專利名稱：測(cè)量卷煙機(jī)風(fēng)送管道內(nèi)煙絲的方法及煙絲計(jì)量控制儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種采用微波技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)卷煙機(jī)風(fēng)送煙絲進(jìn)行連續(xù)在線實(shí)時(shí)計(jì)量和累計(jì)計(jì)量的方法和計(jì)量控制儀器。
背景技術(shù)：
目前，卷煙廠所使用的卷煙機(jī)均采用管道風(fēng)送煙絲進(jìn)料。采用這種進(jìn)料方式的卷煙機(jī)通過(guò)管道從煙絲喂絲機(jī)吸進(jìn)煙絲送到卷煙機(jī)卷制煙支，這一輸送煙絲的過(guò)程是全封閉的，難以用普通電子稱進(jìn)行接觸式計(jì)量。同時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)只能測(cè)量煙絲風(fēng)送過(guò)程中管道中空氣流動(dòng)的速度，不能直接測(cè)量煙絲運(yùn)動(dòng)速度，更不能計(jì)量煙絲的流量。因此，卷煙廠所使用的采用管道風(fēng)送煙絲進(jìn)料的卷煙機(jī)均沒(méi)有單獨(dú)安裝風(fēng)送煙絲計(jì)量?jī)x表，只采用電子稱或核子稱配合皮帶輸送系統(tǒng)對(duì)多臺(tái)卷煙機(jī)上的總煙絲消耗進(jìn)行計(jì)量，不能對(duì)單臺(tái)卷煙機(jī)進(jìn)行煙絲消耗的計(jì)量和控制，這樣，每個(gè)班次、每臺(tái)卷煙機(jī)對(duì)進(jìn)了多少煙絲、每臺(tái)卷煙機(jī)的煙絲消耗量和損耗均難以做到準(zhǔn)確的測(cè)量和控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在提供一種采用微波技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)單臺(tái)卷煙機(jī)風(fēng)送煙絲進(jìn)行計(jì)量，并能夠利用測(cè)量參數(shù)對(duì)管道風(fēng)送煙絲的速度及加量進(jìn)行優(yōu)化控制，同時(shí)通過(guò)煙廠計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸和控制的測(cè)量方法及微波計(jì)量控制儀器。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是這樣的本發(fā)明采用微波測(cè)量技術(shù)，根據(jù)多普勒效應(yīng)測(cè)量速度，根據(jù)微波穿過(guò)物質(zhì)后其吸收率在一定范圍與被穿透物質(zhì)的密度存在一定的相關(guān)關(guān)系的原理測(cè)量密度，以上參數(shù)送專用計(jì)算機(jī)處理，顯示每次送料數(shù)量和一定時(shí)間內(nèi)的累計(jì)送料數(shù)量，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的每次加絲量，輸出控制信號(hào)，開(kāi)啟和關(guān)閉風(fēng)送閥門，對(duì)每次風(fēng)送煙絲的加量多少進(jìn)行控制。根據(jù)測(cè)量的煙絲運(yùn)動(dòng)速度，輸出比例控制信號(hào)，控制風(fēng)送閥門，對(duì)風(fēng)送煙絲的速度進(jìn)行控制。同時(shí)根據(jù)指令將上述數(shù)據(jù)通過(guò)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信模塊發(fā)送到工廠計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)智能化儀表單臺(tái)計(jì)量管理和集中處理數(shù)據(jù)互為備份的靈活管理模式。
本發(fā)明提供的測(cè)量方法是安裝在微波傳感器殼體外部的微波暗盒中的微波發(fā)射/接收天線以大約45度的角度向風(fēng)送管道內(nèi)發(fā)射微波(X波段或K波段)，其反射波由發(fā)射/接收天線接收，混頻后產(chǎn)生差頻信號(hào)，經(jīng)放大整形后，送頻率-電壓轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為與輸入頻率成比例的電壓V1；發(fā)射/接收天線發(fā)射的直射波經(jīng)過(guò)煙絲衰減后，由安裝在對(duì)面微波傳感器殼體外部的另一個(gè)微波暗盒中的微波接收天線接收，經(jīng)過(guò)檢波、放大后，輸出與煙絲密度成比例的電壓V2。V1、V2分別送專用計(jì)算機(jī)，內(nèi)置的模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器把V1、V2轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并進(jìn)行計(jì)算，得出并且顯示管道中每次送料數(shù)量和一定時(shí)間內(nèi)的累計(jì)送料數(shù)量。根據(jù)預(yù)先設(shè)定的每次加絲量，輸出控制信號(hào)，開(kāi)啟和關(guān)閉風(fēng)送閥門，對(duì)每次風(fēng)送煙絲的加量多少進(jìn)行控制，開(kāi)啟和關(guān)閉風(fēng)送閥門采用漸開(kāi)漸關(guān)方式，以減少煙絲損耗。根據(jù)測(cè)量的煙絲運(yùn)動(dòng)速度，輸出比例控制信號(hào)，控制風(fēng)送閥門，對(duì)風(fēng)送煙絲的速度進(jìn)行控制，以減少煙絲損耗。專用計(jì)算機(jī)通過(guò)通信模塊輸出數(shù)據(jù)信號(hào)，發(fā)送到工廠的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)向工廠的計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)傳送包括每次加絲數(shù)量和累計(jì)加絲數(shù)量等數(shù)據(jù)。
風(fēng)送煙絲微波計(jì)量控制儀山一個(gè)裝在風(fēng)送管道上的微波傳感器、專用計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)通訊模塊、風(fēng)送閥門開(kāi)度控制模塊、風(fēng)送閥門速度控制模塊及鍵盤顯示器組成。微波傳感器上的微波發(fā)射/接收器通過(guò)導(dǎo)線與專用計(jì)算機(jī)相接，微波傳感器上的微波接收器通過(guò)導(dǎo)線與專用計(jì)算機(jī)相接，數(shù)據(jù)通訊模塊通過(guò)導(dǎo)線與專用計(jì)算機(jī)相接，鍵盤顯示器通過(guò)導(dǎo)線與專用計(jì)算機(jī)相接，風(fēng)送閥門開(kāi)度控制模塊和風(fēng)送閥門速度控制模塊通過(guò)導(dǎo)線與專用計(jì)算機(jī)相接。微波傳感器由傳感器外殼、安裝在傳感器外殼上微波暗盒內(nèi)的微波發(fā)射/接收器、安裝在傳感器外殼上微波暗盒內(nèi)的微波接收器及安裝在傳感器外殼內(nèi)的內(nèi)襯管組成。傳感器外殼為兩個(gè)對(duì)稱的半圓筒，在傳感器外殼上設(shè)有安裝微波發(fā)射/接收器和微波接收器的微波暗盒，微波暗盒的軸線與傳感器外殼的軸線成45度角，用螺釘螺母將兩個(gè)半圓筒外殼固為一體，組成一個(gè)圓筒形傳感器外殼。兩個(gè)半圓筒外殼上的微波暗盒處在同一軸線上，組成安裝微波發(fā)射/接收器的微波暗盒和安裝微波接收器的微波暗盒，傳感器外殼的兩端設(shè)有用來(lái)固定風(fēng)送管道的卡箍。傳感器外殼和微波暗盒的內(nèi)壁涂有微波吸收涂料(如鐵氧體涂料)，以減少微波的漫反射，提高測(cè)量精度。內(nèi)襯管采用微波低損耗介質(zhì)材料(如玻璃管或環(huán)氧基玻璃纖維管)制成。
本發(fā)明提供的風(fēng)送煙絲微波計(jì)量控制儀能對(duì)單臺(tái)卷煙機(jī)煙絲的消耗進(jìn)行計(jì)量和控制，這樣就可以對(duì)每個(gè)班次、每臺(tái)卷煙機(jī)進(jìn)了多少煙絲、每臺(tái)卷煙機(jī)煙絲的消耗量和損耗做到準(zhǔn)確的測(cè)量和控制，從而提高卷煙的質(zhì)量，降低煙絲的消耗。


附圖1為風(fēng)送煙絲微波計(jì)量控制儀結(jié)構(gòu)示意圖附圖2為微波發(fā)射/接收天線結(jié)構(gòu)示意圖附圖3為微波接收天線結(jié)構(gòu)示意圖附圖4為微波傳感器結(jié)構(gòu)示意圖附圖5為微波傳感器外殼結(jié)構(gòu)示意圖附圖6為附圖5的A-A剖視圖附圖7為附圖5的B-B剖視圖附圖8為附圖6中的C向視圖附圖9為內(nèi)襯管結(jié)構(gòu)示意圖附圖10為附圖9的左視圖具體實(shí)施方式
本發(fā)明提供的測(cè)量方法是安裝在微波傳感器殼體外部微波暗盒中的微波發(fā)射/接收天線以大約45度的角度向風(fēng)送管道內(nèi)發(fā)射微波(X波段或K波段)，其反射波由發(fā)射/接收天線接收，混頻后產(chǎn)生差頻信號(hào)，經(jīng)放大整形后，送頻率-電壓轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為與輸入頻率成比例的電壓V1。發(fā)射/接收天線發(fā)射的直射波經(jīng)過(guò)煙絲衰減后，由安裝在對(duì)面微波傳感器殼體外部的另一個(gè)微波暗盒中的微波接收天線接收，經(jīng)過(guò)檢波、放大后，輸出與煙絲密度成比例的電壓V2。V1、V2分別送專用計(jì)算機(jī)，內(nèi)置的模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器把V1、V2轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并進(jìn)行計(jì)算，得出并且顯示管道中每次送料數(shù)量和一定時(shí)間內(nèi)的累計(jì)送料數(shù)量。根據(jù)預(yù)先設(shè)定的每次加絲量，輸出控制信號(hào)，開(kāi)啟和關(guān)閉風(fēng)送閥門，對(duì)每次風(fēng)送煙絲的加量多少進(jìn)行控制。開(kāi)啟和關(guān)閉風(fēng)送閥門采用漸開(kāi)漸關(guān)方式，以減少煙絲損耗。根據(jù)測(cè)量的煙絲運(yùn)動(dòng)速度，輸出比例控制信號(hào)，控制風(fēng)送閥門，對(duì)風(fēng)送煙絲的速度進(jìn)行控制，以減少煙絲損耗。專用計(jì)算機(jī)通過(guò)通信模塊輸出數(shù)據(jù)信號(hào)，發(fā)送到工廠的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)向工廠的計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)傳送包括每次加絲數(shù)量和累計(jì)加絲數(shù)量等數(shù)據(jù)。
風(fēng)送煙絲微波計(jì)量控制儀由一個(gè)裝在風(fēng)送管道3和風(fēng)送管道5之間的微波傳感器2、專用計(jì)算機(jī)6、數(shù)據(jù)通訊模塊7、風(fēng)送閥門開(kāi)度控制模塊8、風(fēng)送閥門速度控制模塊10及鍵盤顯示器11組成。微波傳感器2上的微波發(fā)射/接收器1通過(guò)導(dǎo)線與專用計(jì)算機(jī)6相接，微波傳感器2上的微波接收器4通過(guò)導(dǎo)線與專用計(jì)算機(jī)6相接，數(shù)據(jù)通訊模塊7通過(guò)導(dǎo)線與專用計(jì)算機(jī)6相接，鍵盤顯示器11通過(guò)導(dǎo)線與專用計(jì)算機(jī)6相接，風(fēng)送閥門開(kāi)度控制模塊8和風(fēng)送閥門速度控制模塊10通過(guò)導(dǎo)線與專用計(jì)算機(jī)6相接。
微波傳感器2由傳感器外殼14、安裝在傳感器外殼14上微波暗盒13內(nèi)的微波發(fā)射/接收器1、安裝在傳感器外殼14上微波暗盒17內(nèi)的微波接收器4及安裝在傳感器外殼14內(nèi)的內(nèi)襯管15組成。傳感器外殼14為兩個(gè)對(duì)稱的半圓筒，在傳感器外殼14上設(shè)有安裝微波發(fā)射/接收器1和微波接收器4的微波暗盒，微波暗盒的軸線與傳感器外殼14的軸線成45度角，用螺釘螺母將兩個(gè)半圓筒外殼固為一體，組成一個(gè)圓筒形傳感器外殼14，兩個(gè)半圓筒外殼上的微波暗盒處在同一軸線上，組成安裝微波發(fā)射/接收器1的微波暗盒13和安裝微波接收器4的微波暗盒17。傳感器外殼14的兩端設(shè)有用來(lái)固定風(fēng)送管道3、5的卡箍12、16。傳感器外殼14和微波暗盒13、17的內(nèi)壁涂有微波吸收涂料(如鐵氧體涂料)，以減少微波的漫反射，提高測(cè)量精度。內(nèi)襯管15采用微波低損耗介質(zhì)材料(如玻璃管或環(huán)氧基玻璃纖維管)制成。
鍵盤顯示器11與微波傳感器2分離，可以安置在不同地方。附圖1上風(fēng)送管道3中的箭頭A為煙絲運(yùn)動(dòng)方向。附圖1上的標(biāo)號(hào)9為送風(fēng)控制閥門，由風(fēng)送閥門開(kāi)度控制模塊8和風(fēng)送閥門速度控制模塊10輸出信號(hào)，控制風(fēng)送控制閥門9的送風(fēng)量。
權(quán)利要求
1.一種測(cè)量卷煙機(jī)風(fēng)送管道內(nèi)風(fēng)送煙絲的方法，其特征是在卷煙機(jī)風(fēng)送管道上安裝了一個(gè)微波傳感器，安裝在微波傳感器殼體外部的微波暗盒中的微波發(fā)射/接收天線以大約45度的角度向風(fēng)送管道內(nèi)發(fā)射微波(X波段或K波段)，其反射波由發(fā)射/接收天線接收，混頻后產(chǎn)生差頻信號(hào)，經(jīng)放大整形后，送頻率-電壓轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為與輸入頻率成比例的電壓V1；發(fā)射/接收天線發(fā)射的直射波經(jīng)過(guò)煙絲衰減后，由安裝在對(duì)面微波傳感器殼體外部的另一個(gè)微波暗盒中的微波接收天線接收，經(jīng)過(guò)檢波、放大后，輸出與煙絲密度成比例的電壓V2；V1、V2分別送專用計(jì)算機(jī)，內(nèi)置的模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器把V1、V2轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并進(jìn)行計(jì)算，得出并且顯示風(fēng)送管道中每次送料數(shù)量和一定時(shí)間內(nèi)的累計(jì)送料數(shù)量；根據(jù)預(yù)先設(shè)定的每次加絲量，輸出控制信號(hào)，開(kāi)啟和關(guān)閉風(fēng)送閥門，對(duì)每次風(fēng)送煙絲的加量多少進(jìn)行控制，開(kāi)啟和關(guān)閉風(fēng)送閥門采用漸開(kāi)漸關(guān)方式，以減少煙絲損耗；根據(jù)測(cè)量的煙絲運(yùn)動(dòng)速度，輸出比例控制信號(hào)，控制風(fēng)送閥門，對(duì)風(fēng)送煙絲的速度進(jìn)行控制，以減少煙絲損耗；專用計(jì)算機(jī)通過(guò)通信模塊輸出數(shù)據(jù)信號(hào)，發(fā)送到工廠的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)向工廠的計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)傳送包括每次加絲數(shù)量和累計(jì)加絲數(shù)量等數(shù)據(jù)。
2.一種風(fēng)送煙絲微波計(jì)量控制儀，其特征是由一個(gè)裝在風(fēng)送管道(3)和風(fēng)送管道(5)之間的微波傳感器(2)、專用計(jì)算機(jī)(6)、數(shù)據(jù)通訊模塊(7)、風(fēng)送閥門開(kāi)度控制模塊(8)、風(fēng)送閥門速度控制模塊(10)及鍵盤顯示器(11)組成，微波傳感器(2)上的微波發(fā)射/接收器(1)通過(guò)導(dǎo)線與專用計(jì)算機(jī)(6)相接，微波傳感器(2)上的微波接收器(4)通過(guò)導(dǎo)線與專用計(jì)算機(jī)(6)相接，數(shù)據(jù)通訊模塊(7)通過(guò)導(dǎo)線與專用計(jì)算機(jī)(6)相接，鍵盤顯示器(11)通過(guò)導(dǎo)線與專用計(jì)算機(jī)(6)相接，風(fēng)送閥門開(kāi)度控制模塊(8)和風(fēng)送閥門速度控制模塊(10)通過(guò)導(dǎo)線與專用計(jì)算機(jī)(6)相接。
3.如權(quán)利要求2所述的風(fēng)送煙絲微波計(jì)量控制儀，其特征是微波傳感器(2)由傳感器外殼(14)、安裝在傳感器外殼(14)上微波暗盒(13)內(nèi)的微波發(fā)射/接收器(1)、安裝在傳感器外殼(14)上微波暗盒(17)內(nèi)的微波接收器(4)及安裝在傳感器外殼(14)內(nèi)的內(nèi)襯管(15)組成，傳感器外殼(14)為兩個(gè)對(duì)稱的半圓筒，在傳感器外殼(14)上設(shè)有安裝微波發(fā)射/接收器(1)和微波接收器(4)的微波暗盒，微波暗盒的軸線與傳感器外殼(14)的軸線成45度角，用螺釘螺母將兩個(gè)半圓筒外殼固為一體，組成一個(gè)圓筒形傳感器外殼(14)，兩個(gè)半圓筒外殼上的微波暗盒處在同一軸線上，組成安裝微波發(fā)射/接收器(1)的微波暗盒(13)和安裝微波接收器(4)的微波暗盒(17)，傳感器外殼(14)的兩端設(shè)有用來(lái)固定風(fēng)送管道(3、5)的卡箍(12、16)。
4.如權(quán)利要求3所述的風(fēng)送煙絲微波計(jì)量控制儀，其特征是傳感器外殼14和微波暗盒13、17的內(nèi)壁涂有鐵氧體涂料，以減少微波的漫反射，提高測(cè)量精度；內(nèi)襯管15采用玻璃管或環(huán)氧基玻璃纖維管制成。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種測(cè)量卷煙機(jī)風(fēng)送管道內(nèi)風(fēng)送煙絲的方法及風(fēng)送煙絲微波計(jì)量控制儀。本發(fā)明采用微波測(cè)量技術(shù)，用X波段或K波段微波測(cè)量風(fēng)送管道內(nèi)風(fēng)送煙絲的速度和數(shù)量，將所測(cè)參數(shù)送專用計(jì)算機(jī)處理，顯示每次送料數(shù)量和一定時(shí)間內(nèi)的累計(jì)送料數(shù)量，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的每次加絲量，輸出控制信號(hào)，開(kāi)啟和關(guān)閉風(fēng)送閥門，對(duì)每次風(fēng)送煙絲的加量多少進(jìn)行控制。根據(jù)測(cè)量的煙絲運(yùn)動(dòng)速度，輸出比例控制信號(hào)，控制風(fēng)送閥門，對(duì)風(fēng)送煙絲的速度進(jìn)行控制。微波計(jì)量控制儀由微波傳感器、專用計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)通訊模塊、風(fēng)送閥門開(kāi)度控制模塊、風(fēng)送閥門速度控制模塊及鍵盤顯示器組成。
文檔編號(hào)A24C1/02GK1891087SQ200510031859
公開(kāi)日2007年1月10日 申請(qǐng)日期2005年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月9日
發(fā)明者胡海洋, 李國(guó)榮, 戴石良 申請(qǐng)人:胡海洋, 李國(guó)榮, 戴石良