PL208399B1 - Układ i sposób automatycznego sortowania przedmiotów - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ i sposób automatycznego sortowania przedmiotów.

Często pożądana jest możliwość sortowania przedmiotów na podstawie przypisanej każdemu z nich klasy ze zbioru klas. Czasami ilość moż liwych klas jest ograniczona jedynie do kilku klas takich jak „metaliczny i „nie-metaliczny, na przykład, kiedy mają być sortowane odpady problematyczne dla środowiska. W takim przypadku koniecznym jest posiadanie możliwości określania wspólnych cech dla każdego sortowanego przedmiotu należącego do konkretnej klasy, przy czym te cechy przyporządkowują przedmiot do danej klasy pomimo możliwych różnic w obrębie każdej klasy.

Sortowanie przepływów materiału jest niezwykle ważne w ogromnej liczbie procesów produkcyjnych, a także będzie grało coraz ważniejszą rolę przy określeniu społecznie istotnej ekonomii materiałów. Sortowanie może służyć, na przykład, minimalizowaniu czy eliminowaniu obecności szkodliwych substancji w dających się ponownie wprowadzić do obiegu przepływach odpadów. Sortowanie może również być stosowane w połączeniu z monitorowaniem na bieżąco przepływów wychodzących z zakł adów, które obrabiają domowe odpady czy odpady szczególnych rodzajów, przy czym istnieje potrzeba badania produktu odpadowego, na przykład, ścieków z zakładów spalania, pod kątem wartości progowych wielu pierwiastków dla oceny czy nadają się do ponownego wprowadzenia do obiegu czy do składowania w możliwie niekosztowny sposób.

Sortowanie może również służyć zapewnieniu minimalnej koncentracji pożądanego składnika w połączeniu z ponownym wprowadzaniem do obiegu.

Oddzielanie materiałów w przypadku ręcznego sortowania jest zawsze obarczone dużym błędem w przypadku przepływów materiału, w których widoczne cechy przedmiotów są bardzo podobne, a ponadto ten rodzaj sortowania wymaga znacznych zasobów, na przykł ad, w przypadku zadań do ręcznego wykonania. Jeśli chodzi o sortowanie odpadów, w którym prawidłowe przyporządkowanie do odpowiedniej kategorii odpadów jest najważniejsze, przed wszystkim ze względu na wymagania środowiskowe, niepożądane jest ręczne sortowanie z wysokim ryzykiem błędów.

Sortowanie, na przykład, ciśnieniowo-impregnowanego drewna od nie-impregnowanego drewna nie jest prostą sprawą, ponieważ niezwykle trudno jest odróżnić te dwa rodzaje, w szczególności, ze względu na wiek drewna i/lub gdy powierzchnia drewna jest pokryta.

Zwykle, występują dwa typy odpadów drewna, których odróżnienie jest istotne:

• drewno impregnowane ciś nieniowo: zwykle jest ono tymczasowo skł adowane, ponieważ w szerokim zakresie zawiera duż e iloś ci metali ciężkich, takich jak miedź , chrom, arsen i bor. Obecnie nie ma środowiskowo akceptowalnych i ekonomicznych sposobów jego obróbki, • drewno nie impregnowane ciśnieniowo: z tym można sobie poradzić poprzez spopielenie.

Zgodnie z badaniami (Iben V. Kristfensen: Identifikation og sortering af affaldstrae vha. Farvereaktion (Identyfikacja i sortowanie odpadów drewna poprzez przemianę koloru), Workshop i Affaldsstrategier for impraegneret trae (Seminarium na temat strategii odpadów impregnowanego drewna Boras 2001-11-14) około 60% odpadów nieimpregnowanego drewna było w procesie ręcznego sortowania błędnie rozpoznanych jako drewno impregnowane. Odpowiednio, około 16% odpadów drewna impregnowanego było błędnie rozpoznanych jako drewno nieimpregnowane.

Ten wysoki procent błędów środowiskowych nie do zaakceptowania, w szczególności w świetle tego, że oczekuje się wielokrotnego zwiększenia ilości odpadów drewna impregnowanego w najbliższych kilku latach. Jak wspomniano, drewno impregnowane ciśnieniowo zawiera metale ciężkie takie jak miedź, chrom, arsen i bor, które są nieakceptowanymi substancjami zanieczyszczającymi.

Sposoby chemicznej analizy ilości metali ciężkich obecnych w danym przedmiocie są znane. Jednakże, nie jest wygodnym stosowanie takiego sposobu, na przykład w sortowaniu przedmiotów odpadowych, ponieważ ilość odpadów drewna jest zwiększona i taka analiza jest zarówno czasochłonna jak i ekonomicznie niekorzystna.

Dlatego jest korzystnym zapewnienie układu, za pomocą którego przedmioty mogłyby być sortowane w prosty, niezawodny, praktyczny i racjonalny sposób.

Ujawnienie opisu patentowego US Nr 4,830,193 dotyczy sortowania grud minerałów złotonośnych za pomocą neutronowej analizy aktywacyjnej, w której promieniowanie gamma i napromieniowanie neutronowe pojawiają się w różnym czasie. Bardziej szczegółowo, grudy minerałów są sortowane do dwóch grup w zależności od rozmiaru i są napromieniane, po czym natężenie promieni gamma, mających energię 297 KeV, jest następnie mierzone i albo akceptowane bądź odrzucone w odniesieniu do zmierzonego natężenia przy 297 KeV.

PL 208 399 B1

Opis patentowy Nr GB 2 055 465 również dotyczy określania zawartości złota w materiale poprzez użycie neutronowej analizy aktywacyjnej, w której materiał jest napromieniany neutronami i w której natężenie promieni gamma mających energię 279 KeV (prawdopodobnie 297 KeV było zamierzone) było następnie określane dla uzyskania akceptacji czy odrzucenia.

Opis patentowy Nr EP 0 059 033 dotyczy sortowania rudy, w którym ruda jest bombardowana neutronami za pomocą wielu jednostek napromieniowujących dla utworzenia izotopów. Promieniowanie gamma jest wykrywane - emitowane za pomocą izotopów pierwiastków takich jak złoto - za pomocą wielu detektorów, tym samym umożliwiając identyfikację izotopów. Zwykle wymaga się, by wszystkie cząstki rudy były wystawione na co najmniej zasadniczo taką samą ilość napromieniowania.

Znana jest także technologia pomiarowa nazwana Analizą Aktywacyjną Natychmiastowego Promieniowania Gamma Neutronowego (Prompt Gamma Neutron Activation Analiza (PGNAA)).

Poprzez PGNAA przedmiot jest napromieniowany neutronami o względnie niskiej energii (tak zwane neutrony termiczne) z odpowiedniego źródła, tym samym jądra pierwiastków stają się niestabilne i natychmiast spadają do stanu zmniejszonej energii emitując promieniowanie gamma o charakterystycznej energii.

Bardziej szczegółowo, reakcja pomiędzy jądrem atomowym a neutronem termicznym jest oznaczona jako wychwytywanie neutronowe i skutkuje zmianą ciężaru atomowego jądra odpowiednio do masy neutronu. Ten proces będzie pozostawiał jądro w stanie wzbudzenia/podwyższonej energii, z którego ono natychmiast spada emitując promieniowanie gamma charakterystyczne dla tych jąder. To promieniowanie gamma jest oznaczone jako „natychmiastowe promieniowanie gamma jako, że jest ono natychmiastowo emitowane.

Zarówno neutrony, jak i powstające promieniowanie gamma są bardzo przenikliwe i w związku z tym nawet przedmioty o dużych masach mogą być zawsze analizowane sposobem bezkontaktowym.

Sposób Analizy Aktywacyjnej Natychmiastowego Promieniowania Gamma Neutronowego (PGNAA) jest oparty na fakcie, że wszystkie pierwiastki mogą oddziaływać z neutronami niskoenergetycznymi, tak zwanymi „neutronami termicznymi.

Różne pierwiastki mają bardzo różne zdolności kiedy idzie o oddziaływanie z neutronami termicznymi. Ta zdolność jest oznaczona poprzez wartość typowo oznaczającą przekrój czynny oddziaływania, który zmienia się pod wpływem więcej niż 11 czynników wartości przez układ okresowy pierwiastków bez widocznej systematyki.

Niezależnie od przekroju czynnego oddziaływania, czułość na PGNAA danego pierwiastka zmienia się, z jednej strony, wraz z ilością i rodzajem emitowanego promieniowania gamma i, z drugiej strony, wraz z naturą układu wykrywania.

Ta technika analizy jest dobrze dopasowana do wykrywania przedmiotów obrabianych, które nie dają się dobrze wizualnie rozróżnić, takich, jak drewno ciśnieniowo impregnowane jako, że jest możliwe, z jednej strony, wykonanie pomiaru przedmiotów o dużej objętości takich, jak słupy i maszty względnie nie posiadające warstw powierzchniowych takich, jak farba, a z drugiej strony, w których pierwiastki takie, jak miedź, chrom, arsen i bor mają tak duże przekroje czynne oddziaływania, że określenie ich koncentracji wydaje się być możliwym.

Obecnie, praktyczne zastosowanie PGNAA jest ograniczone do oceny własności węgla w elektrowniach, rudy w przemyśle górniczym i mieszanin surowców w piecach cementowych i tym podobnych.

Celem wynalazku jest dostarczenie układu, który jest zdolny do wydajnego, niezawodnego i niekosztownego klasyfikowania przedmiotów, w celu ich sortowania, na podstawie specyficznego kryterium, za pomocą bezkontaktowego i praktycznego układu czujnikowego.

Układ automatycznego sortowania przedmiotów, według wynalazku, który zawiera mechanizm przenośnika, podający co najmniej jeden przedmiot do urządzenia sortującego, oraz urządzenie czujnikowe mające usytuowanie, przy którym przenoszone przez mechanizm przenośnika przedmioty są umieszczone w obrębie przestrzeni pomiarowej, przy czym z urządzeniem czujnikowym i z urządzeniem sortującym jest połączony zespół klasyfikujący odbierający elektryczny sygnał z urządzenia czujnikowego oraz emitujący sygnał sterujący do urządzenia sortującego dla sortowania przenoszonych przedmiotów, charakteryzuje się tym, że urządzenie czujnikowe, którego działanie jest oparte na Analizie Aktywacyjnej Natychmiastowego Promieniowania Gamma-Neutronowego (PGNAA), zawiera źródło emitowania neutronów i spowalniacz emitowanych neutronów otaczający źródło neutronów i przestrzeń pomiarową, oraz usytuowany w przestrzeni pomiarowej detektor do wykrywania promie4

PL 208 399 B1 niowania gamma emitowanego przez przedmiot pod działaniem strumienia neutronów o danej energii dystrybucji, oraz do generowania elektrycznego sygnału na podstawie wykrytego promieniowania przedmiotu, przy czym sygnał stanowi podstawę dla generowanego sygnału sterującego.

Urządzenie czujnikowe zawiera usytuowany pomiędzy źródłem neutronów i przestrzenią pomiarową i/lub pomiędzy detektorem i przestrzenią pomiarową, ekran promieniowania gamma i/lub przesłonę neutronów.

Urządzenie czujnikowe zawiera ekran promieniowania gamma mający usytuowanie wokół źródła neutronów, przy którym bezpośrednie promieniowanie gamma ze źródła neutronów do detektora jest minimalne.

Układ stanowi układ do sortowania odpadów płynnych.

Układ jest układem bezkontaktowego wykrywania przedmiotu.

Podstawę dla oszacowania ilości materiału próbki w przestrzeni pomiarowej stanowi promieniowanie gamma pierwiastka z grupy zawierającej wodór, aluminium, krzem i żelazo, obecnego w materiale próbki w znanej koncentracji.

Pierwotnie w urządzeniu czujnikowym spowalniaczem jest materiał węglowy.

Zespół klasyfikujący zawiera elementy do obliczania współczynników wagowych wielu sum wagowych ustalonych za pomocą wielowymiarowej analizy danych, kalibracji czy metody iteracyjnej, przy czym ulepszony zestaw współczynników wagowych stanowi wynik oczyszczania przyrostowego, a ponadto ukł ad jest dostosowany do otrzymywania pomiarów przedmiotów o znanej klasyfikacji.

Podstawę dla sygnału sterującego jednostki klasyfikującej stanowią sygnały zawierające współczynniki wagowe i czujnikowy sygnał.

Analiza grupowania stanowi etap w automatycznym generowaniu propozycji do kategoryzowania przedmiotów próbek na podstawie wzorów w danych pomiarowych odpowiadających tym przedmiotom.

Elektryczny czujnikowy sygnał zawiera widmo promieniowania gamma reprezentujące zarejestrowane natężenie promieniowania gamma w danym zakresie fotonów/energii.

Podstawę dla sygnału sterującego stanowi różnica pomiędzy czujnikowym sygnałem i wcześniej określonym widmem odniesienia uzyskanym z pustej przestrzeni pomiarowej, przy czym sygnał sterujący jest przechowywany w jednostce pamięci.

Sposób automatycznego sortowania przedmiotów, według wynalazku, w którym przed podaniem co najmniej jednego przedmiotu do urządzenia sortującego, umieszcza się przedmioty w obszarze początkowo określonej przestrzeni pomiarowej urządzenia czujnikowego, po czym wysyła się z urządzenia czujnikowego elektryczny sygnał zwierający dane pomiarowe, który odbiera się w zespole klasyfikującym, a następnie generuje się i emituje sygnał sterujący do urządzenia sortującego, za pomocą którego sortuje się przenoszone przedmioty na podstawie sygnału sterującego, charakteryzuje się tym, że z urządzenia czujnikowego emituje się neutrony ze źródła neutronów, po czym spowalnia się emitowane neutrony za pomocą spowalniacza, otaczającego źródło neutronów i przestrzeń pomiarową w urządzeniu czujnikowym, a następnie wykrywa się, na podstawie Analizy Aktywacyjnej Natychmiastowego Promieniowania Gamma-Neutronowego (PGNAA), przy użyciu detektora urządzenia czujnikowego, promieniowanie gamma emitowane z przedmiotu poddanego działaniu strumienia neutronów o danej energią dystrybucji w obrębie przestrzeni pomiarowej, po czym na podstawie sygnału wykrywania w urządzeniu czujnikowym wytwarza się sygnał, a następnie sygnał sterujący.

Przy użyciu ekranu promieniowania gamma i/lub ekranu neutronów urządzenia czujnikowego minimalizuje się przepływ neutronów termicznych do detektora, przy czym ekran promieniowania gamma umieszcza się pomiędzy źródłem i przestrzenią pomiarową i/lub pomiędzy detektorem i przestrzenią pomiarową .

W urządzeniu czujnikowym minimalizuje się bezpoś rednie promieniowanie gamma ze źródła neutronów do detektora ekranu promieniowania gamma usytuowanego wokół źródła neutronów.

Sortuje się przepływ odpadów.

Wykrywanie przedmiotu przeprowadza się bezkontaktowo.

Oszacowanie ilości materiału próbki w tej przestrzeni pomiarowej wykonuje się na podstawie promieniowania gamma pierwiastka z grupy obejmującej wodór, aluminium, krzem i żelazo, obecnego w materiale próbki w znanej koncentracji.

Jako spowalniacz w urządzeniu czujnikowym stosuje się głównie materiał węglowy.

Odbiera się pomiary przedmiotów o znanej klasyfikacji, przy czym w klasyfikacji stosuje się środki do obliczania współczynników wagowych wielu sum wagowych ustalonych za pomocą wieloPL 208 399 B1 wymiarowej analizy danych, kalibracji czy metody iteracyjnej, dzięki której w wyniku oczyszczania przyrostowe dostarcza się ulepszony zestaw współczynników wagowych.

Przy użyciu zespołu klasyfikującego, na podstawie sygnałów zawierających współczynniki wagowe i czujnikowy sygnał, dostarcza się sygnał sterujący.

Jako etap w automatycznym generowaniu propozycji do kategoryzowania przedmiotów próbnych na podstawie wzoru w danych pomiarowych odpowiadających przedmiotom próbnym, stosuje się analizę grupowania.

Stosuje się sygnał czujnikowy zawierający widmo promieniowania gamma reprezentujące zarejestrowane natężenie promieniowania gamma w danym zakresie fotonów/energii.

Sygnał sterujący dostarcza się na podstawie różnicy pomiędzy sygnałem czujnikowym i wcześniej określonym widmem odniesienia uzyskanym z pustej przestrzeni pomiarowej i przechowuje się w jednostce pamięci.

Zaletą układu sortowania, według wynalazku, jest praktyczne i niezawodne automatyczne sortowanie przedmiotów, dzięki czemu częstotliwość występowania błędnego sortowania jest znacznie zmniejszona, a zastosowany układ wykorzystuje inny i bardziej niezawodny sposób analizy w stosunku do stosowanego wcześ niej.

Zaletą układu sortowania, według wynalazku, jest także to, że jest on automatyczny, a liczba błędów sortowania została zmniejszona do poziomu, który jest wystarczający dla spełnienia wymagań w odniesieniu do środowiska.

Kolejną zaletą wynalazku jest bezkontaktowa detekcja przedmiotu, dzięki czemu uzyskano zmniejszenie kosztów procesu dzięki minimalnym kosztom zużycia, które pojawiają się przy bezkontaktowej obróbce przedmiotów i oszczędności związanych z czynnościami wykonywanymi ręcznie.

PGNAA może być stosowana do bezkontaktowej wgłębnej analizy pierwiastka, na przykład, odpadów albo materiału nadającego się do ponownego wprowadzenia do obiegu. Neutrony jak również powstające promieniowanie gamma mierzone przez układ wykrywania są bardzo przenikliwe, nawet stałe przedmioty mogą zawsze być tą metodą analizowane bezkontaktowo. Ponieważ układy bezkontaktowe nie zużywają się w tym samym stopniu jak to ma miejsce w układach kontaktowych, a zatem jest pożądane używanie układów bezkontaktowych do takich zastosowań, jak na przykład sortowanie odpadów, ponieważ bardzo często przedmioty, które mają być poddane analizie zawierają odłamki o bardzo zróż nicowanych kształ tach. Ponadto, prę dkość z którą moż e być prowadzony przepł yw przedmiotów, może zwykle być zwiększony.

Układ sortowania, według wynalazku, może wielokrotnie zwiększyć liczbę obrabianych przedmiotów w porównaniu z wcześniejszymi sposobami.

Układ sortowania może być dostosowany, na przykład, do sortowania drewna, odpowiednio na drewno zawierające metale ciężkie i drewno nie zawierające metali ciężkich. Alternatywnie, układ sortowania może być dostosowany do sortowania tworzywa sztucznego na zawierające PCV i tworzywo sztuczne nie zawierające PCV.

Zastosowanie ekranu/przesłony promieniowania neutronowego pozwala na zminimalizowanie strumienia neutronów termicznych docierających do detektora i tym samym powoduje stłumienie poziomu mierzonego szumu.

Zastosowanie ekranu promieniowania gamma umieszczonego dookoła źródła neutronów pozwala na zminimalizowanie bezpośredniego promieniowania gamma emitowanego ze źródła neutronów do tego źródła neutronów.

Typowo w urządzeniu czujnikowym używany jest wodór jako spowalniacz dzięki wysokiemu efektowi spowalniającemu wodoru. Pomimo tego, że przekrój czynny rozpraszania węgla i tym samym jego działanie jako spowalniacza jest mniejsze od działania wodoru, to węgiel ma daleko mniejsze przekrój czynny na pochłanianie, który z kolei pociąga za sobą ulepszone wykorzystanie neutronów i znacznie mniejszy szum w postaci niepożądanego promieniowania gamma. Zatem uż ycie ubogiego w wodór spowalniacza umożliwia niemal bezpośredni pomiar zawartości wodoru w przedmiocie, na podstawie którego ocena ilości drewna w przestrzeni odczytu może być obliczona, a ten pomiar częściowy jest konieczny do określenia koncentracji w przedmiocie.

Układ, według wynalazku, może być stosowany, na przykład, do sortowania ciśnieniowo impregnowanego drewna od innego drewna, sortowania PCV od innych materiałów tworzyw sztucznych, i tak dalej.

Przedmiot wynalazku uwidoczniono w przykładach wykonania na rysunku, na fig. 1 przedstawia schematycznie przekrój poprzeczny korzystnego przykładu wykonania urządzenia czujnikowego we6

PL 208 399 B1 dług wynalazku, fig. 2 przedstawia schematycznie przekrój poprzeczny alternatywnego korzystnego przykładu wykonania urządzenia czujnikowego według wynalazku, fig. 3 przedstawia korzystny przykład wykonania z mechanizmem przenoszącym, czujnikiem i urządzeniem sortującym i jednostkę klasyfikującą, fig. 4 przedstawia korzystny przykład wykonania jednostki klasyfikującej według wynalazku, fig. 5 przedstawia próbki widm PGNAA.

Fig. 1 przedstawia schematycznie przekrój poprzeczny 4 części korzystnego przykładu wykonania urządzenia czujnikowego 302, według wynalazku, zawierającego źródło 2 neutronów, spowalniacz 4 przestrzeń pomiarową 6, ekran promieniowania gamma 3, ekran/przesłonę 10 neutronów i detektor/czujnik 8.

Źródło 2 neutronów emituje strumieni neutronów, to jest neutronów o wysokiej energii kinetycznej, i jest otoczone przez spowalniacz 4, który służy spowolnieniu neutronów do prędkości termicznych. Spowalniacz 4 zawiera dużą objętość materiału posiadającego dużą zawartość pewnej liczby pierwiastków (na przykład wodoru i węgla) z dużymi przekrojami czynnymi rozpraszania, takiego jak parafina, polietylen, grafit czy woda. W spowalniaczu 4 jest tym samym utworzony obszar zawierający neutrony termiczne, które nie będą dłużej miały, w następstwie wielu rozproszeń, dominującego kierunku. W tym korzystnym przykładzie wykonania, przestrzeń pomiarowa 6 ma dobrze określoną przez dogodne objętość/przestrzeń, w obrębie której jednolity i wysoki strumień neutronów jest ustalony ukształtowanie spowalniacza 4, który typowo, w mniejszym lub większym zakresie, otacza tą przestrzeń pomiarową 6. Przestrzeń pomiarowa 6 może mieć wiele różnych konfiguracji, na przykład, w zależności od odpowiednich przedmiotów, które mają być sortowane.

Detektor 8, który wykrywa promieniowanie gamma emitowane przez przedmioty umieszczone w obrębie przestrzeni pomiarowej 6 będzie typowo czuły zarówno na neutrony termiczne jak i na promieniowanie gamma emitowane przez źródło 2 neutronów i spowalniacz 4 oraz promieniowanie z naturalnych jąder w otoczeniu urządzenia czujnikowego. Korzystnie, materiały zarówno ekranu 3 promieniowania gamma jak i przesłony 10 promieniowania neutronowego będą usytuowane w dogodnych miejscach w obrębie obszaru odczytu. Detektor 8 może, na przykład, być typu scyntylacyjnego, na przykład, domieszkowany talem sodowo-jodowy, ale może również być innego typu, na przykład, typu półprzewodnikowego. Jednakże detektory półprzewodnikowe zwykle wymagają chłodzenia, na przykład, za pomocą ciekłego azotu, co czyni ich praktyczne użycie raczej trudnym.

W praktyce wszystkie źródła neutronów, takie jak izotop czy źródła oparte na akceleratorach, emitują prawie wyłącznie neutrony o wysokiej energii (w zakresie 10⁶-10⁷ eV). Dla uzyskania neutronów termicznych (energia kinetyczna około 0, 025 eV), źródło jest otoczone przez spowalniacz, który zawiera materiał o dużym przekroju czynnym rozpraszania i niskim przekroju czynnym na pochłanianie. Korzystnie, spowalniacz zawiera materiały zawierające wodór, takie jak woda, parafina czy polietylen i tak dalej. W takim spowalniaczu, neutron będzie, w czasie jego przeciętnego okresu życia w materiale, rozpraszany elastycznie wiele razy i, jak opisano wcześniej, będzie tracił energię przy każdym zderzeniu dopóki nie osiągnie poziomu energii odpowiadającego ruchowi termicznemu atomów spowalniacza.

Natomiast, zastosowanie materiału na spowalniacz, zawierającego pierwotnie węgiel zamiast wodoru, jest podyktowane przekrojem czynnym rozpraszania węgla. Tym samym jego działanie jako spowalniacza jest mniejsze niż działanie wodoru, ale węgiel ma mniejszy przekrój czynny na pochłanianie, który z kolei oznacza, że uzyskuje się ulepszoną utylizację neutronu i daleko mniejszy szum w postaci niepożądanego promieniowania gamma. Dodatkowo, zastosowanie ubogiego w wodór spowalniacza umożliwia prawie bezpośredni pomiar zawartości wodoru w przedmiocie, na podstawie którego może być obliczone oszacowanie ilości materiału (na przykład tworzywa sztucznego czy drewna) zawartego w przestrzeni odczytu jako, że ta część pomiaru jest niezbędna dla określenia koncentracji przedmiotu.

W następstwie początkowego przetwarzania wielu zdarzeń wykrywania zbieranych przez detektor 8 w wielu zakresach promieniowania gamma we wcześniej określonym czasie, dane są poddane przekształceniu i dostarczone są sumy wagowe zestawu zmiennych pomiarowych. Dla czujnika PGNAA, każda indywidualna zmienna jest utworzona przez pewną liczbę uzyskanych zdarzeń detektora w jednostce czasu w danym zakresie kwantowanej energii promieniowania gamma. Współczynniki wagowe dla obliczenia sum wagowych mogą być dostarczone za pomocą wielowymiarowej analizy metodą regresji, poprzez kalibrację czy za metodą iteracyjną, za pomocą której ulepszony zestaw współczynników wagowych jest uzyskany poprzez oczyszczanie przyrostowe. Wielowymiarowa analiza jest oparta na obróbce wielu danych, polegającej na tym, że leżące u podstaw wzorce wariacyjne

PL 208 399 B1 są identyfikowane i stosowane za pomocą sposobów znanych ze statystyki matematycznej. Na przykład, sygnały z czujników PGNAA są zależne od wielu zmiennych jako, że sygnał indywidualny jest zależny od wielu zmiennych. Dla kalibracji, mogą być użyte pomiary zestawów przedmiotów o znanej klasyfikacji. W wielowymiarowej przestrzeni wielu wymiarów odpowiadających liczbie zmiennych pomiarowych jest uzyskiwany punkt odniesienia z każdą indywidualną klasą czy klasyfikacją. Indywidualny punkt odniesienia może być obliczony jako średnia z punktów pomiarowych reprezentujących przedmioty należące do odpowiedniej klasy.

Sygnał pomiarowy dla danego przedmiotu jest korzystnie zdefiniowany jako jednoczesna zmiana wszystkich zmiennych wykrywanych, kiedy przedmiot jest przenoszony przez przestrzeń odczytu, a następnie mierzony w przedziale czasu względem pomiaru z pustą przestrzenią pomiarową. Ogólnie, informacja, na podstawie której jednostka klasyfikująca ma dokonać wyboru jest opisana jako wektor zawierający sekwencję wartości numerycznych.

W idealnym przypadku, dany pierwiastek w przestrzeni pomiarowej będzie dawała przyrost sygnału pomiarowego o danym wzorze i proporcjonalnego do ilości odpowiedniego pierwiastka. Ogólny sygnał pomiarowy jest więc sumą tych wkładów.

Fig. 2 schematycznie przedstawia przekrój poprzeczny części alternatywnego korzystnego przykładu wykonania układu czujnikowego, według wynalazku. Źródło 2 neutronów i znajdujący się wokół niego ekran 5 promieniowania gamma, na przykład ekran ołowiany, są usytuowane tak, żeby bezpośrednie promieniowanie gamma ze źródła 2 neutronów było zminimalizowane. Przestrzeń pomiarowa 6 jest usytuowana blisko źródła 2, gdzie strumień neutronów jest duży, a stosunkowo gruby materiał spowalniacza 4, pomiędzy detektorem 8, a źródłem 2 i ekranem neutronów 10, minimalizuje strumień neutronów pośrednich do detektora 8, co powoduje osłabienie mierzonego poziomu szumu.

Fig. 3 przedstawia korzystny przykład wykonania układu, według wynalazku, zawierającego mechanizm przenośnika 301, urządzenie czujnikowe 302, urządzenie sortujące 304 i zespół klasyfikujący 303. Korzystnie, dodatkowo do opisanego urządzenia czujnikowego 302, układ zawiera mechanizm przenośnika 301 do przenoszenia przedmiotów 308 do i z przestrzeni pomiarowej 6, zespół klasyfikujący 303 do przetwarzania danych pomiarowych z urządzenia czujnikowego 302 i określający, do której frakcji/grupy dany przedmiot 308 należy, a także urządzenie sortujące 304 do sortowania przedmiotów 308 na podstawie decyzji zespołu klasyfikującego 303. Sortowany przedmiot 308 może, na przykład, być przeznaczony do ponownego wprowadzenia do obiegu i/lub stosownego dalszego przetwarzania.

Dla każdego przedmiotu 308, zespół klasyfikujący 303 określa, do której grupy on należy, na podstawie danych/informacji otrzymanych z urządzenia czujnikowego 302, korzystnie w postaci zmierzonego promieniowania gamma, na przykład, liczby zarejestrowanych kwantów i ich energii dystrybucji.

Alternatywnie, układ zawiera jeden bądź więcej kolejnych czujników, a zespół klasyfikujący 303 jest dalej dostosowany do otrzymywania i przetwarzania danych pochodzących z takich źródeł. Kolejny(-e) czujnik(i) są, na przykład, czujnikami do pomiaru temperatury, pomiaru strumienia neutronów w przestrzeni pomiarowej, gęstości promieniowania gamma przedmiotów, komórek korygujących, czujnikami tworzenia obrazu (na przykład obraz - kamera telewizyjna + urządzenie wprowadzania i zapisywania obrazów), skanery promieniowania X do tworzenia obrazu czy innego typu czujniki (nie pokazane).

Zgodnie z jednym z korzystnych przykładów wykonania, zespół klasyfikujący 303 jest dostosowany do obliczania koncentracji odpowiednich pierwiastków, które mogą pojawić się na podstawie oszacowania ilości próbkowanej. Jeżeli dany materiał próbki zawiera dobrze zdefiniowaną koncentrację wodoru, na przykład wody, tworzywa sztucznego czy drewna, to oszacowanie może być dostarczone poprzez użycie ubogiego w wodór spowalniacza, który umożliwia prawie bezpośredni pomiar zawartości wodoru w przedmiocie, na podstawie którego oszacowanie ilości przedmiotu (na przykład ilości drewna) w przestrzeni odczytu mogłoby być określone z użyteczną dokładnością. Oszacowana ilość przedmiotu może następnie być użyta do oszacowania bieżącej koncentracji pierwiastków. Ogólnie, oszacowanie ilości materiału próbki w tej przestrzeni pomiarowej jest zapewnione na podstawie promieniowania gamma pierwiastka, na przykład wodoru, aluminium, krzemu czy żelaza, obecnego w materiale próbki w znanej koncentracji.

Układ decyzyjny jest wyjaśniony i ujawniony szczegółowo w odniesieniu do fig. 4.

Mechanizm przenośnika 301 jest zdolny do przemieszczania do przodu przedmiotów 308 za pomocą taśmy przenośnika, taśmy obrotowej i tym podobnych, mechanizmów popychających czy

PL 208 399 B1 ciągnących, przenośnika pneumatycznego i tym podobnych, mechanizmów przewiązujących czy prowadzących (włączając układy automatyczne) i tak dalej.

Urządzenie sortujące 304 jest, na przykład, zrealizowane jako taśma czy mechanizm prowadzący (na przykład urządzenie lejowe), który zmienia kierunek, jako wypychacz z ramieniem czy dysza powietrzna czy innego czynnika, mechanizm przewiązujący (włączając układy automatyczne) i tak dalej.

W jednym korzystnym przykładzie wykonania, gdzie mechanizm przenośnika 301 jest mechanizmem przewiązującym (włączając automat), mechanizm przenośnika 301 i urządzenie sortujące 304 jest jednym i tym samym.

Fig. 4 przedstawia korzystny przykład wykonania zespołu klasyfikującego 303, według wynalazku, zawierającego jeden lub więcej mikroprocesorów 402 i/lub jedną lub więcej procesorów cyfrowych 406, jednostkę pamięci 403 i elementy odbierające/wysyłające 404 sygnały połączone poprzez wspólną szynę adresową 405 danych. Mikroprocesor(y) 402 i/lub pewna liczba procesorów cyfrowych 406 oddziałuje z jednostką pamięci 403 i elementami odbierającymi/wysyłającymi 404 sygnały. Elementy odbierające/wysyłające 404 sygnały są odpowiedzialne za komunikację z wieloma dostępnymi czujnikami, włączając urządzenie czujnikowe 302 i interfejsy użytkownika, jeśli istnieją. Komunikacja pomiędzy zespołem klasyfikującym 303 i jednostkami zewnętrznymi takimi jak urządzenie czujnikowe 302, urządzenie sortujące 304 i tak dalej, może być prowadzone, na przykład, za pomocą IrDa, Bluetooth, IEEE 802.11, bezprzewodowej sieci lokalnej LAN i tak dalej, ale może również być prowadzone za pomocą konwencjonalnych połączeń stałych. Jednostka pamięci 403 może przechowywać istotne informacje takie, jak wyspecjalizowany program komputerowy i zmienne klasyfikujące, dane kalibracyjne, algorytmy przetwarzania i tak dalej. Jednostka pamięci 403, korzystnie, zawiera jednostki nietrwałej i/lub trwałej pamięci takie, jak ROM, RAM, pamięć magnetyczna, pamięć optyczna i ich kombinacje.

Przetwarzanie danych może również być zrealizowane w jednym pojedynczym wielofunkcyjnym procesorze. Użycie wielofunkcyjnych procesorów zamiast wyspecjalizowanych procesorów cyfrowych może być korzystne w przypadku niektórych przykładów wykonania. Chociaż procesory cyfrowe są wyjątkowo wygodne do prowadzenia obliczeń sygnałów w układzie, większość korzystnych przykładów wykonania również wymaga mikroprocesora do innych zadań takich, jak zarządzanie pamięcią, porozumiewania z użytkownikiem i tak dalej. Dlatego, może być korzystnym użycie wielofunkcyjnego procesora, który jest zdolny do przetwarzania zadań wszystkich wspomnianych typów dla zmniejszenia tym samym liczby elementów składowych u dla zminimalizowania zużycia mocy i kosztów produkcji, i tak dalej. Zmniejszenie liczby procesorów do jednego będzie również oznaczało, że mniej zestawów instrukcji będzie obrabianych podczas przetwarzania w jednostce klasyfikującej.

Dane z analizy PGNAA są w postaci widma promieniowania gamma i, korzystnie, wykorzystywana jest różnica pomiędzy widmem odniesienia zarejestrowanym przy pustej przestrzeni pomiarowej (przechowywanym w jednostce pamięci 403, a odpowiednim widmem dostarczonym poprzez urządzenie czujnikowe. Ta różnica jest przetwarzana przez mikroprocesor 402 i elementy odbierające/wysyłające 404 w celu określenia klasy dla odpowiedniego przedmiotu.

Korzystnie, pomiarowy/czujnikowy sygnał 306 z detektora zawiera widmo promieniowania gamma na pomiar (alternatywnie możliwe jest uśrednienie wielu widm w celu redukcji szumu). Takie widmo zawiera, na przykład, 1024 liczby całkowite, przy czym widmo przedstawia liczbę zarejestrowanych zdarzeń (na przykład natężenia promieniowania gamma) w danym zakresie fotonów-energii (patrz, na przykład, Figura 5). Obserwowane wzory/profile są specyficzne dla pojedynczych pierwiastków. W przypadku, gdy wiele pierwiastków jest obecnych w przestrzeni pomiarowej, zostanie zsumowany wzór/profil dla każdego pierwiastka, korzystnie do względnej ilości odpowiedniego pierwiastka i bezwzględnej czułości aparatury względem tego.

Ze względu na to, że zwykle zawsze pojawiają się delikatne zmiany w wewnętrznym wzmacnianiu detektora, pojawią się przesunięcia obserwowanego widma. Aby temu zaradzić, przeprowadzona jest korekta na podstawie zidentyfikowanej znanej stałej i niezmiennych wartości szczytowych. Ponadto, pomiar jest poprawiony w przypadku stłumienia źródła neutronów podczas pomiarów.

Zgodnie z korzystnym przykładem wykonania, widma są rozdzielane na mniejszą liczbę okien dla ograniczenia liczby zmiennych i zredukowania przypadkowych szumów.

Rozdzielanie okien obejmuje redukcję szumów przy jednoczesnym zachowywaniu takiej ilości wielowymiarowego sygnału jak to możliwie. W przeciwieństwie do tego, rozdzielanie na kilka okien redukuje większość szumów podczas, gdy wiele okien zachowuje większość sygnału wielowymiaroPL 208 399 B1 wego. Ze względu na to, że oba pomiary są krytyczne dla dobrej analizy danych, ważne jest określenie optymalnej liczby okien. Optymalna liczba i pozycja okien zależą od odpowiedniego zadania czyli, który zestaw możliwych pierwiastków ma być analizowany w odpowiednim korzystnym przykładzie wykonania. Ogólnym przykładem rozdzielania widma z 1024 liczbami całkowitymi jest rozdzielanie na 10 okien pokrywających pole promieniowania gamma 2-10 MeV.

Alternatywnie, inne sposoby są zastosowane dla rozpoznania ilości pierwiastków zawartych w danym przedmiocie. Te sposoby mogą wykorzystywać, na przykład, sieci neuronowe, inne procedury rozpoznawania wzorca i tak dalej.

Fig. 5 przedstawia przykłady widm PGNAA. Widmo ukazuje rozkład energii promieniowania gamma względem natężenia danej energii, przy czym oś pozioma widma jest podzielona na 1024 kanałów tak, że każdy kanał odpowiada 10 KeV, a liczba zarejestrowanych zapisów na sekundę w odpowiednim kanale jest ukazana na osi pionowej widma. Tak wię c, szczyt wokół kanał u 225 odpowiada energii promieniowania gamma 2.25 MeV.

• Widmo 1 501 przedstawia sygnał detektora z pustej przestrzeni pomiarowej. Wystający szczyt wokół 2.25 MeV jest spowodowany poprzez natychmiastowe promieniowanie gamma ze schwytanych neutronów w wodorze w przybliżeniu 30-kilowym ciężkim spowalniaczu z polietylenu. Niskie sygnały pierwotnie składają się z rozproszonego promieniowania z tego szczytu.

• Zakres energii od 2.5 MeV do 10 MeV, jak widać, zawiera tylko bardzo mały sygnał. Ten bardzo ważny zakres sygnałów jest zwiększony w widmie 2 502.

• Widma 3, 4, 5 i 6 503, 504, 505, 506 przedstawiają w samym widoku przekrojowym i zakresie energii różnice dla pustej przestrzeni pomiarowej i odpowiednio 299 g PCV, 234,7 g miedzi, 27,4 g chromu czy 31,8 g arsenu w obrębie przestrzeni pomiarowej. Tak więc, te widma reprezentują typowe sygnały pomiarowe, w których wartości szczytowe obserwowane na widmach są charakterystyczne dla badanych pierwiastków.

Dla każdej substancji Cu, Cr, Ar i CI pomiary były przeprowadzone na wielu przedmiotach modelowych, przy czym jedynym znaczącym emitującym sygnały pierwiastkiem był jeden ze wspomnianych pierwiastków. Następnie, poprzez wielowymiarową analizę regresyjną został obliczony wzór wstępny (funkcja dla oznaczania zawartości) dla każdego z tych pierwiastków. Wzór wstępny został obliczony na podstawie całkowitej sekwencji pomiarowej jako, że pierwiastki inne niż te odpowiednie są następnie uważane za zakłócenia.

Wzory wstępne są solidne jako, że są one zdolne, jednocześnie i niezależnie od siebie, do przewidzenia ilości pojedynczych pierwiastków. W określaniu badanych pierwiastków, zostały określone poziomy istotności. Poziomy istotności są współczynnikami obliczeniowymi, które biorą udział w oszacowaniu przetwarzania wielkich zakładów przemysłowych.

Poziomy istotności są określone jako stosunek pomiędzy wielkością sygnału i odchyleniem standardowym tła. Sygnał jest określony na podstawie różnicy pomiędzy średnią wzorów wstępnych dla przedmiotu odniesienia, a wszystkimi próbkami. Jeśli idzie o standardowe odchylenie tła, to używany jest ten obserwowany dla wszystkich próbek bieżącego wzoru wstępnego.

Na podstawie kalibracji - w obecnym przypadku rozumianym jako ustalenie przepisu na to, jak sygnał pomiarowy jest konwertowany na klasyfikację - układ określa i sortuje przedmiot w obrębie danej kategorii. Kalibracja jest przeznaczona do poszukiwania zdolności do klasyfikowania nowych danych pomiarowych. Jeśli układ jest niezdolny do identyfikowania różnicy niezbędnej do klasyfikacji względem bliskich klas, to ta kalibracja może skutkować negatywną akceptacją, tym samym układ jest zdolny do, na przykład, raportowania, do których przedmiotów czy klas odnosi się problem. Te przedmioty mogą następnie opcjonalnie być poddane ponownemu pomiarowi, albo problem z klasyfikacją może być ponownie sformułowany z tym skutkiem, że klasy przedmiotów, z których rozróżnieniem układ ma problemy są łączone.

Odnosi się to do wszystkich klas przedmiotów, w których bardziej wyczerpująca kalibracja, to jest więcej przedmiotów, więcej pierwiastków, więcej pomiarów, i tak dalej, będzie najskuteczniej zwiększać poziomy istotności. Znajdzie to zastosowanie w szczególności do arsenu, gdzie określenie wyraźnie cierpi z powodu braku informacji o widmie i ulepszonej eliminacji interferencji.

Dzięki wysokiemu przekrojowi czynnemu na pochłanianie i charakterystycznemu widmu emisyjnemu CI w połączeniu z zawartością chloru w PCV stanowiącą typowo około dwukrotną wielkość zawartości pierwiastków szukanych w ciśnieniowo impregnowanym drewnie, bezdotykowe sortowanie tworzyw sztucznych w odłamkach zawierających PCV i wolnych od PVC, odpowiednio, będzie uważane jako stanowiące technologię, która mogłaby być zaimplementowana w układzie, według wynalaz10

PL 208 399 B1 ku. Tak więc, sortowanie przepływów odpadów innych typów mogłoby również skorzystać z obecnego wynalazku.

Automatyczna kategoryzacja jest istotnym elementem przy konstruowaniu urządzenia z samo kalibrującą i przyjazną dla użytkownika platformą analizującą, przy czym takie urządzenie jest zdolne do kalibracji za pomocą zestawu przedmiotów, które w połączeniu reprezentują rozpraszanie, które może pojawić się podczas pomiaru. W następstwie wielu kompletnych pomiarów próbnych układ postępuje zgodnie z proponowanym kluczem sortowania, który jest interaktywnie oczyszczany przy współpracy z operatorem.

Przykłady automatycznej kalibracji zawierają tak zwaną analizę grupowania dokonaną na pięciowymiarowym zestawie danych składających się ze wzorów wstępnych dla Cu, Cr, As, CI i B.

Analiza grupowania jest techniką do ustalania wielu punktów w kawałku drewna, przy czym te punkty, które są najbliższe jeden drugiemu są najbliższe w drewnie. Analiza grupowania z góry zakłada, że dla każdego punktu, usytuowanie jest powiązane z n-wymiarową przestrzenią, oraz że ta przestrzeń jest powiązana z kodem odległości, przy czym pojęcie „odległość ma znaczenie. Ta analiza jest dokonana poprzez identyfikację dwóch najbardziej zbliżonych punktów w zestawie danych. Są one zastępowane i tworzą węzeł, do którego przypisane jest położenie połowy odległości. Teraz, węzeł zastępuje dwa oryginalne punkty w zestawie danych. Proces jest powtarzany dopóki pozostanie tylko jeden węzeł.

Claims (24)

1. Układ automatycznego sortowania przedmiotów, który zawiera mechanizm przenośnika, podający co najmniej jeden przedmiot do urządzenia sortującego, oraz urządzenie czujnikowe mające usytuowanie, przy którym przenoszone przez mechanizm przenośnika przedmioty są umieszczone w obrę bie przestrzeni pomiarowej, przy czym z urzą dzeniem czujnikowym i z urzą dzeniem sortuj ą cym jest połączony zespół klasyfikujący odbierający elektryczny czujnikowy sygnał z urządzenia czujnikowego oraz emitujący sygnał sterujący do urządzenia sortującego dla sortowania przenoszonych przedmiotów, znamienny tym, że urządzenie czujnikowe (302), którego działanie jest oparte na Analizie Aktywacyjnej Natychmiastowego Promieniowania Gamma-Neutronowego (PGNAA), zawiera źródło (2) emitowania neutronów i spowalniacz (4) emitowanych neutronów otaczający źródło (2) neutronów i przestrzeń pomiarową (6), oraz usytuowany w przestrzeni pomiarowej (6) detektor (8) do wykrywania promieniowania gamma emitowanego przez przedmiot (308) pod działaniem strumienia neutronów o danej energii dystrybucji, oraz do generowania elektrycznego sygnału (306) na podstawie wykrytego promieniowania przedmiotu (308), przy czym sygnał (306) stanowi podstawę dla generowanego sygnału sterującego (307).

2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że urządzenie czujnikowe (302) zawiera usytuowany pomiędzy źródłem (2) neutronów i przestrzenią pomiarową (6) i/lub pomiędzy detektorem (8) i przestrzenią pomiarową (6), ekran (3) promieniowania gamma i/lub przesłonę (10) neutronów.

3. Układ według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że urządzenie czujnikowe (302) zawiera ekran (5) promieniowania gamma mający usytuowanie wokół źródła (2) neutronów, przy którym bezpośrednie promieniowanie gamma ze źródła (2) neutronów do detektora (8) jest minimalne.

4. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że układ stanowi układ do sortowania odpadów płynnych.

5. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że jest układem bezkontaktowego wykrywania przedmiotu (308).

6. Układ według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że podstawę dla oszacowania ilości materiału próbki w przestrzeni pomiarowej (6) stanowi promieniowanie gamma pierwiastka z grupy zawierającej wodór, aluminium, krzem i żelazo, obecnego w materiale próbki w znanej koncentracji.

7. Układ według zastrz. 1 albo 2, albo 3, znamienny tym, że pierwotnie w urządzeniu czujnikowym (302) spowalniaczem jest materiał węglowy.

8. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że zespół klasyfikujący (303) zawiera elementy do obliczania współczynników wagowych wielu sum wagowych ustalonych za pomocą wielowymiarowej analizy danych, kalibracji czy metody iteracyjnej, przy czym ulepszony zestaw współczynników wagowych stanowi wynik oczyszczania przyrostowego, a ponadto układ jest dostosowany do otrzymywania pomiarów przedmiotów o znanej klasyfikacji.

PL 208 399 B1

9. Układ według zastrz. 8, znamienny tym, że podstawę dla sygnału sterującego (307) jednostki klasyfikującej (303) stanowią sygnały zawierające współczynniki wagowe i czujnikowy sygnał (306).

10. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że analiza grupowania stanowi etap w automatycznym generowaniu propozycji do kategoryzowania przedmiotów próbek na podstawie wzorów w danych pomiarowych odpowiadających tym przedmiotom.

11. Układ według zastrz. 1 albo 9, znamienny tym, że czujnikowy sygnał (306) zawiera widmo promieniowania gamma reprezentujące zarejestrowane natężenie promieniowania gamma w danym zakresie fotonów/energii.

12. Układ według zastrz. 1 albo 8, znamienny tym, że podstawę dla sygnału sterującego (307) stanowi różnica pomiędzy czujnikowym sygnałem (306) i wcześniej określonym widmem odniesienia uzyskanym z pustej przestrzeni pomiarowej (6), przy czym sygnał sterujący (307) jest przechowywany w jednostce pamięci (403).

13. Sposób automatycznego sortowania przedmiotów, w którym przed podaniem co najmniej jednego przedmiotu do urządzenia sortującego, umieszcza się przedmioty w obszarze początkowo określonej przestrzeni pomiarowej urządzenia czujnikowego, po czym wysyła się z urządzenia czujnikowego elektryczny sygnał zwierający dane pomiarowe, który odbiera się w zespole klasyfikującym, a następnie generuje się i emituje sygnał sterujący do urządzenia sortującego, za pomocą którego sortuje się przenoszone przedmioty na podstawie sygnału sterującego, znamienny tym, że z urządzenia czujnikowego (302) emituje się neutrony ze źródła (2) neutronów, po czym spowalnia się emitowane neutrony za pomocą spowalniacza (4), otaczającego źródło (2) neutronów i przestrzeń pomiarową (6) w urządzeniu czujnikowym (302), a następnie wykrywa się, na podstawie Analizy Aktywacyjnej Natychmiastowego Promieniowania Gamma-Neutronowego (PGNAA), przy użyciu detektora (8) urządzenia czujnikowego (302), promieniowanie gamma emitowane z przedmiotu (308) poddanego działaniu strumienia neutronów o danej energią dystrybucji w obrębie przestrzeni pomiarowej (6), po czym na podstawie sygnału (306) w urządzeniu czujnikowym (302) wytwarza się sygnał (306), a następnie sygnał sterujący (307).

14. Sposób według zastrz. 13, znamienny tym, że przy użyciu ekranu promieniowania gamma (3) i/lub ekranu neutronów (10) urządzenia czujnikowego (302) minimalizuje się przepływ neutronów termicznych do detektora, przy czym ekran promieniowania gamma (3) umieszcza się pomiędzy źródłem (2) i przestrzenią pomiarową (6) i/lub pomiędzy detektorem (8) i przestrzenią pomiarową (6).

15. Sposób według zastrz. 13 albo 14, znamienny tym, że w urządzeniu czujnikowym (302) minimalizuje się bezpośrednie promieniowanie gamma ze źródła (2) neutronów do detektora (8) ekranu promieniowania gamma (5) usytuowanego wokół źródła (6) neutronów.

16. Sposób według zastrz. 13, znamienny tym, że sortuje się przepływ odpadów.

17. Sposób według zastrz. 13, znamienny tym, że wykrywanie przedmiotu (308) przeprowadza się bezkontaktowo.

18. Sposób według zastrz. 13, znamienny tym, że oszacowanie ilości materiału próbki w tej przestrzeni pomiarowej (6) wykonuje się na podstawie promieniowania gamma pierwiastka z grupy obejmującej wodór, aluminium, krzem i żelazo, obecnego w materiale próbki w znanej koncentracji.

19. Sposób według zastrz. 13, znamienny tym, że jako spowalniacz (4) w urządzeniu czujnikowym (302) stosuje się głównie materiał węglowy.

20. Sposób według zastrz. 13, znamienny tym, że odbiera się pomiary przedmiotów (308) o znanej klasyfikacji, przy czym w klasyfikacji stosuje się środki do obliczania współczynników wagowych wielu sum wagowych ustalonych za pomocą wielowymiarowej analizy danych, kalibracji czy metody iteracyjnej, dzięki której w wyniku oczyszczania przyrostowe dostarcza się ulepszony zestaw współczynników wagowych.

21. Sposób według zastrz. 20, znamienny tym, że przy użyciu zespołu klasyfikującego (303), na podstawie sygnałów zawierających współczynniki wagowe i sygnał czujnikowy (306), dostarcza się sygnał sterujący (307).

22. Sposób według zastrz. 13, znamienny tym, że jako etap w automatycznym generowaniu propozycji do kategoryzowania przedmiotów próbnych na podstawie wzoru w danych pomiarowych odpowiadających przedmiotom próbnym, stosuje się analizę grupowania.

23. Sposób według zastrz. 13 albo 21, znamienny tym, że stosuje się sygnał czujnikowy (306) zawierający widmo promieniowania gamma reprezentujące zarejestrowane natężenie promieniowania gamma w danym zakresie fotonów/energii.

PL 208 399 B1

24. Sposób według zastrz. 13-23, znamienny tym, że sygnał sterujący (307) dostarcza się na podstawie różnicy pomiędzy sygnałem czujnikowym (306) i wcześniej określonym widmem odniesienia uzyskanym z pustej przestrzeni pomiarowej (6) i przechowuje się w jednostce pamięci (403).