ЖУРНАЛ СТА 1/2015

путствующий минерал, то мала или от- сутствует. Параллельно с описанной зависи- мостью поглощения рентгеновского из- лучения материалом от его атомной плотности имеет место зависимость по- глощения от толщины куска (объекта) материала в направлении, перпендику- лярном потоку излучения. Таким обра- зом, поглощение излучения «толстым» алмазом может оказаться равным погло- щениюизлучения «тонким» сопутствую- щим минералом (например, в виде пла- стинки). С целью обеспечить контраст- ность объектов-алмазов и объектов – со- путствующих минералов независимо от их толщины, в сепараторе использованы два источника излучения с разными энергиями (так называемые высокая энер- гия – ВЭ и низкая энергия – НЭ), распо- ложенные над потоком, и два приёмника излучения, расположенные под потоком последовательно по ходу материала. При оптимальном выборе энергии источни- ков путём совместной математической обработки сигналов приёмников ВЭ и НЭ обеспечивается выявление различия между алмазоми сопутствующимимине- ралами по поглощениюизлучения. Обра- ботка включает оценку отношения коэф- фициентов поглощения на ВЭ и НЭ: (2) Формула (1) справедлива для моно- хроматического источника излучения, следовательно, оценка (2) является при- ближённой. Для дискретного набора данных в каждой точке получим: (3) Здесь символами N , N 0 обозначены оцифрованные значения интенсивно- сти I , I 0 . Основное преимущество РГС перед современными рентгенолюминесцент- ными сепараторами – это возможность выявлять и выделять из потока мате- риала алмазы независимо от характера их рентгенолюминесценции: слабо лю- минесцирующие либо не люминесци- рующие вовсе. Структурная схема сепаратора (рис. 1) содержит два источника непрерывного рентгеновского излучения, каждый на основе высоковольтного источника пи- тания (ВИП) и рентгеновской трубки (РТ), и транспортную систему с исполь- зованием вибропитателя (ВП – дозатор подачи с регулировкой производитель- ности) и ленточного транспортёра для обеспечения постоянной скорости пото- ка материала. Ширина ленты транспор- тёра около 200 мм. Датчиками рентге- новского излучения, прошедшего через обогащаемый материал, служат полу- проводниковые координатные детекто- ры на основе линейной фотодиодной матрицы, совмещённой со сцинтилля- тором (далее – линейки), преобразую- щим рентгеновское излучение в свето- вые кванты. Детекторные линейки раз- мещаются по длине в направлении, пер- пендикулярном потоку материала. Сигналы датчиков рентгеновского из- лучения обрабатываются программируе- мым блоком регистрации (БР), который обеспечивает опрос элементов детекто- ра. При этом одновременно последова- тельно опрашиваются одноимённые пикселы всех 8 линеек. Встроенные АЦП, установленные на входе БР, пре- образуют амплитуды сигналов пикселов в числовой массив, отображающий теку- щее распределение (по длине детектора) интенсивности излучения, прошедшего через обогащаемый материал. Помимо регистрацииБРподдерживает человеко-машинный интерфейс (ЧМИ) сепаратора на основе графического сен- сорного монитора, который позволяет контролировать значения параметров и режимов сепаратора и управлять ими. Непосредственное управление уст- ройствами: ВИП РТ 1, 2, дозатором, транспортёром, отсекателем, – осущест- вляет контроллер управления (КУ), свя- занный через соответствующие драйве- ры с ЧМИБР с одной стороны и указан- ными устройствами с другой. Вся длина детектора разбита на не- сколько зон (в данном случае – 16), каждой из которых ставится в соответ- ствие исполнительный элемент – пнев- моклапан (ПК), отсекающий от потока часть материала в зоне, где обнаружен минерал (алмаз) с малым поглощением излучения. Срабатывание ПК контро- лируется датчиком. С ТРУКТУРА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ (ПО) Укрупнённый алгоритм программы блока регистрации приведён на рис. 2. Наряду с поддержкой графического эк- ранного интерфейса и обработкой ко- манд оператора ПО блока регистрации реализует в реальном времени собственно процесс регистрации и анализа алмазосо- держащей породы, управление устрой- ствами сепаратора и обслуживание АСУ обогатительнойфабрики, в составе кото- рой эксплуатируется сепаратор. Алгоритм работы с АСУ реализуется в соответствии со спецификацией Mod- bus RTU [2]. Блок регистрации поддер- живает стандартные функции Slave, поэтому подробно рассматривать их не имеет смысла. Остановимся на организации процес- са регистрации. Для выделения сигна- лов алмазов из общего массива сигналов в системе регистрации предварительно задаются численные критерии, учиты- вающие класс крупности материала, скорость перемещения транспортёрной ленты и частоту формирования входных данных от детекторов. Задаётся диапа- зон нормализованных значений интен- сивности сигналов ВЭ и НЭ, соответ- ствующих полезному компоненту. РАЗ РА БОТ КИ / ДОБЫВ АЮЩА Я П РОМЫШЛ Е ННОС Т Ь 35 СТА 1/2015 www.cta.ru Рис. 2. Укрупнённая схема алгоритма БР Инициализация параметров Установка связи с КУ и передача параметров Инициализация АЦП Инициализация связи с АСУ Сигналы оператора Формирование управляющих взаимодействий Данные от АЦП готовы Обработка данных Команда АСУ Обработка команды Обновление графического интерфейса нет да да да да нет нет нет Данные от КУ