用于分揀散料的方法的檢測裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種用于分揀散料的方法的檢測裝置(1)，所述檢測裝置(1)包括：至少一個光源(2)，利用所述光源能夠照射單層的材料，所述材料流包括多個物體，所發(fā)射光的至少一部分與所述物體發(fā)生相互作用；用于建立單層的材料流的裝置(14)，利用所述裝置，能夠引導材料流在所述至少一個光源(2)旁經過；至少一個檢測器(3)，所述檢測器能夠檢測的相互作用的光。為了提高所述至少一個光源(2a、2b)的使用壽命，沿光束的方向觀察，在所述至少一個檢測器(3)的前面設置用于調整進入檢測器的輻射強度的可調的光圈(4)，通過所述可調的光圈(4)能夠根據(jù)由所述至少一個光源(2)發(fā)出的光的輻射功率調整該光圈的透射橫截面(7)。
【專利說明】
用于分掠散料的方法的檢測裝置
技術領域
[0001] 本實用新型設及一種用于分煉散料的方法的檢測裝置，所述檢測裝置包括：
[0002] 至少一個光源，利用所述光源可W照射單層的材料，所述材料流包括多個物體，所 發(fā)射光的至少一部分與所述物體發(fā)生相互作用；
[0003] 用于建立可感測的材料流的裝置，利用所述裝置，能夠引導材料流在所述至少一 個光源旁經過；
[0004] 至少一個檢測器，所述檢測器能夠檢測的相互作用的光。
【背景技術】
[0005] 用于在傳感器輔助下對散料、例如廢舊玻璃、塑料或礦物進行分煉的方法W及為 此所設置的檢測裝置例如由EP 1 752 228 Bl或AT 11769 Ul已知。運里由物體組成的單層 的材料流通過光電子控制的分煉裝置分成不同的類別，其中各個類別通過分配給該類別的 物體的特性來區(qū)分。例如可W通過不同的顏色或內容物來定義類別。
[0006] 分煉過程W此為基礎，即，材料流例如在分煉帶上或在例如在滑道上自由下落的 路段中利用來自光源的光照射，并且所發(fā)出的光與物體發(fā)生相互作用。運種相互作用可W 在相互作用的光中，即所發(fā)出的光的實際上發(fā)生相互作用的部分中作為透射率、反射率或 吸收率或巧光在檢測器中檢測到。光源運里可W例如發(fā)出可見光、紫外化V)光或紅外（IR) 光。
[0007] 檢測器例如可W設計成RGB照相機或攝譜儀并具有預先設定的固定光圈口徑。
[000引分析評估單元然后將由檢測器檢測到的值與數(shù)據(jù)庫中的值相比較，在所述數(shù)據(jù)庫 中物體的不同類別分配有不同的數(shù)值范圍，例如波長范圍和/或福射強度，由此給每個物體 分配一個類別。下面，根據(jù)所檢測到的類別，利用壓力空氣噴嘴或抽吸噴嘴觸發(fā)通過容納器 或轉向器對物體的接收。
[0009] 對于光源通常采用發(fā)光材料燈，所述發(fā)光材料燈發(fā)出UV光或可見光或IR光。在運 種光源的使用壽命期間其發(fā)射強度會例如由于老化或因為散料的特性(粉塵、細小顆粒等） 導致的污染。但對于檢測器的功能性而言，為了能相應地檢測到物體，所檢測到的光具有確 定的福射功率是必要的。
[0010] 所述現(xiàn)有技術的缺點在于，要調節(jié)光源的福射強度，就是說例如在污染或老化程 度升高時將光源降低的福射強度調高，W便在檢測器中達到必要的福射功率。為此例如設 置用于光源的可調光的前置裝置。但可調性的極限范圍較窄，大致在光源的最大福射強度 的50%至最大福射強度之間。但如果光源在最大福射強度附近工作，則對于光源的使用壽 命有不利的影響。
[0011] 如果進入檢測器中的福射功率下降到低于必要的福射功率，而不能通過調節(jié)光源 的功率對此進行補償，則必須對光源進行清潔或更換，運總會導致在運行期間分煉設備計 劃外的停機。當前已知的措施僅是設定預先規(guī)定的清潔循環(huán)，從而必須忍受按正常計劃的 停機。
[0012] 附加于此，光源福射能量的持續(xù)改變還會導致與基本信號相對應的激發(fā)能量的改 變。運一方面會導致，分煉過程不能持續(xù)地W最佳的激發(fā)能量運行，并且分析評估單元總是 必須調整到當前的激發(fā)能量。就是說，否則會將相同的物體分配給不同的類別，運只是因為 由于光源的福射功率降低使得檢測到的光的強度也發(fā)生變化。 【實用新型內容】
[0013] 因此，本實用新型的目的是，克服現(xiàn)有技術的缺點并提出一種檢測裝置，通過所述 檢測裝置能大大提高光源的使用壽命。此外，本實用新型的突出之處還應在于制造的簡單、 簡單和堅固的結構W及較高的可靠性。
[0014] 在詳細說明根據(jù)本實用新型的檢測裝置之前，下面說明作為本實用新型基礎的方 法，通過所述方法能夠實現(xiàn)所述目的，利用根據(jù)本實用新型的裝置能夠執(zhí)行所述方法。
[0015] 作為本實用新型基礎的方法用于調整進入光學檢測器中的光的福射功率，通過所 述檢測器在物體的單層的材料中檢測物體，其中
[0016] 用至少一個光源照射所述物體，
[0017] 至少一部分所發(fā)出的光與物體發(fā)生相互作用，
[0018] 相互作用的光由至少一個檢測器探測，
[0019] 基于所檢測到的光與已知數(shù)據(jù)的比較考慮不同的物體和其相互作用的光的關系 來識別各種不同的物體，
[0020] 通過沿光束的方向設置在所述至少一個檢測器前面的所述可調節(jié)的光圈能夠改 變所述至少一個檢測器的透射橫截面，就是說光經由其進入檢測器的面，W便改變進入檢 測器的光、特別是對應于發(fā)生相互作用的光的部分的福射功率。由此實現(xiàn)了，確保在檢測器 中有至少必要的福射功率，其方式是，使透射橫截面與所存在的福射功率相適配。由此確保 了，相互作用的光的福射功率、即由于所發(fā)出的光與物體的相互作用所導致的光的福射功 率足夠大，由此能夠檢測到相互作用的光并且因此能夠相應地識別物體，W便W后能夠進 行分煉。由于相互作用的光或其福射功率本身是在不同物體之間W及在時間上觀察都有變 化的測量參數(shù)，相互作用的光的福射功率本身并不適用于調整光圈。只有通過光圈調節(jié)與 所發(fā)出的光的福射功率的相關性才能夠直接影響相互作用的光并且在此時使用其他的與 物體無關的測量參數(shù)用于確定福射功率。由于所發(fā)出的光的福射功率和相互作用的光的福 射功率之間簡單且直接的關聯(lián)，在實踐中可W特別好地實現(xiàn)運種解決方案。
[0021] 由于進入檢測器中的光、特別是相互作用的光的福射強度是與由光源發(fā)出的光的 福射強度相關的，通過設置可調的光圈可W對進入檢測器的光的福射功率進行適配，而不 必在此時調節(jié)或調整所述至少一個光源的福射強度。據(jù)此不再需要使得所述至少一個光源 有時在其最大福射強度附近運行，運對于光源的使用壽命是特別有利的。同時也可W明顯 降低檢測器由于過小的福射功率發(fā)生停機的危險，并且同時還提高了清潔循環(huán)之間的時間 間隔。
[0022] 光源發(fā)出的光運里不僅是指緊鄰光源的附近區(qū)域內存在的光，而且也是指沿光路 從光源直到檢測器都沒有與物體發(fā)生相互作用的那部分光。換而言之，由于光源或設置在 光源下游的元件，如濾鏡、石英玻璃片或類似元件的污染而出現(xiàn)福射強度或福射功率的下 降直接計入由光源發(fā)出的光。為了確定由光源發(fā)出的光的福射強度，可W例如在光源和檢 測器之間的任意點處，優(yōu)選通過測量裝置測量所述福射強度，運種測量可W連續(xù)地、間歇地 或W不規(guī)則的間隔進行。特別有利的是，對福射功率的測量沿光束的方向觀察在光圈之后 進行，由此不僅可W對福射功率進行設置，而且可W通過調節(jié)參量對其進行調節(jié)。
[0023] 運里通過可調的光圈能夠調整的福射功率的范圍明顯大于現(xiàn)有技術中的情況。實 驗已經證明，對可調的光圈的調節(jié)相對于在現(xiàn)有技術中記載的對光源的調節(jié)使得可調性的 極限加倍。
[0024] 如果通過調整光圈在所述至少一個光源的運行期間、優(yōu)選是使用壽命期間在不存 在物體時保持進入所述至少一個檢測器的光的福射功率恒定，則在檢測器中能實現(xiàn)特別高 的掃描和分辨率，因為不必通過例如分析評估單元中的處理軟件對波動進行補償。但只有 當福射功率不受物體影響，即不存在相互作用的光時，才能觀察到福射功率時間上的恒定 性，運是因為，如前面所述，相互作用的光的福射強度用作測量參數(shù)并且還與物體相關。但 時間上的恒定性可W例如也可W在測量路段上的實際沒有物體的位置處觀察到，并且由此 不會由于物體發(fā)生對福射功率的影響。
[0025] -個優(yōu)選的補償由光源發(fā)出的光的福射功率的改變并由此補償由此導致的進入 檢測器的光、特別是相互作用的光的福射功率的改變的可能性在于，運樣調整光圈，使得在 由光源發(fā)出的光的福射功率下降時通過打開光圈而使所述至少一個檢測器的透射橫截面 變大，而在由光源發(fā)出的光的福射功率增大時，通過閉合光圈而使所述至少一個檢測器的 透射橫截面縮小。由于福射功率的變化表現(xiàn)為福射強度的降低或增大，通過打開或閉合光 圈或通過加大或縮小透射橫截面能夠根據(jù)關系"強度乘W面積等于功率"直接影響進入檢 測器的光、特別是相互作用的光的福射強度，并由此對光源的福射強度進行適配。由此確保 了，保持相互作用的光的至少必要的福射功率并且由此光源福射強度的變化不會影響對物 體的檢測。
[0026] 由于當沒有物體位于測量區(qū)域中時，直接確定由光源發(fā)出的福射功率本身可W簡 單地實現(xiàn)，為了實現(xiàn)直接確定單層的材料流存在中斷是有必要的，運會導致了整個系統(tǒng)功 率的降低。為了克服運個缺點，所述方法的一個實施方案設定，為了確定由光源發(fā)出的光的 福射功率，測量原始信號的福射功率，其中原始信號對應于所發(fā)出的光的沒有與物體發(fā)生 相互作用的部分。因為由于單層的材料流的特性而總是會在物體之間出現(xiàn)空隙，總是只有 一部分由光源發(fā)出的光與物體發(fā)生相互作用，而另外的部分，在當前情況下即原始信號，不 受物體的影響，并且由此代表了由光源發(fā)出的光的福射功率。因此，通過測量原始信號的、 按本身已知的方式通過分析評估單元中的測量方法確定的福射強度，可W連續(xù)地根據(jù)實際 的數(shù)據(jù)對光圈進行調整，而不必中斷材料流。下面對一些應用場合和其中存在的原始信號 進行詳細說明：
[0027] 為了產生不同形式的相互作用的光，可W設想使用不同的光源，例如在另一個實 施方案中設定，由至少一個光源基本上發(fā)出UV光和/或由至少一個光源發(fā)出可見光或IR光。
[0028] UV光，即紫外光運里通常用于，作為相互作用的光來檢測吸收率或透射率，就是說 基本上透射所述物體并通過相互作用的光來識別物體。UV光的另一個使用領域是用于在物 體中激發(fā)多數(shù)位于可見光譜的藍色范圍的巧光，W便能通過所述巧光來給物體分類。例如 對巧光的檢測適用于識別焊鉛玻璃或特種玻璃。
[0029] 可見光或IR光，即紅外光同樣可W用于檢測相互作用的光的吸收率或透射率的變 化。但運種光源也適用于引起反射效應，運種反射效應能單一與確定組的物體相對應。例如 由此可W區(qū)分彩色玻璃與無色玻璃。
[0030] 當然，運里可W理解，在存在多個光源和相對應的檢測器時，也可W并行地確定相 互作用的光的多個效應。由此可W例如在用來自一個光源的、引起巧光作為相應的相互作 用的光的UV光和來自另一個光源的、引起吸收率的變化作為相互作用的光的可見光進行照 射時，既可W檢測含鉛玻璃，也可W檢測彩色玻璃，或者還可W識別完全吸收可見光并且不 發(fā)出巧光的異物。運里可W采用光源、光種類和所檢測的效應的多個不同的組合。所發(fā)出的 光、檢測到的效應和原始信號的類型之間的關系在下面的優(yōu)選實施例中給出：
[0031] 如果UV光與物體的相互作用(產生）的光是巧光，則所述巧光由至少其中一個檢測 器檢測，并且原始信號是所述至少一個光源的與物體無關的偽光(Falschlicht)。由于巧光 通常是在藍色光譜中的光，運種光的光譜主要是從由光源發(fā)出的光中過濾出來的。由于完 全的過濾在技術上是不可能的，還有一小部分由UV光源發(fā)出的在藍色光譜中的光保留下來 并被稱為偽光。運種與巧光效應無關的偽光被稱作原始信號，用于測量福射功率。
[0032] 如果與物體相互作用(產生）的光是由可見光或IR光引起的反射光，則由至少其中 一個檢測器檢測所述反射光并且原始信號是與物體無關的基礎反射(Grun化ef Iexion)。由 于為了形成單層的材料流通常需要相應的裝置，例如滑道或傳送帶，因此還會出現(xiàn)由光源 發(fā)出的光與所述裝置的相互作用，運種相互作用被稱為基礎反射。所述基礎反射被用作原 始信號，用于測量福射功率，因為所述基礎反射是與物體無關的，并且由此可W連續(xù)地用于 測量福射功率。
[0033] 如果與物體相互作用的光是透射光，則由至少其中一個檢測器檢測所述透射光并 且原始信號是與物體無關的基礎透射。物體的透射光運里由檢測器檢測并且接著可W在分 析評估單元中例如換算成吸收率、透射率和/或反射率，通過所述吸收率、透射率和/或反射 率對物體進行識別。
[0034] 由光源發(fā)出的在物體之間穿過或者在沒有物體時進入檢測器的光構成基礎透射。 所述基礎透射或等同的基礎吸收同樣與用于形成材料流的裝置相關。在主要利用透射或吸 收效應的所謂的透射光系統(tǒng)中，所述用于形成材料流的裝置由透光的材料，例如石英玻璃 片或Borofloat膀玻璃組成，從而由光源發(fā)出的光的沒有與物體發(fā)生相互作用的一部分只 通過所述用于形成材料流的裝置通常非常小的吸收影響，因此稱為基礎透射。對于UV光和 可見光或IR光都可W進行基礎透射(Grun化ransmi SS ion)的測量。
[0035] 為了在沒有附加的測量裝置的情況下調節(jié)所述可調的光圈，在所述方法的另一個 實施方案中，原始信號的福射功率在所述至少一個已經存在的檢測器中測量，W便檢測相 互作用的光。如前所述，由于原始信號是代表由光源發(fā)出的光的值，換而言之，在至少一個 檢測器中確定由光源發(fā)出的光的福射功率。由于檢測器是攝譜儀或RGB照相機，除了檢測相 互作用的光和與此相關的對物體的識別W外，通過單獨的分析評估裝置或集成在檢測器中 的分析評估單元，例如微處理器或微忍片，還能夠通過相應的算法測量原始信號的福射功 率。例如可W設想，檢測器的測量區(qū)域分成多行，并對每行單獨進行分析評估。如果由于不 存在產生影響的物體而在一行中存在均勻的福射功率，則可W將該行的福射功率解釋成原 始信號的福射功率。
[0036] 另一個優(yōu)點運樣表現(xiàn)出來，即通過在沿光束的方向總是設置在光圈后面的檢測器 中測量福射功率，可W對福射功率進行調節(jié)。因此，所述方法的另一個優(yōu)選的實施方案設 定，持續(xù)地對原始信號的福射功率進行測量，其中，光圈在福射功率低于下闊值時打開，并 且光圈在福射功率超過上闊值時閉合。對光圈的調節(jié)帶來如前面所述的效果，因此不再對 其進行詳細說明。運里與檢測器或要檢測的相互作用的光相關地確定所述上闊值或下闊 值，并且本領域技術人員可W根據(jù)相應的應用按經驗值獲知所述上闊值或下闊值。
[0037] 如果光圈例如由于檢測器的結構尺寸達到了確定的最大開啟度，則在福射功率重 新降低到低于下闊值時可能不再能達到要求的福射功率。因此，在所述方法的另一個實施 方案中設定，如果低于下闊值并且光圈不在能繼續(xù)打開時，產生一個錯誤報告。通過所述錯 誤報告例如可W使設備立即停機和/或啟動對設備的維護。
[0038] 由于在所述方法中通過調整所述可調的光圈對福射功率進行連續(xù)的改變，不再需 要也持續(xù)地調節(jié)所述至少一個光源的福射強度。由此，所述至少一個光源的福射強度例如 可W針對光源盡可能長的使用壽命或最佳的激發(fā)強度或針對盡可能少的發(fā)熱進行設置。在 每種情況下，激發(fā)強度都保持接近恒定，從而在分析評估時不用考慮誤差，運使得實現(xiàn)了最 佳的信噪比。因此另一個實施方案設定，將由所述至少一個光源發(fā)出的光的福射強度調整 到在時間上恒定的值。
[0039] 根據(jù)所述方法的另一個實施方案，由所述至少一個光源發(fā)出的光的福射強度在光 源運行期間、優(yōu)選在使用壽命上由初始值提高到最大值。通過該實施方案，使得控制光源的 福射強度的已知效果與可調的光圈相結合。由此，光源可W通過對光圈的調整在較大的時 間段上W最佳的激發(fā)強度工作，特別是保持其恒定。只有當光圈的調節(jié)范圍用盡時(運種情 況例如通過錯誤報告給出），才提高光源的福射強度，直至達到最大福射強度，W便進一步 延長更換循環(huán)。
[0040] 所述方法的一個特別有利的實施方案設定，給至少一個光源配設多個具有不同的 檢測靈敏度的檢測器，并且檢測裝置的相應光圈運樣調整，使得對不同的檢測靈敏度進行 補償。由于分煉設備的常見尺寸(垂直的物體的輸送方向）介于500mm和1400mm之間，運里也 可W設想其他寬度，必要的是，各個光源、例如發(fā)光材料管都配設有多個檢測器，W便覆蓋 分煉設備的整個寬度。根據(jù)現(xiàn)有技術，現(xiàn)在必須通過用軟件對原始信號的相應放大來依次 對各個由于制造誤差可能具有不同檢測靈敏度的檢測器進行調諧。但與所述方法相結合， 也可W通過調整相應的可調光圈在光學上對靈敏度的所述差別進行補償，由此降低噪聲。
[0041] 在根據(jù)本實用新型的用于執(zhí)行用于分煉散料的方法的檢測裝置中，所述檢測裝置 包括:至少一個光源，利用所述光源能夠照射單層的包括多個物體的材料流，其中，至少一 部分所發(fā)出的光與物體發(fā)生相互作用，
[0042] 用于形成單層的材料流的裝置，利用所述裝置能夠引導所述材料流在所述至少一 個光源旁經過，
[0043] 至少一個檢測器，所述檢測器能夠檢測相互作用的光，
[0044] 在運種用于所述方法的裝置中，運樣來實現(xiàn)前面所述的目的:沿光束的方向觀察， 在所述至少一個檢測器的前面設置用于調整進入檢測器的福射功率的可調的光圈，通過所 述光圈能夠根據(jù)由所述至少一個光源發(fā)出的光的福射功率調整該光圈的透射橫截面。
[0045] 運里可調的光圈沿光束的方向設置在所述至少一個檢測器的前面，從而首先光束 必須經過所述可調的光圈，然后才進行實際的檢測。
[0046] 通過改變所述可調的光圈的透射橫截面，可W擴大光透射的面，即光經由其進入 所述至少一個檢測器的面，從而在所述至少一個檢測器中存在較高的福射功率。由此例如 可W通過打開可調的光圈和加大與此相關的透射橫截面來對光源的減小的福射強度或由 光源發(fā)出的光減小的福射功率進行補償。因此，在根據(jù)本實用新型的檢測裝置中確保了，能 在較大的調節(jié)范圍內實現(xiàn)相互作用的光的至少必要的福射功率，所述福射功率對于識別物 體是必要的。利用根據(jù)本實用新型的檢測裝置可W執(zhí)行前面所述的方法，從而不需要調節(jié) 或調整所述至少一個光源的福射強度。據(jù)此，在根據(jù)本實用新型的檢測裝置中，不再需要使 所述至少一個光源在較大的時間段上在其最大福射強度附近運行，運對于光源的使用壽命 產生有利影響。
[0047] 光圈本身運里可W例如構造成瞳孔式，其中透射橫截面優(yōu)選是圓形的、長方形的 或正方形，運里只是舉出幾種可能性。
[0048] 根據(jù)本實用新型的檢測裝置的一個實施方案設定，所述至少一個檢測器與分析評 估裝置連接，通過所述分析評估裝置能確定進入檢測器中的光的福射功率。分析評估裝置 運里可W構成獨立的系統(tǒng)部件，所述系統(tǒng)部件可W獨立于其他部件僅用于確定福射功率。 但所述分析評估裝置同樣可W構造成分析評估單元的一部分或構造成檢測器整體的組成 部分，所述分析評估單元用于識別物體。運種分析評估裝置例如可W是微忍片或微處理器， 其中可W設想通過預先給定的算法進行確定。通過確定由光源發(fā)出的光的福射功率可W得 出關于在所述至少一個檢測器中相互作用的光的實際福射功率的結論。特別有利的是，可 W根據(jù)由分析評估裝置測得的福射強度來調整光圈，并且所述可調光圈的透射橫截面可W 根據(jù)福射強度加大或縮小，W便例如在所述至少一個檢測器中確保有必要的福射功率。
[0049] 根據(jù)本實用新型的另一個實施方案，進入檢測器中的光的一部分是與由所述至少 一個光源發(fā)出的光相關的可測量的原始信號，所述原始信號對應于所發(fā)出的光的沒有與物 體發(fā)生相互作用的部分。運里根據(jù)前面所述的實施形式，所述原始信號對于巧光對應于偽 光，對于反射光對于基礎反射，或者對于透射光是基礎透射。除了受物體影響的相互作用的 光W外，還存在運種原始信號，并且所述原始信號與由光源發(fā)出的光有直接關聯(lián)。通過測量 原始信號的福射功率，可W建立與由光源發(fā)出的光的直接關聯(lián)。運里測量可W在測量裝置 中進行，所述測量裝置可W設置在光路的任意位置。
[0050] 如果原始信號的福射功率能夠在例如構成檢測器一部分的分析評估裝置或分析 評估單元中測量，則能夠W簡單的方式和形式根據(jù)由光源發(fā)出的光調整光圈。由于分析評 估裝置或分析評估單元直接由檢測器獲得測量數(shù)據(jù)，可W根據(jù)由光源發(fā)出的光的福射功率 對相互作用的光的福射功率進行精確的調節(jié)。原始信號可W容易地確定，因為在單層的材 料流中在物體之間存在空隙，在所述空隙中，可W與相互作用的光無關地測量原始信號的 福射功率，例如通過對檢測器的測量區(qū)域進行逐行掃描并檢測到不存在相互作用的光的 "空"行來進行測量。
[0051] 通過相應地構成分析評估裝置或分析評估單元，在本實用新型的另外的優(yōu)選實施 方案中設定：
[0052] 生成用于調節(jié)裝置的調節(jié)信息，當原始信號的福射強度低于下闊值時，所述調節(jié) 裝置使得光圈打開，和/或
[0053] 生成用于調節(jié)裝置的另外的調節(jié)信息，當原始信號的福射強度高于上闊值時，所 述調節(jié)裝置使得光圈閉合，和/或
[0054] 當?shù)陀谠夹盘柕母Ｉ鋸姸鹊南麻熤挡⑶夜馊σ堰_到最大的開啟度時，則生成錯 誤報?告。
[0055] 通過運樣構成的分析評估裝置或分析評估單元，能夠根據(jù)由光源發(fā)出的光的福射 功率在檢測裝置中執(zhí)行對光圈的根據(jù)本實用新型的調節(jié)。
[0056] 為了能簡單地調節(jié)光圈，在根據(jù)本實用新型的檢測裝置的一個優(yōu)選的實施方案中 設定，所述至少一個檢測器包括調節(jié)裝置，通過所述調節(jié)裝置能夠擴大或縮小可調的光圈 的透射橫截面。運種調節(jié)裝置例如可W具有與分析評估裝置連接的驅動馬達，通過所述驅 動馬達可W使光圈運動。優(yōu)選調節(jié)裝置通過調節(jié)信息進行調整，所述調節(jié)信息可W由分析 評估裝置或分析評估單元基于測量數(shù)據(jù)生成。
[0057] 如果所述至少一個檢測器設置在具有用于光的入口的檢測器殼體中，則所述入口 可W通過透光的片材封閉，從而針對外部影響，特別是材料流的物體、例如粉塵顆粒等對檢 測器提供保護。運提高了所述至少一個檢測器的精度并同時降低了故障概率。
[0058] 根據(jù)本實用新型的另一個優(yōu)選的實施方案設定，所述至少一個光源設置在用于形 成單層的材料流的裝置朝向檢測器的一側。運種布置結構是所謂的透射光系統(tǒng)，其中相互 作用的光通常是反射光或吸收光或者巧光。在檢測器中能夠由相應的光確定相應的吸收 率、反射率或巧光率(Fluoreszenzgrad)。通過所述吸收率、反射率或巧光率能夠由單獨的 所述數(shù)據(jù)或多個所述數(shù)據(jù)的組合識別各個物體。運種系統(tǒng)特別適用于不透光的物體，例如 礦物或塑料。
[0059] 但如果材料流的物體是透光的材料，則在根據(jù)本實用新型的檢測裝置的另一個優(yōu) 選的實施形式中設置透射光系統(tǒng)，其中，所述至少一個光源在光源殼體中設置在用于產生 單層的材料流的裝置的與檢測器相對置的一側。在運種系統(tǒng)中，相互作用的光多數(shù)表現(xiàn)為 透射光、吸收光或巧光，通過所述透射光、吸收光或巧光能如前面所述那樣識別物體。
[0060] 當其中至少一個光源構造成主要發(fā)出UV光的UV光源，則至少其中一個檢測器構造 成用于檢測巧光或檢測UV光的吸收率或透射率的檢測器。運里所述檢測器適于檢測由UV光 源引起的、相互作用的光，運里所述相互作用的光本身并不一定在UV光的波長范圍內。運 樣，巧光的波長多數(shù)處于藍光的波長范圍內。
[0061] 當其中至少一個光源構造成另外的發(fā)出可見光或IR光的光源時，至少其中一個檢 測器構造成另外的用于檢測可見光或IR光的透射光或反射光的檢測器。但所述其他檢測器 同樣可W構造成也能夠檢測光不受物體影響的部分。
【附圖說明】
[0062] 現(xiàn)在根據(jù)實施例來詳細說明本實用新型。各附圖中舉例示出本實用新型的構思， 但并不是限制或甚至窮盡地示出本實用新型。
[0063] 其中；
[0064] 圖1是根據(jù)本實用新型的檢測裝置在具有用于UV光源的鏡面濾光器的透射系統(tǒng)中 的實施方案，
[0065] 圖2是根據(jù)圖圖1、3、4和5中的細節(jié)A的細部圖，
[0066] 圖3是根據(jù)本實用新型的檢測裝置在具有用于UV光源的鏡面濾光器的透射光系統(tǒng) 中的實施方案，
[0067] 圖4是檢測裝置的在具有用于光源的反射器的透射系統(tǒng)中的一個備選實施方案，
[0068] 圖5是本實用新型的檢測裝置在具有用于光源的反射器的透射光系統(tǒng)中的另一個 備選實施方案。
【具體實施方式】
[0069] 圖1示出檢測裝置1，通過該檢測裝置可W識別單層的材料流中的物體，在所述檢 測裝置中，各檢測器3構造成一個檢測器3a和一個另外的檢測器3b。此外光源2構造成UV光 源2曰，優(yōu)選是發(fā)光材料管，一個另外的光源化在運種情況下構造成Lm)燈(或一排LED)。構造 成石英玻璃板的滑道14用作用于形成物體的單層的材料流的裝置，物體由于重力在所述滑 道上被引導在檢測裝置1旁經過。
[0070] 在滑道14的一側設置用于包圍各檢測器3的具有入口 9的檢測器殼體8,在滑道14 的另一側設置用于包圍光源2的光源殼體10。由此，由光源2發(fā)出的光被引導通過滑道14或 通過石英玻璃板W及可能還通過物體，W便到達檢測器3。運里說明的實施例是所謂的透射 光系統(tǒng)。
[0071] 在光源殼體10中，UV光源2a和所述另外的光源2b通過不透光的分隔壁11相互分 開。UV光源2a發(fā)出UV-A或UV-C福射，例如其波長為254nm，并且所述UV光源運樣安裝在光源 殼體10中，使得UV光被引導離開檢測器3并通過兩個鏡面濾光器12轉向180°并且由此被引 導朝向檢測器3。鏡面濾光器12運里可W構造成反射鏡，所述反射鏡設有涂層，所述涂層能 吸收由UV光源2a產生的在可見光范圍內的大部分光。為此，在UV光源2a和光源殼體10朝向 檢測器3的內側上設有反射器16,所述反射器將由UV光源2a發(fā)出的福射引導離開檢測器3并 朝鏡面濾光器12的方向引導。
[0072] 構造成Lm)的所述另外的光源化的光被引導通過散射板13, W便使點狀的L邸的光 變得均勻并與UV光平行地由光源殼體10中射出，運里有利的是，兩個光源2發(fā)出的光束的中 軸線之間的距離盡可能小(在理想情況下是重合的），W便能夠使運動的物體成像為盡可能 一致的圖像。
[0073] 由光源2發(fā)出的光有一部分不受材料流的物體的影響并且作為原始信號保持是可 測量或可檢測的，并且還有一部分與物體發(fā)生相互作用，由此形成相互作用的光。所述相互 作用的光可W特別是在吸收率或透射率上不同于原始發(fā)出的光。結合UV光，特別是如在該 實施例中那樣，相互作用的光也可W是通過UV射線引起的巧光，如例如在廢舊玻璃分煉設 備中檢測含鉛玻璃時已知的那樣。相互作用的光W及所發(fā)出的光的不受影響的部分此時至 少部分地通過入口 9進入檢測器殼體8。運里特別有利的是，光源殼體10或光源2沿光束的方 向與入口9成一條直線地定向。另一個有利的變型方案設定，入口9通過保護玻璃封閉，所述 保護玻璃保護檢測器殼體8的內腔不受粉塵W及優(yōu)選不受UV-C福射的影響。
[0074] 由所述另外的光源化產生的相互作用的光在檢測器殼體8中由所述另一個檢測器 3b、通常是照相機檢測，由此例如生成物體的灰度圖像，W便確定物體的位置和形狀并且必 要時通過后續(xù)的煉出裝置將物體從材料流中除去。所述另外的檢測器化通常在所述另一個 光源化發(fā)出光的波長范圍內是敏感的。在該示例中，所述另一個檢測器3b是RGB相機，即分 別在一個通道中傳輸或存儲色彩紅、綠和藍的照相機。運里所述另一個檢測器3b當然也可 W附加于相互作用的光而將所述另一個光源2b發(fā)出的光的不受物體影響的部分作為信息 使用，即作為原始信號使用，所述原始信號運里作為巧光的偽光和透射光的基礎透射存在。
[0075] 相互作用的光，就是說，既有由UV光源2a引起的巧光，也有由所述另一個光源化引 起的透射光沿光束的方向觀察在所述另一個檢測器3b的前面到達分光器15上，所述分光器 盡可能完全的反射例如在400-500nm波長范圍內的藍光并使得巧OOnm的可見光(透射光)盡 可能完全的透過。
[0076] 反射的光束被導入檢測器3a中，所述檢測器例如包括CCDWharged-Ccmpled Device)傳感器和特別靈敏的TDKTime Delay Integration)元件。但為了獲得令人滿意的 數(shù)據(jù)必要的是，要達到進入的光的至少必要的福射功率。根據(jù)現(xiàn)有技術設定，檢測器的物鏡 具有固定的光圈，所述光圈限定透射橫截面7的面，光經由該面進入檢測器3a。通過確定所 述面，可W僅通過改變福射強度來對福射功率進行適配。運也可W僅通過對UV光源2a的福 射功率的適配來實現(xiàn)，運會導致開頭所述的缺點。
[0077] 因此在本實用新型中設定，檢測器3a的前面設有可調的光圈4,通過所述光圈能夠 對透射橫截面7進行適配。由此通過擴大透射橫截面7的面積能夠簡單地補償相互作用的光 的福射強度的下降，而不必改變UV光源2a的福射強度。
[0078] 由此例如UV光源2a的福射強度可W針對UV光源2a的最佳激發(fā)強度、盡可能長的使 用壽命或最小的發(fā)熱來調整并在運行狀態(tài)中可W將其保持恒定。
[0079] 為了能夠對透射橫截面7進行適配，例如檢測器3a可W構造成，使得該檢測器能夠 測量進入該檢測器3a的原始信號的福射功率。但也可W設想，福射功率的降低可W通過分 析評估裝置5或檢測器3a中、例如微處理器或微忍片中的算法本身來確定。
[0080] 可調的光圈4運里例如是瞳孔形的，其中透射橫截面7優(yōu)選具有圓形、長方形或正 方形的形狀，但也可W設想其他幾何形狀。
[0081] 如圖2中示出的那樣，光圈4的可調性可W通過調節(jié)裝置6來實現(xiàn)。所述調節(jié)裝置通 過馬達驅動并且可W例如設計成與光圈4連接的齒盤，通過所述齒盤繞光圈4的縱軸線的旋 轉來擴大或縮小透射橫截面7。根據(jù)原始信號實際測量的福射功率生成用于調節(jié)裝置6的調 節(jié)信息，一旦低于下闊值，所述調節(jié)裝置使得光圈4打開并由此擴大透射橫截面7,或者一旦 超過上闊值，所述調節(jié)裝置使得光圈4閉合并由此縮小透射橫截面7。運樣連續(xù)地或分步地 使透射橫截面7與由光源2a發(fā)出的光的實際福射功率相適配，從而相互作用的光的至少必 要的福射功率進入檢測器3a中。
[0082] -旦達到光圈4的最大開啟度并且低于所述下闊值時，生成錯誤報告，利用所述錯 誤包括可W導入報警或設備的緊急停機。但運里也可W設想，在運種情況下提高光源2a、2b 的福射強度，從而，盡管所述光源不再針對最佳的使用壽命運行，但仍可W利用系統(tǒng)最后的 功率儲備。由于運種狀況通常在光源2a、2b壽命循環(huán)中出現(xiàn)得較晚，降低使用壽命是可W忽 略的。
[0083] 光圈4前面設置濾光器17,所述濾光器在運種配置中用作截止濾光器，W便反射在 不希望的、即〉500nm的波長范圍內的散射光并且防止其進入檢測器。但同時應使處于在介 于400nm和500nm之間的波長范圍內的藍光范圍的巧光盡可能完全地透過。由于檢測器3a在 整個波長范圍上都是敏感的，因此確保了對巧光的檢測。
[0084] 由此例如可W在光源的福射功率下降時擴大透射橫截面7,而在(光源的）福射強 度升高時縮小透射橫截面，W便由此實現(xiàn)要求的福射功率。特別有利的是，運樣調節(jié)光圈4， 使得保持檢測器3a中的福射功率接近恒定。
[0085] 兩個檢測器3a、3b所檢測到的數(shù)據(jù)然后傳送給沒有示出的分析評估單元或發(fā)送給 在其他附圖中可見的分析評估裝置5,所述分析評估單元或分析評估裝置將所述數(shù)據(jù)與數(shù) 據(jù)庫進行比較，在所述數(shù)據(jù)庫中存儲關于所檢測到的相互作用的光與物體的相應特性之間 的關系的數(shù)據(jù)，W便唯一地識別物體并在必要時在后續(xù)的煉出裝置中將物體從材料流中除 去或者分煉到為此設置的容器中。
[0086] 在圖3中示出根據(jù)本實用新型的檢測裝置1的另一個實施方案。該實施方案在一些 主要特征上與前面描述的方案有所區(qū)別，但光圈4的功能原理保持相同。
[0087] 光源2a、2b在該方案中設置在材料流的朝向檢測器殼體8的一側并且優(yōu)選位于兩 個?？诘墓庠礆んw10中，運兩個光源殼體安裝在檢測器殼體8的外側上。光源2a、2b也是構 造成發(fā)光材料管的UV光源2a和構造成L邸的另外的光源化。
[0088] UV光源2a發(fā)射UV-A或UV-C福射，其波長例如為254皿，并且運樣安裝在光源殼體10 中，使得UV光被朝檢測器3引導，通過兩個鏡面濾光器12轉向180°，并由此向滑道表面上引 導，要分煉的物體在所述滑道表面上運動。鏡面濾光器12運里可W構造成反射鏡，所述反射 鏡設有涂層，所述涂層允許吸收由UV光源2a發(fā)出的在可見范圍內的光的大部分。
[0089] 構造成Lm)的另外的光源化的光被引導通過散射板13, W便使點狀的L邸的光變得 均勻并且運樣從光源殼體10中射出，使得所述光在與UV光線相同的區(qū)域內到達構造成滑道 14的用于形成單層的材料流的裝置上，運里有利的是，兩個光源2a、2b射出的光束的中軸線 之間的距離盡可能小(在理想情況下重合），W便能夠使運動的物體成像成盡可能一致的圖 像。運是一種透射光系統(tǒng)，其中滑道14可W構造成石英玻璃板，但或者也可W由不透明的材 料，如塑料或金屬構成，只要能確保透射光的基礎反射。
[0090] 由另外的光源化發(fā)出的可將光或IR光部分地被材料流的物體吸收和反射，從而相 互作用所形成的光是反射光。由UV光源2a發(fā)出的光同樣可W被吸收并部分地被反射，但或 者如前面所述的那樣，可W引發(fā)巧光，所述巧光運里構成相互作用的光。
[0091] 檢測裝置的運種另外的結構在光圈4的調節(jié)和檢測器3的布置結構上與前面針對 圖1和2所說明的情況相同，因此不再重復說明。
[0092] 在圖4中示出根據(jù)本實用新型的檢測裝置1的一個備選的實施方案。該實施方案類 似于在圖1中所述的方案，但在光源2的布置上存在區(qū)別。但光圈4的功能原理保持相同。
[0093] 在滑道14的一側設置用于包圍各檢測器3的、具有入口 9的檢測器殼體8,所述滑道 在運種情況下構造成石英玻璃板或Borofloat啜玻璃板，在滑道14的另一側設置用于包 圍光源2的光源殼體10。由此由光源2發(fā)出的光被引導穿過滑道14或穿過玻璃板并且必要時 穿過所述物體，W便到達檢測器3。運里所述的實施例因此和圖1中所述的方案一樣是一種 透射光系統(tǒng)。
[0094] 各光源2也是一個UV光源2a和一個另外的光源化，但運兩個光源都構造成發(fā)光材 料管。在光源殼體10中，UV光源2a和所述另外的光源化通過不透光的分隔壁11相互分開。UV 光源2a發(fā)出UV-A或UV-C福射，其波長例如為37化m，并且UV光源運樣安裝在光源殼體10中， 使得UV光直接被導向各檢測器3。設置在光源2a、2b后面的反射器16降低光損失。
[00M] 構造成另外的光源化的光W及UV光源2a的光都被引導通過散射板13, W便使光變 得均勻并平行地從光源殼體10中射出，運里有利的是，兩個光源2a、2b射出的光束的中軸線 之間的距離盡可能小(在理想情況下重合），W便使運動的物體成像成盡可能一致的圖像。
[0096] 光束的路徑在后面與圖1中所述相同。運兩個系統(tǒng)的區(qū)別在于物體所觀察到的吸 收值和透射值。在當前情況下，UV光通過物體的透射由檢測器3a檢測。
[0097] 相互作用的光，即由UV光源2aW及由所述另外的光源化引起的透射光沿光束的方 向觀察在所述另外的檢測器3b前面到達分光器15,所述分光器在運種情況下盡可能完全反 射例如在320-380nm波長范圍內的UV光，并允許MOOnm的可見光(透射光)盡可能完全透過。
[0098] 對光的檢測與圖2中的說明類似地進行。只是濾光器17(=截止濾光器)反射在不 希望的波長范圍內的散射光(可見光，MOOnm),并使UV光(在320-380nm波長范圍內）基本上 完全透過，因為傳感器3a在整個波長范圍上都是敏感的。
[0099] 在圖5中示出的另一個備選的實施方案運里對應于在圖3和4中所述實施方案的組 合：
[0100] 光源2a、2b在運個方案中設置在材料流或滑道14朝向檢測器殼體8的一側并且優(yōu) 選位于兩個?？诘墓庠礆んw10中，所述光源殼體例如安裝在檢測器殼體8的外側上。各光源 2也是一個UV光源2a和一個另外的光源化，運兩個光源都構造成發(fā)光材料管。由光源2發(fā)出 的光通過設置在光源2a、2b后面的反射器16被朝物體的方向引導。運是一種所謂的透射光 系統(tǒng)，其中滑道14可W構造成石英玻璃板，但或者如果能確保透射光的基礎反射，也可W構 造成不透明的材料，如塑料或金屬。
[0101] 由所述另外的光源化發(fā)出的可見光或IR光被材料流的物體部分地吸收和發(fā)射，從 而相互作用所形成的光是反射光。由UV光源2a發(fā)出的光同樣可W被吸收和部分地反射，但 或者如前面所述的那樣，可W引起巧光，所述巧光就稱為相互作用的光。
[0102] 檢測裝置的運種另外的結構在光圈4的調節(jié)和檢測器3的布置結構上與前面針對 圖2和3所說明的情況相同，因此不再重復說明。
[0103] 35由于所示的兩個示例僅是實施方案，應指出的是，所說明的各元件可W按任意 的組合使用，就是說例如透射光系統(tǒng)具有鏡面濾光器12或者透射光系統(tǒng)具有反射器16。當 然可W理解的是，如前面所述可調的光圈4也可W在僅具有一個檢測器3和一個光源2的系 統(tǒng)中使用，并且所述光圈的使用不僅限于檢測器3a，而是完全也可W設置一個另外的具有 可調光圈4的檢測器3b。也可W將檢測器3a構造成空間解析的光譜儀系統(tǒng)，用于直接檢測UV 福射、特別是透射值。
[0104] 所有光源同樣可W設計成發(fā)光材料燈的形式W及設計成LED燈的形式(例如一排 LED),只要所述燈或LED具有相同的光學特性(特別是相同的所發(fā)出的光譜）。
[0105] 由于檢測裝置1沿垂直于圖平面的方向也具有一定的延伸尺寸，通常是介于500和 1400mm之間的寬度，通常必要的是，給一個光源2配設多個檢測器3。在運種情況下使用可調 的光圈4是特別有利的，因為各個由于制造公差可能具有不同檢測靈敏度的檢測器不是通 過對各個原始信號相應軟件方面的放大來相互協(xié)調，而是光學地補償運種差別，由此降低 了噪聲。
[0106] 附圖標記列表
[0107] 1 光學的檢測裝置
[010引 2 光源
[0109] 2a UV 光源
[0110] 2b 另外的光源
[01川 3 各檢測器
[0112] 3a 檢測器
[011引 3b 另外的檢測器
[0114] 4 可調的光圈
[011引5 分析評估裝置
[0116] 6 調節(jié)裝置
[0117] 7 檢測器3的透射橫截面
[011引 8 入口
[0119] 10 光源殼體
[0120] 11 分隔壁
[0121] 12 鏡面濾光器
[0122] 13 散射板
[0123] 14 滑道
[0124] 15 分光器
[0125] 16 反射器
[0126] 17 濾光器
【主權項】
1. 用于分揀散料的方法的檢測裝置(I)，所述檢測裝置(I)包括： 至少一個光源（2)，利用所述光源能夠照射單層的材料，所述材料流包括多個物體，所 發(fā)射光的至少一部分與所述物體發(fā)生相互作用； 用于建立單層的材料流的裝置（14)，利用所述裝置能夠引導材料流在所述至少一個光 源(2)旁經過； 至少一個檢測器(3)，所述檢測器能夠檢測相互作用的光， 其特征在于， 沿光束的方向觀察，在所述至少一個檢測器(3)的前面設置用于調整進入檢測器(3)的 輻射強度的可調的光圈（4)，通過所述可調的光圈（4)能夠根據(jù)由所述至少一個光源（2)發(fā) 出的光的輻射功率調整該光圈(4)的透射橫截面(7)。2. 根據(jù)權利要求1所述的檢測裝置（1)，其特征在于，所述至少一個檢測器(3)與分析評 估裝置(5)連接，通過所述分析評估裝置能確定進入檢測器(3)中的光的輻射功率。3. 根據(jù)權利要求2所述的檢測裝置（1)，其特征在于，進入檢測器(3)中的光的一部分是 與由所述至少一個光源(2)發(fā)出的光相關的、在分析評估裝置(5)中可測量的原始信號，所 述原始信號對應于所發(fā)出的光的沒有與物體發(fā)生相互作用的部分。4. 根據(jù)權利要求3所述的檢測裝置（1)，其特征在于，在分析評估裝置(5)能測量原始信 號的輻射功率，并且分析評估裝置(5)是分析評估單元的一部分，所述分析評估單元對相互 作用的光進行分析評估，以識別所述物體。5. 根據(jù)權利要求4所述的檢測裝置（1)，其特征在于，所述分析評估裝置(5)構造成生成 用于調節(jié)裝置(6)的調節(jié)信息，在原始信號的輻射功率低于下閾值時，所述調節(jié)裝置使光圈 (4)打開。6. 根據(jù)權利要求4所述的檢測裝置（1)，其特征在于，所述分析評估裝置(5)構造成生成 用于調節(jié)裝置(6)的另外的調節(jié)信息，在原始信號的輻射功率高于上閾值時，所述調節(jié)裝置 使光圈(4)閉合。7. 根據(jù)權利要求4所述的檢測裝置（1)，其特征在于，所述分析評估裝置(5)構造成，當 低于原始信號的輻射功率的下閾值并且光圈(4)已達到最大的開啟度時，則生成錯誤報告。8. 根據(jù)權利要求1至7之一所述的檢測裝置（1)，其特征在于，所述至少一個檢測器(3) 包括調節(jié)裝置(6)，通過所述調節(jié)裝置能夠擴大或縮小所述可調的光圈（4)的透射橫截面 ⑴。9. 根據(jù)權利要求1至7之一所述的檢測裝置（1)，其特征在于，至少一個光源（2)設置在 用于形成單層的材料流的裝置(14)的朝向檢測器(3)的一側。10. 根據(jù)權利要求1至7之一所述的檢測裝置（1)，其特征在于，至少一個光源(2)在光源 殼體(10)中設置在用于產生單層的材料流的裝置(14)的與檢測器(3)相對置的一側。11. 根據(jù)權利要求1至7之一所述的檢測裝置（1)，其特征在于，至少一個光源(2)構造成 主要發(fā)出UV光的UV光源（2a)，而至少其中一個檢測器(3)構造成用于檢測熒光或檢測UV光 的吸收率或透射率的變化的檢測器(3a)。12. 根據(jù)權利要求1至7之一所述的檢測裝置（1)，其特征在于，至少其中一個光源(2)構 造成另外的發(fā)出可見光或IR光的光源（2b)，而至少其中一個檢測器(3)構造成另外的用于 檢測可見光或IR光的透射光或反射光的檢測器(3b)。
【文檔編號】B07C5/342GK205518686SQ201620059578
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年1月21日
【發(fā)明人】D·克賴默, R·諾伊霍爾德
【申請人】賓德股份公司