光度揀選機簡稱光選機,其工作原理是以物料不同的光反射特性為依據。此類揀選機種類繁多,是各類揀選機中種類最多的一種。它不僅在礦業有廣泛的套用,在其它行業,如化工、機械、煤炭、建材、食品、糧食等部門均有廣泛套用。此類揀選機套用效果好,指標穩定。是套用最為成功的一類揀選技術。
基本介紹
- 中文名:光照揀選機
- 外文名:photometric sorter
- 原理:物料不同的光反射特性
- 套用:礦物揀選
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光照揀選原理
光度揀選法,簡稱光選法。所謂的顏色分選,乃是習慣稱謂,實質都是光性分選。因為顏色是光的一種屬性,沒有光就不會有顏色。當物體受到光照時,物體便會有各種特徵色產生,但特徵色仍取決於施照體的顏色。例如,一紅色物體被白光照射時,部分光自外表反射在表面下甚淺的一層,而對紅色以及橙色和螢色作擴散性反射,同時將綠、蘭、紫色吸收。同一物體若被綠光或紫光照射,除表面極少反射外,其餘均被吸收,故該物體又幾乎呈黑色。
但是。在礦石揀選作業中,由於入選物料的於濕程度不同,尤其是當礦石表面有一層水膜後。將對砂石的光性影響很大,這個特性是值得重視或可以利用的。
光度揀選法,一般系指在可見光區域的揀選。可見光區域大約在3500-7000埃範圍內,以白熾燈、日光燈、雷射等為光源的分選機,都屬光度揀選。
光度揀選法分為漫反射單光揀選法、漫反射雙光揀選法、透明度法和表面螢光法等。
漫反射單光揀選法
以某一光區反射率差異為分選依據的方法稱為漫反射單光揀選法。
因為物體對光的反射率在不同光區是不同的,所以改變光源(不同波長的光),便可測得物體在各個不同光譜範圍的反射率。
實踐證明,在現代光選技術中,能夠進行揀選的最低反射率差是5%。一般情況下,只要兩種礦石的反射率差>10%。在揀選機上就能可靠分選。
透光性揀選法
自然界中有些礦物具有透明性、半透明性。例如無色水晶、冰洲石、黃玉、螢石、金剛石、纖石膏、石榴子石等。有些透明性岸晶具有很高的價值.象金剛石、水晶、石榴子石和黃玉等。這些秒物可利用它們的透明性、半透明性,而與其它不具上述性質的胴石礦物分開。利用這一性質而進行分選的方法.稱作透光性揀逝法。
由於這種方法在檢測過程中受到顆粒大小、形狀及厚度等因素的限制,所以選別指標波動較大。隨著選別技術的發展。其它選別方法的出現,這種方法已不再多用。
光照揀選機原理
光照揀選機(下圖)的基礎是一個雷射源和感測光電倍增器,用於掃描系統來探測通過分選區的岩石塊表面所反射的光。電子系統分析光電倍增器的信號,該信號隨反射光的強度而變化,並據此產生控制信號以起動噴氣排礦裝置上相應的閥門,排除按分析過程所選擇的某些顆粒。這種光選機全部自動化,可由一名操作工附帶看管,不需全部時間跟班。每台光選機的標準處理量由50噸/時(給礦-65+30毫米)至200噸/時(-150+70毫米)。
M80型光選機
MP80型光選機,是岡森、索特克斯公司於1979年研製的。該機採用了最新計算技術一微處理機、固體攝像機,並選用了最新的電子技術”和電子設備,是一種代表新技術水平的揀選設備。
該機處理粒度範圍-200+20mm;生產能力:200-20t/h。
MP80型光選機如下圖所示。
該機的基本結構與其它光選機一樣,都是由五個部分組成。因為該機採用了新技術,所以,該機的檢測系統,信息處理系統,又是具有特色的。分述如下:
給礦系統
該系統由礦倉、電振給礦機和給礦皮帶組成。其給礦皮頻寬800mm,皮帶速度2.1m/s。其電機和主動皮帶輪是全封閉的,有利於保持機內清潔。
光源系統
光源採用石英碘鎢燈,發光光譜範圍比較寬,由4000埃~12000埃。兩隻石英碘鎢燈裝在鋼化玻璃的光箱內。由於發光強度高,能清楚均勻地照亮入選物料。
檢測系統
該機採用光點式掃描形式,其掃描器件為固體攝像機。固體攝像機是70年代後期發展起來的一種新器件。有線陣和面陣兩種。MP80採用的是1024位線陣和固態攝像器件。主要由1024個光電感測器掃描電路及其它一些微電子元件組成。其特點是解析度高,掃描頻率且可調。該機解析度可達1mm,掃描頻率在100~1000Hz範圍內可調。一般都用其高速部分即1ms掃描一次。線陣固態攝像機是將線素排成一維列陣的攝像器件,要使景物構成圖像,還必須使景物或透鏡作另一維的機械運動才行。即固態攝像機在皮帶上進行橫向掃描,而另一方向則由物料隨皮帶的向前傳輸完成。因皮帶的速度是2.1m/s,所以每個檢視區約為1×2mm2。
信息處理系統
MP80光選機的信息處理系統由預濾光器和微處理機組成。預濾光器的功能是將掃描獲得的(即光電感測器接收的)信息進行一定的數據及邏輯運算,使它變成可被微處理機接收的信號。所以預濾光器也稱作固態攝像機和微處理的接口設備。
微處理機是一個多功能,數據處理能力很大的現代化設備。其主要功能是貯存和鑑別每一個顆粒的大量信息。MP80的微機處理機,是利用多電平比較,即在微處理機中進行四個電平比較。其中第一個電平是門限電平,起到方位探測的作用。即確定礦石顆粒的大小、在皮帶上的位置,以便作出應該動作氣閥的位置和個數。其它三個比較高的電平是確定礦石上有用(或無用)成份,並進行比較,以便確定顆粒的取捨,發出指令信號。
執行機構系統
該機的執行機構,由分布在800mm平皮頻寬度內16~32個高速氣閥組組成。氣閥為兩級閥,隨處理物料粒度不同,氣閥的動作頻率可在50-100次/秒範圍可調。壓縮空氣的壓力範圍是5.6~8.4kg/cm2每個氣閥可控制50mm寬的目標物區間,對大顆粒物料,可指令兩個或更多個氣閥開啟。
MP80的特點主要表現以下幾點:
1.套用了固態攝像機,靈敏度高,光電分辨能力強,外電路少,可靠性高;
2.套用了預濾光器和微處理機,數據處理能力強,掃描數據可達106個/秒,提高了光選機的精確度;由於微處理機具有多功能性,因此,可對設備進行自檢、自測,提高了設備的可靠性。
3.全機活動部件少,維修簡單,運行可靠。