BR112014017631B1

BR112014017631B1 - aparelho para detectar matéria; sistema; e método para detectar matéria

Info

Publication number: BR112014017631B1
Application number: BR112014017631-0A
Authority: BR
Inventors: Dirk Balthasar; Ole Onsrud
Original assignee: Tomra Sorting As
Priority date: 2012-01-24
Filing date: 2013-01-24
Publication date: 2020-12-08
Also published as: RU2014128890A; US20140362382A1; CN104067109A; JP6209536B2; JP2015509194A; CN104067109B; BR112014017631A2; NO20120074A1; EP2807469A1; RU2618764C2; WO2013115650A1; US9557265B2; EP2807469B1; NO336441B1; BR112014017631A8

Abstract

APARELHO PARA DETECTAR MATÉRIA; SISTEMA; E MÉTODO PARA DETECTAR MATÉRIA. A presente invenção refere-se a um aparelho (10) para detectar matéria, sendo que o aparelho compreende: uma primeira fonte de luz (14a) adaptada para emitir um primeiro feixe de luz (16a); uma segunda fonte de luz (14b) adaptada para emitir um segundo feixe de luz (16b), em que o aparelho é disposto de modo que o primeiro e o segundo feixes de luz convirjam em direção a um elemento de varredura (20); por exemplo um espelho poligonal giratório; em que o elemento de varredura é adaptado para redirecionar o primeiro e o segundo feixes de luz que convergem em direção à matéria a ser detectada; e um detector (26) adaptado para receber luz (38) refletida pela matéria por meio do elemento de varredura.

Description

[001] A presente invenção refere-se a um aparelho para detectar matéria. A presente invenção também se refere a um sistema e método de detecção de matéria.

[002] O documento US6449036 (Wollmann et al.) revela um dispositivo em que cada um dos dois lasers gera um feixe de laser. Os feixes de laser são desviados por espelhos e reunidos em um feixe comum. Para esse propósito, um dos espelhos é transparente para o feixe de laser do laser situado atrás do mesmo. Os feixes de laser combinados passam através de um buraco em um espelho adicional e colidem em uma das superfícies do polígono plano de uma roda de espelho poligonal giratória. A roda de espelho poligonal guia os feixes de laser através de um espelho parabólico e o feixe de laser refletido pelo espelho parabólico é guiado para um espelho oblíquo e colide na superfície de um objeto a ser varrido. A superfície do objeto é projetada no receptor de luz. Uma desvantagem com o dispositivo no documento US6449036 é que o laser é monocromático.

[003] O documento WO9844335 A1 (Ruymen) revela um dispositivo que pode ser montado em um aparelho de seleção. O dispositivo é dotado de duas fontes de luz em que cada uma gera uma faixa de luz intensa e focada. Ambas as fontes de luz geram luz de diferentes frequências e são reunidas em uma faixa de feixes de laser por um espelho seletivamente semirrefletor (espelho dicroico) e um espelho convencional. Essa faixa de luz é refletida na direção de um espelho móvel prismático. As faces desse espelho são refletivas e são colocadas essencialmente no mesmo ângulo uma em relação à outra. Ademais, esse espelho prismático gira ao redor do próprio eixo geométrico central. A faixa de luz que cai em tal face é direcionada em direção ao produto a ser selecionado. Como um resultado do giro do espelho, a faixa de luz se move transversalmente por todo o fluxo de partes do produto. Dessa maneira, a dita faixa se move cada vez na mesma direção entre duas posições pelo comprimento do fluxo de partes. Quando a faixa de luz cai em uma parte do produto, a mesma é dispersa e/ou refletida pela dita parte. A luz dispersa é pelo menos parcialmente capturada pela mesma face e, por meio da dita face, é levada ao longo aproximadamente do mesmo percurso como a faixa de luz para um separador de feixe o qual reflete a luz dispersa a um ângulo em direção a dois detectores. Uma desvantagem com o dispositivo do documento WO9844335 A1 é que a iluminação está no mesmo percurso óptico que a direção, por meio do qual problemas com reflexões totais podem ocorrer.

[004] O documento US3176306 refere-se a um aparelho para testar qualidade de superfície de material e o mesmo revela uma disposição de vista de fenda “que se move” em que uma folha fina se move novamente em determinada direção. Bancos de luz superior e inferior (fontes de luz em linha) são montados para dar o ângulo não especular de iluminação desejado e iluminar uma tira da folha fina transversa à direção de movimento da mesma. Uma tampa é posicionada oposta à tira de modo a restringir a vista de uma câmera de televisão para a tira.

[005] É um objetivo da presente invenção fornecer um aparelho e um método melhorados para detectar matéria. A presente invenção é definida nas reivindicações anexas independentes. Modalidades são estabelecidas nas reivindicações anexas dependentes.

[006] De acordo com um aspecto da presente invenção, é fornecido um aparelho para detectar matéria, sendo que o aparelho compreende: uma primeira fonte de luz adaptada para emitir um primeiro feixe de luz; uma segunda fonte de luz adaptada para emitir um segundo feixe de luz, em que o aparelho é disposto de modo que o primeiro e o segundo feixes de luz convirjam em direção a um elemento de varredura; o elemento de varredura é adaptado para redirecionar o primeiro e o segundo feixes de luz que convergem em direção à matéria a ser detectada; e um detector adaptado para receber luz refletida pela matéria por meio do elemento de varredura.

[007] O aparelho pode compreender adicionalmente um primeiro espelho disposto em um percurso óptico entre a primeira fonte de luz e o elemento de varredura e um segundo espelho disposto em um percurso óptico entre a segunda fonte de luz e o elemento de varredura, em que o primeiro espelho é adaptado para redirecionar o primeiro feixe de luz e o segundo espelho é adaptado para redirecionar o segundo feixe de luz, de modo que o primeiro e o segundo feixes de luz convirjam em direção a um elemento de varredura.

[008] A distância entre a primeira fonte de luz e o primeiro espelho pode ser diferente da distância entre a segunda fonte de luz e o segundo espelho.

[009] O detector pode ser disposto para receber a luz refletida que realiza um percurso entre o primeiro e o segundo feixes de luz.

[010] O detector pode ser posicionado entre o primeiro e o segundo espelhos ou um elemento espelho pode ser posicionado entre o primeiro e o segundo espelhos para redirecionar a luz refletida ao detector.

[011] Um meio de transporte para transportar a matéria pode ser fornecido abaixo do aparelho.

[012] O meio de transporte inclui pelo menos um dos seguintes: uma esteira; uma calha de escoamento e um percurso de queda livre.

[013] O aparelho pode compreender adicionalmente uma placa de montagem, em que pelo menos o elemento de varredura é montado na placa de montagem e em que a placa de montagem é disposta a um ângulo (A) de 2 a 15 graus, preferencialmente aproximadamente 10 graus, em relação à normal do meio de transporte.

[014] O aparelho de acordo pode ser disposto de modo que o primeiro e o segundo feixes de luz estejam substancialmente sobrepostos na matéria no meio de transporte.

[015] O aparelho pode compreender adicionalmente uma primeira lente disposta entre a primeira fonte de luz e o primeiro espelho e uma segunda lente disposta entre a segunda fonte de luz e o segundo espelho, em que pelo menos uma das primeira e segunda lentes é móvel para ajustar a distância entre a fonte de luz e a lente.

[016] O aparelho pode compreender adicionalmente um alojamento que acomoda pelo menos o elemento de varredura e que tem uma parede de fundo com uma janela abaixo do elemento de varredura, em que pelo menos um elemento de referência é disposto próximo à dita janela.

[017] O dito elemento de referência pode compreender pelo menos um dos seguintes: uma referência branca que inclui duas áreas de referência (substancialmente) brancas e um espelho triangular central; uma área de referência preta ou escura; e uma abertura na parede de fundo com uma lente para coletar luz ambiente.

[018] O elemento de varredura pode ser um de um espelho poligonal giratório e um espelho inclinado.

[019] A primeira e a segunda fontes de luz podem ser fontes de luz pontuais, em que o aparelho compreende adicionalmente pelo menos uma fonte de luz em linha adaptada para iluminar a matéria.

[020] O primeiro e o segundo feixes de luz podem ser paralelos ou substancialmente paralelos antes de serem redirecionados pelo primeiro e o segundo espelhos, em que a primeira e a segunda fontes de luz e o primeiro e o segundo espelhos são dispostos em um plano P perpendicular a um plano giratório ou inclinado do elemento de varredura, em que um dos primeiro e segundo espelhos é adaptado para redirecionar o primeiro feixe de luz com menos do que 90 graus no dito plano P e o outro dos primeiro e segundo espelhos é adaptado para redirecionar o segundo feixe de luz com mais do que 90 graus no dito plano P e em que o detector ou um elemento espelho adaptado para redirecionar luz refletida ao detector é posicionado no dito plano P entre o primeiro e o segundo espelhos.

[021] De acordo com outro aspecto da invenção, é fornecido um sistema que compreende dois aparelhos conforme definido acima, dispostos lado a lado de modo que as áreas de detecção dos dois aparelhos se sobreponham parcialmente.

[022] A operação dos dois aparelhos pode ser sincronizada de modo que a sobreposição das áreas de detecção não seja iluminada simultaneamente por ambos os aparelhos.

[023] Ainda de acordo com outro aspecto da invenção, é fornecido um método para detectar matéria, sendo que o método compreende: emitir um primeiro feixe de luz; emitir um segundo feixe de luz; direcionar ou redirecionar o primeiro feixe de luz e o segundo feixe de luz de modo que o primeiro e o segundo feixes de luz convirjam em direção a um elemento de varredura; redirecionar o primeiro e o segundo feixes de luz que convergem por meio do elemento de varredura em direção à matéria a ser detectada; e receber a luz refletida pela matéria por meio do elemento de varredura. Esse aspecto pode exibir os mesmos recursos ou recursos similares e efeitos técnicos como os aspectos descritos anteriormente e vice versa.

[024] A presente invenção será, agora, descrita em maiores detalhes com referência aos desenhos anexos que mostram modalidades atualmente preferenciais da invenção.

[025] A Figura 1 é uma vista superior esquemática de um aparelho de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[026] A Figura 2 é uma vista lateral do aparelho da Figura 1.

[027] A Figura 3 é uma vista frontal do aparelho da Figura 1.

[028] A Figura 4 é uma vista em perspectivaparcial de um aparelho, de acordo com outramodalidade da presente invenção.

[029] A Figura 5 é uma vista superior parcialesquemática do presente aparelho.

[030] A Figura 6 é uma vista lateral parcial esquemática do presente aparelho.

[031] A Figura 7 é uma vista frontal de um elemento de referência branco, de acordo com a presente invenção.

[032] A Figura 8 é uma vista frontal parcial esquemática do presente aparelho.

[033] A Figura 9 ilustra uma configuração dupla da presente invenção.

[034] A Figura 10 é uma vista superior esquemática de um aparelho, ainda de acordo com outra modalidade da presente invenção.

[035] As Figuras 1 a 3 mostram um aparelho 10para detectar matéria 12.

[036] O aparelho 10 compreende uma primeirafonte de luz 14a e uma segunda fonte de luz 14b. Deve-se notar que “luz” conforme usado no presente documento não é limitado à radiação eletromagnética visível pelo olho humano, mas pode incluir também outros comprimentos de onda, em particular luz ultravioleta e luz infravermelha.

[037] A primeira fonte de luz 14a é adaptada para emitir um primeiro feixe de luz 16a, ao passo que a segunda fonte de luz 14b é adaptada para emitir um segundo feixe de luz 16b o qual é paralelo ao primeiro feixe de luz, conforme verificado no exemplo da Figura 1. As fontes de luz 14a,b podem ser do mesmo tipo e emitir o mesmo tipo de luz. As fontes de luz 14a,b podem ser, por exemplo, 55W bulbos, mas outras fontes de luz podem ser usadas também. Ademais, as fontes de luz 14a,b podem ser fontes de faixa amplas, por exemplo com emissão de 400 a 1800 nm. Ademais, as fontes de luz 14a,b podem ser fontes de luz pontuais, em contraste com os bancos de luz superior e inferior do Documento de Patente n° US3176306.

[038] O aparelho 10 compreende adicionalmente um primeiro espelho 18a e um segundo espelho 18b. O primeiro e o segundo espelhos 18a,b podem ser espelhos de dobra plana. O primeiro espelho 18a é disposto a uma distância em frente à primeira fonte de luz 14a e adaptado para redirecionar o primeiro feixe de luz 16a. O segundo espelho 18b é disposto a uma distância maior em frente à segunda fonte de luz 14b e adaptado para redirecionar o segundo feixe de luz. Especificamente, o primeiro espelho 18a é angulado para redirecionar o primeiro feixe de luz 16a por pouco menos do que 90 graus, ao passo que o segundo espelho 18b é angulado para redirecionar o segundo feixe de luz 16b por pouco mais do que 90 graus, conforme verificado na Figura 1.

[039] O aparelho 10 compreende adicionalmente um elemento de varredura ou dispositivo, aqui, um espelho poligonal giratório 20. O espelho polígono 20 tem uma pluralidade de faces refletoras 22. Ademais, o espelho polígono 20 é disposto para girar em volta do próprio eixo geométrico central 24, por exemplo, por meio de um motor (não mostrado). O espelho polígono 20 é adaptado para redirecionar adicionalmente o primeiro e o segundo feixes de luz em direção à matéria 12.

[040] O aparelho 10 compreende adicionalmente um detector 26 adaptado para receber a luz refletida pela matéria 12 por meio do espelho poligonal giratório 20. O detector 26 pode ser, por exemplo, um espectrômetro. O detector 26 pode ser colocado no mesmo plano P (definido pelas direções x e y) como a primeira e a segunda fontes de luz 14a,b e espelhos 18a,b, cujo plano P é perpendicular ao plano giratório do espelho polígono 20, verificar, por exemplo, as Figuras 2 a 3. Ademais, o detector 26 pode ser colocado atrás dos espelhos 18a,b, conforme verificado na direção x, e entre os espelhos 18a,b, conforme verificado na direção y.

[041] Em um método para detectar matéria que usa o aparelho 10, o primeiro e o segundo feixes de luz paralelos 16a,b são gerados usando-se a primeira e a segunda fontes de luz 14a,b. O primeiro feixe de luz 16a é redirecionado pelo primeiro espelho 18a e o segundo feixe de luz 16b é redirecionado pelo segundo espelho 18b, por meio do qual o primeiro e o segundo feixes de luz redirecionados 16a,b convergem em direção ao espelho poligonal giratório 20. Os feixes de luz convergentes 16a,b caindo em uma das faces 22 são redirecionados adicionalmente em direção a e varrido por um meio de transporte, aqui, um escoador 30 no qual a matéria 12 a ser detectada é transportada. Deve-se notar que quando os feixes 16a,b encontram a face 22, os mesmos não estão ainda completamente sobrepostos ou convergidos, mas estão mais próximos um do outro (em uma direção y) do que os mesmos estavam nos espelhos 18a,b. Devido ao giro do espelho polígono 20, os feixes de luz 16a,b se movem repetidamente de modo transversal pelo escoador 30 na mesma direção entre duas posições 32 e 34 pelo comprimento do escoador 30, conforme mostrado pela seta 36 na Figura 2. Quando os feixes 16a,b caem na matéria 12, por meio de uma das faces 22, a luz dos feixes 16a,b (as quais agora estão completamente sobrepostas) são refletidas pela matéria 12. A reflexão é tipicamente difusa e a luz refletida designada com referência numérica 38 é pelo menos parcialmente capturada pela mesma face 22 e levada entre os feixes de luz convergentes 16a,b ao detector 26. Visto que o primeiro e o segundo espelhos 18a,b são suficientemente espaçados na direção y, a luz refletida 38 pode passar entre os mesmos e ser recebida pelo detector 26 (verificar a Figura 1).

[042] Por isso, em uso, qualquer matéria 12 no escoador 30 é iluminada pela luz das duas fontes de luz 14a,b. Caso uma das fontes de luz 14a,b esteja quebrada, o aparelho 10 ainda irá operar com apenas uma fonte de luz. Além disso, visto que os feixes de luz 16a,b são convergentes, reflexão(ões) total (is) podem ser evitadas.

[043] O aparelho 10 na Figura 4 é similar àquele das Figuras 1 a 3, mas, aqui, a distância entre a primeira fonte de luz 14a e o espelho 18a é mais longa do que a distância entre a segunda fonte de luz 14b e o espelho 18b. Dessa forma, o primeiro e o segundo feixes 16a,b não se cruzam. Além disso, um elemento espelho 40 é posicionado entre o primeiro e o segundo espelhos 18a,b para redirecionar a luz refletida ao detector 26. Dessa forma, um detector volumoso 26 ficará fora da trajetória da luz 16a,b,38.

[044] O presente aparelho 10 pode compreender adicionalmente uma primeira lente 44a, disposta entre a primeira fonte de luz 14a e o primeiro espelho 18a, e uma segunda lente 44b, disposta entre a segunda fonte de luz 14b e o segundo espelho 18b, conforme verificado na Figura 5. A primeira e a segunda lentes 44a,b são móveis na direção y, conforme indicado pelas setas duplas, por meio das quais a distância entre as respectivas fontes de luz 14a,b e as lentes 44a,b pode ser ajustada. Dessa forma, o aparelho 10 pode ser programado e corretamente focado dependendo da distância para o escoador 30. A primeira e a segunda lentes 44a,b podem ser, por exemplo, lentes de foco. Preferencialmente, cada lente 44a,b é disposta em um tubo respectivo 46a,b. Exceto por fornecer um percurso para o movimento das lentes 44a,b, os tubos 46a,b podem servir também para alinhar a luz das fontes de luz 14a,b.

[045] Conforme verificado adicionalmente na Figura 5 (e também na Figura 4), o presente aparelho 10 pode compreender adicionalmente uma câmara de manutenção 48 que acomoda a primeira e a segunda fontes de luz 14a,b. A parte interior da câmara de manutenção 48 é preferencialmente isolada e a porta 50 é condutora de calor e atua como um trocador de calor.

[046] O presente aparelho 10 pode compreender adicionalmente pelo menos um elemento de referência, verificar as Figuras 4 e 6. O pelo menos um elemento de referência é colocado próximo ou adjacente a uma janela 58 no alojamento do aparelho 60 sob o espelho polígono 20. Para essa finalidade, o aparelho 10 é configurado de modo que o primeiro e o segundo feixes de luz 16a,b sejam varridos repetidamente pelo pelo menos um elemento de referência. Por isso, conforme o espelho polígono 20 gira, o detector 26 verifica o pelo menos um elemento de referência com todas as linhas de varredura e o aparelho 10 pode ser ajustado ou calibrado adequadamente. O pelo menos um elemento de referência pode, por exemplo, ser usado para indicar envelhecimento da fonte de luz e fontes de luz defeituosas.Além disso, usando-se uma referência escura e uma referência branca (verificar abaixo), nenhuma calibração ou compensação de temperatura é necessária.

[047] O pelo menos um elemento de referência pode compreender um elemento de referência branco 52, também mostrado na Figura 7. A referência branca 52 pode incluir duas áreas ou superfícies de referência branca 62a,b e um espelho triangular 64 disposto entre as duas áreas brancas 62a,b. O espelho triangular 64 pode ser equilátero ou isósceles, em que os dois lados além da base são reflexivos. Diante da operação, a luz que entra 16a,b é refletida pelas áreas ou superfícies brancas 62a,b e é redirecionada de volta em direção ao detector 26 por meio do espelho triangular 64.

[048] Ademais, o pelo menos um elemento de referência pode compreender uma área de referência preta ou escura 54. Essa área 54 pode, por exemplo, ser superfície pintada ou coberta de preto.

[049] Ademais, o pelo menos um elemento de referência pode compreender uma abertura 66 na parede de fundo do alojamento 60 com uma lente 68 para coletar luz ambiente. Dessa forma, o aparelho 10 pode ser ajustado ou calibrado dependendo de quão claro ou escuro for o lugar em volta, por exemplo, subtraindo-se a luz ambiente da luz refletida 38.

[050] O presente aparelho 10 pode compreender adicionalmente um solo ou placa de montagem 42, conforme verificado na Figura 8. Pelo menos o espelho polígono 20 é montado na placa de montagem 42, mas, preferencialmente, também o são as fontes de luz 14a,b e os espelhos 18a,b. A placa de montagem 42 é disposta a um ângulo A de 2 a 15 graus, preferencialmente, aproximadamente 10 graus, em relação à normal da esteira 30 e ao vidro frontal da janela 58. Dessa forma, reflexões totais (isto é, o ângulo de incidência não é zero) podem ser evitadas, ambos da matéria 12/escoador 30 e do vidro frontal da janela 58.

[051] Ademais, dois aparelhos 10 podem ser dispostos próximos um ao outro, com áreas de detecção que se sobrepõem um pouco 70a,b, conforme verificado na Figura 9. A sobreposição é designada com o numeral de referência 72. Usando-se dois aparelhos 10 lado a lado, um escoador mais largo 30 pode ser examinado de forma eficiente. Ademais, a operação dos dois aparelhos 10 pode sincronizada de modo que a sobreposição 72 das áreas de detecção 70a,b não seja iluminada simultaneamente por ambos os aparelhos 10. Para isso, um motor servo pode ser usado para girar os espelhos polígonos.

[052] O aparelho 10 na Figura 10 é similar àquele das Figuras 1 a 3, mas, aqui, o primeiro e o segundo espelhos 18a,b são omitidos. Ao invés disso, a primeira e a segunda fontes de luz 14a,b são direcionadas de modo que o primeiro e o segundo feixes de luz 16a,b convirjam em direção ao elemento de varredura 20.

[053] Os presentes aparelho 10 e método podem ser usados para detectar basicamente qualquer matéria 12 que dê uma reflexão dentro do campo eletromagnético (assinatura eletromagnética). Usando-se um espectrômetro como detector 26, é possível detectar não somente que alguma matéria 12 está presente mas também o tipo ou o material da matéria 12. Aplicações dos presentes aparelho 10 e método incluem, mas não se limitam a várias aplicações de seleção e reciclagem dematerial.

[054] A pessoa versada na técnica irá perceber que a presente invenção não é limitada de forma alguma à(s) modalidade(s) descrita(s) acima. Ao contrário, muitas modificações e variações são possíveis dentro do escopo das reivindicações anexas.

[055] Por exemplo, o escoador 30 pode ser substituído por uma calha de escoamento ou um percurso de queda livre.

[056] Ademais, o espelho polígono pode ser substituído por um espelho inclinado.

[057] Ademais, o aparelho 10 pode compreender adicionalmente pelo menos uma fonte de luz em linha adaptada para iluminar a matéria. A pelo menos uma fonte de luz em linha pode ser adaptada para iluminar a mesma área no meio de transporte que os feixes de varredura da primeira e da segunda fontes de luz. Ademais, a pelo menos uma fonte de luz pode ser adaptada para emitir luz de um comprimento de onda diferente ou uma tira de comprimento de onda em comparação à primeira e à segunda fontes de luz, de modo a ampliar a tira do aparelho. Diversas fontes podem ser combinadas: luzes UV (ultravioleta), NIR (infravermelho proximal), MIR (meio infravermelho) e VIS (visíveis/visuais).

Claims

1. APARELHO (10) PARA DETECTAR MATÉRIA (12), compreendendo: uma primeira fonte de luz (14a) adaptada para emitir um primeiro feixe de luz (16a); uma segunda fonte de luz (14b) adaptada para emitir um segundo feixe de luz (16b), em que o aparelho é disposto de modo que o primeiro e segundo feixes de luz convirjam em direção a um elemento de varredura (20); caracterizado pelo elemento de varredura ser configurado para se mover em um plano giratório ou inclinado e é adaptado para redirecionar o primeiro e o segundo feixes de luz que convergem em direção à matéria a ser detectada; e o aparelho configurado para emitir o primeiro e segundo feixe de luz (16a, b) em um plano P perpendicular a um plano giratório ou inclinado do elemento de varredura, e um detector (26) adaptado para receber luz (38) refletida pela matéria por meio do elemento de varredura.

2. APARELHO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender adicionalmente um primeiro espelho (18a) disposto em um percurso óptico entre a primeira fonte de luz e o elemento de varredura e um segundo espelho (18b) disposto em um percurso óptico entre a segunda fonte de luz e o elemento de varredura, em que o primeiro espelho é adaptado para redirecionar o primeiro feixe de luz e o segundo espelho é adaptado para redirecionar o segundo feixe de luz, de modo que o primeiro e o segundo feixes de luz convirjam em direção ao elemento de varredura.

3. APARELHO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pela distância entre a primeira fonte de luz e o primeiro espelho ser diferente da distância entre a segunda fonte de luz e o segundo espelho.

4. APARELHO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo detector ser disposto para receber luz refletida que realiza um percurso entre o primeiro e o segundo feixes de luz.

5. APARELHO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 4, caracterizado pelo detector ser posicionado entre o primeiro e o segundo espelhos ou em que um elemento espelho (40) é posicionado entre o primeiro e o segundo espelhos para redirecionar a luz refletida ao detector.

6. APARELHO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por um meio de transporte (30) para transportar a matéria ser fornecido abaixo do aparelho.

7. APARELHO, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo meio de transporte incluir pelo menos um dos seguintes: uma esteira (30); uma calha de escoamento e um percurso de queda livre.

8. APARELHO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 ou 7, caracterizado por compreender adicionalmente uma placa de montagem, em que pelo menos o elemento de varredura é montado na placa de montagem (42) e em que a placa de montagem é disposta em um ângulo (A) de 2 a 15 graus, preferencialmente 10 graus, em relação à normal do meio de transporte.

9. APARELHO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 8, caracterizado por ser disposto de modo que o primeiro e o segundo feixes de luz estejam sobrepostos na matéria no meio de transporte.

10. APARELHO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 9, caracterizado por compreender adicionalmente uma primeira lente (44a) disposta entre a primeira fonte de luz e o primeiro espelho e uma segunda lente (44b) disposta entre a segunda fonte de luz e o segundo espelho, em que pelo menos uma das primeira e segunda lentes é móvel para ajustar a distância entre a fonte de luz e a lente.

11. APARELHO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado por compreender adicionalmente um alojamento (60) que acomoda pelo menos o elemento de varredura e que tem uma parede de fundo com uma janela abaixo (58) do elemento de varredura, em que pelo menos um elemento de referência é disposto próximo à dita janela.

12. APARELHO, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo dito elemento de referência compreender pelo menos um dos seguintes: - uma referência branca (52) que inclui duas áreas de referência brancas (62a, b) e um espelho triangular central (64); - uma área de referência preta ou escura; e - uma abertura na parede de fundo com uma lente para coletar luz ambiente.

13. APARELHO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo elemento de varredura ser um dentre um espelho poligonal giratório e um espelho inclinado.

14. APARELHO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pela primeira e a segunda fontes de luz serem fontes de luz pontuais e em que o aparelho compreende adicionalmente pelo menos uma fonte de luz em linha adaptada para iluminar a matéria.

15. APARELHO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 14, caracterizado pelo primeiro e o segundo feixes de luz serem paralelos antes de serem redirecionados pelo primeiro e o segundo espelhos, em que um dentre o primeiro e segundo espelhos é adaptado para redirecionar o primeiro feixe de luz com menos do que 90 graus no dito plano P e o outro dentre o primeiro e segundo espelhos é adaptado para redirecionar o segundo feixe de luz com mais do que 90 graus no dito plano P e em que o detector ou um elemento espelho adaptado para redirecionar a luz refletida ao detector é posicionado no dito plano P entre o primeiro e o segundo espelhos.

16. SISTEMA, caracterizado por compreender dois aparelhos, conforme definidos em qualquer uma das reivindicações 1 a 15, dispostos lado a lado, de modo que as áreas de detecção (70a, b) dos dois aparelhos se sobreponham parcialmente.

17. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pela operação dos dois aparelhos ser sincronizada, de modo que a sobreposição (72) das áreas de detecção não seja iluminada simultaneamente por ambos os aparelhos.

18. MÉTODO PARA DETECTAR MATÉRIA (12) utilizando o aparelho (10), conforme definido nas reivindicações 1 a 15, caracterizado por compreender: emitir um primeiro feixe de luz (16a); emitir um segundo feixe de luz (16b); direcionar ou redirecionar o primeiro feixe de luz e o segundo feixe de luz, de modo que o primeiro e o segundo feixes de luz convirjam em direção a um elemento de varredura (20) que é configurado para se mover em um plano giratório ou inclinado; fazendo com que o primeiro e segundo feixe de luz (16a, b) sejam emitidos em um plano P que é perpendicular a um plano giratório ou inclinado do elemento de varredura, e redirecionar o primeiro e o segundo feixes de luz que convergem por meio do elemento de varredura em direção à matéria a ser detectada; e receber luz refletida pela matéria por meio do elemento de varredura.