[发明专利]基于双X光源的物料识别系统、识别方法及智能分选设备

说明书

本发明公开了基于双X光源的物料识别系统、识别方法及智能分选设备。其中系统包括运输带、信号采集单元和识别主机。运输带将待识别物均匀地分布并以固定速度运送至信号采集单元。信号采集单元采集检测信号并发送给识别主机。识别主机根据检测信号计算和识别待识别物的类别。信号采集单元包括两个X光发射器和两个信号接收单元。两个X光发射器沿着运输带运动方向布置在运输带上方。两个信号接收单元分别设置在两个X光发射器正下方的运输带下面。本发明将同一个待识别物经过两个不同的X光源照射后采集到的两个数据进行匹配，消除待识别物厚度带来的信号差异，从而提高矿石识别精度。

技术领域

本发明涉及物料识别和分选技术领域，特别涉及基于双X光源的物料识别系统、识别方法及智能分选设备。

背景技术

矿石(本文中的矿石包括金属矿、非金属矿和煤矿)分选的目的是从开采的原矿(颗粒形态)中筛选出含矿量高的部分(后文称为精矿)，剔除掉含矿量低的部分(后文称为废石)，从而有效减少进入后续进行化学磨选环节的处理量，达到节省无效成本的目的。

现有的干式分选设备中，磁选设备由于要求分选对象要有磁性，对于没有磁性的分选对象并不适用，所以使得磁选设备不具有通用性。目前具备通用性的物料分选整机设备如图1所示，主要包括双层振动筛1、大倾角皮带机2、给料器3、内置运输带4的物料识别系统6、料仓5和分离机构7。双层振动筛1筛分出粒径A-Bmm(比如8-300mm)的物料，粒径的大小根据不同矿种进行不同的选择。其中，粒径小于Amm的原矿进入粉矿仓，粒径大于Bmm的原矿进行二次破碎。大倾角皮带机2的进料端与双层振动筛1的出料口衔接，启动大倾角皮带机2，将原矿送入振动给料器3。给料器3将待识别物料传输至运输带4，运输带4将待识别物料送到物料识别系统6的信号采集位置，完成待识别物料的照射并通过智能识别软件对矿石进行识别分类。通过运输带4将识别标记后的物料运送至分离机构7。分离机构7可以采用高压空气、机械打板等多种执行机构，改变矿石的飞行路劲，使得不同分类的矿石进入料仓5的不同料仓中。

目前物料识别系统6的信号采集单元主要分为基于可见光采集、基于X光采集和基于X荧光采集三大类。其中基于X光采集的系统采用一个X光源配以信号接收单元(探测器)，基于的原理为X光穿透被检测对象时，不同物质成分的被检测物对X光的吸收率不同，通过信号接收单元对吸收后的X光进行采集，配合主机软件进行物质构成分析，最终实现对矿石的识别并用分离结构对矿石进行有效分离。现有技术中最大的缺点就是：X光的穿透特性具有累积效应，其信号为单位距离上的衰减率和总距离的乘积，使得矿石厚度对识别信号带来误差，厚度较大的废石与厚度较小的矿石，在现有X光设计光路下具有相似的反馈信号，无法进行有效分离。借助以下公式来进行说明：

其中：I₀为X光的原始光强，I₁为原始光强穿透物质后的光强，μ_x为待识别物的物质的吸收系数，d_x为待识别物的厚度。

由上述公式可以看出，即使在吸收系数和厚度分别不同的情况下，有可能存在吸收系数与其厚度的乘积相同，从而抵消了厚度的差异，使得厚度较大的废石与厚度较小的矿石的反馈信号相同，无法分辨出矿石或废石，导致检测结果不准确。

综上所述，现有技术中采用一个X光源配以信号接收单元对矿石的识别存在缺陷，从而导致检测结果出现误差，需要对现有技术进行改进，进一步提高矿石检出的准确率。

发明内容

本发明的目的是提供基于双X光源的物料识别系统、识别方法及智能分选设备，解决现有技术中因采用一个X光源配以信号接收单元导致检测结果有误差的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：