Принципы сортировки

Принципы NIR-спектроскопии

Абсорбция NIR-излучения

• объект перед камерой.

• спектр поглощения на графике.

• характеристики спектра поглощения определяются химическим составом материала.

• каждый материал поглощает, а затем излучает только для него характерный спектр излучения.

• сопоставив этот спектр, мы можем определить материал.

Спектр излучения материала

Пример:

полиэтиленовая бутылка и ПВХ-канал для прокладки кабеля. Из графика видно, что во многих диапазонах длины волн идет наложение графика. В этих точках машина не может отличить один материал от другого.

Оптическое распознавание. История развития.

Пример опознавания предмета в зависимости от количества пикселей:

• чем больше пикселей способен принять чип опознавания, тем яснее, что за материал или предмет находится перед камерой.

• но как вы видели из предыдущего слайда, в разных диапазонах длин волн имеет место совпадения отраженного сигнала разных материалов.

• поэтому, чтобы четко отличить один материал от другого необходимо сравнить отраженный сигнал в разных частотных диапазонах.

• и только сравнив все диапазоны мы можем дать однозначный ответ – какой материал находится перед сканнером.

• поэтому – уровень понимания системы зависит от 2 факторов:

1 - числа пикселей, приходящих на систему опознавания.

2 - на сколько каналов (диапазонов волн) мы можем разложить поступающий отраженный сигнал (чтобы его детально проанализировать).

Оптическое распознавание. Первые сканеры. История развития. Разработка начала 90-х годов. Оптико-механическая система опознавания.

Основные принципы:

• необходимо опознать материал который, находится на всей линии сканирования. (то есть необходимо одновременно получить сигнал со всей ширины ленты транспортера. Чем больше ширина, тем большую площадь надо одновременно сканировать).

• при этом возникает проблема – ограниченная возможность чипа (по числу пикселей) ответственного за приемку сигнала.

• на фото видно, как один и тот же чип видит сигнал с ширины 1 метр и с ширины 12 см. Очевидно, что если мы сканируем с ширины 12 см, то получается совершенно другой сигнал с большим объемом информации.

• для того чтобы решить проблему ограниченной возможности чипа 90 годов, и уменьшить стоимость системы, было найдено конструктивное решение – принцип вращающегося зеркала. Это позволило уменьшить площадь сканирования обеспечив тем самым возможность получения сигнала, достаточного для определения материала.

• спектрометр регистрирует определенный пункт.

• происходит сканирование с помощью подвижных зеркал поперек полосы.

• двухмерное изображение возникает в результате движения транспортера.

Сканирующая система с вращающимися зеркалами

• отраженный сигнал попадает на зеркало и улавливается приемным датчиком.

• затем сканируется следующий пункт.

• и так по всей ширине транспортера.

Плюсы системы:

• низкая себестоимость машины.

Минусы системы:

• ограниченное разрешение, oбусловленное скоростью вращения зеркала и скоростью транспортера.

• возможность получения сигнала максимально по 16 каналам (длинам волн).

1. Основным минусом системы является ее механическая часть (вращающиеся зеркала) поэтому она и называется оптико-механической системой сканирования. Эта механическая часть не позволяет разложить поступающий сигнал на больше чем 16 каналов (длин волн). Поэтому сравнение сигнала идет только в 16 точках. Если в 8 точках идет наложение графиков отраженного сигнала, машина не сможет определить материал.

2. Любой сбой в угле наклона зеркал или скорости вращения ведут к невозможности определения материала (механика).

Новое поколение систем сканирования. Гиперспектральная электронная система сканирования.

Камера сканирует одновременно всю ширину транспортера.

Отказ от механической части системы стал возможен только с использованием современных чипов и электронных систем.

Так как отраженный сигнал сканируется одновременно со всей ширины, разрешение системы зависит только от разрешения камеры.

Плюсы системы:

• возможность получения более обширной информации о сканируемом предмете.

• возможность классифицирования более сложных композиционных материалов.

• возможность определения наложения одного материала на другой.

• возможность получения сигнала по 256 каналам (длинам волн).

• в результате получаем улучшение чистоты сортировки.

• возможность получения сигнала по 256 каналам (длинам волн).

Плюсы системы:

• сравнение отраженного сигнала идет по256 длинам волн.

• наложение графика сигнала, например, в 8 точках никак не влияет на распознание материала.

• система определяет материал по 256 точкам (длинам волн).

Сравнение техники старого и нового поколения

                                         Низкое разрешение                                                                                Высокое разрешение

Так видит машина. О качестве определения материала можно судить по техническим характеристикам. В том числе по величине объекта распознавания, оговоренного в техпаспорте на машину.

Сигнал от каждого пикселя проходит и сравнивается по 16 точкам у старой технологии и по 256 точкам у современной технологии

16 канальная техника не видит наслоение двух материалов.

Смотрите график.

Синий – ПЕ.

Красный – ПВХ.

Зеленый – наслоение.

256 канальная техника может определить где какой материал.

• на ширине 1 метр базис вариант сканирует 40 000 пунктов за секунду.

• на ширине 1 метр оптический сепаратор нового поколения сканирует 320 х 256 х 330 Hz = 27.033.600 пунктов за секунду.

• каждый пункт – это единица информации.

Выводы:

Выбирая оборудование оптической сортировки необходимо сравнивать технические параметры оборудования.

От этого зависит эффективность работы всего комплекса сортировки, а в конечном итоге качества отсортированного продукта, а значит его цена. В конечном итоге вопрос стоит так – будет ли переработчик вообще покупать некачественно отсортированный материал.

Мы предлагаем вам подобрать для вас современные разработки оптических сепараторов исходя из Ваших запросов.

Это оборудование только начинает поступать на рынок стран СНГ.