BR112016009951B1

BR112016009951B1 - aparelho para inspecionar um fluxo de matéria; sistemas compreendendo um primeiro aparelho e um segundo aparelho; e sistemas compreendendo o aparelho

Info

Publication number: BR112016009951B1
Application number: BR112016009951-6A
Authority: BR
Inventors: Hartmut Harbeck; Dirk Balthasar
Original assignee: Tomra Sorting Nv
Priority date: 2013-11-04
Filing date: 2014-11-03
Publication date: 2020-12-01
Also published as: RU2664793C2; CA2928878A1; EP3066456A1; JP2016540996A; PE20160964A1; AU2014343597A1; SA516371056B1; US20160252461A1; AU2014343597B2; CA2928878C; CN105874321B; RU2016119494A3; CN105874321A; ES2811601T3; US9575005B2; CL2016001058A1; JP6668249B2; WO2015063300A1; MX360408B; MX2016005836A

Abstract

UMA APARELHO PARA INSPECIONAR UM FLUXO DE MATÉRIA E UM SISTEMA COMPREENDENDO O MESMO. A presente invenção se refere a um aparelho (100) para inspecionar um fluxo de matéria (10) compreendendo: uma primeira fonte de luz e uma segunda fonte de luz (101; 102) para emitir um primeiro feixe de luz e um segundo feixe de luz (111; 112); um primeiro detector e um segundo detector (131; 132); um primeiro elemento de varrimento (151) que está adaptado para redirecionar a região de detecção (137) do segundo detector de um lado para o outro lado através do referido fluxo, e; um elemento de divisão de feixe (140) que está disposto para receber o referido primeiro feixe de luz e o referido segundo feixe de luz (111), depois de terem sido refletidos contra a referida matéria, em que o referido elemento de divisão de feixe (140) está adaptado para conduzir o referido primeiro feixe de luz (111) refletido na direção do referido primeiro detector (131) e para conduzir o referido segundo feixe de luz (112) refletido na direção do referido segundo detector (132).

Description

APARELHO PARA INSPECIONAR UM FLUXO DE MATÉRIA; SISTEMAS COMPREENDENDO UM PRIMEIRO APARELHO E UM SEGUNDO APARELHO; E SISTEMAS COMPREENDENDO O APARELHO

[001] A presente invenção se refere a um aparelho para inspecionar um fluxo de matéria, assim como a um sistema compreendendo um aparelho desta natureza.

[002] A EP 1 185 854 divulga uma estação de detecção incluindo uma câmera de vídeo direcionada verticalmente para baixo e uma unidade de detecção, em que a estação apresenta um fluxo de matéria residual que avança através desta em uma correia transportadora essencialmente horizontal até a uma disposição transversa de bicos de jacto de ar. A região de imagem retangular da câmera abrange a largura total da correia e, por conseguinte, do fluxo de matéria residual. Os dados da câmera são usados para identificar as posições de objetos individuais no fluxo de matéria residual (no sentido de aproximadamente a região que o objeto ocupa no fluxo de matéria residual). A unidade varre o fluxo de matéria residual ao longo de uma trajetória retilínea P que se estende igualmente ao longo da largura total da correia e, por conseguinte, do fluxo de matéria residual, em que a trajetória P é perpendicular em relação à direção longitudinal D da correia, quer dizer em relação à direção de alimentação do fluxo de matéria residual. Por análise de espectro infravermelho, a unidade detecta a composição de pelo menos alguns dos objetos no fluxo de matéria residual. Os dados da câmera e da unidade são usados para controlar um controlador para válvulas solenoides que controlam a alimentação de ar comprimido dos respectivos bicos. Neste sistema, a composição e/ou a cor de cada objeto é/são detectada(s) pela unidade, enquanto a câmera de vídeo é utilizada para monitorar a região varrida e a respectiva saída de dados é usada automaticamente para detectar as posições dos objetos e para corrigir os dados relativos a esses objetos conforme recebidos por detectores na unidade.

[003] Um problema relacionado com o sistema acima referido é por exemplo que objetos pequenos podem mudar de posição na correia transportadora entre a medição pela unidade de detecção e a câmera. Por conseguinte, pode ser difícil determinar que leituras pertencem a que item.

[004] A presente invenção tem por objetivo providenciar um aparelho melhorado para inspecionar um fluxo de matéria. A presente invenção é definida nas reivindicações independentes e as formas de realização são enunciadas nas reivindicações dependentes em anexo.

[005] De acordo com um aspecto da presente invenção é providenciado um aparelho para inspecionar um fluxo de matéria, que compreende uma primeira fonte de luz e uma segunda fonte de luz, um primeiro detector e um segundo detector assim como um primeiro elemento de varrimento e um primeiro divisor de feixe. A referida primeira fonte de luz está adaptada para emitir um primeiro feixe de luz compreendendo comprimentos de onda em uma primeira gama de comprimentos de onda (λ1a-λ1b) , para iluminar o referido fluxo de matéria desde um lado até ao outro lado, e; o primeiro detector está disposto para receber o referido primeiro feixe de luz depois de ter sido refletido contra o referido fluxo de matéria em uma primeira região de detecção.

[006] A segunda fonte de luz está adaptada para emitir um segundo feixe de luz compreendendo comprimentos de onda em uma segunda gama de comprimentos de onda (λ2a-λ2b) , para iluminar o referido fluxo de matéria em uma região iluminada, em que qualquer comprimento de onda (λ1) na referida primeira gama de comprimentos de onda é diferente de qualquer comprimento de onda (λ2) na referida segunda gama de comprimentos de onda (ou λ1b < λ2a ou λ2b < λ1a) . O segundo detector está disposto para receber o referido segundo feixe de luz depois de ter sido refletido contra o referido fluxo de matéria em uma segunda região de detecção.

[007] Além disso, o primeiro elemento de varrimento está disposto entre o referido fluxo de matéria e o referido segundo detector e está adaptado para redirecionar a segunda região de detecção desde um lado até ao outro lado através do referido fluxo de matéria. Finalmente, o elemento de divisão de feixe está disposto para receber o referido primeiro feixe de luz, depois do referido primeiro feixe de luz ter sido refletido contra a referida matéria ao longo de um primeiro eixo ótico, e; está disposto para receber o referido segundo feixe de luz, depois do referido segundo feixe de luz ter sido refletido contra a referida matéria ao longo do referido primeiro eixo ótico. O referido elemento de divisão de feixe está adaptado ainda para conduzir o referido primeiro feixe de luz refletido na direção do referido primeiro detector e para conduzir o referido segundo feixe de luz refletido na direção do referido segundo detector redirecionando um de entre o referido primeiro feixe de luz refletido e o referido segundo feixe de luz refletido ao longo de um segundo eixo ótico não paralelo em relação ao referido primeiro eixo ótico. Mais particularmente, o referido elemento de varrimento está disposto entre o referido elemento de divisão de feixe e o referido segundo detector para receber apenas o referido segundo feixe de luz refletido do referido primeiro feixe de luz e do referido segundo feixe de luz refletidos.

[008] De acordo com a presente invenção, o fluxo de matéria que é inspecionado pelo aparelho pode ser constituído por quaisquer objetos adequados para a inspeção ótica, tais como, mas não limitados a, minérios e minerais, alimentos e corpos assim como resíduos e desperdícios recolhidos.

[009] De acordo com um exemplo a referida primeira fonte de luz pode ser selecionada de um grupo compreendendo lasers, lasers supercontínuos, lâmpadas de halogêneo, díodos emissores de luz, tubos fluorescentes e combinações dos mesmos.

[0010] De acordo com um exemplo o referido elemento de divisão de feixe é um divisor de feixe dicroico tal como, mas não limitado a, um espelho dicroico, um refletor dicroico ou um divisor de feixe de cubo.

[0011] A referida primeira fonte de luz e a referida segunda fonte de luz são selecionadas com base nas propriedades óticas dos objetos no referido fluxo de matéria e, mais particularmente, com base nas propriedades óticas dos objetos no referido fluxo de matéria que são de interesse.

[0012] De acordo com um exemplo, tanto a referida primeira fonte de luz como a referida segunda fonte de luz são iluminações de linha, que iluminam simultaneamente o fluxo de matéria desde um lado até ao outro lado. Os exemplos destas iluminações são lâmpadas de halogêneo, painéis de LEDs ou laser(s) providenciados com óticas adequadas.

[0013] De acordo com um outro exemplo, tanto a referida primeira fonte de luz como a referida segunda fonte de luz são iluminações de foco, iluminando extensivamente o referido fluxo de matéria desde um lado até ao outro lado. Os exemplos destas iluminações são LEDs ou lasers providenciados com óticas adequadas. No presente documento, os termos iluminação de foco e iluminação de ponto são usados de forma permutável entre si.

[0014] De acordo com ainda outro exemplo, uma de entre a referida primeira fonte de luz e a referida segunda fonte de luz é uma iluminação de linha e a outra de entre a referida primeira fonte de luz e a referida segunda fonte de luz é uma iluminação de foco.

[0015] De acordo com um primeiro exemplo específico, a referida iluminação de linha é um painel de LEDs compreendendo, por exemplo, três linhas de LEDs. As duas linhas mais externas são constituídas, por exemplo, por LEDs verdes dispostos lado a lado. A linha central é constituída, por exemplo, por grupos de dois IR, e um LED vermelho e existe um interstício entre cada grupo. Além disso, entre cada par de LEDs vermelhos existem dois LEDs IR. Cada LED é providenciado com ótica que foca a luz no fluxo de matéria.

[0016] De acordo com um segundo exemplo específico, a referida iluminação de foco é uma combinação de lasers apresentando diferentes comprimentos de onda, tais como vermelho, verde e IR, em que os feixes dos lasers são combinados por divisores de feixe de polarização, de forma a alinhar a polarização dos feixes laser, antes de os feixes lasers iluminarem o fluxo de matéria. Mais particularmente, o primeiro feixe laser e o segundo feixe laser (por exemplo vermelho e verde) são combinados por meio de um primeiro divisor de feixe de polarização para formar um feixe intermediário (vermelho/verde) e o feixe intermediário (vermelho/verde) é combinado com o terceiro feixe laser (IR) por meio de um segundo divisor de feixe de polarização para formar um feixe resultante (vermelho/verde/IR). Os lasers podem ser, por exemplo, conectados simultaneamente, um a um ou aos pares.

[0017] Além disso, de acordo com um exemplo a referida primeira fonte de luz está disposta de acordo com o referido primeiro exemplo específico e a referida segunda fonte de luz está disposta de acordo com o referido segundo exemplo específico.

[0018] De acordo com a presente invenção, o termo gama de comprimentos de onda de uma fonte de luz pode ser um comprimento de onda individual, tal como 632,8 nm de um laser HeNe, ou; uma primeira banda de comprimentos de onda, tal como entre 380 nm e 405 nm de um LED azul InGaN, ou; uma banda de comprimentos de onda, tal como entre aproximadamente 450 nm e 650 nm de um LED de luz branca em que GaN ou InGaN de fonte azul bombeia fósforo Ce:YAG, ou; até uma banda de comprimentos de onda mais alargada, tal como aproximadamente de 500 nm a 1500 nm de uma lâmpada de tungstênio-halogêneo de 3300 K.

[0019] De acordo com a presente invenção para uma primeira fonte de luz que está adaptada para emitir um espectro total compreendido por exemplo entre 500 nm - 1500 nm, a primeira gama de comprimentos de onda da primeira fonte de luz corresponde à porção deste espectro total que é recebida pelo primeiro detector por exemplo 500 nm - 900 nm. Analogamente, para uma segunda fonte de luz que está adaptada para emitir um espectro total compreendido por exemplo entre 500 nm - 1500 nm, a segunda gama de comprimentos de onda da segunda fonte de luz corresponde à porção deste espectro total que é recebida pelo segundo detector por exemplo 1100 nm - 1500 nm.

[0020] De acordo com a presente invenção, a expressão de que qualquer comprimento de onda (λ1) em uma primeira gama de comprimentos de onda é diferente de qualquer comprimento de onda (λ2) em uma segunda gama de comprimentos de onda significa que ou todos os comprimentos de onda na referida primeira gama de comprimentos de onda são mais curtos do que qualquer comprimento de onda (λ2) em uma segunda gama de comprimentos de onda ou que todos os comprimentos de onda na referida primeira gama de comprimentos de onda são mais longos do que qualquer comprimento de onda (λ2) na segunda gama de comprimentos de onda.

[0021] De acordo com a presente invenção um fluxo de matéria é iluminado por pelo menos uma primeira fonte de luz e uma segunda fonte de luz. O fluxo de matéria apresenta uma direção de movimento concreta e a largura do fluxo é medida em uma direção ortogonal em relação à referida direção de movimento concreta. Esta primeira fonte de luz e segunda fonte de luz podem iluminar a largura total do fluxo ou podem iluminar uma porção do mesmo. Para alcançar uma resolução mais elevada podem ser usados dois aparelhos lado a lado; cada um apresentando uma primeira fonte de luz e uma segunda fonte de luz, que estão dispostas de forma que a região iluminada pelo respectivo aparelho está parcialmente sobreposta, de forma que a largura total do fluxo apenas é iluminada quando são usados ambos os aparelhos. As fontes de luz estão todas dispostas para iluminar o mesmo lado ou a mesma face do fluxo. De acordo com um outro exemplo estão dispostos três ou mais aparelhos lado a lado, de forma que o fluxo total é iluminado por fontes de luz sobrepostas dos diferentes aparelhos. De acordo com um outro exemplo, apenas uma porção do fluxo é inspecionada, por exemplo suficiente como amostra. Neste caso pode ser usado um aparelho cujas fontes de luz apenas iluminam uma porção, por exemplo, entre 20% e 80% da largura do fluxo.

[0022] Por outras palavras, em todos os casos existe um fluxo de matéria compreendendo objetos que são inspecionados e este fluxo inspecionado é iluminado desde um lado até ao outro lado, quer dizer desde um lado do fluxo até ao outro lado do fluxo, através do fluxo. O fluxo inspecionado pode corresponder ao fluxo total de matéria ou a uma porção do mesmo e, por conseguinte, o fluxo total ou a porção do mesmo é iluminado desde um lado até ao outro pelo referido aparelho.

[0023] O fato de o fluxo de matéria ser iluminado desde um lado até ao outro lado significa que o fluxo de matéria é iluminado transversalmente em relação à respectiva direção de alimentação. Além disso, as fontes de luz podem ser dispostas de forma que a região iluminada pelas fontes de luz é ortogonal em relação à direção de movimento concreta do fluxo de matéria (designada por iluminação ortogonal) ou podem ser dispostas de forma que a região iluminada pelas fontes de luz é deslocada por +/- 45° da iluminação ortogonal.

[0024] A iluminação por uma fonte de luz pode ser simultânea ou extensiva, quer dizer a porção do fluxo inspecionada por um aparelho correspondente (abaixo designado por "o fluxo inspecionado") pode ser iluminada simultaneamente desde um lado até ao outro lado através do fluxo, quer dizer a largura total do fluxo inspecionado é iluminada de uma vez; ou pode ser iluminada extensivamente desde um lado até outro lado através do fluxo, quer dizer a porção iluminada do fluxo inspecionado (igualmente designada por região iluminada) é movimentada desde um lado do fluxo inspecionado para o outro por meio de um elemento de redirecionamento, tal como um espelho móvel ou similar. A região iluminada pode apresentar qualquer forma, tal como (mas não limitada a) um ponto, uma mancha, um círculo, uma linha, um retângulo, um quadrado ou uma combinação dos mesmos. Por outras palavras, quando o fluxo inspecionado é iluminado extensivamente desde um lado até ao outro lado, apenas uma porção da largura do fluxo é iluminada em cada momento no tempo, e; quando o fluxo inspecionado é iluminado simultaneamente desde um lado até ao outro lado, a largura total do fluxo inspecionado é iluminada em pelo menos um momento no tempo.

[0025] De acordo com um exemplo é providenciado um sistema compreendendo um primeiro aparelho e um segundo aparelho, cada um disposto conforme acima descrito, em que o referido primeiro aparelho está adaptado para inspecionar uma primeira porção do referido fluxo e o referido segundo aparelho está adaptado para inspecionar uma segunda porção do referido fluxo, em que a referida primeira porção e a referida segunda porção apenas se sobrepõem parcialmente. O referido primeiro aparelho e o referido segundo aparelho podem ser dispostos lado a lado.

[0026] De acordo com um exemplo, o referido aparelho compreende um primeiro elemento de redirecionamento que está disposto para receber o referido segundo feixe de luz da referida segunda fonte de luz e que está adaptado para redirecionar o referido segundo feixe de luz de forma a iluminar extensivamente o referido fluxo de matéria desde um lado até ao outro.

[0027] De acordo com ainda outro exemplo, o referido elemento de varrimento e o referido primeiro elemento de redirecionamento são um e o mesmo.

[0028] De acordo com ainda outro exemplo, o referido aparelho compreende um segundo elemento de varrimento que está disposto entre o referido fluxo de matéria e o referido primeiro detector, em que o referido segundo elemento de varrimento está adaptado para redirecionar a referida primeira região de detecção desde um lado até ao outro lado através do referido fluxo de matéria.

[0029] De acordo com ainda outro exemplo, o referido aparelho compreende ainda um segundo elemento de redirecionamento, que está disposto entre a referida primeira fonte de luz e o referido fluxo de matéria e que está adaptado para receber o referido primeiro feixe de luz da referida primeira fonte de luz e para redirecionar o referido primeiro feixe de luz de forma a iluminar extensivamente o referido fluxo desde um lado até ao outro lado.

[0030] De acordo com a presente invenção o termo comprimento de onda de corte ou comprimento de onda de corte do elemento de divisão de feixe é usado para designar a que comprimento de onda é realizada a divisão em uma gama de comprimentos de onda mais curtos e uma gama de comprimentos de onda mais longos.

[0031] Por outras palavras, o elemento de divisão de feixe divide a luz refletida pelo referido fluxo de matéria em duas porções. Uma porção compreendendo comprimentos de onda inferiores ao comprimento de onda de corte e outra porção compreendendo comprimentos de onda superiores ou iguais ao comprimento de onda de corte. Uma destas porções subsequentemente é encaminhada para o primeiro detector e a outra é encaminhada para o segundo detector.

[0032] Por outras palavras, o referido primeiro elemento de varrimento pode estar disposto, entre o referido elemento de divisão de feixe e o referido segundo detector, em qualquer uma das duas porções da luz refletida pelo referido fluxo de matéria. Quer dizer pode estar disposto na porção compreendendo comprimentos de onda mais curtos que o comprimento de onda de corte ou na porção compreendendo comprimentos de onda mais longos que o comprimento de onda de corte. Por conseguinte, de entre o referido primeiro feixe de luz refletido e o referido segundo feixe de luz refletido, o primeiro elemento de varrimento apenas recebe o referido segundo feixe de luz refletido.

[0033] Na prática, na referida porção compreendendo comprimentos de onda que são mais curtos que o comprimento de onda de corte, normalmente existem igualmente comprimentos de onda que são mais longos que o referido comprimento de onda de corte, e; na referida porção compreendendo comprimentos de onda que são mais longos que o comprimento de onda de corte normalmente existem igualmente comprimentos de onda que são mais curtos do que o referido comprimento de onda de corte, por exemplo, devido às características do elemento de divisão de feixe.

[0034] Contudo, olhando para o conteúdo de energia da referida porção compreendendo comprimentos de onda que são mais curtos que o comprimento de onda de corte, uma grande parte do conteúdo de energia é constituído por comprimentos de onda que são mais curtos que o comprimento de onda de corte e uma pequena parte do conteúdo de energia é constituída por comprimentos de onda que são mais longos que o comprimento de onda de corte. O conteúdo de energia é calculado usando a fórmula E = hc/λ, em que E representa a energia de um fotão, h representa a constante de Planck e c representa a velocidade da luz. De acordo com um exemplo mais de 80% ou mais de 90% ou mais de 95% do conteúdo de energia são constituídos por comprimentos de onda que são mais curtos que o comprimento de onda de corte.

[0035] Além disso, olhando para o conteúdo de energia da referida porção compreendendo comprimentos de onda que são mais longos que o comprimento de onda de corte, uma grande parte do conteúdo de energia é constituído por comprimentos de onda que são mais longos que o comprimento de onda de corte e uma pequena parte do conteúdo de energia é constituída por comprimentos de onda que são mais curtos que o comprimento de onda de corte. De acordo com um exemplo mais de 80% ou mais de 90% ou mais de 95% do conteúdo de energia são constituídos por comprimentos de onda que são mais longos que o comprimento de onda de corte. De acordo com um exemplo, o referido elemento de divisão de feixe está adaptado para conduzir o referido segundo feixe de luz refletido na direção do referido segundo detector ao longo de um segundo eixo ótico e para conduzir o referido primeiro feixe de luz refletido na direção do primeiro detector ao longo de um terceiro eixo ótico e em que o ângulo entre o referido segundo eixo ótico e o referido terceiro eixo ótico está compreendido entre 20° e 160° ou entre 60° e 120° ou entre 80° e 100°.

[0036] A primeira fonte de luz pode estar adaptada para emitir um primeiro espectro, por exemplo de 632,8 nm ou 450 nm a 650 nm e a segunda fonte de luz pode estar adaptada para emitir um segundo espectro, por exemplo de 500 nm a 1500 nm, em que os espectros se sobrepõem parcialmente. Quando os espectros se sobrepõem parcialmente pode ser vantajoso dispor um elemento de filtragem entre uma das fontes de luz e a referida matéria a ser separada, em que o elemento de filtragem está adaptado para transmitir ou para encaminhar apenas comprimentos de onda na gama de comprimentos de onda da referida fonte de luz. Por outras palavras, quando está disposto um elemento de filtragem entre a primeira fonte de luz e a matéria a ser separada, preferencialmente transmite ou encaminha comprimentos de onda na referida primeira gama de comprimentos de onda. Alternativamente ou adicionalmente, quando o elemento de filtragem está disposto entre a referida segunda fonte de luz e o referido fluxo de matéria, está adaptado para bloquear comprimentos de onda na referida primeira gama de comprimentos de onda. Alternativamente ou adicionalmente, quando o elemento de filtragem está disposto entre a referida primeira fonte de luz e o referido fluxo de matéria, está adaptado para bloquear comprimentos de onda na referida segunda gama de comprimentos de onda.

[0037] De acordo com um exemplo, o referido primeiro detector compreende um CCD e adicionalmente ou alternativamente o referido primeiro detector é um detector de linha ou um detector de região. Os filtros fixos ou ajustáveis, para filtrar uma gama de comprimentos de onda desejada podem ser providenciados em frente do referido primeiro detector. Quando são usados filtros ajustáveis podem ser consecutivamente filtradas diferentes gamas de comprimentos de onda. Adicionalmente ou alternativamente, os diferentes filtros podem ser providenciados em frente de diferentes partes do detector, de forma que diferentes regiões do detector recebem diferentes comprimentos de onda.

[0038] De acordo com um exemplo, o referido segundo detector compreende um CCD, em que adicionalmente ou alternativamente o referido segundo detector é um detector de linha ou um detector de região. Adicionalmente ou alternativamente, o referido segundo detector pode ser um espectrômetro ou um sensor de um sistema hiperespectral. Os filtros fixos ou ajustáveis, para filtrar uma gama de comprimentos de onda desejada podem ser providenciados em frente do referido segundo detector. Quando são usados filtros ajustáveis podem ser consecutivamente filtradas diferentes gamas de comprimentos de onda. Adicionalmente ou alternativamente, os diferentes filtros podem ser providenciados em frente de diferentes partes do detector, de forma que diferentes regiões do detector são sensíveis a diferentes comprimentos de onda.

[0039] De acordo com a presente invenção o termo primeira região de detecção se refere a uma porção do fluxo de matéria que é detectado pelo referido primeiro detector em um momento no tempo, e; o termo segunda região de detecção se refere a uma porção do fluxo de matéria que é simultaneamente detectada pelo referido segundo detector em um momento no tempo. Uma região de detecção pode cobrir a largura total do fluxo inspecionado ou pode cobrir apenas uma porção do mesmo. Quando a referida região de detecção cobre apenas uma porção do fluxo inspecionado, a região de detecção é deslocada ou varrida desde um lado até ao outro lado do fluxo inspecionado por meio de um elemento de redirecionamento, tal como um espelho móvel ou similar. O espelho móvel é, por exemplo, um espelho poligonal ou um espelho basculante.

[0040] De acordo com um exemplo, tanto a referida primeira fonte de luz como a referida segunda fonte de luz iluminam simultaneamente o fluxo inspecionado desde um lado até ao outro lado através do fluxo ou a largura total do fluxo inspecionado, em que a primeira região de detecção cobre simultaneamente o fluxo inspecionado desde um lado até ao outro lado, enquanto a segunda região de detecção cobre apenas uma porção da largura total do fluxo inspecionado e, por conseguinte, cobre extensivamente o fluxo inspecionado desde um lado até ao outro lado.

[0041] De acordo com um outro exemplo, a referida primeira fonte de luz ilumina simultaneamente o fluxo inspecionado desde um lado até ao outro lado, o referido segundo fluxo ilumina extensivamente o fluxo inspecionado desde um lado até ao outro lado, em que a primeira região de detecção cobre simultaneamente o fluxo inspecionado desde um lado até ao outro lado, enquanto a segunda região de detecção cobre apenas uma pequena porção do fluxo inspecionado e cobre extensivamente o fluxo inspecionado desde um lado até ao outro lado. Neste caso, ou podem ser usados dois elementos de redirecionamento diferentes, um que redireciona a região iluminada e um que redireciona a região de detecção. Ou, o mesmo elemento de redirecionamento é usado para redirecionar a região iluminada e a região de detecção.

[0042] De acordo com um exemplo, a iluminação de uma fonte de luz conectada é uma e a mesma ao longo do tempo, o que inclui variações naturais devidas ao envelhecimento, variações na alimentação de energia, etc. De acordo com um outro exemplo, a iluminação de uma fonte de luz varia ao longo do tempo de acordo com um padrão predeterminado, por exemplo pode existir uma variação na distribuição da cor e da intensidade. Podem por exemplo existir três cores cíclicas. A variação na cor pode ser alcançada por meio do uso de diferentes fontes de luz ou por meio do uso de um filtro rotativo em frente de uma fonte de luz apresentando um espectro largo.

[0043] Além disso, as referidas fontes de luz podem ser pulsadas ou contínuas.

[0044] O fluxo de matéria pode ser transportado por qualquer meio, tal como, mas não limitado a uma trajetória de queda livre, uma calha de escoamento ou uma correia transportadora.

[0045] De acordo com um exemplo é providenciado um sistema compreendendo um aparelho disposto conforme acima descrito e meios de transporte para transportar o fluxo de matéria, em que os referidos meios de transporte preferencialmente incluem pelo menos um de entre uma correia transportadora, uma calha de escoamento e uma trajetória de queda livre.

[0046] De acordo com um exemplo é providenciado um sistema compreendendo um primeiro aparelho e um segundo aparelho, cada um disposto conforme acima descrito, em que o referido primeiro aparelho está adaptado para inspecionar a primeira face do referido fluxo e o referido segundo aparelho está adaptado para inspecionar a segunda face do referido fluxo, em que a referida primeira face e a referida segunda face são faces opostas do referido fluxo. Por outras palavras, o fluxo de matéria está disposto de forma a passar entre o referido primeiro aparelho e o referido segundo aparelho, por exemplo em queda livre ou sobre uma correia transportadora. Os aparelhos podem estar dispostos para inspecionar essencialmente a mesma parte do fluxo, contudo a partir de dois lados opostos. Estas partes podem ser separadas uma da outra, estar sobrepostas ou ser coincidentes. Por outras palavras, a região inspecionada pelo referido primeiro aparelho e pelo referido segundo aparelho podem ser adjacentes uma em relação à outra.

[0047] O aparelho pode ser um aparelho de inspeção, medindo diferentes propriedades dos objetos passando no fluxo. Pode igualmente ser um aparelho de separação que, com base nas propriedades medidas, toma a decisão se um objeto específico no fluxo de matéria deve ser mantido ou separado.

[0048] De acordo com um exemplo é providenciado um sistema compreendendo um ou mais aparelhos dispostos conforme acima descrito. Além disso, o fluxo de matéria a ser inspecionado compreende objetos e o referido sistema compreende ainda meios de processamento que estão adaptados para receber dados de detecção do referido primeiro detector e do referido segundo detector e para transformar os referidos dados de detecção em dados de separação, e; meios de remoção que estão adaptados para receber dados de remoção dos referidos meios de processamento e para remover objetos do referido fluxo de matéria em função dos referidos dados de separação. Os objetos que são removidos podem ser direcionados para um ponto comum ou, quando desejado, para diferentes pontos em função dos dados de detecção. Os exemplos de meios de remoção ou de meios para separar objetos são bicos e ejetores.

[0049] Os detalhes sobre como os dados de detecção podem ser processados para determinar se um objeto deve ser removido ou não, como os dados de detecção devem ser processados para dar origem a dados de separação assim como como os meios de remoção devem ser formados e controlados são bem conhecidos na técnica e, por conseguinte, não serão mais detalhadamente descritos no presente pedido.

[0050] Em seguida a presente invenção será mais detalhadamente descrita com referência às figuras em anexo apresentando formas de realização da presente invenção.

[0051] FIG. 1a apresenta uma vista em perspectiva esquemática de um aparelho de acordo com a presente invenção, em que a referida primeira fonte de luz e a referida segunda fonte de luz são iluminações de linha.

[0052] FIG. 1b apresenta uma vista de cima esquemática ilustrando as regiões iluminadas e os campos de visão do aparelho descrito de acordo com a Figura 1a.

[0053] FIG. 2a apresenta uma vista em perspectiva esquemática de um aparelho de acordo com a presente invenção, em que a referida primeira fonte de luz é uma iluminação de linha e a referida segunda fonte de luz é varrida por meio de um espelho poligonal.

[0054] FIG. 2b apresenta uma vista de cima esquemática ilustrando as regiões iluminadas e o campo de visão do aparelho descrito de acordo com a Figura 2a.

[0055] FIG. 3 ilustra uma orientação alternativa das regiões iluminadas e do campo de visão.

[0056] FIG. 4 ilustra esquematicamente o uso do aparelho para separar um fluxo de matéria em uma correia transportadora.

[0057] FIG. 5 exemplifica o espectro de diferentes lâmpadas de halogêneo.

[0058] FIG. 6 exemplifica a transmissão de um filtro.

[0059] FIG. 7 exemplifica a transmissão de um divisor de feixe.

[0060] A Figura 1 ilustra esquematicamente um aparelho 100 para inspecionar um fluxo de matéria 10. As setas na Figura 1a e 1b ilustram a direção de transporte do fluxo de matéria ou a direção de movimento nítida da referida matéria ou a direção de alimentação.

[0061] O aparelho 100 compreende uma primeira fonte de luz 101, que está adaptada para emitir um primeiro feixe de luz 111 compreendendo comprimentos de onda em uma primeira gama de comprimentos de onda (λ1a-λ1b) para iluminar o referido fluxo de matéria desde um lado até ao outro lado. A primeira fonte de luz é uma iluminação de linha que ilumina simultaneamente o referido fluxo de matéria 10 desde um lado 13 até ao outro lado 14.

[0062] O aparelho 100 compreende ainda uma segunda fonte de luz 102 que está adaptada para emitir um segundo feixe de luz 112 compreendendo comprimentos de onda em uma segunda gama de comprimentos de onda (λ2a-λ2b) para iluminar o referido fluxo de matéria em uma segunda região iluminada 117. A segunda fonte de luz é uma iluminação de linha que ilumina simultaneamente o referido fluxo de matéria 10 desde um lado 13 até ao outro lado 14. Além disso, qualquer comprimento de onda (λ1) na referida primeira gama de comprimentos de onda da referida primeira fonte de luz é diferente de qualquer comprimento de onda (λ2) na referida segunda gama de comprimentos de onda da referida segunda fonte de luz (λ1b < λ2a ou λ2b < λa) .

[0063] O primeiro feixe de luz 111 é refletido pelo referido fluxo de matéria na direção de um elemento de divisão de feixe 140. O elemento de divisão de feixe 140 está disposto para receber o referido primeiro feixe de luz 111, depois de ter sido refletido contra a referida matéria ao longo de um primeiro eixo ótico 121, e; está disposto para receber o referido segundo feixe de luz 112, depois do referido segundo feixe de luz ter sido refletido contra a referida matéria igualmente ao longo do referido primeiro eixo ótico 121. O elemento de divisão de feixe 140, por exemplo um espelho dicroico, está adaptado ainda para conduzir o referido primeiro feixe de luz 111 refletido na direção de um primeiro detector 131, e; para conduzir o referido segundo feixe de luz 112 refletido na direção do referido segundo detector 132 redirecionando um de entre o primeiro feixe de luz refletido e o segundo feixe de luz refletido ao longo de um segundo eixo ótico 122 não paralelo em relação ao referido primeiro eixo ótico 121. Mais particularmente, o referido elemento de varrimento 151 está disposto entre o referido elemento de divisão de feixe 140 e o referido segundo detector 132 para receber apenas o referido segundo feixe de luz refletido de entre o referido primeiro feixe de luz refletido e o segundo feixe de luz refletido.

[0064] Além disso, o referido primeiro detector 131 está adaptado para receber o referido primeiro feixe de luz 111 depois de ter sido refletido contra o referido fluxo de matéria 10 em uma primeira região de detecção 136, e; o referido segundo detector 132 está adaptado para receber o referido segundo feixe de luz 112 depois de ter sido refletido contra o referido fluxo de matéria 10 em uma segunda região de detecção 137. Além disso, um primeiro elemento de varrimento 151 está disposto entre o referido fluxo de matéria 10 e o referido segundo detector 132 e está adaptado para redirecionar a referida segunda região de detecção 137 desde um lado até ao outro lado através do referido fluxo de matéria.

[0065] A Figura 1b ilustra a primeira região iluminada 116 ou a região 116 iluminada pela referida primeira fonte de luz 101. De acordo com este exemplo a primeira fonte de luz é uma iluminação de linha compreendendo lâmpadas LED que ilumina simultaneamente a largura total do fluxo e a primeira região iluminada é um retângulo que se estende desde um lado até ao outro lado através do fluxo de matéria. As lâmpadas LED podem ser pulsadas ou contínuas. Além disso, de acordo com este exemplo o primeiro detector 131 é um detector de linha ou um detector de região (os sensores no detector estão dispostos em uma linha ou em uma matriz) que está adaptado para detectar simultaneamente a largura total do fluxo de matéria. O campo de visão 136 do referido primeiro detector ou a primeira região de detecção 136 corresponde a um retângulo que se estende desde um lado até ao outro lado através do fluxo de matéria. A primeira região de detecção 136 se situa na referida primeira região iluminada 116.

[0066] Além disso, a região 117 iluminada pela referida segunda fonte de luz 102 ou a segunda região iluminada 117 é igualmente indicada na Figura 1b. De acordo com este exemplo a segunda fonte de luz é uma iluminação de linha compreendendo um laser e a segunda região iluminada é uma linha que se estende desde um lado até ao outro lado através do fluxo de matéria. O laser pode ser pulsado ou contínuo. Além disso, de acordo com este exemplo, o segundo detector 132 é um espectrômetro que está adaptado para detectar extensivamente a largura total do fluxo de matéria. O campo de visão 137 do referido segundo detector ou a segunda região de detecção 137 corresponde a um foco. O campo de visão 137 do referido segundo detector ou a segunda região de detecção 137 é deslocado desde um lado até ao outro lado através do fluxo de matéria por meio de um elemento de varrimento 151, neste caso um espelho basculante.

[0067] De acordo com um primeiro exemplo a referida primeira fonte de luz e a referida segunda fonte de luz estão adaptadas para iluminar o fluxo de matéria ambas ao mesmo tempo. De acordo com um segundo exemplo a referida primeira fonte de luz e a referida segunda fonte de luz estão adaptadas para iluminar o fluxo de matéria consecutivamente, quer dizer primeiro é iluminada a referida primeira fonte de luz e subsequentemente é iluminada a referida segunda fonte de luz e subsequentemente a sequência de iluminação é repetida várias vezes. De acordo com um terceiro exemplo, é usada uma combinação dos exemplos um e dois, quer dizer as fontes de luz algumas vezes são iluminadas simultaneamente e algumas vezes são iluminadas consecutivamente de acordo com uma sequência de iluminação predeterminada.

[0068] A primeira fonte de luz pode ser qualquer iluminação adequada e compreende por exemplo um laser, díodos emissores de luz, tubos fluorescentes ou uma combinação dos mesmos. A primeira fonte de luz pode emitir radiação na gama ultravioleta (UV), na gama visível (VIS), na gama de infravermelho próximo (NIR) ou na gama de infravermelho médio (MIR) ou em uma combinação destas gamas.

[0069] A segunda fonte de luz pode ser qualquer iluminação adequada e compreender por exemplo lâmpadas de halogêneo. A segunda fonte de luz pode emitir radiação na gama ultravioleta (UV), na gama visível (VIS), na gama de infravermelho próximo (NIR) ou na gama de infravermelho médio (MIR) ou em uma combinação destas gamas.

[0070] Opcionalmente pode estar disposto um elemento de filtragem entre a primeira fonte de luz e o fluxo de matéria, em que o elemento de filtragem é selecionado por exemplo de forma que remove comprimentos de onda emitidos pela referida primeira fonte de luz que perturbam o segundo detector; adicionalmente ou alternativamente pode estar disposto um elemento de filtragem entre a primeira fonte de luz e o fluxo de matéria, em que o elemento de filtragem é selecionado por exemplo de forma que remove comprimentos de onda emitidos pela referida primeira fonte de luz que perturbam o segundo detector.

[0071] De acordo com um exemplo, os comprimentos de onda da referida primeira gama de comprimentos de onda são mais curtos que os comprimentos de onda da referida segunda gama de comprimentos de onda. Além disso, a referida segunda fonte de luz emite comprimentos de onda não apenas na referida segunda gama de comprimentos de onda, mas igualmente no intervalo da referida primeira gama de comprimentos de onda e o comprimento de onda de corte do referido divisor de feixe, em que os comprimentos de onda são perturbadores para as medições realizadas usando o referido primeiro detector. Pode estar disposto um elemento de filtragem entre a referida segunda fonte de luz e o referido fluxo de matéria, em que o elemento de filtragem remove os comprimentos de onda emitidos pela referida segunda fonte de luz que são mais curtos que o referido comprimento de onda de corte ou o referido elemento de filtragem remove os comprimentos de onda que se situam no intervalo da referida primeira gama de comprimentos de onda e do comprimento de onda de corte do referido divisor de feixe. Por conseguinte, a segunda fonte de luz não perturba o primeiro detector.

[0072] De acordo com um exemplo, os comprimentos de onda da referida primeira gama de comprimentos de onda são mais curtos que os comprimentos de onda da referida segunda gama de comprimentos de onda. Além disso, a referida segunda fonte de luz emite comprimentos de onda não apenas na referida primeira gama de comprimentos de onda, mas igualmente no intervalo da referida segunda gama de comprimentos de onda e do comprimento de onda de corte do referido divisor de feixe, em que os comprimentos de onda são perturbadores para as medições realizadas usando o referido segundo detector. Pode estar disposto um elemento de filtragem entre a referida primeira fonte de luz e o referido fluxo de matéria, em que o elemento de filtragem remove os comprimentos de onda emitidos pela referida primeira fonte de luz que são mais longos ou iguais ao referido comprimento de onda de corte ou o referido elemento de filtragem remove os comprimentos de onda que se situam no intervalo da referida segunda gama de comprimentos de onda e do comprimento de onda de corte do referido divisor de feixe. Por conseguinte, a primeira fonte de luz não perturba o segundo detector.

[0073] Podem ser aplicadas soluções análogas quando os comprimentos de onda da referida primeira gama de comprimentos de onda são mais longos que os comprimentos de onda da referida segunda gama de comprimentos de onda.

[0074] O aparelho ilustrado nas Figuras 2a e 2b é igual àquele descrito de acordo com as Figuras 1a e 1b, exceto quanto aos detalhes mencionados abaixo. O espelho basculante é substituído por um espelho poligonal 151, que está disposto para girar em volta do respectivo eixo central, por exemplo por meio de um motor (não apresentado). A segunda iluminação não é uma iluminação de linha, mas uma iluminação de foco. A primeira fonte de luz 101 compreende duas lâmpadas separadas 101a, 101b, que estão dispostas uma em cada lado do fluxo de matéria. Ambas as lâmpadas iluminam essencialmente a mesma primeira região iluminada 116 no fluxo de matéria. A segunda fonte de luz 102 compreende duas fontes de luz separadas 102a, 102b. A região 117a, 117b iluminada pela referida segunda fonte de luz 102 ou a segunda região iluminada 117a, 117b é indicada na Figura 1b. De acordo com este exemplo a segunda fonte de luz é uma iluminação de ponto compreendendo um laser, iluminando apenas uma porção do referido fluxo de matéria. O laser pode ser pulsado ou contínuo. O elemento de redirecionamento 151 está disposto para deslocar extensivamente a segunda região iluminada 117a, 117b desde um lado até ao outro lado através do referido fluxo de matéria.

[0075] Além disso, de acordo com este exemplo o segundo detector 132 é um espectrômetro que está adaptado para detectar extensivamente a largura total do fluxo de matéria. O campo de visão 137 do referido segundo detector ou a segunda região de detecção 137 corresponde a um foco. O campo de visão 137 do referido segundo detector ou a segunda região de detecção 137 pode ser deslocado desde um lado até ao outro lado através do fluxo de matéria por meio de um elemento de varrimento 151, neste caso um espelho poligonal. A segunda região de detecção 137 se situa na região iluminada pela referida segunda fonte de luz 117a, 117b.

[0076] Por outras palavras, a referida segunda fonte de luz 102 ilumina o referido fluxo de matéria 10 em uma segunda região iluminada 117a,117b cobrindo apenas uma porção da largura do referido fluxo de matéria e um elemento de redirecionamento 151 está disposto para receber o referido segundo feixe de luz 112a, 112b da referida segunda fonte de luz 102 e está adaptado para redirecionar o referido segundo feixe de luz de forma a deslocar a referida primeira região iluminada 117a, 117b desde um lado até ao outro lado através do referido fluxo de matéria, em que preferencialmente o referido elemento de redirecionamento e o referido primeiro elemento de varrimento, descritos de acordo com a Figura 1a, são um e o mesmo.

[0077] De acordo com um exemplo detalhado a primeira fonte de luz compreende LEDs que emitem luz branca, por exemplo LEDs Z-Power fabricados pela Seol Semiconductor e luz emissora por Pure White, e; mais particularmente, pertencendo por exemplo ao A0-A5, B0-B5 ou C0-C5 mais detalhadamente descritos na especificação do produto, quer dizer vastamente nas coordenadas CIE (0.3028, 0.3304) (0.3552, 0.3760) (0.3514, 0.3487) (0.3068, 0.3113) (0.3028, 0.3304). Os LEDs iluminam simultaneamente o fluxo de matéria desde um lado até ao outro lado. A segunda fonte de luz é uma das lâmpadas de halogêneo, cujos espectros são ilustrados na Figura 5. A linha superior é a distribuição espectral de uma lâmpada de 3300 K, a inferior é a distribuição espectral de uma lâmpada de 3200 K, aquela inferior a esta é a distribuição espectral de uma lâmpada de 3000 K, aquela inferior a esta é a distribuição espectral de uma lâmpada de 2800 K, aquela inferior a esta é a distribuição espectral de uma lâmpada de 2500 K e a do fundo é a distribuição espectral de uma lâmpada de 2000 K. A segunda fonte de luz ilumina simultaneamente o fluxo de matéria desde um lado até ao outro lado. Um filtro apresentando a transmissão ilustrada na Figura 6, quer dizer um comprimento de onda de corte de aproximadamente 850 nm, está disposto entre a segunda fonte de luz e o fluxo de matéria. É selecionado um espelho dicroico apresentando uma transmissão conforme ilustrada na Figura 6, quer dizer um comprimento de onda de corte de aproximadamente 1200 nm, como elemento de divisão de feixe. O primeiro detector é uma câmera RGB e o segundo detector é um espectrômetro NIR. O comprimento de onda de corte (aproximadamente 1200 nm) do espectrômetro é igualmente indicado na Figura 5.

[0078] Quando a primeira fonte de luz e a segunda fonte de luz são iluminadas simultaneamente, a luz de ambas as fontes de luz alcança o divisor de feixe e é dividida em uma primeira porção essencialmente constituída por um comprimento de onda inferior ao referido comprimento de onda de corte e uma segunda porção essencialmente constituída por um comprimento de onda mais longo que o referido comprimento de onda de corte. A primeira porção é refletida pelo referido divisor de feixe na direção do primeiro detector e a segunda porção é transmitida pelo referido divisor de feixe na direção do referido segundo detector. Por outas palavras, essencialmente apenas a luz da referida primeira fonte de luz é transmitida ao referido primeiro detector e essencialmente apenas a luz da referida segunda fonte de luz é transmitida ao referido segundo detector.

[0079] Na prática, na referida primeira porção existem comprimentos de onda que são mais longos que o referido comprimento de onda de corte e na referida segunda porção existem comprimentos de onda que são mais curtos que o referido comprimento de onda de corte, devido às características do filtro e do divisor de feixe.

[0080] Contudo, olhando para o conteúdo de energia da primeira porção, uma grande parte do conteúdo de energia é constituída por comprimentos de onda que são mais curtos que o comprimento de onda de corte e uma pequena parte do conteúdo de energia é constituída por comprimentos de onda que são mais longos que o comprimento de onda de corte. O conteúdo de energia é calculado usando a fórmula E = hc/λ, em que E representa a energia de um fotão, h representa a constante de Planck e c representa a velocidade da luz. Mais particularmente, mais de 80% ou mais de 90% ou mais de 95% do conteúdo de energia são constituídos por comprimentos de onda que são mais curtos que o comprimento de onda de corte.

[0081] Além disso, olhando para o conteúdo de energia da segunda porção, uma grande parte do conteúdo de energia é constituída por comprimentos de onda que são mais longos que o comprimento de onda de corte e uma pequena parte do conteúdo de energia é constituída por comprimentos de onda que são mais curtos que o comprimento de onda de corte. Mais particularmente, mais de 80% ou mais de 90% ou mais de 95% do conteúdo de energia são constituídos por comprimentos de onda que são mais longos que o comprimento de onda de corte.

[0082] Uma iluminação do referido fluxo de matéria desde um lado até ao outro lado inclui, mas não está limitada a, uma iluminação que é ortogonal em relação à direção de transporte do referido fluxo de matéria. Conforme indicado na Figura 3, uma iluminação do referido fluxo de matéria desde um lado até ao outro lado pode ser deslocada a partir de uma iluminação ortogonal por, por exemplo 25°.

[0083] A Figura 4 ilustra uma aplicação do aparelho acima descrito. A luz refletida por um fluxo de matéria é recebida por um elemento de divisão de feixe 140 e dividida em duas porções em função do comprimento de onda e cada porção é encaminhada para um detector 131, 132 correspondente. Com base nas propriedades determinadas pelo detector correspondente e analisadas por um aparelho de processamento 410; os objetos 10 no fluxo de matéria são separados em um primeiro recipiente e em um segundo recipiente 431, 432 usando um aparelho de separação 420 de ar pressurizado. Quer dizer quando um objeto deve ser colocado no recipiente direito é emitido um sopro de ar que empurra o objeto para dentro do recipiente direito.

[0084] Por outras palavras é providenciado um sistema compreendendo um aparelho disposto conforme descrito por exemplo de acordo com as Figuras de 1 a 3. Além disso, o fluxo de matéria a ser inspecionado compreende objetos 10 e o referido sistema compreende ainda meios de processamento 410 que estão adaptados para receber dados de detecção do referido primeiro detector e do referido segundo detector 131, 132 e para transformá-los em dados de separação, e; meios de remoção 420 que estão adaptados para receber dados de separação dos referidos meios de processamento e para remover os objetos do referido fluxo de matéria em função dos referidos dados de separação. Os dados de separação podem ser por exemplo indicativos do fato de os objetos deverem ser colocados no recipiente esquerdo ou no recipiente direito 431, 432. Além disso, os objetos que são removidos podem ser direcionados para um ponto comum ou alternativamente para vários pontos diferentes em função dos dados de detecção.

[0085] Para o perito na técnica é evidente que a presente invenção não está limitada às formas de realização acima descritas. Pelo contrário, podem ser realizadas várias modificações e variações no âmbito das reivindicações anexas.

[0086] Por exemplo, a iluminação pode estar disposta por baixo do fluxo de matéria em vez de estar disposta por cima do fluxo de matéria, desde que a correia transportadora seja transparente. A correia transportadora pode ser substituída por uma calha de escoamento ou por uma trajetória de queda livre. O elemento de varrimento pode estar disposto entre o referido divisor de feixe e o referido segundo detector, em uma trajetória de luz que é redirecionada pelo referido elemento de divisão de feixe, que dizer em uma trajetória de luz que não é paralela em relação ao referido primeiro eixo ótico. Além disso, podem ser usadas fontes de luz e detectores adicionais, apresentando uma configuração similar àquela acima descrita, quer dizer em que a luz passa por um espelho dicroico antes de alcançar o detector. Além disso, as combinações de fontes de luz e de detectores podem ser escolhidas livremente, desde que sejam usados os princípios descritos no presente documento.

Claims

APARELHO (100) PARA INSPECIONAR UM FLUXO DE MATÉRIA (10), caracterizado por compreender:
- - uma primeira fonte de luz (101) que está adaptada para emitir um primeiro feixe de luz (111) compreendendo comprimentos de onda em uma primeira gama de comprimentos de onda (λ1a-λ1b), para iluminar o referido fluxo de matéria desde um lado até ao outro lado e,
- - um primeiro detector (131) que está disposto para receber o referido primeiro feixe de luz (111) depois de ter sido refletido contra o referido fluxo de matéria (10) em uma primeira região de detecção (136),
- - uma segunda fonte de luz (102) que está adaptada para emitir um segundo feixe de luz (112) compreendendo comprimentos de onda em uma segunda gama de comprimentos de onda (λ2a-λ2b), para iluminar o referido fluxo de matéria em uma região iluminada (117), em que qualquer comprimento de onda (λ1) na referida primeira gama de comprimentos de onda é diferente de qualquer comprimento de onda (λ2) na referida segunda gama de comprimentos de onda,
- - um segundo detector (132) que está disposto para receber o referido segundo feixe de luz (112) depois de ter sido refletido contra o referido fluxo de matéria (10) em uma segunda região de detecção (137),
- - um primeiro elemento de varrimento (151) que está disposto entre o referido fluxo de matéria (10) e o referido segundo detector (132) e que está adaptado para redirecionar a segunda região de detecção (137) desde um lado até ao outro lado através do referido fluxo,
  compreendendo ainda
- - um elemento de divisão de feixe (140) que está disposto para receber o referido primeiro feixe de luz (111), depois do referido primeiro feixe de luz ter sido refletido contra a referida matéria ao longo de um primeiro eixo óptico (121) e que está disposto para receber o referido segundo feixe de luz (112), depois do referido segundo feixe de luz ter sido refletido contra a referida matéria ao longo do referido primeiro eixo óptico (121);
em que o referido elemento de divisão de feixe (140) está adaptado para conduzir o referido primeiro feixe de luz (111) refletido na direção do referido primeiro detector (131) e para conduzir o referido segundo feixe de luz (112) refletido na direção do referido segundo detector (132) redirecionando um de entre o referido primeiro feixe de luz e o referido segundo feixe de luz ao longo de um segundo eixo óptico (122) não paralelo em relação ao referido primeiro eixo óptico (121),
em que o referido elemento de varrimento (151) está disposto entre o referido elemento de divisão de feixe (140) e o referido segundo detector (132) para receber apenas o referido segundo feixe de luz refletido do referido primeiro feixe de luz e do referido segundo feixe de luz refletidos, e
em que o referido elemento de divisão de feixe (140) é um espelho dicroico.
APARELHO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela referida segunda fonte de luz (102) estar adaptada para iluminar o referido fluxo de matéria (10) simultaneamente desde um lado até ao
APARELHO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender ainda um primeiro elemento de redirecionamento que está disposto para receber o referido segundo feixe de luz (112) da referida segunda fonte de luz (102) e que está adaptado para redirecionar o referido segundo feixe de luz para iluminar exaustivamente o referido fluxo desde um lado até ao outro lado.
APARELHO, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo referido elemento de redirecionamento e o referido primeiro elemento de varrimento serem um e o mesmo.
APARELHO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por compreender ainda um segundo elemento de varrimento que está disposto entre o referido fluxo de matéria (10) e o referido primeiro detector (131), em que o referido segundo elemento de varrimento está adaptado para redirecionar a referida primeira região de detecção (136) desde um lado até ao outro lado através do referido fluxo de matéria.
APARELHO, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por compreender ainda um segundo elemento de redirecionamento que está adaptado para receber o referido primeiro feixe de luz (111) da referida primeira fonte de luz (101) e para redirecionar o referido primeiro feixe de luz de forma a iluminar exaustivamente o referido fluxo desde um lado até ao outro lado.
APARELHO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pela referida primeira fonte de luz (101) estar adaptada para iluminar o referido fluxo de matéria (10) simultaneamente desde um lado até ao outro lado.
APARELHO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo referido elemento de divisão de feixe (140) estar adaptado para conduzir o referido segundo feixe de luz (112) refletido na direção do referido segundo detector (132) ao longo de um segundo eixo óptico e para conduzir o referido primeiro feixe de luz (111) refletido na direção do referido primeiro detector (131) ao longo de um terceiro eixo óptico e em que o ângulo entre o referido segundo eixo óptico (122) e o referido terceiro eixo óptico (121) está compreendido entre 20° e 160° ou entre 60° e 120° ou entre 80° e 100°.
APARELHO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo referido elemento de varrimento ser um de entre um espelho poligonal e um espelho basculante.
APARELHO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pela referida primeira fonte de luz ser selecionada de um grupo compreendendo lasers, lasers supercontínuos, lâmpadas de halogéneo, díodos emissores de luz, tubos fluorescentes e combinações dos mesmos.
APARELHO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pela referida segunda fonte de luz ser selecionada de um grupo compreendendo lâmpadas de halogéneo, díodos emissores de luz, lasers e lasers supercontínuos e combinações dos mesmos.
APARELHO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pela primeira fonte de luz estar adaptada para emitir um primeiro espectro compreendendo o referido primeiro feixe de luz e a segunda fonte de luz é adaptada para emitir um segundo espectro compreendendo o referido feixe de luz, em que o referido primeiro espectro e o referido segundo espectro estão parcialmente sobrepostos.
APARELHO, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo referido aparelho compreender ainda um elemento de filtragem (141) que está disposto entre a referida segunda fonte de luz (102) e a referida matéria a ser separada (10), em que o elemento de filtragem está adaptado para bloquear o comprimento de onda dentro da referida primeira gama de comprimentos de onda (λ1a-λ1b).
APARELHO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo referido primeiro detector ser um de entre um detector de linha e um detector de região.
SISTEMA COMPREENDENDO UM PRIMEIRO APARELHO E UM SEGUNDO APARELHO, RESPECTIVAMENTE, conforme definido na reivindicação 1, caracterizado pelo referido primeiro aparelho estar adaptado para inspecionar uma primeira porção do referido fluxo e o referido segundo aparelho estar adaptado para inspecionar uma segunda porção do referido fluxo, em que a referida primeira porção e a referida segunda porção estão apenas parcialmente sobrepostas.
SISTEMA COMPREENDENDO O APARELHO, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 14 e meios de transporte para transportar o fluxo de matéria, caracterizado pelos referidos meios de transporte preferencialmente incluírem pelo menos um de entre uma correia transportadora, uma calha de escoamento e um percurso de queda livre.
SISTEMA COMPREENDENDO UM PRIMEIRO APARELHO E UM SEGUNDO APARELHO, RESPECTIVAMENTE, conforme definido na reivindicação 1, caracterizado pelo referido primeiro aparelho estar adaptado para inspecionar uma primeira face do referido fluxo e o referido segundo aparelho estar adaptado para inspecionar uma segunda face do referido fluxo, em que a referida primeira face e a referida segunda face são faces opostas do fluxo.
SISTEMA, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pela região inspecionada pelo referido primeiro aparelho e pelo referido segundo aparelho serem adjacentes uma em relação à outra.
SISTEMA COMPREENDENDO O APARELHO, conforme definido na reivindicação 1, caracterizado pelo referido fluxo de matéria compreender objetos (10) e o referido sistema compreender ainda
- - meios de processamento (410) que estão adaptados para receber dados de detecção do referido primeiro detector e do referido segundo detector (131, 132) e para transformar os referidos dados de detecção em dados de separação; e
- - meios de remoção (420) que estão adaptados para receber dados de separação dos referidos meios de processamento e para remover objetos do referido fluxo de matéria em função dos referidos dados de separação.
APARELHO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pela primeira gama de comprimentos de onda (λ1a-λ1b) ser refletida pelo referido elemento de divisão de feixe (140), e a referida segunda gama de comprimentos de onda (λ2a-λ2b) ser transmitida pelo referido elemento de divisão de feixe (140).
APARELHO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14 e 20, caracterizado pelo comprimento de onda na referida primeira ama de comprimentos de onda ser menor que o comprimento de onda na referida segunda gama de comprimento de onda (λ1b-λ2a) .