隨著工業用原材料對石英砂原料純度的要求不斷提高，如何將石英砂原料中各種各樣的雜質篩選出來顯得十分重要。一般雜質和石英砂原料在很多方面都有所不同，主要有：密度、磁性、熔點、沸點、顏色、顆粒大小和化學性質。針對雜質密度的不同，工業上可以采用浮選法將雜質和原料分開；針對磁性的不同，可以利用電磁場來分離雜質；針對熔沸點的不同，可以使用蒸餾加熱的辦法將雜質分離；針對顆粒大小的不同，可以采用網篩法將雜質分開，針對顏色的不同可以使用色選法將雜質分開，針對化學性質的不同，可以使用化學反應方法將雜質分開¨。“基于線陣ＣＣＤ傳感器來設計色選機Ｈ１，是近年來剛剛興起的課題。研究的主要領域在糧食方面，利用光電色選機來實現對整精米率的檢測，然后利用邊緣提取算法，獲得大米的輪廓，從而分析大米是否合格。隨著ＣＣＤ技術的發展，石英砂色選技術在農業中得到了廣泛的應用，但是在其他一些方面，我國的色選技術還處于空白狀態。石英玻璃具有一系列優良的物理、化學性能，如熱膨脹系數極小、理論上可達到零膨脹等特點。石英玻璃的透光性能良好，不僅能透過可見光，還能透過紫外線和紅外線。石英玻璃的化學穩定性和電真空性能良好，它是極好的耐酸材料，高溫真空度可達１×１０一。
本文針對以上設計任務，進行了以下工作：
1、主控制電路系統設計。 ａ．以ＰＩＣｌ６Ｆ８７７單片機作為主控核心，使用ＣＰＬＤ連接外圍邏輯電路，實現邏輯擴展。 ｂ．設計實現外圍溫度檢測單元，對石英砂分選機系統溫度和物料經分選時的溫度進 一行實時監控。 ， ｃ．設計實現系統數據儲存電路。既可以提供通信緩沖，又可以記錄以前設定的系統參數。并設計密碼功能，確保管理員權限和數據保密。 ｄ．設計實現背景板電路?？梢酝ㄟ^觸摸屏調節背景光板的傾斜角度，實現光強可調。 ｅ．設計實現伺服控制系統電路。驅動伺服吸頭準確的將判定為雜質的物料清除。并返回伺服限位丌關信號。
2、主控系統與其他系統之間的通信設計。 為使主控制系統能夠按照觸摸屏命令，對各子系統的工作進行設置與管理，本文建立了主控制系統與觸摸屏問的通信，與ＣＣＤ相機板、伺服與氣槍驅動板、電磁振動給料板和傳送帶控制板問的自定協議的三線制同步串行通信以及與電器控制板問的單向并行通信方式。
3、電磁振動給料器的設計。 彳ｉ英砂分選控制系統設計 使用單片機ＡＴ８９Ｃ５１作為控制單元。和傳送帶配合使用作為分選機的進料設備。利用單向可控硅的半波導通特性，提高振動質量，通過調節可控硅的導通角可以實現電壓的調節及控制給料器的振動強度調節，和上位機的通信采用同步串行方式，實現系統自動調節。
4、觸摸屏的設計。 選用臺灣威倫公司的ＷＥＩＮＶＩＥＷ觸摸屏。型號是ＭＴ５０６ＭＶ，設計編輯了觸摸屏主菜單畫面、伺服系統調節畫面、伺服限位狀態畫面、圖像數據采集動態顯示畫面、吸頭調節檢測畫面、背景燈光亮度調節畫面、定位命令設定畫面、異常報警畫面等，并與主控系統實施通信。
5、系統調試與實驗結果。 在完成了上述設計制作過程后，我們不僅對各部分進行了調試，而且還根據設計方案制作出產品，達到相對穩定的運行狀態。并給出實驗結果。
目前國內采用人工石英砂色選的方法進行剔除，但是這種方法極易導致工人產生“雪盲”，甚至失明。而且人工色選的辦法效率比低，成本高，產出量小，國內工業用石英砂基本上靠進口來維持生產，成本高，受制于人是國內石英砂供應面對的現狀，如何在原有的基礎上進一步提純石英砂，使高純度石英砂實現國產化是一個急需解決的問題，也是國內許多石英砂加工企業共同的愿望瞄刮。 石英砂原材料中的雜質，經過浮選和磁選之后，剩余的雜質顆粒一般在０．１ｍｍ－１．Ｏｍｍ之間，顏色上和純凈石英砂有很大的差別，針對石英砂中雜質的這種特性，常規的篩選方法很難達到這種目的。佰科石英砂廠提出了基于線陣ＣＣＤ運動物料檢測定位系統，先將微小顆粒的石英砂雜質平鋪在勻速運動的傳送帶上，在傳送帶上放置三臺線陣ＣＣＤ傳感器，當物料通過線陣ＣＣＤ傳感器之后，系統得到一幅勻速運動的物料灰度圖，利用ＦＰＧＡ高速實現對灰度圖的分析處理呻１，然后驅動伺服控制系統將物料中的雜質剔除。
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