Sparčiai vystantis fotovoltinės ir puslaidininkių pramonės šakoms, didelio{0}}grynumo silicio medžiagų paklausa kasdien didėja. Spalvotų rūšiavimo mašinų technologija, pasižyminti dideliu-tikslumu ir didelio-efektyvumo rūšiavimo galimybėmis, tyliai tampa pagrindine grandimi gerinant silicio medžiagų kokybę. Silicio dioksido (kvarcinio smėlio, silicio rūdos, trinkelių, pegmatito tipo kvarco rūdos ir kt.) kasybos ir perdirbimo srityje atskyrimo technologijos progresyvumas tiesiogiai veikia produktų grynumą ir ekonominę vertę. Tradiciniai rankinio rūšiavimo ir mechaninio atrankos metodai yra ne tik neveiksmingi, bet ir sunkiai atitinka griežtus pramonės šakų, pvz., fotoelektros ir elektronikos, reikalavimus, taikomus didelio -grynumo silicio dioksidui.
Kvarcinis smėlis pasižymi unikaliomis fizinėmis ir cheminėmis savybėmis ir yra naudojamas stiklui, ugniai atsparioms medžiagoms, ferosilicio lydymui, metalurgijos srautams, keramikai, šlifavimo medžiagoms ir kt. gaminti. Statybų pramonėje kvarco stiprus atsparumas rūgštims ir vidutinis atsparumas korozijai naudojami gaminant rūgštims atsparų betoną ir rūgštims atsparų skiedinį. Kvarcinis smėlis, kaip pagrindinė silicio žaliavų žaliava, vaidina svarbų vaidmenį silicio žaliavų gamyboje.
Šiuo metu kvarcinio smėlio valymas daugiausia priklauso nuo magnetinio atskyrimo ir flotacijos metodų. Tačiau po magnetinio atskyrimo ir flotacijos vis dar yra daug priemaišų, todėl nėra tinkamo metodo šioms priemaišoms pašalinti, išskyrus rankinį rūšiavimą. Atsižvelgiant į gryno kvarcinio smėlio ir priemaišų spalvų skirtumą, rūšiavimui galima naudoti fotoelektrinį spalvų rūšiavimo įrenginį. Fotoelektrinis spalvų rūšiuotojas pasižymi paprastu aptikimo metodu, greitu rūšiavimo greičiu, dideliu sistemos integravimu ir mažomis sąnaudomis.
Optoelektroninė spalvų parinkimo technologija reiškia specialių atpažinimo lęšių naudojimą medžiagų paviršiaus vaizdo elementų signalams užfiksuoti, medžiagos pralaidumo signalams rinkti arba medžiagos drėgmę ir kitą komponentų informaciją matuoti infraraudonaisiais, ultravioletiniais ir kitais metodais. Jį apdoroja procesorius, kad būtų galima konvertuoti fotoelektrinį signalą, ir lyginamas su standartiniais signalais, kad būtų galima analizuoti medžiagų kokybę. Tada pavaros naudojamos prastesnėms medžiagoms pašalinti. Tai aukštųjų-technologijų visapusiška technologija, integruojanti šviesą, elektrą, dujas ir mašinas.
Rankinio rūšiavimo kaina didėja, o didelio{0}}grynumo kvarcinio smėlio ir žemo grynumo kvarcinio smėlio vertės skirtumas yra labai didelis. Ekonominiu ar ekologiniu požiūriu fotoelektrinių spalvų rūšiavimo mašinų taikymas yra labai naudingas ir efektyvus. Todėl kvarcinio smėlio spalvos parinkimo technologijos tyrimas turi didelę reikšmę.
Spalvų rūšiavimo įrenginį daugiausia sudaro tiekimo sistema, optinė aptikimo sistema, signalų apdorojimo sistema ir atskyrimo vykdymo sistema. Jos veikimo principas yra aukštųjų-technologijų įranga, kuri naudoja optinio aptikimo technologiją, kad automatiškai išrūšiuotų skirtingų spalvų daleles granuliuotose medžiagose pagal jų optinių charakteristikų skirtumus.
① Medžiaga patenka į mašiną iš viršutinio bunkerio ir vibruojant vibruojančiam tiektuvui, pasirinkta medžiaga nukrenta lataku.
② Medžiaga praeina per vibratorių viršutiniame latako gale ir paleidžiama lataku žemyn į rūšiavimo dėžę.
③ Įvedus rūšiavimo laukelį, jis pereina tarp vaizdo apdorojimo jutiklio CCD ir fono įrenginio. Veikiant šviesos šaltiniui, CCD priima susintetintą šviesos signalą iš pasirinktos medžiagos, todėl sistema generuoja išėjimo signalą, kuris sustiprinamas ir apdorojamas prieš perduodant į FPGA+ARM apdorojimo sistemą. Tada valdymo sistema siunčia nurodymus, kad purškimo solenoidinis vožtuvas veiktų, o purškimo vožtuvas pučia skirtingų spalvų daleles į sugedusį išmetimo bunkerio baką ir nuteka.
④ Pasirinktos medžiagos toliau patenka į priėmimo bunkerio gatavo produkto baką ir išteka, taip pasiekiant atrankos tikslą.
Techninės kliūtys spalvų rūšiavimo pramonėje yra gana didelės, daugiausia atsispindi daugiadisciplininių technologijų, tokių kaip optoelektroninis vaizdavimas, didelės spartos jutiklių technologija, vaizdo apdorojimas ir kompiuteriniai algoritmai, paklausa. Tai reiškia, kad įmonės turi nuolat investuoti į mokslinių tyrimų ir plėtros išteklius, kad įgytų rinkos konkurencingumą.
Ateityje spalvų rūšiavimo mašinos taps išmanesnės ir automatizuotos, jos galės automatiškai išmokti ir tiksliai nustatyti medžiagų charakteristikas. Siekdami patenkinti vis įvairesnius klientų poreikius, gamintojai pristatė individualiems poreikiams pritaikytus gaminius ir pateikė pritaikytus sprendimus. Tuo tarpu žalia ir aplinką tausojanti spalvų rūšiavimo mašinų plėtra taip pat yra svarbi pramonės kryptis.