.разом.

Куски сортируемого минерала 38 с питателем 1 и конвейером .2 направляются в фотометрическую камеру 3.

В момент прохождения кусков через оптическую ось осветителя 4 их поверхность освещается узким пучком направленного света. В том случае, если кусок прозрачный (фиг. 3), основная доля первичного излучения

45 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.3), падающий свет равномерно рассеива ется во все направления и падает на фоточувствительные элементы 5-15 всех отсеков 31-33.

Диффузно отражающий кусок (фиг,3) вызывает попадание света на фотоэлементы 5 и 6 либо обоих, либо одного иэ внешних отсеков 3! и 32 и на фотоэлементах 10-16 отсека 36 ° причем интенсивность падающего на все элементц излучения различна для элементов 5 и 6 и 10-15 всех отсеков 31-33.

Диффузно .отражающий кусок (фиг.3) 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 элементов 5 и 6 и 10-15.

Зеркально отражающий (блес .) ку-. сок вызывает появление сигнала на фотоэлементах 10-15 отсека 36, дричем сигнал может появиться либо на одном, либо на нескольких близрасположенных 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 обраба. тываются отдельно в блоке 17 управления, где при превышении сигналом, поступающим с фотоэлементов заданного уровня, вырабатывается сигнал, соответствующий тому или иному типу свойств сырья, Такие сигналы накапливаются отдельно по каждому иэ оптических свойств (прозрачности, полупрозрачности, блеску, диффузному отражению) и при превышении суммой этих сигналов по каждому из оптических свойств заданного для каждого типа уровня вырабатывается сигнал на удаление куска в предназначенный для него приемный бункер.

Удаление может производиться по

1093365 сигналу, характеризующему любое иэ оптических свойств в отдельности, либо по комбинации этих свойств.

В том случае, если производится разделение сырья в несколько продуктов в одну операцию, удаляжщий

:орган 20 отклоняет прозрачные частицы в приемный бункер 22, а удаляющйй орган 21 отклоняет полупрозрачные частицы в приемный бункер

23, удаляющий орган 18 отклоняет блестящие частицы в приемный бункер 24, удаляющий орган 19 отклоняет диффузию отражающие частицы в приемный бункер 25.

Если величина всех оптических .свойств частицы находится ниже заданного уровня, то траектория частицы не изменяется и частица поступает в бункер 26 °

Электронный блок предусматривает преимущественно выделение .rÿñтиц с теми или иными характерными для данного сырья оптическими

5 свойствами во . избежание одновременного срабатывания удаляющих органов по разнь1м каналам.

1О Изобретение позволяет расщирить диапазон использования сортирующих устройств путем создания унифициро" ванных сепараторов, способных осуществлять сортировки IIo a oIITH

15 ческому признаку и повысить эффективность разделения эа счет использования совокупности оптических свойств минерала, разделять в одну операцию сырье с разными оптическими

20 свойствами, 1093365

Фиг.Я

Составитель И.Назаркина

ТехредС.Легеза КорректорА,Тяско

Редактор В.Иванова

Тираж 589 Подписное

ВНИИПИ Государственного ковытета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., д. 4/5

Заказ 3337/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4