3 Визначення сорту грудки

Визначення сорту грудки включає наступні операції:

3.1 Вплив на кусок (опромінення);

3.2 Реєстрацію ефекту взаємодії (опромінення);

3.3 Визначення розмірів грудки;

3.4 Кількісна оцінка розділової ознаки і віднесення до певного сорту;

3.5 Визначення моменту проходження грудки через зону виділення;

3.6 Формування команди на видалення.

Перші три операції (3.1; 3.2; 3.3) реалізовують за допомогою вимірювальної камери, схема якої залежить від типу випромінювання і властивостей матеріалу. Сорт грудки можна визначати:

за коефіцієнтом відбиття;

за коефіцієнтом поглинання;

за коефіцієнтом розсіяння;

за інтенсивністю генерування випромінювання;

за природною радіоактивністю;

за різною інтенсивністю інфрачервоного випромінювання нагрітих тіл.

При визначенні сорту грудки за коефіцієнтом відбиття у видимій зоні спектра використовують одно-, дво-, три- і багатокоординатний огляд грудок (Рис. 5.4)

Рис. 5.4 - Визначення сорту грудки за даними вимірювання коефіцієнта відбиття: 1 - джерело випромінювання; 2 - приймач випромінювання; 3 – грудка; а, б, в, г - відповідно з одно-, дво-, три- і багатокоординатним оглядом грудки

При будь-якому способі огляду грудки точність розділової ознаки визначається відношенням поверхні, від якої сприймається випромінювання до поверхні грудки.

Крім вказаних способів можливий огляд скануванням грудок, розташованих упоперек стрічки.

Існує ряд способів для визначення сорту грудки за коефіцієнтом поглинання. Величина поглинання залежить від властивостей мінерала і від його маси. Тому при визначенні розділової ознаки вводять корекцію на масу. На рис. 5.5 представлений варіант схеми визначення сорту грудки по вимірюванню коефіцієнта поглинання.

В изначення сорту грудки за коефіцієнтом розсiяння й інтенсивністю ґенерування випромінювання здійснюють із застосуванням наступних схем (Рис. 5.6).

Рисунок 5.6 - Визначення сорту грудки:

а - вимірюванням коефіцієнта розсіяння; б - вимірюванням інтенсивності генерованого випромінювання (для мінералів з наведеною радіоактивністю);

1 - джерело випромінювання; 2 - екран; 3 - грудка; 4 - приймач випромінювання; 5 - транспортний елемент; 6 - контейнер джерела.

Визначення сорту шматка за природною радіоактивністю здійснюється за наступною схемою (Рис. 5.7)

Рисунок 5.7 - Визначення сорту грудки за природною радіоактивністю

При теплометричному сортуванні використовують різну інтенсивність інфрачервоного випромінювання нагрітих тіл.

Розрахунок розділової ознаки

Визначення сорту частинок, що розділяються складається з реєстрації ознаки, що відображає властивості реальної частинки, обробки інформації за заданим алгоритмом з отриманням характеристики, пропорційної вмісту корисного компонента, яку називають розділовою ознакою.

При сортуванні уранових руд розділовою ознакою є інтенсивність випромінювання J_у, пропорційна вмісту радіоактивного компонента _у:

_у = кJ_у,

Цей вираз є найпростішим алгоритмом розрахунку розділової ознаки (вмісту).

Реєстрація природної радіоактивності здійснюється газорозрядними лічильниками, на виході яких з'являються імпульси різної форми, тривалості і амплітуди.

Інтенсивність випромінювання характеризується частотою проходження імпульсів від грудки (шматка корисної копалини). При реалізації сортувального пристрою за заданим алгоритмом до складу радіометра вводять блок затримки сигналу, так як час обробки сигналу менше часу руху грудки від вимірювальної камери до виконавчого механізму. Тобто сигнал треба затримати, поки шматок вийде з потоку матеріалу (Рис. 5.8).

Рисунок 5.8 - Блок-схема обробки інформації

Приведена схема не враховує розмір грудки, від якого залежить інтенсивність випромінювання.

Алгоритм визначення розділової ознаки з урахуванням маси грудки має наступний вигляд:

у = к J_у/m_к, де m_к - маса грудки.

Вважаючи, що грудка має форму кулi, отримаємо

_у = к J_у/V = к J_у/(d³/6) = 6 к J_у/d³ = к₁ J_у / d³,

де к₁= 6 к/

Таким чином: _у = к₁ J_у/ d³

Цей алгоритм дозволяє збільшити точність визначення розділової ознаки і розширити діапазон крупностi матеріалу, який сортується, але для цього необхідно знати розмір грудки.

Для визначення розміру грудки можна застосувати безконтактний метод з використанням фоторелейних елементів. Діаметр оцінюється за тривалістю імпульсу t_n затінення фотоелемента при постійній швидкості руху грудок V_к. Тоді: d = t_n V_к