色选机原理与结构(简单版)

• 剔除率 大米经色选后，其剔除的异色颗粒与色选前杂粮中所含的 异色颗粒的比值，以百分数表示。 • 带出比 色选剔除中异色颗粒与色选剔除中带出合格大米颗粒的比 值。不合格：合格品，比例高好，但通常会降低精度和产 量 • 一次带出比 • 经一次色选后的带出比。 • 二次带出比 一次色选剔除颗粒再经色选后的带出比。 • 通道 作为型号中的主参数，指色选机中完成剔除异色颗粒动作 机构的喷气咀数量（等同于电磁阀的数量）。
式中： X1 -- 一次带出比； N1 -- 一次剔除物中异色颗粒质量，单位为 g； N -- 一次剔出物中正常颗粒质量，单位为 g。
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二次带出比的测定
从一次剔除物出料口接取的样品放入色选机进行复选，在单位时间生产率满足一次色选，色选成品含 杂优于色选样品的条件下，从剔除物出料口连续接取样品不少于 50 g，采用 GB 5491 中分样器分 样法从样品中取至少 20 g 作为色选样品，挑出异色粒用感量为 0.01 g 的天平称重，按式（4）进 行计算二次带出比。
• 其中，光电大米色选机是前些年流行的样 式，是普通光电传感器，目前市面上用的 最多的是CCD传感器大米色选机，最大分 辨率是2048像素高速线扫描型CCD • 光电色选机与CCD色选机区别在于传感器， CCD色选机由于采用了高清晰的CCD色选 镜头，使得色选精度由光电色选机的2平方 毫米提升到0.04~0.08平方毫米，色选精度 提高，CCD 产量 色选机相比较普通光电色 选机也大有提高。
色选机主要组成部分
色选机的主要组成部分如下图所示：
色选机
喂料 系统
光电 检测
信号 处理
分离 系统
人机 界面
• 喂料系统一般由进料斗、振动喂料器和溜 槽等组成，待分选物料在供料系统中通过 振动和导向溜槽自动形成连续的线状排列， 以恒定的速度进入光电系统探测区；
• 光电检测系统是色选机的关键部分，主要 由光源、背景板、相机、传感器和其他辅 助装置组成，光源照到被测物料会产生不 同的反光特性，背景板则提供基准信号， 其反光特性与合格品等效，而与瑕疵品差 异较大，之后光信号通过传感器转化成电 信号传达给电控系统；
式和LED，LED因使 用寿命长，光源稳定 ，启动快，现在得到 更多的使用。
相机
相机与CCD
CCD传感器
信号处理板
镜头
CCD，英文全称：Charge-coupled Device，中文全称： 电荷耦合元件。可以称为CCD图像传感器。CCD是一种 半导体器件，能够把光学影像转化为模拟电信号。 CCD 上植入的微小光敏物质称作像素（Pixel）。一块CCD上 包含的像素数越多，其提供的画面分辨率也就越高。 CCD的作用就像胶片一样，但它是把光信号转换成电荷 信号。CCD上有许多排列整齐的光电二极管，能感应光 线，并将光信号转变成电信号，经外部采样放大及模数 转换电路转换成数字图像信号。
• 所以如果对于色选精度较高产量有需求的 用户可以使用CCD色选机。另外由于传感 器的区别光电色选机只能局限在黑白色的 物料进行色选，对于颜色种类有要求的可 以选择CCD色选机。价格上CCD色选机要 比光电色选机成本价格要高很多（随着今 年CCD机型的大面积销售，成本下降，价 格与光电机差距也逐渐在缩小）。
工作示意图：
大米色选机的产品概述
• 产品定义 大米色选机是可将黄粒米、红粒米、腹白米、死 米、霉变米、黑色病斑米等异色米粒，以及砂石、 土块等异色颗粒状杂质从良品米、优质米中剔除 出去的一种集光、机、电、气动等技术于一体的 现代化、高科技粮食加工设备。 • 目前市面上的色选机按照传感器的型号大概分类 如下两类： • 光电（管）大米色选机 • CCD传感器大米色选机
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• 大米色选机的相关术语、定义及公式
• 异色颗粒 指与合格品大米颜色不同的异色颗粒。 • 选净率： 大米经色选后，其取样合格品中剔除异色 颗粒后的质量与取样合格品质量的比值， 以百分数表示。（行业通常讲的400粒，即 表示成品中400粒中有一个坏品，选净率则 为：（100-1/400）%=99.9975%；行业标 准为2%含杂率，选净率》99.9%）
式中： X2 -- 二次带出比； M1 -- 二次剔除物中异色颗粒质量，单位为g； M -- 二次剔出物中正常颗粒质量，单位为g。
机型推荐和选择技巧
产量
带出比
相互影响
选净率
光线进入相机的路径
前景灯 光学镜头 组件 背景板 物料
内部传感器 及棱镜组件
颜色2 Col 2 Red 红色
颜色 1 Col 1 蓝色 Blue
• 信号处理系统由信号调理部件、时序部件 和微机控制装置等组成，电控系统负责将 光电系统传达过来的电信号进行识别和分 析，然后对分选系统下达操作指令；
• 分离系统则由次品槽、成品槽、喷阀和空 气压缩机等组成，在接收到电控系统指令 之后，喷阀会将瑕疵品吹入次品槽中，从 而达到分选目的。
• 剔除率的测定 在测定选净率的同时测定剔除率，按式(2) 计算剔除率。
式中： η2 -- 剔除率，％； β -- 色选样品含杂率，％。
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一次带出比的测定
色选机以大米标准试样为试验原料，正常开机 30 min 后，在满足选净率的条件下从一次剔除物出料 口接取样品，共取三次，每隔 2 min 取一次，每次不少于 20 g，将三次样品合并掺匀后采用 GB 5491中分样器分样法从样品中取至少 30 g 作为色选样品，挑出异色粒用感量为 0.01 g 的天平称重， 按式(3)进行计算一次带出比。
• 选净率的测定
色选机以大米标准试样为试验原料，正常开机 30 min 后， 在合格品出料口接取样品，共取三次，每隔 2 min 取一次， 每次不少于 500 g。将三次样品合并后挑出异色粒用感量为 0.01g 的天平称重，按式(1)计算选净率。
式中： η1 -- 选净率，％； W1 -- 色选样品中异色颗粒质量，单位为 g； W -- 色选样品质量，单位为 g。
信号转换处理系统
照明 相机
传感器 处理器
喷射器
压缩机
信号处理及控制系统
加热板
主控板
清灰板
振动器板
分离系统
驱动板
喷嘴是利用压缩空气将不
良品剔除出去的元件。
喷嘴电磁阀是可维修的。
驱动底板
每组盒装阀中有16个这样的小喷嘴
百度文库
色选效果影响因素
• • • • • 1，相机分辨率（可见相机0.04mm ，） 2，相机分辨色差能力 3，喂料系统 4，喷嘴工作性能 5，软件
喂料系统
喂料门，
喂料对于色选效果来说
是至关重要的。为了使 色选机的通用性，公司 已经研发了多种不同的 溜槽。
振动喂料器， 用于控制流量
辅助控制流量
如：平板槽、UV槽、U
平槽。
溜槽
光电探测系统
色选机可比作是工具
箱，根据不同的需要 可以配置不同颜色的 前景灯和背景灯；
相机
光源系统可选用灯管
色选机的工作原理和结构
1、色选机原理 2、色选机结构 3、主要行业术语
色选机原理
• 根据颜色的差异将不同的物体分开。 • 在一定的光照条件下，根据物体对特定波长的光的反射与透 射率的差异将不同物体分开。 • 被选物料从顶部的集米斗进入机器，通过供料装置（振动器） 的振动，将被选物料沿供料分配槽下落，通过米道上端，顺 米道加速下滑进入分选室内的观察口，并从图像处理传感器 CCD 和背景装置间穿 过，在 光源的作用下，CCD 接受来自 被选物料的合成光信号，使系统产生输出信号，并放大处理 后传 输至 FPGA+ARM 运算处理系统，然后由控制系统发出 指令驱动喷射电磁阀动作，将其中异色颗粒吹至出料斗的 废 料腔内流走。而好的被选物料继续下落至接料斗的成品腔内 流出，从而使被选物料达到精选的目的。