基于多种检测方式的块状固体建筑垃圾分拣系统的制作方法_2

文档序号:10024717阅读:来源:国知局
、竹木和金属等物质被检出,可以得到混凝土、砖块、石材等块状固体建筑垃圾,对此块状固体建筑垃圾进行清洁和干燥等相关处理,比重在1.3-1.6之间的混凝土和砖块,比重在2.0-3.3之间的石块,及比重约2.4沥青混凝土等块状固体建筑垃圾作为本实用新型的分拣系统待处理的主要材料,中间混有少量杂质(塑料、纸片、竹木和金属等),在传送带的入料位置处装有能够提供电磁和弱风的设备,可进一步实现杂质的清除。通过本实用新型的分拣系统将混合的相近比重的块状固体建筑垃圾进行分类回收,混凝土和砖块分别再次破碎成粉末后能得到可利用的粗细骨料和其它原料。其它物质也将分类并在后续做进一步处理。
[0022]本实用新型的基于多种检测方式的固体建筑垃圾分拣系统,具有一个以上分拣单元,如图1-2所示,每个分拣单元包括检测识别部分1、喷射部分2、分拣部分3和实时检测与控制系统4 ;
[0023]检测识别部分I包括传送带14和传感器阵列,经预分选处理过的块状固体建筑垃圾分散分布于传送带14上,通过传送带14匀速传送。
[0024]传感器阵列包括近红外光谱检测子模块11、X射线检测子模块12和通用物理特性检测子模块13,以传送带14传送块状固体建筑垃圾的这一段为工作段,近红外光谱检测子模块11的发射器和接收器分别通过支架固定安装在传送带14的工作段的上方和下方,且位置上下相互对应;X射线检测子模块12的发射器和接收器也分别通过支架固定安装在传送带14的工作段的上方和下方,且位置上下相互对应;通用物理特性检测子模块13通过支架固定安装在传送带14的工作段的上方或下方。近红外光谱检测子模块11、X射线检测子模块12和通用物理特性检测子模块13的探测范围均覆盖传送带14的工作段的整个宽度方向。
[0025]优选地,近红外光谱检测子模块11的发射器和接收器以及X射线检测子模块12的发射器和接收器安装于传送带14的工作段的中部位置。
[0026]优选地,通用物理特性检测子模块13安装在传送带14的工作段的上方。
[0027]近红外光谱(780-2526nm)具有丰富的结构和组成信息,非常适合用于碳氢有机物质的组成与性质的测量,包括透射和反射光谱法,能够实现定性和定量的分析。不同物质会选择性地吸收不同波长的光线,通过不同材质物质吸收谱体现出来的位置强度、形状等不同曲线信息,可实现对砖块和水泥特征参数相对固定的不同材质的原料进行判别分离。水泥、混凝土和砖块中的二氧化娃成分分别为21.2%、28.4%和70.4%,氧化|丐比例分别为59.7%,35.6%和6.5%,这两个化学成分比例可以作为分拣时的特征参数,在上述三种物质中具有明显的区别性。但是其中混凝土组成成分比较复杂,上述三个特征参数数值会有较大的变动范围,但是砖块和水泥的特征参数相对固定,因此,本实用新型的传感器阵列中选用了近红外光谱检测子模块11作为其中的一种传感器。本实用新型中,近红外光谱检测子模块11可采用现有的近红外光谱检测子模块。本实施例中,近红外光谱检测子模块11包括在线检测平台,优选基于多探头的多通道近红外光谱信号采集和处理,最大程度提升响应速度。并采集多种物料的近红外光谱,研究不同物料的含硫量及含水量,优化数据获取的时间。利用红外光谱在线分析程序,优选光谱处理算法,并分析波段选择对模型的影响。最后,通过调节传送带宽度与传送速度来优化实现稳定高效分拣。
[0028]当样品被X射线辐照时,会激发出特征X射线,即荧光,其能量与样品材料原子序数有关。X射线荧光光谱分析法的基本原理是基于特征X射线波长倒数的平方根和元素的原子序数成直线关系,只要测出一系列X射线荧光谱线的波长,即可知道是何种元素,而测得的谱线强度与标准样品的同一谱线强度对比,即可知道元素的含量,只要测出样品元素的波长,即可从列表中查出对应的元素来。不同元素的K、L系谱线有时仍混在一起,需要通过晶体分光和能谱分析两种基本方法进行分光,目前包括波长色散和能量色散两种基本类型。当预分选处理过的块状固体建筑垃圾通过X射线照射区域后,通过对被检测物体的多通道波谱信号进行分析处理,可以得到该物体的元素信息及其含量,可以较好地区分不同物体,因此,本实用新型的传感器阵列中选用了 X射线检测子模块12作为其中的一种传感器。本实用新型中,X射线检测子模块12可采用现有的X射线荧光检测子模块或X射线透射检测子模块。本实施例中,X射线检测子模块12包含所设计的在线荧光检测平台,初选过的建筑垃圾物体通过X射线照射区域后,通过对被检测物体的多通道波谱信号进行分析处理,可以得到该物体的所有元素信息及其含量,可以较好地区分不同物体。通过不同物体元素成分及其比例的对比,可以得到物体的类别。
[0029]近红外光谱检测子模块11和X射线检测子模块12中检测得到通过传感器阵列的块状固定建筑垃圾中的二氧化硅和氧化钙的成分比率大于4则为砖块,0.2到0.8之间为混凝土。
[0030]通用物理特性检测子模块13优选视觉图像传感器(即图像摄取装置)、光电传感器、微波传感器、超声波传感器和电磁传感器中的一种或多种。基于混凝土和红砖等不同物质的区分特性,利用视觉图像传感器)、光电传感器、微波传感器、超声波传感器和电磁传感器等参数测量装置,实时获取物质的黏度、硬度、表面光洁度、颜色、气味等不同的物理特性,并优选其中区别性比较大的几种测量方式进行在线测量及数据融合。比表面积是指每克物质中所有颗粒总外表面积之和,比表面积是衡量物质特性的重要参量,其大小与颗粒的粒径、形状、表面缺陷及孔结构密切相关;同时,比表面积大小对物质其它的许多物理及化学性能会产生很大影响,特别是随着颗粒粒径的变小,比表面积成为了衡量物质性能的一项非常重要参量。不同体积的混凝土和砖块中的比表参数分别为3000-8200m2/g和4200-7600m2/g,混凝土的标准稠度(23-24% )低于砖块的标准稠度(24-28% )。这两个物理性能可以作为分拣时的特征参数。其中物体体积大小会影响特征参数,需要通过体积大小进行参数校正。不同体积的混凝土和砖块中的比表参数分别为3000-8200m2/g和4200-7600m2/g,标准稠度处于(23-24%)的为混凝土,标准稠度处于(24-28%)的为砖块。
[0031]喷射部分2包括喷射台21、高压气栗阵列(图中未示出)和高压气枪阵列22,高压气栗阵列具有多个高压气栗,高压气枪阵列22具有多支高压气枪,高压气栗阵列可安装于传送带14的下方或旁边。各个高压气栗的出气口通过阀门和送气管与各支高压气枪的进气口一一对应相连接。
[0032]以块状固体建筑垃圾的传送方向为后,喷射台21设置于传送带14的工作段的后方,用以承接传送带14送来的块状固体建筑垃圾,喷射台21于高度方向上低于传送带14,并具有伸向传送带14的尾部下方的延伸部,高压气枪阵列22安装于此延伸部上,高压气枪阵列22的各支高压气枪的喷嘴均向后伸至大致与传送带14的末端相齐平,用以将传送带14送来的块状固体建筑垃圾向后喷射出去。为了提高高压气枪的喷射有效性,各支高压气枪的喷嘴与喷射台21的台面呈预定的角度,此角度可根据待分拣的块状固定建筑垃圾的径向尺寸进行调整。
[0033]传送带14的工作段沿宽度方向划分为数个传送区域,高压气枪阵列22的各支高压气枪与各个传送区域一一对应设置。
[0034]分拣部分3具有3个分拣箱31、32、33,各分拣箱31、32、33的宽度不小于高压气枪阵列22的宽度,且各分拣箱31、32、33沿传送带14的长度方向间隔设置于高压气枪阵列22的后方。
[0035]如图2所示,近红外光谱检测子模块11、X射线检测子模块12和通用物理特性检测子模块13通过总线连接于实时检测与控制系统4的检测输入端,传输检测数据到实时检测与控制系统4进行数据融合,实时检测与控制系统
当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1