Фотосепаратор семян

614

Фотосепарация относится к завершающим этапам процесса очистки семян от примесей. Применяется для выбраковки трудноотделимых примесей, которые не возможно отделить механическим или аэродинамическим путем.

Фотосепарация (от англ. colour sorting – цветосортировка, сортировка по цвету) – технология основанная на анализе продукта по цвету. Это позволяет удалить из общей массы семена и посторонние примеси, отличающиеся по цвету (овсюг из овса, незрелые плоды, семена, пораженные спорыньей, ломанные семена, минеральную примесь).

Качество работы фотосепаратора во время отделения примесей может достигать 99,99% чистоты.

На рисунке 2 представлена схема строения электронного сепаратора: загрузочный бункер 1, каналы 2, камеры 3, пневматическая система 4, патрубок 5, патрубок для вывода отходов 6.

Принцип работы фотосепаратора

Исходный продукт для сортировки загружается в машину через загрузочный бункер 1, далее посредством вибрации материал по питающему лотку поштучно подается в распределительные каналы 2.

По каналам продукт попадает в зону контроля и осматривается высокотехнологичными сенсорами или CCD камерами 3, которые смонтированы в передней и задней части лотков.

Скоростные камеры делаю до 10 тыс. кадров в секунду, для сравнения обычная съемка это всего 24 кадра в секунду. Зона контроля внутри освещает подсветка, для получения максимально контрастного изображения продукта.

Сенсоры (или камеры), получая отраженный свет от материала отбора, генерируют электрический сигнал для компьютерной системы управления, где происходит сравнение электрического сигнала, образованного фотоэлементом под действием света, отраженного от анализируемой части, с эталонным сигналом, соответствующим свету, отраженному доброкачественной частицей.

При совпадении величины сигналов в принятых пределах частица свободно попадает к остальному доброкачественному продукту, которая продолжает свое движение по основному патрубку 5.

При заметном отклонении величины контрольного сигнала от эталонного, этот сигнал усиливается и подает команду на механизм отбраковки, в пневматическую систему 4, которая выводит зерновку наружу.

Забракованная частица под действием кратковременного воздушного импульса, нагнетаемого соответствующим эжектором, отклоняется от траектории полета доброкачественного зерна и попадает в места сбора недоброкачественного продукта (патрубок для вывода отходов 6).

Сопло, направляющее воздушный поток на некондиционную зерновку, расположено ниже по траектории ее падения от точки обнаружения на такое расстояние, которое она пролетает за время срабатывания электронной и пневматической систем.

Решение принимает программное обеспечение за 8*10⁻³ секунды.

В большинстве аппаратов предусмотрена вторичная сортировка, которая позволяет более тщательно сортировать зерновой материал, минимизируя процент потерь годного продукта.

Классификация фотосепараторов

Существует несколько видов фотосепараторов, как правило они классифицируются относительно конструктивных особенностей. Выделяют два основных типа, это лотковые фотосепараторы и ленточные.

Лотковые фотосепараторы – предназначены для сортировки продуктов фракцией до 30 мм, их можно использовать для всех типов сельскохозяйственных культур (зерновые, зернобобовые, семена и пр.), большинства видов ореха, дроблённого пластика и т.д. Они отличаются высокой производительностью и без каких-либо проблем интегрируются на любое производство.

Ленточные фотосепараторы – предназначены для сортировки продуктов фракцией до 50 мм, чаще всего используются для сортировки абразивного и влажного типа сырья, например, стекло, минералы, руды, консервированный горошек, кукуруза, бобы и пр. Их отличительной особенностью является отсутствие лотков, а производительность варьируется в зависимости от ширины ленты.

По типу оптического режима работы

Ультрафиолетовые. Регистрация люминесценции материалов происходит за счет применения УФ-светодиоидов OSRAM с длиной волны 365 nm. Технология применяется при сортировке зернобобовых культур, ядра подсолнечника, чечевицы, годного арахиса от гнилого.

Монохромные камеры (CCD, CMOS). Анализ продукта в одном цвете позволяет решать самые простые задачи, например отделение красной фасоли от белой.

Цветные камеры (бихроматические, трихроматические, RGB — red-green-blue системы и их вариации).

NIR - опция, инфракрасная камера используется как дополнительное подключение. NIR – диапазон позволяет сортировать пшеницу по типу (твердые сорта от мягких), убирать палочки, гнилые объекты и многое другое за счет применения ближнего инфракрасного диапазона и улучшенных кремниевых сенсоров.

Что есть на рынке сегодня?

В России настоящее время оптические фотосепараторы выпускает завод ОАО «Воронежсельмаш» серия Ф (Ф5.1, Ф10.1, Ф15.1, Ф20.1). Компания CSort сепараторы SmartSort, Horizont г. Барнаул. ООО "АПИ" бренд ProSpector г. Воронеж. ООО «ДОЗА-АГРО» сепараторы Сапсан, г. Нижний Новгород и др.

За рубежом оптические ФС выпускают Китай (Meyer, Taiho и AMD), Англия (Sortex Limited), США (Icore), Италия (Sea), Бельгия (Mandrel), Япония (Тоуо, Satake), Бразилия (Tecnostral), Южная Корея (Daewon Csi), Индия (Marc Promech Industries) и др.

Производительность

Каждое сортировочное оборудование имеет свою верхнюю границу производительности.
На сегодняшний день самой высокой скоростью работы фотосортировочного оборудования является до 42 т/час, но нужно понимать, что этот показатель достигнут на продукте с малым процентным содержанием сорных примесей.

От чего зависит производительность

Производительность во многом зависит от продукта сортировки, от количества примесей, их однородности по удельному весу и аэродинамическим свойствам. Т.е. материал для сортировки должен пройти все этапы предварительной очистки. В противном случае наличие лёгких, крупных примесей и пыли не позволяют фотосепаратору работать по своему прямому назначению, усложняют работу эжекторов и быстро выводит фотосепаратор из строя.

Во избежание наслоения продукта, что гарантированно приведёт к ухудшению качества сортировки, важна правильная настройка режима подачи продукта, обеспечение его движения в один слой с одинаковой скоростью и расстоянием друг от друга. Более лёгкий продукт будет поступать в зону инспекции более медленно, а тяжёлый продукт будет падать быстрее, что в свою очередь влияет на производительность фотосортировочного оборудования и должно учитываться при настройке фотосепаратора.

Подготовка к работе

Аппарат должен быть установлен на твердой, предварительно выравненной площадке, вибрация которой не допускается.
Температура воздуха в помещении эксплуатации аппарата не должна выходить за пределы интервала +5…+40˚С, а влажность воздуха не должна превышать 65%.
Предельная концентрация пыли в воздухе помещения эксплуатации не должна превышать 4 мг/м³.
Следует оберегать аппарат от прямых солнечных лучей, попадания воды, воздействия сильных электромагнитных полей, электрической сварки, высокочастотного излучения и т.д. на месте установки или по близости.

Настройка сепаратора

Для настройки фотосепаратора не требуется специальные навыки. Первую программу вы сможете создать, посмотрев двухминутный видеоролик.

Чтобы сепаратор начал сортировать его нужно научить. Отберите хорошие зерна от плохих в количестве примерно 20 штук, запустите сортировку. На панели оператора, в разделе параметры сортировки "Хорошие" из полученных снимков уберите мусор, плохо снятые зернышки.

Затем выверите группу "Плохие" и повторите предыдущие операции для засорителя. Запустите построение модели сортировки. Наконец скопируйте программу сортировки на все камеры лотка. Готово.

Больше статей по семеноводству на аккаунте Реестр сортов

Источники:
1. www.usort.ru
2. www.csort.ru

Реестр сортов

Краснодарский край

116