Aurinkosähköteollisuuden ja puolijohdealan nopean kehityksen myötä erittäin{0}}puhtaiden piimateriaalien kysyntä kasvaa. Värilajitteluteknologia, jolla on korkea-tarkkuus ja tehokas-erottelukyky, on hiljaa tulossa kriittinen linkki piimateriaalien laadun parantamisessa. Piidioksidin (kvartsihiekka, piimalmi, kivi, pegmatiitti-tyyppiset kvartsiesiintymät jne.) louhinnassa ja käsittelyssä lajittelutekniikan edistyminen vaikuttaa suoraan tuotteiden puhtauteen ja taloudelliseen arvoon. Perinteiset manuaaliset lajittelu- ja mekaaniset seulontamenetelmät eivät ole vain tehottomia, vaan ne eivät myöskään täytä tiukkoja vaatimuksia, joita teollisuuden, kuten aurinkosähkön ja elektroniikan, korkean-puhtauden piidioksidille on asetettu.
Kvartsihiekalla on ainutlaatuiset fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet, joten se soveltuu lasin, tulenkestävien materiaalien, ferropiin sulatuksen, metallurgisten sulatteiden, keramiikan ja hiomamateriaalien valmistukseen. Rakennusteollisuudessa sen vahvaa happojen ja väliaineiden korroosionkestävyyttä hyödynnetään haponkestävän betonin ja laastin valmistuksessa. Piin tuotannon ydinraaka-aineena kvartsihiekalla on ratkaiseva rooli pii-pohjaisten materiaalien valmistuksessa.
Tällä hetkellä kvartsihiekan puhdistus tapahtuu ensisijaisesti magneettierotus- ja vaahdotusmenetelmillä. Näiden prosessien jälkeen jäljelle jää kuitenkin lukuisia epäpuhtauksia, eikä niiden poistamiseen ole olemassa tehokasta menetelmää, lukuun ottamatta manuaalista lajittelua. Puhtaan kvartsihiekan ja epäpuhtauksien välisen värieron perusteella erottamiseen voidaan käyttää valosähköisiä värilajittelukoneita. Näissä koneissa on yksinkertaiset tunnistusmenetelmät, nopea lajittelunopeus, korkea järjestelmäintegraatio ja alhaiset kustannukset.
Optoelektronisella värinvalintatekniikalla tarkoitetaan erityisten tunnistuslinssien käyttöä materiaalien pintakuvaelementtien signaalien keräämiseen, materiaalin läpäisysignaalien keräämiseen tai materiaalin kosteuden ja muiden komponenttien tietojen mittaamiseen infrapuna-, ultravioletti- ja muilla menetelmillä. Prosessori käsittelee sitä valosähköisen signaalin muuntamiseksi, ja sitä verrataan standardisignaaleihin materiaalien laadun analysoimiseksi. Sitten toimilaitteita käytetään huonolaatuisten materiaalien poistamiseen. Se on korkean teknologian-kattava tekniikka, joka yhdistää valon, sähkön, kaasun ja koneet.
Manuaalisen lajittelun kustannukset kasvavat, ja korkean -puhtauden kvartsihiekan ja matalapuhtaisen kvartsihiekan välinen arvoero on erittäin suuri. Olipa kyseessä sitten taloudellinen tai ekologinen näkökulma, valosähköisten värilajittelukoneiden käyttö on erittäin edullista ja tehokasta. Siksi kvartsihiekan värinvalintatekniikan tutkimuksella on syvällinen merkitys.
Värilajittelija koostuu pääasiassa syöttöjärjestelmästä, optisesta tunnistusjärjestelmästä, signaalinkäsittelyjärjestelmästä ja erottelun suoritusjärjestelmästä. Sen toimintaperiaate on korkean teknologian-laite, joka käyttää optista tunnistustekniikkaa eriväristen hiukkasten automaattiseen erotteluun rakeisissa materiaaleissa niiden optisten ominaisuuksien erojen perusteella.
① Materiaali tulee koneeseen yläsuppilosta ja tärisevän syöttölaitteen tärinän kautta valittu materiaali putoaa alas kourua.
② Materiaali kulkee kourun yläpäässä olevan täryttimen läpi ja kiihtyy kourua pitkin lajittelulaatikkoon.
③ Lajitteluruutuun siirtymisen jälkeen se siirtyy kuvankäsittelyanturin CCD:n ja taustalaitteen välillä. Valonlähteen vaikutuksesta CCD vastaanottaa syntetisoidun valosignaalin valitusta materiaalista, jolloin järjestelmä tuottaa lähtösignaalin, joka vahvistetaan ja käsitellään ennen kuin se lähetetään FPGA+ARM-käsittelyjärjestelmään. Tämän jälkeen ohjausjärjestelmä lähettää käskyt ruiskun solenoidiventtiilin ohjaamiseksi toimimaan, ja ruiskuventtiili puhaltaa eriväriset hiukkaset tyhjennyssuppilon vialliseen säiliöön ja virtaa pois.
④ Valitut materiaalit putoavat edelleen vastaanottosuppilon valmiin tuotteen säiliöön ja virtaavat ulos saavuttaen siten valinnan tarkoituksen.
Värilajitteluteollisuuden tekniset esteet ovat suhteellisen korkeat, mikä heijastuu pääasiassa monitieteisten teknologioiden, kuten optoelektronisen kuvantamisen,{0}}nopean sensoritekniikan, kuvankäsittelyn ja tietokonealgoritmien, kysyntään. Tämä tarkoittaa, että yritysten on jatkuvasti panostettava tutkimus- ja kehitysresursseihin saavuttaakseen kilpailukykyään markkinoilla.
Tulevaisuudessa värilajittelukoneista tulee älykkäämpiä ja automatisoituneempia, ja ne pystyvät automaattisesti oppimaan ja tunnistamaan materiaalin ominaisuudet tarkasti. Vastatakseen asiakkaiden yhä monipuolisempiin tarpeisiin valmistajat ovat tuoneet markkinoille räätälöityjä tuotteita ja toimittaneet räätälöityjä ratkaisuja. Samaan aikaan värilajittelukoneiden vihreä ja ympäristöystävällinen kehittäminen on myös tärkeä suunta teollisuudelle.