CN208818661U - 矿石双能x射线透射智能识别系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种矿石双能X射线透射智能识别系统，包括一体式X射线发生器、准直器、输送皮带、低能探测器闪烁体、低能探测器光电二极管、铜滤片、高能探测器闪烁体、高能探测器光电二极管、控制箱。利用X射线发生器对输送皮带上的块矿进行X射线照射检测，通过利用高低能探测器采集得到矿石的高低能透射灰度值，利用控制箱进行实时数据运算处理，输出块状矿石的目标元素的含量信息，为矿石分离提供有效依据。通过这种矿石双能X射线透射智能识别系统，能够应用的矿石种类范围广，并能实现在线实时、快速检测识别，满足选厂块矿的连续、大批量预选抛废快速识别要求。

Description

矿石双能X射线透射智能识别系统

技术领域

本实用新型涉及一种选矿领域的矿石拣选机中的检测识别系统，尤其涉及一种块矿分选的矿石双能X射线透射智能识别系统。

背景技术

当前典型的有色金属矿山面临日益贫化现状，矿石的入选品位不断下降，造成后续破碎、磨矿以及分选等工序的能耗、材料消耗不断增加，导致生产成本升高。目前市场对成熟的矿石预选技术需求迫切。

矿石拣选技术能够在矿石进入中细碎和磨矿之前能将混入其中的围岩或废石及早抛除，从而实现提前预选抛废。矿石拣选机的核心是矿石智能识别系统。矿石智能识别技术是根据矿石中因相关组成成分不同所反映的易被检测的物理特性的差异原理。目前出现应用的根据光性、放射性、磁性、电性等物理特性的智能识别系统，矿石的应用范围较窄，现场使用条件局限性大。比如矿石色选智能系统只能实现矿石的颜色光泽等表面特性的检测；矿石X荧光智能系统智能实现矿石表层元素信息的检测，无法完成检测整体信息；放射性、磁性、电性等智能识别系统也都局限于应用必须具有相应物理特性的矿石。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种矿石双能X射线透射智能识别系统。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

本实用新型的矿石双能X射线透射智能识别系统，包括自上而下依次布置的一体式X射线发生器、准直器、输送皮带、高低双能探测器，所述一体式X射线发生器、输送皮带、高低双能探测器分别通过信号线与控制箱控制模块连接；

所述的高低双能探测器为线阵列探测器，所述的高低双能探测器包括低能探测器光电二极管和低能探测器闪烁体、铜滤片、高能探测器光电二极管和高能探测器闪烁体。

由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型实施例提供的矿石双能X射线透射智能识别系统，可以通过采集高低能透射信号，利用控制箱进行实时数据运算处理，输出块状矿石的目标元素的差异信息，为矿石分离提供有效依据；采用X射线透射检测方式，能够应用的矿石种类范围广，并能实现在线实时、快速检测识别，满足选厂块矿的连续、大批量预选抛废快速识别要求。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的矿石双能X射线透射智能识别系统结构示意图。

图2为本实用新型实施例提供的矿石双能X射线透射智能识别系统控制关系示意图。

具体实施方式

下面将对本实用新型实施例作进一步地详细描述。本实用新型实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

本实用新型的矿石双能X射线透射智能识别系统，其较佳的具体实施方式是：

包括自上而下依次布置的一体式X射线发生器、准直器、输送皮带、高低双能探测器，所述一体式X射线发生器、输送皮带、高低双能探测器分别通过信号线与控制箱控制模块连接；

所述的高低双能探测器为线阵列探测器，所述的高低双能探测器包括低能探测器光电二极管和低能探测器闪烁体、铜滤片、高能探测器光电二极管和高能探测器闪烁体。

所述一体式X射线发生器出口的出束形状为扇形状，在一体式X射线发生器出口处安装有朝下开有扇形口的准直器，扇形的最大辐射扇形角度范围为80～105度。

所述高能探测器闪烁体材料采用CdWO₄或CsI，所述低能探测器闪烁体材料采用GOS。

所述一体式X射线发生器的出束范围与输料皮带的宽度、高低双能探测器的宽度相匹配。

控制箱控制模块包括矿石输运装置控制模块、X射线发生器控制模块、线阵列探测器控制模块、矿石识别算法模块、矿石分离动作控制模块。

本实用新型的矿石双能X射线透射智能识别系统，能够在线实时、连续的对矿石和废石进行照射和检测，获取二者的透射灰度值，通过数据处理中心的高速运算分析，得到矿石和废石矿块元素含量的差异，为矿石和废石的区分识别提供有效依据，具有矿石应用范围广，检测速度快，识别精度高等优点。

具体实施例：

矿石双能X射线透射智能识别系统结构如图1所示，包括一体式X射线发生器1、准直器2、矿石3、输送皮带4、低能探测器闪烁体5、低能探测器光电二极管6、铜滤片7、高能探测器闪烁体8、高能探测器光电二极管9，控制箱10。

所述一体式X射线发生器1的球管的电压值0～200kV，X射线出束范围呈扇形状分布，经准直器2准直后呈扇形辐射于输送带上，扇形的最大辐射扇形角度范围为80～105度。

所述输送皮带4位于X射线发生器1的下方，作用为实现平稳、单层输送矿石经过射线辐射区域，皮带带速0～3m/s。

所述高、低能探测器为线阵列探测器，由探测器由硅光二极管阵列和闪烁体组成。低能探测器闪烁体材料采用GOS，高能探测器闪烁体8材料采用CdWO₄或CsI。低能探测器光电二极管5和高能探测器光电二极管8的空间分辨率即相邻两闪烁体通道之间的间隔均为0.8～1.6mm，数据的动态范围为12～16位，可以通过调节积分时间控制探测器的数据采集速度，积分时间范围为0.01～50ms。

在具体实现中，X射线发生器的出束范围与输料皮带的宽度、高低能探测器的宽度相匹配，且线阵列探测器线扫描速度和输送皮带的带速相匹配。

所述控制箱10为智能识别系统控制处理中心，控制系统内X射线发生器、双能X射线探测器、输料皮带的工作，且实现系统对外控制部分对接。如图2所示，各模块连接和功能为：

控制箱10中矿石输运装置控制模块以RS485串口与矿石输送装置的控制电机相连，实现对包括矿石给料装置、输送皮带等的控制。

控制箱10中X射线发生器控制模块以RS232串口与X射线发生器系统相连，控制X射线发生器的启停，参数调整设置等。

控制箱10中线阵列探测器控制模块以RS422串口与X射线双能探测器相连，控制积分运算时间，参数调整设置等。

控制箱10中矿石识别算法模块应用双能X射线透射分析理论，运行判别算法程序，实现判别矿石元素含量信息的判定。

控制箱10中矿石分离动作控制模块以通过DI/O口与控制系统外分离执行系统的控制接口相连，实现。

本实用新型的矿石双能X射线透射智能识别系统，其工作流程是：

(1)矿石3经由输送皮带4进入矿石双能X射线透射智能识别系统辐射区域，一体式X射线发生器1发出的X射线沿着准直器2方向从上而下照射。

(2)X射线穿透矿石3，透射衰减后的低能部分被低能探测器闪烁体5吸收并与其发生作用，通过低能探测器光电二极管6将光信号转化成电信号。

(3)剩余部分X射线铜滤片7过滤掉剩余的低能部分，高能部分穿过铜滤片7被高能探测器闪烁体8吸收，高能探测器光电二极管9将光信号转换成电信号。

(4)低、高能探测器光电二极管6、9得到的电信号，通过AD转换将模拟信号转换成数字信号，得到12～16位的矿石高、低能X射线透射灰度值。

(5)探测器高低能该透射灰度值实时采集并传给控制箱，经控制箱10通过矿石识别算法模块分析得到矿石相关信息。

(6)根据矿石种类信息和在输送带上的位置信息传递给矿石分离动作控制模块，对矿石自动分离执行系统进行控制，提供后续矿石和废石动作信息。

本实用新型中，采用X射线透射技术，对矿石整体进行透射照射，获取矿石高低能两组数据，利用控制箱的进行实时数据运算处理，输出块状矿石的目标元素的差异信息，为矿石分离提供有效依据，矿石拣选机提供一种的便捷性、在线实时的检测识别技术，满足现场连续、大批量生产要求。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种矿石双能X射线透射智能识别系统，其特征在于，包括自上而下依次布置的一体式X射线发生器、准直器、输送皮带、高低双能探测器，所述一体式X射线发生器、输送皮带、高低双能探测器分别通过信号线与控制箱控制模块连接；

所述的高低双能探测器为线阵列探测器，所述的高低双能探测器包括低能探测器光电二极管和低能探测器闪烁体、铜滤片、高能探测器光电二极管和高能探测器闪烁体。

2.根据权利要求1所述矿石双能X射线透射智能识别系统，其特征在于，所述一体式X射线发生器出口的出束形状为扇形状，在一体式X射线发生器出口处安装有朝下开有扇形口的准直器，扇形的最大辐射扇形角度范围为80～105度。

3.根据权利要求1所述矿石双能X射线透射智能识别系统，其特征在于，所述高能探测器闪烁体材料采用CdWO₄或CsI，所述低能探测器闪烁体材料采用GOS。

4.根据权利要求1至3任一项所述矿石双能X射线透射智能识别系统，其特征在于，所述一体式X射线发生器的出束范围与输料皮带的宽度、高低双能探测器的宽度相匹配。

5.根据权利要求1至3任一项所述矿石双能X射线透射智能识别系统，其特征在于，控制箱控制模块包括矿石输运装置控制模块、X射线发生器控制模块、线阵列探测器控制模块、矿石识别算法模块、矿石分离动作控制模块。