Με την ταχεία ανάπτυξη της βιομηχανίας φωτοβολταϊκών και του τομέα των ημιαγωγών, η ζήτηση για υλικά πυριτίου υψηλής-καθαρότητας αυξάνεται. Η τεχνολογία ταξινόμησης χρωμάτων, με τις δυνατότητες διαχωρισμού υψηλής-ακρίβειας και υψηλής{3}}απόδοσης, γίνεται αθόρυβα ένας κρίσιμος κρίκος στην ποιοτική αναβάθμιση των υλικών πυριτίου. Στην εξόρυξη και την επεξεργασία του πυριτίου (χαλαζιακή άμμος, μετάλλευμα πυριτίου, βότσαλα, κοιτάσματα χαλαζία τύπου πηγματίτης, κ.λπ.), η πρόοδος της τεχνολογίας διαλογής επηρεάζει άμεσα την καθαρότητα και την οικονομική αξία των προϊόντων. Οι παραδοσιακές μέθοδοι χειροκίνητης διαλογής και μηχανικής διαλογής όχι μόνο είναι αναποτελεσματικές, αλλά δεν ανταποκρίνονται στις αυστηρές απαιτήσεις βιομηχανιών όπως τα φωτοβολταϊκά και τα ηλεκτρονικά για το πυρίτιο υψηλής καθαρότητας-.
Η χαλαζιακή άμμος έχει μοναδικές φυσικές και χημικές ιδιότητες, καθιστώντας την κατάλληλη για την κατασκευή γυαλιού, πυρίμαχων υλικών, τήξη σιδηροπυριτίου, μεταλλουργικές ροές, κεραμικά και υλικά λείανσης. Στον κατασκευαστικό κλάδο, η ισχυρή του αντοχή στα οξέα και στη διάβρωση των μέσων χρησιμοποιείται για την παραγωγή σκυροδέματος-και κονιάματος ανθεκτικού στα οξέα. Ως βασική πρώτη ύλη για την παραγωγή πυριτίου, η χαλαζιακή άμμος παίζει καθοριστικό ρόλο στην κατασκευή υλικών με βάση το πυρίτιο-.
Επί του παρόντος, ο καθαρισμός της χαλαζιακής άμμου επιτυγχάνεται κυρίως μέσω μεθόδων μαγνητικού διαχωρισμού και επίπλευσης. Ωστόσο, μετά από αυτές τις διεργασίες, παραμένουν πολλές ακαθαρσίες και εκτός από τη χειροκίνητη διαλογή, δεν υπάρχει αποτελεσματική μέθοδος αφαίρεσής τους. Με βάση τη διαφορά χρώματος μεταξύ καθαρής χαλαζιακής άμμου και ακαθαρσιών, μπορούν να χρησιμοποιηθούν φωτοηλεκτρικές μηχανές διαλογής χρώματος για διαχωρισμό. Αυτά τα μηχανήματα διαθέτουν απλές μεθόδους ανίχνευσης, γρήγορες ταχύτητες ταξινόμησης, υψηλή ενοποίηση συστήματος και χαμηλό κόστος.
Η τεχνολογία οπτοηλεκτρονικής επιλογής χρωμάτων αναφέρεται στη χρήση ειδικών φακών αναγνώρισης για τη λήψη σημάτων στοιχείων επιφανειακής εικόνας υλικών, τη συλλογή σημάτων μετάδοσης υλικού ή τη μέτρηση της υγρασίας υλικού και άλλων πληροφοριών εξαρτημάτων χρησιμοποιώντας υπέρυθρες, υπεριώδεις και άλλες μεθόδους. Επεξεργάζεται από έναν επεξεργαστή για την επίτευξη μετατροπής φωτοηλεκτρικού σήματος και συγκρίνεται με τυπικά σήματα για την ανάλυση της ποιότητας των υλικών. Στη συνέχεια, χρησιμοποιούνται ενεργοποιητές για την αφαίρεση κατώτερων υλικών. Είναι μια ολοκληρωμένη τεχνολογία υψηλής-που ενσωματώνει φως, ηλεκτρισμό, αέριο και μηχανήματα.
Το κόστος της χειροκίνητης διαλογής αυξάνεται και η διαφορά αξίας μεταξύ της χαλαζιακής άμμου υψηλής-καθαρότητας και της χαλαζιακής άμμου χαμηλής καθαρότητας είναι πολύ μεγάλη. Είτε από οικονομική είτε από οικολογική άποψη, η εφαρμογή φωτοηλεκτρικών μηχανών διαλογής χρώματος είναι εξαιρετικά συμφέρουσα και αποτελεσματική. Ως εκ τούτου, η μελέτη της τεχνολογίας επιλογής χρώματος χαλαζιακής άμμου έχει βαθιά σημασία.
Ο διαλογέας χρώματος αποτελείται κυρίως από ένα σύστημα τροφοδοσίας, ένα σύστημα οπτικής ανίχνευσης, ένα σύστημα επεξεργασίας σήματος και ένα σύστημα εκτέλεσης διαχωρισμού. Η αρχή λειτουργίας του είναι ένας- εξοπλισμός υψηλής τεχνολογίας που χρησιμοποιεί τεχνολογία οπτικής ανίχνευσης για την αυτόματη ταξινόμηση σωματιδίων διαφορετικών χρωμάτων σε κοκκώδη υλικά με βάση τις διαφορές στα οπτικά χαρακτηριστικά τους.
① Το υλικό εισέρχεται στο μηχάνημα από την επάνω χοάνη και μέσω της δόνησης του δονούμενου τροφοδότη, το επιλεγμένο υλικό πέφτει στον αγωγό.
② Το υλικό περνά μέσα από τον δονητή στο πάνω άκρο του αγωγού και επιταχύνει προς τα κάτω μέσα στο κουτί διαλογής.
③ Αφού εισέλθει στο πλαίσιο ταξινόμησης, περνά μεταξύ του αισθητήρα επεξεργασίας εικόνας CCD και της συσκευής φόντου. Κάτω από τη δράση της φωτεινής πηγής, το CCD λαμβάνει το συνθετικό φωτεινό σήμα από το επιλεγμένο υλικό, αναγκάζοντας το σύστημα να παράγει ένα σήμα εξόδου, το οποίο ενισχύεται και επεξεργάζεται πριν μεταδοθεί στο σύστημα επεξεργασίας FPGA+ARM. Στη συνέχεια, το σύστημα ελέγχου στέλνει οδηγίες για να οδηγήσει τη βαλβίδα ψεκασμού σε λειτουργία και η βαλβίδα ψεκασμού φυσά τα σωματίδια διαφορετικών χρωμάτων στην ελαττωματική δεξαμενή της χοάνης εκκένωσης και ρέει μακριά.
④ Τα επιλεγμένα υλικά συνεχίζουν να πέφτουν στη δεξαμενή τελικού προϊόντος της χοάνης υποδοχής και να ρέουν έξω, επιτυγχάνοντας έτσι τον σκοπό της επιλογής.
Τα τεχνικά εμπόδια στη βιομηχανία διαλογής χρώματος είναι σχετικά υψηλά, κυρίως αντανακλώνται στη ζήτηση για πολυεπιστημονικές τεχνολογίες όπως η οπτοηλεκτρονική απεικόνιση, η τεχνολογία αισθητήρων υψηλής-ταχύτητας, η επεξεργασία εικόνας και οι αλγόριθμοι υπολογιστών. Αυτό σημαίνει ότι οι εταιρείες πρέπει να επενδύουν συνεχώς σε πόρους έρευνας και ανάπτυξης προκειμένου να αποκτήσουν ανταγωνιστικότητα στην αγορά.
Στο μέλλον, οι μηχανές διαλογής χρωμάτων θα γίνουν πιο έξυπνες και αυτοματοποιημένες, με δυνατότητα αυτόματης εκμάθησης και αναγνώρισης με ακρίβεια των χαρακτηριστικών του υλικού. Για να καλύψουν τις ολοένα και πιο διαφορετικές ανάγκες των πελατών, οι κατασκευαστές έχουν λανσάρει εξατομικευμένα προϊόντα και παρέχουν εξατομικευμένες λύσεις. Εν τω μεταξύ, η πράσινη και φιλική προς το περιβάλλον ανάπτυξη μηχανών διαλογής χρώματος είναι επίσης μια σημαντική κατεύθυνση για τη βιομηχανία.