光电选矿机

光电选矿机是我矿自制的一种光电分选设备，用来分选粒度为30～40毫米的矿石，对于表面光学性质差异大的矿物，分选效率高，处理量也较大，不仅减轻了劳动强度，还提高了废石选出率。

该机结构示意图见图1。当任意排列的矿流呈单层通过光源照射的光检区时，位于光箱内的各检测元件（硅光电池），接收到来自本视域范围内矿物表面不同的反射光，然后通过电子线路对具有不同反射光的光电信号进行放大和处理，并驱使电磁气阀喷吹所需要的脉石矿物，从而达到与废石分选的目的。

图2是整机电路方框图。光电输入由光电转换器件（硅光电池）担任，当光检测区内有矿物通过时，硅光电池产生代表着不同矿物反射光的光电脉冲信号，光电脉冲信号经过前置放大器和主放大器进行电压放大达到了所要求的幅度，然后经过电压比较器进行比较，鉴别出有用信号再经微分、触发、推动延时单元工作，实现对电磁气阀线圈通电，从而将脉石矿物从给料中选出。

用220伏300瓦白炽灯泡作光源。光箱示意图见图3，光箱内装有14套光探头和与光探头相配合的14套前置放大器。光探头内装有2CR62硅光电池，并配有物距为230毫米、像距为70毫米、规格为φ20R30毫米的单凸透镜，在透镜的成像位置装有狭缝规格为14×0.7毫米的狭缝片，各探头视域范围46×2.3毫米。

为了保持正常的检测能力，光箱底部加装了对密封玻璃周期性自动清洗的装置来清除泥砂的污染。

电路图4的第一部分是前置放大器，主要包括光电转换器件2CR62硅光电池和运算放大器5G23A。前置放大器的功能是对微弱的光电脉冲输入信号进行电压放大，电路中R\(_{1}\)、R2为输入电阻，R\(_{f1}\)为反馈电阻，Rf2为使放大器平衡而加设的电阻，通常R\(_{1}\)=R2、R\(_{f1}\)=Rf2，R3、R4用于外部调零，R\(_{5}\)和C2为补偿网络，C\(_{1}\)为隔直流耦合电容，因用于低速，取值较大。在没有矿物通过时，电路输出为零，只有当矿物通过该视域范围时才产生脉冲信号，脉冲信号的幅值和宽度随物料反光特性和粒度、形状而变。

工作电压为±11V，由±12 V直流稳压电源经R\(_{7}\)、C3、C\(_{4}\)、C7、C\(_{8}\)，R8、C\(_{5}\)、C6、C\(_{9}\)、C10组成的电源滤波电路供给。

为防止干扰，前置放大器均装入光检箱的金属屏蔽罩内，输出引线需采用金属隔离线，并且要使屏蔽体的一端接地。

为了得到所需的信号电压，还用了一级主放大电路，主放大器仍采用5G23A集成运算放大器。外接元件作用与前置放大器相似。为了削弱前置放大器输出引线所带来的干扰信号，主放前增设了R\(_{9}\)、C11组成的积分电路。

经过二级电压放大，可使脉石的最小输出信号达到2伏以上。

比较器也是用5G23A它的功能是将放大后的信号与基准电压进行比较，当同相端的输入信号（主放大器的输出信号）小于反相输入端的基准电压值时，比较器输出为负值，只有当同相端输入信号超过反相端的基准电压值时，输出才为某一正值。稳压管2DW7C用来限制比较器的最大输出电压为±6V。

比较器在这里用来阻挡废石及干扰信号，接收脉石信号。基准电压取用2V，由单独的直流稳压电源供电。

为使气阀在一定的时间范围内有效地工作，必须设置延时单元，这里采用了射极耦合单稳态电路。常态时BG\(_{1}\)截止、BG2饱和，输出为低电平，即近似于发射极电压2.2V。

当比较器输出的正矩形方波，经R\(_{11}\)、C12和二极管D\(_{1}\)所组成的微分触发电路，形成的负尖脉冲加在BG1集电极上时，通过电容C\(_{B}\)的耦合，电路发生翻转，BG2截止、BG\(_{1}\)饱和，电路进入暂稳状态，输出高电平。

由于电容C\(_{B}\)通过RB的放电作用。致使电路在放电时间t≈0.7R\(_{B}\)CB=0.7×20×10\(^{3}\)×1×10-6=14毫秒以后翻回到原BG\(_{1}\)截止、BG2饱和的稳定状态。此时输出一宽度为14毫秒的短形方波，实现了对有用信号的定宽延时。

功放电路由BG\(_{3}\)、BG4等组成，为使电路在没有输入信号时能可靠地截止，将两省基极分压电阻R\(_{12}\)、R13接至负电源。电磁阀线圈L及限流电阻 R\(_{14}\)（用20瓦线绕电阻）构成了BG4的主要集电极负载，集电极最大负载电流约为3.75A。二极管2DP5D用来保护BG\(_{4}\)大功率管，为电感线圈产生的感应反向电势提供回路。＋40V电压由一个独立的直流稳压电源供电。（涂松龄）