CN205518686U - 用于分拣散料的方法的检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于分拣散料的方法的检测装置(1)，所述检测装置(1)包括：至少一个光源(2)，利用所述光源能够照射单层的材料，所述材料流包括多个物体，所发射光的至少一部分与所述物体发生相互作用；用于建立单层的材料流的装置(14)，利用所述装置，能够引导材料流在所述至少一个光源(2)旁经过；至少一个检测器(3)，所述检测器能够检测的相互作用的光。为了提高所述至少一个光源(2a、2b)的使用寿命，沿光束的方向观察，在所述至少一个检测器(3)的前面设置用于调整进入检测器的辐射强度的可调的光圈(4)，通过所述可调的光圈(4)能够根据由所述至少一个光源(2)发出的光的辐射功率调整该光圈的透射横截面(7)。

Description

用于分拣散料的方法的检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于分拣散料的方法的检测装置，所述检测装置包括：

至少一个光源，利用所述光源可以照射单层的材料，所述材料流包括多个物体，所发射光的至少一部分与所述物体发生相互作用；

用于建立可感测的材料流的装置，利用所述装置，能够引导材料流在所述至少一个光源旁经过；

至少一个检测器，所述检测器能够检测的相互作用的光。

背景技术

用于在传感器辅助下对散料、例如废旧玻璃、塑料或矿物进行分拣的方法以及为此所设置的检测装置例如由EP 1 752 228 B1或AT11769 U1已知。这里由物体组成的单层的材料流通过光电子控制的分拣装置分成不同的类别，其中各个类别通过分配给该类别的物体的特性来区分。例如可以通过不同的颜色或内容物来定义类别。

分拣过程以此为基础，即，材料流例如在分拣带上或在例如在滑道上自由下落的路段中利用来自光源的光照射，并且所发出的光与物体发生相互作用。这种相互作用可以在相互作用的光中，即所发出的光的实际上发生相互作用的部分中作为透射率、反射率或吸收率或荧光在检测器中检测到。光源这里可以例如发出可见光、紫外(UV)光或红外(IR)光。

检测器例如可以设计成RGB照相机或摄谱仪并具有预先设定的固定光圈口径。

分析评估单元然后将由检测器检测到的值与数据库中的值相比较，在所述数据库中物体的不同类别分配有不同的数值范围，例如波长范围和/或辐射强度，由此给每个物体分配一个类别。下面，根据所检测到的类别，利用压力空气喷嘴或抽吸喷嘴触发通过容纳器或转向器对物体的接收。

对于光源通常采用发光材料灯，所述发光材料灯发出UV光或可见光或IR光。在这种光源的使用寿命期间其发射强度会例如由于老化或因为散料的特性(粉尘、细小颗粒等)导致的污染。但对于检测器的功能性而言，为了能相应地检测到物体，所检测到的光具有确定的辐射功率是必要的。

所述现有技术的缺点在于，要调节光源的辐射强度，就是说例如在污染或老化程度升高时将光源降低的辐射强度调高，以便在检测器中达到必要的辐射功率。为此例如设置用于光源的可调光的前置装置。但可调性的极限范围较窄，大致在光源的最大辐射强度的50％至最大辐射强度之间。但如果光源在最大辐射强度附近工作，则对于光源的使用寿命有不利的影响。

如果进入检测器中的辐射功率下降到低于必要的辐射功率，而不能通过调节光源的功率对此进行补偿，则必须对光源进行清洁或更换，这总会导致在运行期间分拣设备计划外的停机。当前已知的措施仅是设定预先规定的清洁循环，从而必须忍受按正常计划的停机。

附加于此，光源辐射能量的持续改变还会导致与基本信号相对应的激发能量的改变。这一方面会导致，分拣过程不能持续地以最佳的激发能量运行，并且分析评估单元总是必须调整到当前的激发能量。就是说，否则会将相同的物体分配给不同的类别，这只是因为由于光源的辐射功率降低使得检测到的光的强度也发生变化。

实用新型内容

因此，本实用新型的目的是，克服现有技术的缺点并提出一种检测装置，通过所述检测装置能大大提高光源的使用寿命。此外，本实用新型的突出之处还应在于制造的简单、简单和坚固的结构以及较高的可靠性。

在详细说明根据本实用新型的检测装置之前，下面说明作为本实用新型基础的方法，通过所述方法能够实现所述目的，利用根据本实用新型的装置能够执行所述方法。

作为本实用新型基础的方法用于调整进入光学检测器中的光的辐射功率，通过所述检测器在物体的单层的材料中检测物体，其中

用至少一个光源照射所述物体，

至少一部分所发出的光与物体发生相互作用，

相互作用的光由至少一个检测器探测，

基于所检测到的光与已知数据的比较考虑不同的物体和其相互作用的光的关系来识别各种不同的物体，

通过沿光束的方向设置在所述至少一个检测器前面的所述可调节的光圈能够改变所述至少一个检测器的透射横截面，就是说光经由其进入检测器的面，以便改变进入检测器的光、特别是对应于发生相互作用的光的部分的辐射功率。由此实现了，确保在检测器中有至少必要的辐射功率，其方式是，使透射横截面与所存在的辐射功率相适配。由此确保了，相互作用的光的辐射功率、即由于所发出的光与物体的相互作用所导致的光的辐射功率足够大，由此能够检测到相互作用的光并且因此能够相应地识别物体，以便以后能够进行分拣。由于相互作用的光或其辐射功率本身是在不同物体之间以及在时间上观察都有变化的测量参数，相互作用的光的辐射功率本身并不适用于调整光圈。只有通过光圈调节与所发出的光的辐射功率的相关性才能够直接影响相互作用的光并且在此时使用其他的与物体无关的测量参数用于确定辐射功率。由于所发出的光的辐射功率和相互作用的光的辐射功率之间简单且直接的关联，在实践中可以特别好地实现这种解决方案。

由于进入检测器中的光、特别是相互作用的光的辐射强度是与由光源发出的光的辐射强度相关的，通过设置可调的光圈可以对进入检测器的光的辐射功率进行适配，而不必在此时调节或调整所述至少一个光源的辐射强度。据此不再需要使得所述至少一个光源有时在其最大辐射强度附近运行，这对于光源的使用寿命是特别有利的。同时也可以明显降低检测器由于过小的辐射功率发生停机的危险，并且同时还提高了清洁循环之间的时间间隔。

光源发出的光这里不仅是指紧邻光源的附近区域内存在的光，而且也是指沿光路从光源直到检测器都没有与物体发生相互作用的那部分光。换而言之，由于光源或设置在光源下游的元件，如滤镜、石英玻璃片或类似元件的污染而出现辐射强度或辐射功率的下降直接计入由光源发出的光。为了确定由光源发出的光的辐射强度，可以例如在光源和检测器之间的任意点处，优选通过测量装置测量所述辐射强度，这种测量可以连续地、间歇地或以不规则的间隔进行。特别有利的是，对辐射功率的测量沿光束的方向观察在光圈之后进行，由此不仅可以对辐射功率进行设置，而且可以通过调节参量对其进行调节。

这里通过可调的光圈能够调整的辐射功率的范围明显大于现有技术中的情况。实验已经证明，对可调的光圈的调节相对于在现有技术中记载的对光源的调节使得可调性的极限加倍。

如果通过调整光圈在所述至少一个光源的运行期间、优选是使用寿命期间在不存在物体时保持进入所述至少一个检测器的光的辐射功率恒定，则在检测器中能实现特别高的扫描和分辨率，因为不必通过例如分析评估单元中的处理软件对波动进行补偿。但只有当辐射功率不受物体影响，即不存在相互作用的光时，才能观察到辐射功率时间上的恒定性，这是因为，如前面所述，相互作用的光的辐射强度用作测量参数并且还与物体相关。但时间上的恒定性可以例如也可以在测量路段上的实际没有物体的位置处观察到，并且由此不会由于物体发生对辐射功率的影响。

一个优选的补偿由光源发出的光的辐射功率的改变并由此补偿由此导致的进入检测器的光、特别是相互作用的光的辐射功率的改变的可能性在于，这样调整光圈，使得在由光源发出的光的辐射功率下降时通过打开光圈而使所述至少一个检测器的透射横截面变大，而在由光源发出的光的辐射功率增大时，通过闭合光圈而使所述至少一个检测器的透射横截面缩小。由于辐射功率的变化表现为辐射强度的降低或增大，通过打开或闭合光圈或通过加大或缩小透射横截面能够根据关系“强度乘以面积等于功率”直接影响进入检测器的光、特别是相互作用的光的辐射强度，并由此对光源的辐射强度进行适配。由此确保了，保持相互作用的光的至少必要的辐射功率并且由此光源辐射强度的变化不会影响对物体的检测。

由于当没有物体位于测量区域中时，直接确定由光源发出的辐射功率本身可以简单地实现，为了实现直接确定单层的材料流存在中断是有必要的，这会导致了整个系统功率的降低。为了克服这个缺点，所述方法的一个实施方案设定，为了确定由光源发出的光的辐射功率，测量原始信号的辐射功率，其中原始信号对应于所发出的光的没有与物体发生相互作用的部分。因为由于单层的材料流的特性而总是会在物体之间出现空隙，总是只有一部分由光源发出的光与物体发生相互作用，而另外的部分，在当前情况下即原始信号，不受物体的影响，并且由此代表了由光源发出的光的辐射功率。因此，通过测量原始信号的、按本身已知的方式通过分析评估单元中的测量方法确定的辐射强度，可以连续地根据实际的数据对光圈进行调整，而不必中断材料流。下面对一些应用场合和其中存在的原始信号进行详细说明:

为了产生不同形式的相互作用的光，可以设想使用不同的光源，例如在另一个实施方案中设定，由至少一个光源基本上发出UV光和/或由至少一个光源发出可见光或IR光。

UV光，即紫外光这里通常用于，作为相互作用的光来检测吸收率或透射率，就是说基本上透射所述物体并通过相互作用的光来识别物体。UV光的另一个使用领域是用于在物体中激发多数位于可见光谱的蓝色范围的荧光，以便能通过所述荧光来给物体分类。例如对荧光的检测适用于识别焊铅玻璃或特种玻璃。

可见光或IR光，即红外光同样可以用于检测相互作用的光的吸收率或透射率的变化。但这种光源也适用于引起反射效应，这种反射效应能单一与确定组的物体相对应。例如由此可以区分彩色玻璃与无色玻璃。

当然，这里可以理解，在存在多个光源和相对应的检测器时，也可以并行地确定相互作用的光的多个效应。由此可以例如在用来自一个光源的、引起荧光作为相应的相互作用的光的UV光和来自另一个光源的、引起吸收率的变化作为相互作用的光的可见光进行照射时，既可以检测含铅玻璃，也可以检测彩色玻璃，或者还可以识别完全吸收可见光并且不发出荧光的异物。这里可以采用光源、光种类和所检测的效应的多个不同的组合。所发出的光、检测到的效应和原始信号的类型之间的关系在下面的优选实施例中给出:

如果UV光与物体的相互作用(产生)的光是荧光，则所述荧光由至少其中一个检测器检测，并且原始信号是所述至少一个光源的与物体无关的伪光(Falschlicht)。由于荧光通常是在蓝色光谱中的光，这种光的光谱主要是从由光源发出的光中过滤出来的。由于完全的过滤在技术上是不可能的，还有一小部分由UV光源发出的在蓝色光谱中的光保留下来并被称为伪光。这种与荧光效应无关的伪光被称作原始信号，用于测量辐射功率。

如果与物体相互作用(产生)的光是由可见光或IR光引起的反射光，则由至少其中一个检测器检测所述反射光并且原始信号是与物体无关的基础反射(Grundreflexion)。由于为了形成单层的材料流通常需要相应的装置，例如滑道或传送带，因此还会出现由光源发出的光与所述装置的相互作用，这种相互作用被称为基础反射。所述基础反射被用作原始信号，用于测量辐射功率，因为所述基础反射是与物体无关的，并且由此可以连续地用于测量辐射功率。

如果与物体相互作用的光是透射光，则由至少其中一个检测器检测所述透射光并且原始信号是与物体无关的基础透射。物体的透射光这里由检测器检测并且接着可以在分析评估单元中例如换算成吸收率、透射率和/或反射率，通过所述吸收率、透射率和/或反射率对物体进行识别。

由光源发出的在物体之间穿过或者在没有物体时进入检测器的光构成基础透射。所述基础透射或等同的基础吸收同样与用于形成材料流的装置相关。在主要利用透射或吸收效应的所谓的透射光系统中，所述用于形成材料流的装置由透光的材料，例如石英玻璃片或玻璃组成，从而由光源发出的光的没有与物体发生相互作用的一部分只通过所述用于形成材料流的装置通常非常小的吸收影响，因此称为基础透射。对于UV光和可见光或IR光都可以进行基础透射(Grundtransmission)的测量。

为了在没有附加的测量装置的情况下调节所述可调的光圈，在所述方法的另一个实施方案中，原始信号的辐射功率在所述至少一个已经存在的检测器中测量，以便检测相互作用的光。如前所述，由于原始信号是代表由光源发出的光的值，换而言之，在至少一个检测器中确定由光源发出的光的辐射功率。由于检测器是摄谱仪或RGB照相机，除了检测相互作用的光和与此相关的对物体的识别以外，通过单独的分析评估装置或集成在检测器中的分析评估单元，例如微处理器或微芯片，还能够通过相应的算法测量原始信号的辐射功率。例如可以设想，检测器的测量区域分成多行，并对每行单独进行分析评估。如果由于不存在产生影响的物体而在一行中存在均匀的辐射功率，则可以将该行的辐射功率解释成原始信号的辐射功率。

另一个优点这样表现出来，即通过在沿光束的方向总是设置在光圈后面的检测器中测量辐射功率，可以对辐射功率进行调节。因此，所述方法的另一个优选的实施方案设定，持续地对原始信号的辐射功率进行测量，其中，光圈在辐射功率低于下阈值时打开，并且光圈在辐射功率超过上阈值时闭合。对光圈的调节带来如前面所述的效果，因此不再对其进行详细说明。这里与检测器或要检测的相互作用的光相关地确定所述上阈值或下阈值，并且本领域技术人员可以根据相应的应用按经验值获知所述上阈值或下阈值。

如果光圈例如由于检测器的结构尺寸达到了确定的最大开启度，则在辐射功率重新降低到低于下阈值时可能不再能达到要求的辐射功率。因此，在所述方法的另一个实施方案中设定，如果低于下阈值并且光圈不在能继续打开时，产生一个错误报告。通过所述错误报告例如可以使设备立即停机和/或启动对设备的维护。

由于在所述方法中通过调整所述可调的光圈对辐射功率进行连续的改变，不再需要也持续地调节所述至少一个光源的辐射强度。由此，所述至少一个光源的辐射强度例如可以针对光源尽可能长的使用寿命或最佳的激发强度或针对尽可能少的发热进行设置。在每种情况下，激发强度都保持接近恒定，从而在分析评估时不用考虑误差，这使得实现了最佳的信噪比。因此另一个实施方案设定，将由所述至少一个光源发出的光的辐射强度调整到在时间上恒定的值。

根据所述方法的另一个实施方案，由所述至少一个光源发出的光的辐射强度在光源运行期间、优选在使用寿命上由初始值提高到最大值。通过该实施方案，使得控制光源的辐射强度的已知效果与可调的光圈相结合。由此，光源可以通过对光圈的调整在较大的时间段上以最佳的激发强度工作，特别是保持其恒定。只有当光圈的调节范围用尽时(这种情况例如通过错误报告给出)，才提高光源的辐射强度，直至达到最大辐射强度，以便进一步延长更换循环。

所述方法的一个特别有利的实施方案设定，给至少一个光源配设多个具有不同的检测灵敏度的检测器，并且检测装置的相应光圈这样调整，使得对不同的检测灵敏度进行补偿。由于分拣设备的常见尺寸(垂直的物体的输送方向)介于500mm和1400mm之间，这里也可以设想其他宽度，必要的是，各个光源、例如发光材料管都配设有多个检测器，以便覆盖分拣设备的整个宽度。根据现有技术，现在必须通过用软件对原始信号的相应放大来依次对各个由于制造误差可能具有不同检测灵敏度的检测器进行调谐。但与所述方法相结合，也可以通过调整相应的可调光圈在光学上对灵敏度的所述差别进行补偿，由此降低噪声。

在根据本实用新型的用于执行用于分拣散料的方法的检测装置中，所述检测装置包括：至少一个光源，利用所述光源能够照射单层的包括多个物体的材料流，其中，至少一部分所发出的光与物体发生相互作用，

用于形成单层的材料流的装置，利用所述装置能够引导所述材料流在所述至少一个光源旁经过，

至少一个检测器，所述检测器能够检测相互作用的光，

在这种用于所述方法的装置中，这样来实现前面所述的目的：沿光束的方向观察，在所述至少一个检测器的前面设置用于调整进入检测器的辐射功率的可调的光圈，通过所述光圈能够根据由所述至少一个光源发出的光的辐射功率调整该光圈的透射横截面。

这里可调的光圈沿光束的方向设置在所述至少一个检测器的前面，从而首先光束必须经过所述可调的光圈，然后才进行实际的检测。

通过改变所述可调的光圈的透射横截面，可以扩大光透射的面，即光经由其进入所述至少一个检测器的面，从而在所述至少一个检测器中存在较高的辐射功率。由此例如可以通过打开可调的光圈和加大与此相关的透射横截面来对光源的减小的辐射强度或由光源发出的光减小的辐射功率进行补偿。因此，在根据本实用新型的检测装置中确保了，能在较大的调节范围内实现相互作用的光的至少必要的辐射功率，所述辐射功率对于识别物体是必要的。利用根据本实用新型的检测装置可以执行前面所述的方法，从而不需要调节或调整所述至少一个光源的辐射强度。据此，在根据本实用新型的检测装置中,不再需要使所述至少一个光源在较大的时间段上在其最大辐射强度附近运行，这对于光源的使用寿命产生有利影响。

光圈本身这里可以例如构造成瞳孔式，其中透射横截面优选是圆形的、长方形的或正方形，这里只是举出几种可能性。

根据本实用新型的检测装置的一个实施方案设定，所述至少一个检测器与分析评估装置连接，通过所述分析评估装置能确定进入检测器中的光的辐射功率。分析评估装置这里可以构成独立的系统部件，所述系统部件可以独立于其他部件仅用于确定辐射功率。但所述分析评估装置同样可以构造成分析评估单元的一部分或构造成检测器整体的组成部分，所述分析评估单元用于识别物体。这种分析评估装置例如可以是微芯片或微处理器，其中可以设想通过预先给定的算法进行确定。通过确定由光源发出的光的辐射功率可以得出关于在所述至少一个检测器中相互作用的光的实际辐射功率的结论。特别有利的是，可以根据由分析评估装置测得的辐射强度来调整光圈，并且所述可调光圈的透射横截面可以根据辐射强度加大或缩小，以便例如在所述至少一个检测器中确保有必要的辐射功率。

根据本实用新型的另一个实施方案，进入检测器中的光的一部分是与由所述至少一个光源发出的光相关的可测量的原始信号，所述原始信号对应于所发出的光的没有与物体发生相互作用的部分。这里根据前面所述的实施形式，所述原始信号对于荧光对应于伪光，对于反射光对于基础反射，或者对于透射光是基础透射。除了受物体影响的相互作用的光以外,还存在这种原始信号，并且所述原始信号与由光源发出的光有直接关联。通过测量原始信号的辐射功率，可以建立与由光源发出的光的直接关联。这里测量可以在测量装置中进行，所述测量装置可以设置在光路的任意位置。

如果原始信号的辐射功率能够在例如构成检测器一部分的分析评估装置或分析评估单元中测量，则能够以简单的方式和形式根据由光源发出的光调整光圈。由于分析评估装置或分析评估单元直接由检测器获得测量数据，可以根据由光源发出的光的辐射功率对相互作用的光的辐射功率进行精确的调节。原始信号可以容易地确定，因为在单层的材料流中在物体之间存在空隙，在所述空隙中，可以与相互作用的光无关地测量原始信号的辐射功率，例如通过对检测器的测量区域进行逐行扫描并检测到不存在相互作用的光的“空”行来进行测量。

通过相应地构成分析评估装置或分析评估单元，在本实用新型的另外的优选实施方案中设定:

生成用于调节装置的调节信息，当原始信号的辐射强度低于下阈值时，所述调节装置使得光圈打开，和/或

生成用于调节装置的另外的调节信息，当原始信号的辐射强度高于上阈值时，所述调节装置使得光圈闭合，和/或

当低于原始信号的辐射强度的下阈值并且光圈已达到最大的开启度时，则生成错误报告。

通过这样构成的分析评估装置或分析评估单元，能够根据由光源发出的光的辐射功率在检测装置中执行对光圈的根据本实用新型的调节。

为了能简单地调节光圈，在根据本实用新型的检测装置的一个优选的实施方案中设定，所述至少一个检测器包括调节装置，通过所述调节装置能够扩大或缩小可调的光圈的透射横截面。这种调节装置例如可以具有与分析评估装置连接的驱动马达，通过所述驱动马达可以使光圈运动。优选调节装置通过调节信息进行调整，所述调节信息可以由分析评估装置或分析评估单元基于测量数据生成。

如果所述至少一个检测器设置在具有用于光的入口的检测器壳体中，则所述入口可以通过透光的片材封闭，从而针对外部影响，特别是材料流的物体、例如粉尘颗粒等对检测器提供保护。这提高了所述至少一个检测器的精度并同时降低了故障概率。

根据本实用新型的另一个优选的实施方案设定，所述至少一个光源设置在用于形成单层的材料流的装置朝向检测器的一侧。这种布置结构是所谓的透射光系统，其中相互作用的光通常是反射光或吸收光或者荧光。在检测器中能够由相应的光确定相应的吸收率、反射率或荧光率(Fluoreszenzgrad)。通过所述吸收率、反射率或荧光率能够由单独的所述数据或多个所述数据的组合识别各个物体。这种系统特别适用于不透光的物体，例如矿物或塑料。

但如果材料流的物体是透光的材料，则在根据本实用新型的检测装置的另一个优选的实施形式中设置透射光系统，其中，所述至少一个光源在光源壳体中设置在用于产生单层的材料流的装置的与检测器相对置的一侧。在这种系统中，相互作用的光多数表现为透射光、吸收光或荧光，通过所述透射光、吸收光或荧光能如前面所述那样识别物体。

当其中至少一个光源构造成主要发出UV光的UV光源，则至少其中一个检测器构造成用于检测荧光或检测UV光的吸收率或透射率的检测器。这里所述检测器适于检测由UV光源引起的、相互作用的光，这里所述相互作用的光本身并不一定在UV光的波长范围内。这样，荧光的波长多数处于蓝光的波长范围内。

当其中至少一个光源构造成另外的发出可见光或IR光的光源时，至少其中一个检测器构造成另外的用于检测可见光或IR光的透射光或反射光的检测器。但所述其他检测器同样可以构造成也能够检测光不受物体影响的部分。

附图说明

现在根据实施例来详细说明本实用新型。各附图中举例示出本实用新型的构思，但并不是限制或甚至穷尽地示出本实用新型。

其中：

图1是根据本实用新型的检测装置在具有用于UV光源的镜面滤光器的透射系统中的实施方案，

图2是根据图图1、3、4和5中的细节A的细部图，

图3是根据本实用新型的检测装置在具有用于UV光源的镜面滤光器的透射光系统中的实施方案，

图4是检测装置的在具有用于光源的反射器的透射系统中的一个备选实施方案，

图5是本实用新型的检测装置在具有用于光源的反射器的透射光系统中的另一个备选实施方案。

具体实施方式

图1示出检测装置1，通过该检测装置可以识别单层的材料流中的物体，在所述检测装置中，各检测器3构造成一个检测器3a和一个另外的检测器3b。此外光源2构造成UV光源2a，优选是发光材料管，一个另外的光源2b在这种情况下构造成LED灯(或一排LED)。构造成石英玻璃板的滑道14用作用于形成物体的单层的材料流的装置，物体由于重力在所述滑道上被引导在检测装置1旁经过。

在滑道14的一侧设置用于包围各检测器3的具有入口9的检测器壳体8，在滑道14的另一侧设置用于包围光源2的光源壳体10。由此，由光源2发出的光被引导通过滑道14或通过石英玻璃板以及可能还通过物体，以便到达检测器3。这里说明的实施例是所谓的透射光系统。

在光源壳体10中，UV光源2a和所述另外的光源2b通过不透光的分隔壁11相互分开。UV光源2a发出UV-A或UV-C辐射，例如其波长为254nm，并且所述UV光源这样安装在光源壳体10中，使得UV光被引导离开检测器3并通过两个镜面滤光器12转向180°并且由此被引导朝向检测器3。镜面滤光器12这里可以构造成反射镜，所述反射镜设有涂层，所述涂层能吸收由UV光源2a产生的在可见光范围内的大部分光。为此，在UV光源2a和光源壳体10朝向检测器3的内侧上设有反射器16，所述反射器将由UV光源2a发出的辐射引导离开检测器3并朝镜面滤光器12的方向引导。

构造成LED的所述另外的光源2b的光被引导通过散射板13，以便使点状的LED的光变得均匀并与UV光平行地由光源壳体10中射出，这里有利的是，两个光源2发出的光束的中轴线之间的距离尽可能小(在理想情况下是重合的)，以便能够使运动的物体成像为尽可能一致的图像。

由光源2发出的光有一部分不受材料流的物体的影响并且作为原始信号保持是可测量或可检测的，并且还有一部分与物体发生相互作用，由此形成相互作用的光。所述相互作用的光可以特别是在吸收率或透射率上不同于原始发出的光。结合UV光，特别是如在该实施例中那样，相互作用的光也可以是通过UV射线引起的荧光，如例如在废旧玻璃分拣设备中检测含铅玻璃时已知的那样。相互作用的光以及所发出的光的不受影响的部分此时至少部分地通过入口9进入检测器壳体8。这里特别有利的是，光源壳体10或光源2沿光束的方向与入口9成一条直线地定向。另一个有利的变型方案设定，入口9通过保护玻璃封闭，所述保护玻璃保护检测器壳体8的内腔不受粉尘以及优选不受UV-C辐射的影响。

由所述另外的光源2b产生的相互作用的光在检测器壳体8中由所述另一个检测器3b、通常是照相机检测，由此例如生成物体的灰度图像，以便确定物体的位置和形状并且必要时通过后续的拣出装置将物体从材料流中除去。所述另外的检测器2b通常在所述另一个光源2b发出光的波长范围内是敏感的。在该示例中，所述另一个检测器3b是RGB相机，即分别在一个通道中传输或存储色彩红、绿和蓝的照相机。这里所述另一个检测器3b当然也可以附加于相互作用的光而将所述另一个光源2b发出的光的不受物体影响的部分作为信息使用，即作为原始信号使用，所述原始信号这里作为荧光的伪光和透射光的基础透射存在。

相互作用的光，就是说，既有由UV光源2a引起的荧光，也有由所述另一个光源2b引起的透射光沿光束的方向观察在所述另一个检测器3b的前面到达分光器15上，所述分光器尽可能完全的反射例如在400-500nm波长范围内的蓝光并使得>500nm的可见光(透射光)尽可能完全的透过。

反射的光束被导入检测器3a中，所述检测器例如包括CCD(Charged-Coupled Device)传感器和特别灵敏的TDI(Time DelayIntegration)元件。但为了获得令人满意的数据必要的是，要达到进入的光的至少必要的辐射功率。根据现有技术设定，检测器的物镜具有固定的光圈，所述光圈限定透射横截面7的面，光经由该面进入检测器3a。通过确定所述面，可以仅通过改变辐射强度来对辐射功率进行适配。这也可以仅通过对UV光源2a的辐射功率的适配来实现，这会导致开头所述的缺点。

因此在本实用新型中设定，检测器3a的前面设有可调的光圈4，通过所述光圈能够对透射横截面7进行适配。由此通过扩大透射横截面7的面积能够简单地补偿相互作用的光的辐射强度的下降，而不必改变UV光源2a的辐射强度。

由此例如UV光源2a的辐射强度可以针对UV光源2a的最佳激发强度、尽可能长的使用寿命或最小的发热来调整并在运行状态中可以将其保持恒定。

为了能够对透射横截面7进行适配，例如检测器3a可以构造成，使得该检测器能够测量进入该检测器3a的原始信号的辐射功率。但也可以设想，辐射功率的降低可以通过分析评估装置5或检测器3a中、例如微处理器或微芯片中的算法本身来确定。

可调的光圈4这里例如是瞳孔形的，其中透射横截面7优选具有圆形、长方形或正方形的形状，但也可以设想其他几何形状。

如图2中示出的那样，光圈4的可调性可以通过调节装置6来实现。所述调节装置通过马达驱动并且可以例如设计成与光圈4连接的齿盘，通过所述齿盘绕光圈4的纵轴线的旋转来扩大或缩小透射横截面7。根据原始信号实际测量的辐射功率生成用于调节装置6的调节信息，一旦低于下阈值，所述调节装置使得光圈4打开并由此扩大透射横截面7，或者一旦超过上阈值，所述调节装置使得光圈4闭合并由此缩小透射横截面7。这样连续地或分步地使透射横截面7与由光源2a发出的光的实际辐射功率相适配，从而相互作用的光的至少必要的辐射功率进入检测器3a中。

一旦达到光圈4的最大开启度并且低于所述下阈值时，生成错误报告，利用所述错误包括可以导入报警或设备的紧急停机。但这里也可以设想，在这种情况下提高光源2a、2b的辐射强度，从而，尽管所述光源不再针对最佳的使用寿命运行，但仍可以利用系统最后的功率储备。由于这种状况通常在光源2a、2b寿命循环中出现得较晚，降低使用寿命是可以忽略的。

光圈4前面设置滤光器17，所述滤光器在这种配置中用作截止滤光器，以便反射在不希望的、即>500nm的波长范围内的散射光并且防止其进入检测器。但同时应使处于在介于400nm和500nm之间的波长范围内的蓝光范围的荧光尽可能完全地透过。由于检测器3a在整个波长范围上都是敏感的，因此确保了对荧光的检测。

由此例如可以在光源的辐射功率下降时扩大透射横截面7，而在(光源的)辐射强度升高时缩小透射横截面，以便由此实现要求的辐射功率。特别有利的是，这样调节光圈4，使得保持检测器3a中的辐射功率接近恒定。

两个检测器3a、3b所检测到的数据然后传送给没有示出的分析评估单元或发送给在其他附图中可见的分析评估装置5，所述分析评估单元或分析评估装置将所述数据与数据库进行比较，在所述数据库中存储关于所检测到的相互作用的光与物体的相应特性之间的关系的数据，以便唯一地识别物体并在必要时在后续的拣出装置中将物体从材料流中除去或者分拣到为此设置的容器中。

在图3中示出根据本实用新型的检测装置1的另一个实施方案。该实施方案在一些主要特征上与前面描述的方案有所区别，但光圈4的功能原理保持相同。

光源2a、2b在该方案中设置在材料流的朝向检测器壳体8的一侧并且优选位于两个专门的光源壳体10中，这两个光源壳体安装在检测器壳体8的外侧上。光源2a、2b也是构造成发光材料管的UV光源2a和构造成LED的另外的光源2b。

UV光源2a发射UV-A或UV-C辐射，其波长例如为254nm，并且这样安装在光源壳体10中，使得UV光被朝检测器3引导，通过两个镜面滤光器12转向180°，并由此向滑道表面上引导，要分拣的物体在所述滑道表面上运动。镜面滤光器12这里可以构造成反射镜，所述反射镜设有涂层，所述涂层允许吸收由UV光源2a发出的在可见范围内的光的大部分。

构造成LED的另外的光源2b的光被引导通过散射板13，以便使点状的LED的光变得均匀并且这样从光源壳体10中射出，使得所述光在与UV光线相同的区域内到达构造成滑道14的用于形成单层的材料流的装置上，这里有利的是，两个光源2a、2b射出的光束的中轴线之间的距离尽可能小(在理想情况下重合)，以便能够使运动的物体成像成尽可能一致的图像。这是一种透射光系统，其中滑道14可以构造成石英玻璃板，但或者也可以由不透明的材料，如塑料或金属构成，只要能确保透射光的基础反射。

由另外的光源2b发出的可将光或IR光部分地被材料流的物体吸收和反射，从而相互作用所形成的光是反射光。由UV光源2a发出的光同样可以被吸收并部分地被反射，但或者如前面所述的那样，可以引发荧光，所述荧光这里构成相互作用的光。

检测装置的这种另外的结构在光圈4的调节和检测器3的布置结构上与前面针对图1和2所说明的情况相同，因此不再重复说明。

在图4中示出根据本实用新型的检测装置1的一个备选的实施方案。该实施方案类似于在图1中所述的方案，但在光源2的布置上存在区别。但光圈4的功能原理保持相同。

在滑道14的一侧设置用于包围各检测器3的、具有入口9的检测器壳体8，所述滑道在这种情况下构造成石英玻璃板或玻璃板，在滑道14的另一侧设置用于包围光源2的光源壳体10。由此由光源2发出的光被引导穿过滑道14或穿过玻璃板并且必要时穿过所述物体，以便到达检测器3。这里所述的实施例因此和图1中所述的方案一样是一种透射光系统。

各光源2也是一个UV光源2a和一个另外的光源2b，但这两个光源都构造成发光材料管。在光源壳体10中，UV光源2a和所述另外的光源2b通过不透光的分隔壁11相互分开。UV光源2a发出UV-A或UV-C辐射，其波长例如为370nm，并且UV光源这样安装在光源壳体10中，使得UV光直接被导向各检测器3。设置在光源2a、2b后面的反射器16降低光损失。

构造成另外的光源2b的光以及UV光源2a的光都被引导通过散射板13，以便使光变得均匀并平行地从光源壳体10中射出，这里有利的是，两个光源2a、2b射出的光束的中轴线之间的距离尽可能小(在理想情况下重合)，以便使运动的物体成像成尽可能一致的图像。

光束的路径在后面与图1中所述相同。这两个系统的区别在于物体所观察到的吸收值和透射值。在当前情况下，UV光通过物体的透射由检测器3a检测。

相互作用的光，即由UV光源2a以及由所述另外的光源2b引起的透射光沿光束的方向观察在所述另外的检测器3b前面到达分光器15，所述分光器在这种情况下尽可能完全反射例如在320-380nm波长范围内的UV光，并允许>400nm的可见光(透射光)尽可能完全透过。

对光的检测与图2中的说明类似地进行。只是滤光器17(＝截止滤光器)反射在不希望的波长范围内的散射光(可见光，>400nm)，并使UV光(在320-380nm波长范围内)基本上完全透过，因为传感器3a在整个波长范围上都是敏感的。

在图5中示出的另一个备选的实施方案这里对应于在图3和4中所述实施方案的组合：

光源2a、2b在这个方案中设置在材料流或滑道14朝向检测器壳体8的一侧并且优选位于两个专门的光源壳体10中，所述光源壳体例如安装在检测器壳体8的外侧上。各光源2也是一个UV光源2a和一个另外的光源2b，这两个光源都构造成发光材料管。由光源2发出的光通过设置在光源2a、2b后面的反射器16被朝物体的方向引导。这是一种所谓的透射光系统，其中滑道14可以构造成石英玻璃板，但或者如果能确保透射光的基础反射，也可以构造成不透明的材料，如塑料或金属。

由所述另外的光源2b发出的可见光或IR光被材料流的物体部分地吸收和发射，从而相互作用所形成的光是反射光。由UV光源2a发出的光同样可以被吸收和部分地反射，但或者如前面所述的那样，可以引起荧光，所述荧光就称为相互作用的光。

检测装置的这种另外的结构在光圈4的调节和检测器3的布置结构上与前面针对图2和3所说明的情况相同，因此不再重复说明。

35由于所示的两个示例仅是实施方案，应指出的是，所说明的各元件可以按任意的组合使用，就是说例如透射光系统具有镜面滤光器12或者透射光系统具有反射器16。当然可以理解的是，如前面所述可调的光圈4也可以在仅具有一个检测器3和一个光源2的系统中使用，并且所述光圈的使用不仅限于检测器3a，而是完全也可以设置一个另外的具有可调光圈4的检测器3b。也可以将检测器3a构造成空间解析的光谱仪系统，用于直接检测UV辐射、特别是透射值。

所有光源同样可以设计成发光材料灯的形式以及设计成LED灯的形式(例如一排LED)，只要所述灯或LED具有相同的光学特性(特别是相同的所发出的光谱)。

由于检测装置1沿垂直于图平面的方向也具有一定的延伸尺寸，通常是介于500和1400mm之间的宽度，通常必要的是，给一个光源2配设多个检测器3。在这种情况下使用可调的光圈4是特别有利的，因为各个由于制造公差可能具有不同检测灵敏度的检测器不是通过对各个原始信号相应软件方面的放大来相互协调，而是光学地补偿这种差别，由此降低了噪声。

附图标记列表

1 光学的检测装置

2 光源

2a UV光源

2b 另外的光源

3 各检测器

3a 检测器

3b 另外的检测器

4 可调的光圈

5 分析评估装置

6 调节装置

7 检测器3的透射横截面

8 入口

10 光源壳体

11 分隔壁

12 镜面滤光器

13 散射板

14 滑道

15 分光器

16 反射器

17 滤光器

Claims (12)

1.用于分拣散料的方法的检测装置(1)，所述检测装置(1)包括：

至少一个光源(2)，利用所述光源能够照射单层的材料，所述材料流包括多个物体，所发射光的至少一部分与所述物体发生相互作用；

用于建立单层的材料流的装置(14)，利用所述装置能够引导材料流在所述至少一个光源(2)旁经过；

至少一个检测器(3)，所述检测器能够检测相互作用的光，

其特征在于，

沿光束的方向观察，在所述至少一个检测器(3)的前面设置用于调整进入检测器(3)的辐射强度的可调的光圈(4)，通过所述可调的光圈(4)能够根据由所述至少一个光源(2)发出的光的辐射功率调整该光圈(4)的透射横截面(7)。

2.根据权利要求1所述的检测装置(1)，其特征在于，所述至少一个检测器(3)与分析评估装置(5)连接，通过所述分析评估装置能确定进入检测器(3)中的光的辐射功率。

3.根据权利要求2所述的检测装置(1)，其特征在于，进入检测器(3)中的光的一部分是与由所述至少一个光源(2)发出的光相关的、在分析评估装置(5)中可测量的原始信号，所述原始信号对应于所发出的光的没有与物体发生相互作用的部分。

4.根据权利要求3所述的检测装置(1)，其特征在于，在分析评估装置(5)能测量原始信号的辐射功率，并且分析评估装置(5)是分析评估单元的一部分，所述分析评估单元对相互作用的光进行分析评估，以识别所述物体。

5.根据权利要求4所述的检测装置(1)，其特征在于，所述分析评估装置(5)构造成生成用于调节装置(6)的调节信息，在原始信号的辐射功率低于下阈值时，所述调节装置使光圈(4)打开。

6.根据权利要求4所述的检测装置(1)，其特征在于，所述分析评估装置(5)构造成生成用于调节装置(6)的另外的调节信息，在原始信号的辐射功率高于上阈值时，所述调节装置使光圈(4)闭合。

7.根据权利要求4所述的检测装置(1)，其特征在于，所述分析评估装置(5)构造成，当低于原始信号的辐射功率的下阈值并且光圈(4)已达到最大的开启度时，则生成错误报告。

8.根据权利要求1至7之一所述的检测装置(1)，其特征在于，所述至少一个检测器(3)包括调节装置(6)，通过所述调节装置能够扩大或缩小所述可调的光圈(4)的透射横截面(7)。

9.根据权利要求1至7之一所述的检测装置(1)，其特征在于，至少一个光源(2)设置在用于形成单层的材料流的装置(14)的朝向检测器(3)的一侧。

10.根据权利要求1至7之一所述的检测装置(1)，其特征在于，至少一个光源(2)在光源壳体(10)中设置在用于产生单层的材料流的装置(14)的与检测器(3)相对置的一侧。

11.根据权利要求1至7之一所述的检测装置(1)，其特征在于，至少一个光源(2)构造成主要发出UV光的UV光源(2a)，而至少其中一个检测器(3)构造成用于检测荧光或检测UV光的吸收率或透射率的变化的检测器(3a)。

12.根据权利要求1至7之一所述的检测装置(1)，其特征在于，至少其中一个光源(2)构造成另外的发出可见光或IR光的光源(2b)，而至少其中一个检测器(3)构造成另外的用于检测可见光或IR光的透射光或反射光的检测器(3b)。