分选精度 | AISORT

技术指南

理解分选精度：纯度、回收率与效率指标

分选精度是任何光学分选机的关键性能指标——但“精度”在不同语境下含义不同。一台达到98%纯度与85%回收率的分选机，与另一台达到95%纯度与98%回收率的分选机，其运行方式截然不同，尽管两者都可能被描述为“高精度”。理解这些指标之间的区别，对于指定设备、评估供应商声明以及优化生产线性能至关重要。

定义：在合格品部分中，被正确分类的目标物料所占的百分比。

公式：纯度 = （正确接收的目标物料） / （接收物料总量） × 100%

示例：如果合格品仓包含980公斤目标PET和20公斤非PET污染物，则纯度 = 980/(980+20) = 98%。

最关键的场合：污染物限量受法规监管（如EFSA/FDA）的食品级应用；污染会导致整包降级的高价值物料；合同中对低于目标纯度的每个百分点有罚款约定的规格要求。

定义：进料中目标物料被正确导向合格品部分的百分比。

公式：回收率 = （正确接收的目标物料） / （进料中目标物料总量） × 100%

示例：如果进料包含1,000公斤目标PET，980公斤进入合格品，则回收率 = 980/1,000 = 98%。缺失的20公斤被错误地喷吹至不合格品部分（假阴性）。

最关键的场合：每损失一个百分点的回收率都会直接导致收入减少的高价值目标物料；目标是从混合物料流中提取最大价值的正选分选应用。

纯度与回收率相互制约。提高喷吹阈值以去除更多污染物，也会喷出更多目标物料（降低回收率）。降低阈值以捕获更多目标物料，也会让更多污染物通过（降低纯度）。最佳操作点取决于具体应用中纯度与回收率的经济价值。

操作模式	纯度	回收率	最佳应用场景
纯度优先	最大可达	80-90%	食品级rPET、医药级材料、合同规定的纯度要求
均衡模式	95-98%	90-95%	大多数商业回收应用；瓶级rPET；工程塑料回收
回收率优先	85-92%	95-99%	数量比纯度更重要的低价值目标物料；二次分选前的预富集；采矿预富集

分选精度中一个最可控的因素是物料如何呈现给传感器。分选机只能对其可见的物料进行分类：

单层 vs. 多层：物料必须铺展成单层通过滑槽。重叠的颗粒会相互遮挡传感器。单层呈现通常限制处理量为每米滑槽宽度0.5-1.5吨/小时（取决于物料）。
颗粒间距：颗粒必须充分分离，以便喷吹系统能瞄准单个物体。如果两个颗粒通过检测区时距离太近，单个阀门的一次喷吹可能将两者同时吹出——一个合格颗粒与一个污染物一起被吹走。
滑槽速度与角度：更快的滑槽速度会提高处理量，但会减少在检测区的时间，可能降低分类精度。更大的角度有利于单层分离，但会增加颗粒在检测点的速度。
粉尘与细屑：细屑会覆盖传感器窗口，散射光线，并产生虚假信号。预先筛除<2mm的细粒级物料可以提高检测精度并延长传感器维护间隔。

传感器分辨率决定了可检测的最小特征尺寸：

空间分辨率：物料平面的像素尺寸。光学分选机通常为0.1-1.0毫米/像素。更小的像素可以检测更小的污染物，但会增加数据量和处理需求。
光谱分辨率：波长带的数量（针对高光谱系统）。更多波段 = 更好的物料区分能力，但成本更高，处理速度更慢。
时间分辨率：扫描速率（赫兹）。必须足够快，以确保颗粒在扫描间隔内的移动不超过一个像素。在3米/秒的带速和0.2毫米像素下，最低扫描速率为15,000赫兹。

喷吹系统——通常由一组高速气动阀组成——必须物理性地移除传感器识别出的污染物：