一種片煙煙箱密度偏差檢測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種片煙煙箱密度偏差檢測系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集單元和數(shù)據(jù)分析單元，所述數(shù)據(jù)采集單元的輸出端與所述數(shù)據(jù)分析單元的輸入端連接；數(shù)據(jù)采集單元包括支架、光電管、微波發(fā)射探頭、微波接收探頭、上導(dǎo)軌、下導(dǎo)軌、限位開關(guān)、連接桿、可編程邏輯控制器、伺服電機(jī)和工控機(jī)。所述片煙煙箱密度偏差檢測系統(tǒng)操作方便，維護(hù)少；檢測速度快，檢測精確度高；不影響正常生產(chǎn)、安裝方便，具有很大的實(shí)用價(jià)值。
【專利說明】一種片煙煙箱密度偏差檢測系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及基于微波原理的檢測系統(tǒng)，尤其是涉及一種煙葉復(fù)烤加工中片煙煙箱的密度偏差微波檢測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]片煙煙箱密度偏差的檢測對于煙葉復(fù)烤行業(yè)越來越重要，如果控制不好，會(huì)導(dǎo)致煙箱內(nèi)溫度及水分?jǐn)U散不一致，導(dǎo)致煙箱霉變或者自燃。同時(shí)密度偏差過大時(shí)，局部可致煙葉壓油現(xiàn)象，造成不可挽回的經(jīng)濟(jì)損失。目前國際國內(nèi)整個(gè)復(fù)烤行業(yè)對于片煙的裝箱密度偏差的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是基于9孔取樣法，計(jì)算9孔樣品重量的偏差系數(shù)，公式如下:DVR=(SD/W)χ100%，其中W為9個(gè)樣品的平均重量，SD為9個(gè)樣品重量的重量標(biāo)準(zhǔn)偏差，DVR為煙箱密度偏差。傳統(tǒng)的檢測方法是9點(diǎn)取樣進(jìn)行離線檢測，這樣的方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力，根據(jù)現(xiàn)場生產(chǎn)的情況，每天只能抽查2?4包，無法對每包進(jìn)行檢測。而在線檢測通常是通過電離輻射法進(jìn)行的，由于X射線的輻射危害，同時(shí)電離輻射法需要使煙箱停止檢測，終止了流水線的流程，檢測時(shí)間約為60秒，在高速出箱時(shí)不能做到每包檢測，另外電離輻射法需要采集3個(gè)探頭進(jìn)行列檢測，需要停止檢測3次以取得9個(gè)孔的位置數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，因此，電離輻射法的使用范圍受到了很大程度的限制。
[0003]中國專利201110225769.X公開了一種煙葉裝箱密度偏差壓力檢測方法及其檢測裝置，該檢測裝置設(shè)有至少一套數(shù)據(jù)采集裝置和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集裝置與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)連接；數(shù)據(jù)采集裝置設(shè)有壓頭、取樣器、壓力傳感器和數(shù)據(jù)采集卡，取樣器固定在壓力傳感器上，取樣器內(nèi)嵌在壓頭內(nèi)，取樣器的端面高于壓頭，壓力傳感器與數(shù)據(jù)采集卡連接，壓力傳感器和數(shù)據(jù)采集卡固定在壓頭上表面，所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的輸入端口與數(shù)據(jù)采集卡電信號輸出端連接。該裝置雖然克服了傳統(tǒng)技術(shù)的一些缺陷，例如能進(jìn)行在線檢測，同時(shí)消除了電離輻射的有害影響，但其缺陷也是很明顯的，即操作不方便，進(jìn)行檢測會(huì)影響煙葉的傳輸速度，從而影響生產(chǎn)效率，另外利用壓力傳感器的誤差較大，檢測設(shè)備需要經(jīng)常維護(hù)。因此市場需要一種操作簡便、檢測精確度高的片煙煙箱密度偏差檢測系統(tǒng)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種操作方便，維護(hù)少；檢測速度快，檢測精確度高；不影響正常生產(chǎn)的安裝方便的片煙煙箱密度偏差檢測系統(tǒng)。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種片煙煙箱密度偏差檢測系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集單元和數(shù)據(jù)分析單元，所述數(shù)據(jù)采集單元的輸出端與所述數(shù)據(jù)分析單元的輸入端連接；所述數(shù)據(jù)采集單元包括:
[0006]用于安裝部件的支架；
[0007]用于感應(yīng)信號的光電管，所述的光電管有三個(gè)，均勻設(shè)置在所述支架的頂端中央，分別是I號光電管、2號光電管和3號光電管，所述I號光電管和3號光電管之間的距離小于煙箱的寬度；[0008]用于檢測的微波發(fā)射探頭和微波接收探頭；
[0009]用于分別活動(dòng)設(shè)置所述微波發(fā)射探頭和微波接收探頭的上導(dǎo)軌和下導(dǎo)軌，所述上導(dǎo)軌和下導(dǎo)軌分別設(shè)置在所述支架的上下端，煙箱輸送軌道位于所述上導(dǎo)軌和下導(dǎo)軌之間，所述上導(dǎo)軌和/或下導(dǎo)軌的兩端分別設(shè)有兩個(gè)限位開關(guān)；
[0010]用于使所述上導(dǎo)軌上的微波發(fā)射探頭和所述下導(dǎo)軌上的微波接收探頭能夠產(chǎn)生聯(lián)動(dòng)的連接所述上導(dǎo)軌和下導(dǎo)軌的連接桿；
[0011]用于傳送光電管感應(yīng)信號的PLC (可編程邏輯控制器)；
[0012]用于提供動(dòng)力的伺服電機(jī)，其與所述連接桿的一端連接；和
[0013]用于控制的工控機(jī)。
[0014]優(yōu)選地，所述微波發(fā)射探頭的微波輻射功率為5?7毫瓦，更優(yōu)選地為6毫瓦。
[0015]一種利用上述片煙煙箱密度偏差檢測系統(tǒng)檢測片煙煙箱密度偏差的方法，包括如下步驟:
[0016]片煙煙箱通過輸送軌道勻速運(yùn)動(dòng)，光電管檢測到片煙煙箱到達(dá)后，所述光電管通過PLC向伺服電機(jī)發(fā)出啟動(dòng)信號,啟動(dòng)伺服電機(jī),伺服電機(jī)在瞬間到達(dá)一個(gè)固定速度，通過所述連接桿帶動(dòng)所述微波發(fā)射探頭和微波接收探頭分別沿著所述上導(dǎo)軌和下導(dǎo)軌同時(shí)同步同方向做勻速運(yùn)動(dòng)；
[0017]當(dāng)所述微波發(fā)射探頭、微波接收探頭移動(dòng)到I號光電管對應(yīng)的位置時(shí)，所述I號光電管通過PLC向工控機(jī)發(fā)出采集信號的指令，工控機(jī)控制采集出a點(diǎn)的密度值；
[0018]當(dāng)所述微波發(fā)射探頭、微波接收探頭移動(dòng)到2號光電管對應(yīng)的位置時(shí)，所述2號光電管通過PLC向工控機(jī)發(fā)出采集信號的指令，工控機(jī)控制采集出b點(diǎn)的密度值；
[0019]當(dāng)所述微波發(fā)射探頭、微波接收探頭移動(dòng)到3號光電管對應(yīng)的位置時(shí)，所述3號光電管通過PLC向工控機(jī)發(fā)出采集信號的指令，工控機(jī)控制采集出c點(diǎn)的密度值；
[0020]所述微波發(fā)射探頭和微波接收探頭繼續(xù)做勻速運(yùn)動(dòng)直到碰到導(dǎo)軌一側(cè)的所述限位開關(guān)即開始轉(zhuǎn)向做勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)所述微波發(fā)射探頭、微波接收探頭再次移動(dòng)到3號光電管對應(yīng)的位置時(shí)，所述3號光電管通過PLC向工控機(jī)發(fā)出采集信號的指令，工控機(jī)控制采集出d點(diǎn)的密度值；
[0021]當(dāng)所述微波發(fā)射探頭、微波接收探頭再次移動(dòng)到2號光電管對應(yīng)的位置時(shí)，所述2號光電管通過PLC向工控機(jī)發(fā)出采集信號的指令，工控機(jī)控制采集出e點(diǎn)的密度值；
[0022]當(dāng)所述微波發(fā)射探頭、微波接收探頭再次移動(dòng)到I號光電管對應(yīng)的位置時(shí)，所述I號光電管通過PLC向工控機(jī)發(fā)出采集信號的指令，工控機(jī)控制采集出f點(diǎn)的密度值；
[0023]所述微波發(fā)射探頭和微波接收探頭繼續(xù)做勻速運(yùn)動(dòng)直到碰到導(dǎo)軌另一側(cè)的所述限位開關(guān)即開始轉(zhuǎn)向做勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)所述微波發(fā)射探頭、微波接收探頭再次移動(dòng)到I號光電管對應(yīng)的位置時(shí)，所述I號光電管通過PLC向工控機(jī)發(fā)出采集信號的指令，工控機(jī)控制采集出g點(diǎn)的密度值；
[0024]當(dāng)所述微波發(fā)射探頭、微波接收探頭再次移動(dòng)到2號光電管對應(yīng)的位置時(shí)，所述2號光電管通過PLC向工控機(jī)發(fā)出采集信號的指令，工控機(jī)控制采集出h點(diǎn)的密度值；
[0025]當(dāng)所述微波發(fā)射探頭、微波接收探頭再次移動(dòng)到3號光電管對應(yīng)的位置時(shí)，所述3號光電管通過PLC向工控機(jī)發(fā)出采集信號的指令，工控機(jī)控制采集出i點(diǎn)的密度值；
[0026]然后將上述9點(diǎn)取樣的密度值通過所述數(shù)據(jù)分析單元進(jìn)行分析得出片煙煙箱的密度偏差，由此完成9點(diǎn)取樣的片煙煙箱的密度偏差微波檢測。
[0027]優(yōu)選的，所述片煙煙箱從開始進(jìn)入檢測區(qū)到完全離開檢測區(qū)所用時(shí)間為4?6秒，所述微波發(fā)射探頭和微波接收探頭在每個(gè)位點(diǎn)的檢測時(shí)間少于或等于0.1秒，所述微波發(fā)射探頭和微波接收探頭在兩端限位開關(guān)之間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為1.3?2秒。
[0028]本實(shí)用新型的原理在于:微波穿透固定長度的物體時(shí)，微波會(huì)發(fā)生相位偏移，隨著物體密度的增加，相位偏移的情況越嚴(yán)重。發(fā)射探頭發(fā)射微波，同時(shí)記錄微波的發(fā)射時(shí)間，微波穿透煙箱后，到達(dá)接收探頭，接收探頭根據(jù)接收到微波的時(shí)間，計(jì)算得出相位偏移的大小，然后再乘以相關(guān)系數(shù)，得出煙箱密度值。
[0029]利用本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行片煙煙箱密度偏差檢測具有顯著的優(yōu)點(diǎn)，具體體現(xiàn)如下:針對現(xiàn)場生產(chǎn)環(huán)境改動(dòng)小，不影響正常生產(chǎn)；每包檢測，無須使煙箱停止，不影響正常的出料速度；支架安裝采用可實(shí)時(shí)裝配的鋁型材制作，無焊接、不產(chǎn)生火花(現(xiàn)場為一級防火)，可在正常生產(chǎn)時(shí)安裝完成設(shè)備；操作方便，維護(hù)少；煙箱密度偏差值可作反饋信號進(jìn)行密度的自動(dòng)調(diào)整；微波輻射功率為6毫瓦左右(一般手機(jī)通話時(shí)的輻射功率為120毫瓦)，無輻射污染；檢測速度快，只需要5秒左右。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖1為本實(shí)用新型片煙煙箱密度偏差檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖2為本實(shí)用新型片煙煙箱密度檢測位點(diǎn)的分布示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述，所給實(shí)施例僅是用于說明具體實(shí)施和具有的有益效果，并非用于限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0033]如圖1所示的片煙煙箱密度偏差檢測系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集單元和數(shù)據(jù)分析單元，所述數(shù)據(jù)采集單元的輸出端與所述數(shù)據(jù)分析單元的輸入端連接；所述數(shù)據(jù)采集單元包括:
[0034]用于安裝部件的支架I ;
[0035]用于感應(yīng)信號的光電管，所述的光電管有三個(gè)，均勻設(shè)置在所述支架I的頂端中央，分別是I號光電管21、2號光電管22和3號光電管23，所述I號光電管21和3號光電管23之間的距離小于煙箱的寬度；
[0036]用于檢測的微波發(fā)射探頭31和微波接收探頭32 ；
[0037]用于分別活動(dòng)設(shè)置所述微波發(fā)射探頭31和微波接收探頭32的上導(dǎo)軌41和下導(dǎo)軌42，所述上導(dǎo)軌41和下導(dǎo)軌42分別設(shè)置在所述支架I的上下端，煙箱輸送軌道5位于所述上導(dǎo)軌41和下導(dǎo)軌42之間，所述下導(dǎo)軌42的兩端分別設(shè)有兩個(gè)限位開關(guān)6 ；
[0038]用于使所述上導(dǎo)軌41上的微波發(fā)射探頭31和所述下導(dǎo)軌42上的微波接收探頭32能夠產(chǎn)生聯(lián)動(dòng)的連接所述上導(dǎo)軌41和下導(dǎo)軌42的連接桿7 ；
[0039]用于傳送光電管感應(yīng)信號的PLC ；
[0040]用于提供動(dòng)力的伺服電機(jī)8，其與所述連接桿7的一端連接；和
[0041]用于控制的工控機(jī)9。
[0042]所述微波發(fā)射探頭的微波輻射功率為6毫瓦。
[0043]一種利用上述片煙煙箱密度偏差檢測系統(tǒng)檢測片煙煙箱密度偏差的方法，包括如下步驟:
[0044]片煙煙箱通過輸送軌道5勻速運(yùn)動(dòng)，光電管檢測到煙箱到達(dá)后，所述光電管通過PLC向伺服電機(jī)8發(fā)出啟動(dòng)信號,啟動(dòng)伺服電機(jī)8,伺服電機(jī)8在瞬間到達(dá)一個(gè)固定速度,通過所述鏈接桿7帶動(dòng)所述微波發(fā)射探頭31和微波接收探頭32分別沿著所述上導(dǎo)軌41和下導(dǎo)軌42同時(shí)同步同方向做勻速運(yùn)動(dòng)；
[0045]當(dāng)所述微波發(fā)射探頭31、微波接收探頭32移動(dòng)到I號光電管21對應(yīng)的位置時(shí)，所述I號光電管21通過PLC向工控機(jī)9發(fā)出采集信號的指令，工控機(jī)9控制采集出a點(diǎn)的密
度值；
[0046]當(dāng)所述微波發(fā)射探頭31、微波接收探頭32移動(dòng)到2號光電管22對應(yīng)的位置時(shí)，所述2號光電管22通過PLC向工控機(jī)9發(fā)出采集信號的指令，工控機(jī)9控制采集出b點(diǎn)的密
度值；
[0047]當(dāng)所述微波發(fā)射探頭31、微波接收探頭32移動(dòng)到3號光電管23對應(yīng)的位置時(shí)，所述3號光電管23通過PLC向工控機(jī)9發(fā)出采集信號的指令，工控機(jī)9控制采集出c點(diǎn)的密
度值；
[0048]所述微波發(fā)射探頭31和微波接收探頭32繼續(xù)做勻速運(yùn)動(dòng)直到碰到導(dǎo)軌一側(cè)的所述限位開關(guān)6即開始轉(zhuǎn)向做勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)所述微波發(fā)射探頭31、微波接收探頭32再次移動(dòng)到3號光電管23對應(yīng)的位置時(shí)，所述3號光電管23通過PLC向工控機(jī)9發(fā)出采集信號的指令，工控機(jī)9控制采集出d點(diǎn)的密度值；
[0049]當(dāng)所述微波發(fā)射探頭31、微波接收探頭32再次移動(dòng)到2號光電管22對應(yīng)的位置時(shí)，所述2號光電管22通過PLC向工控機(jī)9發(fā)出采集信號的指令，工控機(jī)9控制采集出e點(diǎn)的密度值；
[0050]當(dāng)所述微波發(fā)射探頭31、微波接收探頭32再次移動(dòng)到I號光電管21對應(yīng)的位置時(shí)，所述I號光電管21通過PLC向工控機(jī)9發(fā)出采集信號的指令，工控機(jī)9控制采集出f點(diǎn)的密度值；
[0051]所述微波發(fā)射探頭31和微波接收探頭32繼續(xù)做勻速運(yùn)動(dòng)直到碰到導(dǎo)軌另一側(cè)的所述限位開關(guān)6即開始轉(zhuǎn)向做勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)所述微波發(fā)射探頭31、微波接收探頭32再次移動(dòng)到I號光電管21對應(yīng)的位置時(shí)，所述I號光電管21通過PLC向工控機(jī)9發(fā)出采集信號的指令，工控機(jī)9控制采集出g點(diǎn)的密度值；
[0052]當(dāng)所述微波發(fā)射探頭31、微波接收探頭32再次移動(dòng)到2號光電管22對應(yīng)的位置時(shí)，所述2號光電管22通過PLC向工控機(jī)9發(fā)出采集信號的指令，工控機(jī)9控制采集出h點(diǎn)的密度值；
[0053]當(dāng)所述微波發(fā)射探頭31、微波接收探頭32再次移動(dòng)到3號光電管23對應(yīng)的位置時(shí)，所述3號光電管23通過PLC向工控機(jī)9發(fā)出采集信號的指令，工控機(jī)9控制采集出i點(diǎn)的密度值。上述煙箱檢測位點(diǎn)示意圖如圖2所示。
[0054]所述片煙煙箱從開始進(jìn)入檢測區(qū)到完全離開檢測區(qū)所用時(shí)間為5秒，所述微波發(fā)射探頭31和微波接收探頭32在每個(gè)位點(diǎn)的檢測時(shí)間為0.08秒，所述微波發(fā)射探頭31和微波接收探頭32在兩端限位開關(guān)6之間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為1.3秒。
[0055]然后將上述9點(diǎn)取樣的密度值通過所述數(shù)據(jù)分析單元進(jìn)行分析得出片煙煙箱的密度偏差，由此完成9點(diǎn)取樣的片煙煙箱的密度偏差微波檢測。[0056]盡管已經(jīng)根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施方案對本實(shí)用新型進(jìn)行了說明，但存在落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)的改動(dòng)、置換以及各種替代等同方案。例如:從以上方案不難得出通過在支架頂端設(shè)置N (N ^ 4)個(gè)光電管，可以完成更多點(diǎn)取樣的片煙煙箱的密度偏差微波檢測，能夠提高精確度。這種更高精確度的檢測裝置及其檢測方法也在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。因此，旨在將所附的權(quán)利要求書解釋為包含落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)的所有這些改動(dòng)、置換以 及各種替代等同方案。
【權(quán)利要求】
1.一種片煙煙箱密度偏差檢測系統(tǒng)，其特征在于:包括數(shù)據(jù)采集單元和數(shù)據(jù)分析單元，所述數(shù)據(jù)采集單元的輸出端與所述數(shù)據(jù)分析單元的輸入端連接；所述數(shù)據(jù)采集單元包括: 用于安裝部件的支架； 用于感應(yīng)信號的光電管，所述的光電管有三個(gè)，均勻設(shè)置在所述支架的頂端中央，分別是I號光電管、2號光電管和3號光電管，所述I號光電管和3號光電管之間的距離小于煙箱的寬度； 用于檢測的微波發(fā)射探頭和微波接收探頭； 用于分別活動(dòng)設(shè)置所述微波發(fā)射探頭和微波接收探頭的上導(dǎo)軌和下導(dǎo)軌，所述上導(dǎo)軌和下導(dǎo)軌分別設(shè)置在所述支架的上下端，煙箱輸送軌道位于所述上導(dǎo)軌和下導(dǎo)軌之間，所述上導(dǎo)軌和/或下導(dǎo)軌的兩端分別設(shè)有兩個(gè)限位開關(guān)； 用于使所述上導(dǎo)軌上的微波發(fā)射探頭和所述下導(dǎo)軌上的微波接收探頭能夠產(chǎn)生聯(lián)動(dòng)的連接所述上導(dǎo)軌和下導(dǎo)軌的連接桿； 用于傳送光電管感應(yīng)信號的可編程邏輯控制器； 用于提供動(dòng)力的伺服電機(jī)，其與所述連接桿的一端連接；和 用于控制的工控機(jī)。
【文檔編號】G01N9/24GK203785989SQ201420173108
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年4月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月10日
【發(fā)明者】朱良龍 申請人:上海創(chuàng)和億電子科技發(fā)展有限公司