[科普中国]-光照拣选机

光度拣选机简称光选机，其工作原理是以物料不同的光反射特性为依据。此类拣选机种类繁多，是各类拣选机中种类最多的一种。它不仅在矿业有广泛的应用，在其它行业，如化工、机械、煤炭、建材、食品、粮食等部门均有广泛应用。此类拣选机应用效果好，指标稳定。是应用最为成功的一类拣选技术。1

光照拣选原理光度拣选法，简称光选法。所谓的颜色分选，乃是习惯称谓，实质都是光性分选。因为颜色是光的一种属性，没有光就不会有颜色。当物体受到光照时，物体便会有各种特征色产生，但特征色仍取决于施照体的颜色。例如，一红色物体被白光照射时，部分光自外表反射在表面下甚浅的一层，而对红色以及橙色和萤色作扩散性反射，同时将绿、兰、紫色吸收。同一物体若被绿光或紫光照射，除表面极少反射外，其余均被吸收，故该物体又几乎呈黑色。

但是。在矿石拣选作业中，由于入选物料的于湿程度不同，尤其是当矿石表面有一层水膜后。将对砂石的光性影响很大，这个特性是值得重视或可以利用的。

光度拣选法，一般系指在可见光区域的拣选。可见光区域大约在3500-7000埃范围内，以白炽灯、日光灯、激光等为光源的分选机，都属光度拣选。

光度拣选法分为漫反射单光拣选法、漫反射双光拣选法、透明度法和表面萤光法等。

漫反射单光拣选法以某一光区反射率差异为分选依据的方法称为漫反射单光拣选法。

因为物体对光的反射率在不同光区是不同的，所以改变光源（不同波长的光），便可测得物体在各个不同光谱范围的反射率。

实践证明，在现代光选技术中，能够进行拣选的最低反射率差是5%。一般情况下，只要两种矿石的反射率差>10%。在拣选机上就能可靠分选。

透光性拣选法自然界中有些矿物具有透明性、半透明性。例如无色水晶、冰洲石、黄玉、萤石、金刚石、纤石膏、石榴子石等。有些透明性岸晶具有很高的价值.象金刚石、水晶、石榴子石和黄玉等。这些秒物可利用它们的透明性、半透明性，而与其它不具上述性质的胴石矿物分开。利用这一性质而进行分选的方法.称作透光性拣逝法。

由于这种方法在检测过程中受到颗粒大小、形状及厚度等因素的限制，所以选别指标波动较大。随着选别技术的发展。其它选别方法的出现，这种方法已不再多用。

光照拣选机原理光照拣选机（下图）的基础是一个激光源和传感光电倍增器，用于扫描系统来探测通过分选区的岩石块表面所反射的光。电子系统分析光电倍增器的信号，该信号随反射光的强度而变化，并据此产生控制信号以起动喷气排矿装置上相应的阀门，排除按分析过程所选择的某些颗粒。这种光选机全部自动化，可由一名操作工附带看管，不需全部时间跟班。每台光选机的标准处理量由50吨/时（给矿-65+30毫米）至200吨/时（-150+70毫米）。2

M80型光选机MP80型光选机，是冈森、索特克斯公司于1979年研制的。该机采用了最新计算技术一微处理机、固体摄像机，并选用了最新的电子技术”和电子设备，是一种代表新技术水平的拣选设备。

该机处理粒度范围-200+20mm；生产能力：200-20t/h。

MP80型光选机如下图所示。

该机的基本结构与其它光选机一样，都是由五个部分组成。因为该机采用了新技术，所以，该机的检测系统，信息处理系统，又是具有特色的。分述如下：

给矿系统该系统由矿仓、电振给矿机和给矿皮带组成。其给矿皮带宽800mm，皮带速度2.1m/s。其电机和主动皮带轮是全封闭的，有利于保持机内清洁。

光源系统光源采用石英碘钨灯，发光光谱范围比较宽，由4000埃~12000埃。两只石英碘钨灯装在钢化玻璃的光箱内。由于发光强度高，能清楚均匀地照亮入选物料。

检测系统该机采用光点式扫描形式，其扫描器件为固体摄像机。固体摄像机是70年代后期发展起来的一种新器件。有线阵和面阵两种。MP80采用的是1024位线阵和固态摄像器件。主要由1024个光电传感器扫描电路及其它一些微电子元件组成。其特点是分辨率高，扫描频率且可调。该机分辨率可达1mm，扫描频率在100~1000Hz范围内可调。一般都用其高速部分即1ms扫描一次。线阵固态摄像机是将线素排成一维列阵的摄像器件，要使景物构成图像，还必须使景物或透镜作另一维的机械运动才行。即固态摄像机在皮带上进行横向扫描，而另一方向则由物料随皮带的向前传输完成。因皮带的速度是2.1m/s，所以每个检视区约为1×2mm2。

信息处理系统MP80光选机的信息处理系统由预滤光器和微处理机组成。预滤光器的功能是将扫描获得的（即光电传感器接收的）信息进行一定的数据及逻辑运算，使它变成可被微处理机接收的信号。所以预滤光器也称作固态摄像机和微处理的接口设备。

微处理机是一个多功能，数据处理能力很大的现代化设备。其主要功能是贮存和鉴别每一个颗粒的大量信息。MP80的微机处理机，是利用多电平比较，即在微处理机中进行四个电平比较。其中第一个电平是门限电平，起到方位探测的作用。即确定矿石颗粒的大小、在皮带上的位置，以便作出应该动作气阀的位置和个数。其它三个比较高的电平是确定矿石上有用（或无用）成份，并进行比较，以便确定颗粒的取舍，发出指令信号。

执行机构系统该机的执行机构，由分布在800mm平皮带宽度内16～32个高速气阀组组成。气阀为两级阀，随处理物料粒度不同，气阀的动作频率可在50-100次/秒范围可调。压缩空气的压力范围是5.6~8.4kg/cm2每个气阀可控制50mm宽的目标物区间，对大颗粒物料，可指令两个或更多个气阀开启。

MP80的特点主要表现以下几点：

1.应用了固态摄像机，灵敏度高，光电分辨能力强，外电路少，可靠性高；

2.应用了预滤光器和微处理机，数据处理能力强，扫描数据可达106个/秒，提高了光选机的精确度；由于微处理机具有多功能性，因此，可对设备进行自检、自测，提高了设备的可靠性。

3.全机活动部件少，维修简单，运行可靠。

本词条内容贡献者为:

王伟 - 副教授 - 上海交通大学