Hướng dẫn Độ chính xác Phân loại | AISORT

Các chỉ số Phân loại Cốt lõi

Độ tinh khiết (Cấp độ)

Định nghĩa: Tỷ lệ phần trăm của phần chấp nhận là vật liệu mục tiêu được phân loại chính xác.

Công thức: Độ tinh khiết = (Vật liệu mục tiêu được chấp nhận đúng) / (Tổng vật liệu được chấp nhận) × 100%

Ví dụ: Nếu thùng chấp nhận chứa 980kg PET mục tiêu và 20kg chất gây ô nhiễm không phải PET, độ tinh khiết = 980/(980+20) = 98%.

Khi nào quan trọng nhất: Các ứng dụng cấp thực phẩm có giới hạn chất gây ô nhiễm theo quy định (EFSA/FDA); vật liệu giá trị cao mà sự ô nhiễm làm giảm cấp toàn bộ kiện hàng; thông số kỹ thuật có phạt hợp đồng cho mỗi điểm phần trăm dưới độ tinh khiết mục tiêu.

Tỷ lệ Thu hồi (Sản lượng)

Định nghĩa: Tỷ lệ phần trăm vật liệu mục tiêu trong nguyên liệu đầu vào được định hướng đúng vào phần chấp nhận.

Công thức: Tỷ lệ thu hồi = (Vật liệu mục tiêu được chấp nhận đúng) / (Tổng vật liệu mục tiêu trong nguyên liệu đầu vào) × 100%

Ví dụ: Nếu nguyên liệu đầu vào chứa 1.000kg PET mục tiêu và 980kg được đưa vào chấp nhận, tỷ lệ thu hồi = 980/1.000 = 98%. 20kg bị thiếu đã bị đẩy ra sai vào phần loại bỏ (âm tính giả).

Khi nào quan trọng nhất: Vật liệu mục tiêu giá trị cao mà mỗi điểm phần trăm tỷ lệ thu hồi bị mất trực tiếp làm giảm doanh thu; các ứng dụng phân loại tích cực nơi mục tiêu là trích xuất giá trị tối đa từ dòng hỗn hợp.

Sự đánh đổi giữa Độ tinh khiết và Tỷ lệ Thu hồi

Độ tinh khiết và tỷ lệ thu hồi đánh đổi lẫn nhau. Tăng ngưỡng phóng thích để loại bỏ nhiều chất gây ô nhiễm hơn cũng phóng thích nhiều vật liệu mục tiêu hơn (giảm tỷ lệ thu hồi). Nới lỏng ngưỡng để thu giữ nhiều vật liệu mục tiêu hơn cũng cho phép nhiều chất gây ô nhiễm đi qua (giảm độ tinh khiết). Điểm vận hành tối ưu phụ thuộc vào giá trị kinh tế của độ tinh khiết so với tỷ lệ thu hồi cho ứng dụng cụ thể.

Chế độ Vận hành	Độ tinh khiết	Tỷ lệ Thu hồi	Phù hợp nhất cho
Ưu tiên độ tinh khiết	Tối đa có thể đạt được	80-90%	rPET cấp thực phẩm, vật liệu cấp dược phẩm, yêu cầu độ tinh khiết theo hợp đồng
Cân bằng	95-98%	90-95%	Hầu hết các ứng dụng tái chế thương mại; rPET cấp chai; thu hồi nhựa kỹ thuật
Ưu tiên tỷ lệ thu hồi	85-92%	95-99%	Mục tiêu giá trị thấp nơi khối lượng quan trọng hơn độ tinh khiết; tiền tập trung trước khi phân loại thứ cấp; tiền tập trung khai thác mỏ

Các yếu tố Ảnh hưởng đến Độ chính xác Phân loại

Trình bày Nguyên liệu Đầu vào

Yếu tố có thể kiểm soát duy nhất trong độ chính xác phân loại là cách vật liệu được trình bày với các cảm biến. Máy phân loại chỉ có thể phân loại những gì nó nhìn thấy:

• Đơn lớp so với đa lớp: Vật liệu phải được trải thành một lớp duy nhất trên máng trượt. Các hạt chồng lên nhau che khuất nhau khỏi cảm biến. Trình bày đơn lớp thường giới hạn thông lượng ở mức 0.5-1.5 t/h mỗi mét chiều rộng máng (phụ thuộc vào vật liệu).
• Khoảng cách hạt: Các hạt phải được tách đủ để hệ thống phóng thích nhắm vào từng vật phẩm riêng lẻ. Nếu hai hạt đi qua vùng phát hiện quá gần nhau, một lần kích hoạt van có thể đẩy cả hai — một hạt tốt và một chất gây ô nhiễm cùng nhau.
• Tốc độ và góc máng: Tốc độ máng nhanh hơn làm tăng thông lượng nhưng giảm thời gian trong vùng phát hiện, có khả năng làm giảm độ chính xác phân loại. Góc dốc hơn cải thiện sự phân tách nhưng tăng vận tốc hạt tại điểm phát hiện.
• Bụi và hạt mịn: Các hạt mịn phủ lên cửa sổ cảm biến, tán xạ ánh sáng và tạo tín hiệu giả. Sàng lọc trước vật liệu để loại bỏ phần <2mm cải thiện cả độ chính xác phát hiện và khoảng thời gian bảo trì cảm biến.

Độ phân giải Cảm biến

Độ phân giải cảm biến xác định kích thước đặc điểm tối thiểu có thể phát hiện:

• Độ phân giải không gian: Kích thước điểm ảnh tại mặt phẳng vật liệu. Thông thường 0.1-1.0mm/pixel đối với máy phân loại quang học. Các điểm ảnh nhỏ hơn phát hiện các chất gây ô nhiễm nhỏ hơn nhưng tăng khối lượng dữ liệu và yêu cầu xử lý.
• Độ phân giải quang phổ: Số lượng dải bước sóng (đối với hệ thống siêu quang phổ). Nhiều dải hơn = phân biệt vật liệu tốt hơn nhưng chi phí cao hơn và xử lý chậm hơn.
• Độ phân giải thời gian: Tốc độ quét (Hz). Phải đủ nhanh để các hạt không di chuyển quá một điểm ảnh giữa các lần quét. Ở tốc độ băng tải 3 m/s với điểm ảnh 0.2mm, tốc độ quét tối thiểu là 15.000 Hz.

Hiệu suất Hệ thống Phóng thích

Hệ thống phóng thích — thường là một mảng các van khí nén tốc độ cao — phải loại bỏ vật lý các chất gây ô nhiễm được xác định bởi các cảm biến:

• Khoảng cách van: Khoảng cách giữa các van liền kề. Khoảng cách nhỏ hơn = nhắm phóng thích chính xác hơn. Điển hình: khoảng cách 6-25mm, với khoảng cách mịn hơn cho các ứng dụng hạt nhỏ như phân loại mảnh vụn.
• Thời gian đáp ứng van: Thời gian từ tín hiệu phát hiện đến khi van mở hoàn toàn. Điển hình: 0.5-2.0 ms. Ở vận tốc hạt 3 m/s, độ trễ 1ms có nghĩa là luồng khí đập vào 3mm phía sau điểm dự định.
• Thời gian chu kỳ van: Thời gian tối thiểu giữa các lần kích hoạt liên tiếp. Det