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、伺服電機和工控機。所述片煙煙箱密度偏差檢測系統(tǒng)操作方便，維護少；檢測速度快，檢測精確度高；不影響正常生產(chǎn)、安裝方便，具有很大的實用價值。
【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。同時密度偏差過大時，局部可致煙葉壓油現(xiàn)象，造成不可挽回的經(jīng)濟損失。目前國際國內(nèi)整個復(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個樣品的平均重量，SD為9個樣品重量的重量標(biāo)準(zhǔn)偏差，DVR為煙箱密度偏差。傳統(tǒng)的檢測方法是9點取樣進(jìn)行離線檢測，這樣的方法費時費力，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，檢測時間約為60秒，在高速出箱時不能做到每包檢測，另外電離輻射法需要采集3個探頭進(jìn)行列檢測，需要停止檢測3次以取得9個孔的位置數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，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。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)。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的在于提供一種操作方便，維護少；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]為了實現(xiàn)上述目的，本實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，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]用于提供動力的伺服電機，其與所述連接桿的一端連接；和
[0013]用于控制的工控機。
[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動，光電管檢測到片煙煙箱到達(dá)后，所述光電管通過PLC向伺服電機發(fā)出啟動信號,啟動伺服電機,伺服電機在瞬間到達(dá)一個固定速度，通過所述連接桿帶動所述微波發(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)軌同時同步同方向做勻速運動；
[0017]當(dāng)所述微波發(fā)射探頭、微波接收探頭移動到I號光電管對應(yīng)的位置時，所述I號光電管通過PLC向工控機發(fā)出采集信號的指令，工控機控制采集出a點的密度值；
[0018]當(dāng)所述微波發(fā)射探頭、微波接收探頭移動到2號光電管對應(yīng)的位置時，所述2號光電管通過PLC向工控機發(fā)出采集信號的指令，工控機控制采集出b點的密度值；
[0019]當(dāng)所述微波發(fā)射探頭、微波接收探頭移動到3號光電管對應(yīng)的位置時，所述3號光電管通過PLC向工控機發(fā)出采集信號的指令，工控機控制采集出c點的密度值；
[0020]所述微波發(fā)射探頭和微波接收探頭繼續(xù)做勻速運動直到碰到導(dǎo)軌一側(cè)的所述限位開關(guān)即開始轉(zhuǎn)向做勻速運動，當(dāng)所述微波發(fā)射探頭、微波接收探頭再次移動到3號光電管對應(yīng)的位置時，所述3號光電管通過PLC向工控機發(fā)出采集信號的指令，工控機控制采集出d點的密度值；
[0021]當(dāng)所述微波發(fā)射探頭、微波接收探頭再次移動到2號光電管對應(yīng)的位置時，所述2號光電管通過PLC向工控機發(fā)出采集信號的指令，工控機控制采集出e點的密度值；
[0022]當(dāng)所述微波發(fā)射探頭、微波接收探頭再次移動到I號光電管對應(yīng)的位置時，所述I號光電管通過PLC向工控機發(fā)出采集信號的指令，工控機控制采集出f點的密度值；
[0023]所述微波發(fā)射探頭和微波接收探頭繼續(xù)做勻速運動直到碰到導(dǎo)軌另一側(cè)的所述限位開關(guān)即開始轉(zhuǎn)向做勻速運動，當(dāng)所述微波發(fā)射探頭、微波接收探頭再次移動到I號光電管對應(yīng)的位置時，所述I號光電管通過PLC向工控機發(fā)出采集信號的指令，工控機控制采集出g點的密度值；
[0024]當(dāng)所述微波發(fā)射探頭、微波接收探頭再次移動到2號光電管對應(yīng)的位置時，所述2號光電管通過PLC向工控機發(fā)出采集信號的指令，工控機控制采集出h點的密度值；
[0025]當(dāng)所述微波發(fā)射探頭、微波接收探頭再次移動到3號光電管對應(yīng)的位置時，所述3號光電管通過PLC向工控機發(fā)出采集信號的指令，工控機控制采集出i點的密度值；
[0026]然后將上述9點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)所用時間為4?6秒，所述微波發(fā)射探頭和微波接收探頭在每個位點的檢測時間少于或等于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)之間運動的時間為1.3?2秒。
[0028]本實用新型的原理在于:微波穿透固定長度的物體時，微波會發(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，同時記錄微波的發(fā)射時間，微波穿透煙箱后，到達(dá)接收探頭，接收探頭根據(jù)接收到微波的時間，計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，具體體現(xiàn)如下:針對現(xiàn)場生產(chǎn)環(huán)境改動小，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；支架安裝采用可實時裝配的鋁型材制作，無焊接、不產(chǎn)生火花(現(xiàn)場為一級防火)，可在正常生產(chǎn)時安裝完成設(shè)備；操作方便，維護少；煙箱密度偏差值可作反饋信號進(jìn)行密度的自動調(diào)整；微波輻射功率為6毫瓦左右(一般手機通話時的輻射功率為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為本實用新型片煙煙箱密度檢測位點的分布示意圖。
【具體實施方式】
[0032]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述，所給實施例僅是用于說明具體實施和具有的有益效果，并非用于限制本實用新型的保護范圍。
[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，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]用于提供動力的伺服電機8，其與所述連接桿7的一端連接；和
[0041]用于控制的工控機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勻速運動，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8發(fā)出啟動信號,啟動伺服電機8,伺服電機8在瞬間到達(dá)一個固定速度,通過所述鏈接桿7帶動所述微波發(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同時同步同方向做勻速運動；
[0045]當(dāng)所述微波發(fā)射探頭31、微波接收探頭32移動到I號光電管21對應(yīng)的位置時，所述I號光電管21通過PLC向工控機9發(fā)出采集信號的指令，工控機9控制采集出a點的密
度值；
[0046]當(dāng)所述微波發(fā)射探頭31、微波接收探頭32移動到2號光電管22對應(yīng)的位置時，所述2號光電管22通過PLC向工控機9發(fā)出采集信號的指令，工控機9控制采集出b點的密
度值；
[0047]當(dāng)所述微波發(fā)射探頭31、微波接收探頭32移動到3號光電管23對應(yīng)的位置時，所述3號光電管23通過PLC向工控機9發(fā)出采集信號的指令，工控機9控制采集出c點的密
度值；
[0048]所述微波發(fā)射探頭31和微波接收探頭32繼續(xù)做勻速運動直到碰到導(dǎo)軌一側(cè)的所述限位開關(guān)6即開始轉(zhuǎn)向做勻速運動，當(dāng)所述微波發(fā)射探頭31、微波接收探頭32再次移動到3號光電管23對應(yīng)的位置時，所述3號光電管23通過PLC向工控機9發(fā)出采集信號的指令，工控機9控制采集出d點的密度值；
[0049]當(dāng)所述微波發(fā)射探頭31、微波接收探頭32再次移動到2號光電管22對應(yīng)的位置時，所述2號光電管22通過PLC向工控機9發(fā)出采集信號的指令，工控機9控制采集出e點的密度值；
[0050]當(dāng)所述微波發(fā)射探頭31、微波接收探頭32再次移動到I號光電管21對應(yīng)的位置時，所述I號光電管21通過PLC向工控機9發(fā)出采集信號的指令，工控機9控制采集出f點的密度值；
[0051]所述微波發(fā)射探頭31和微波接收探頭32繼續(xù)做勻速運動直到碰到導(dǎo)軌另一側(cè)的所述限位開關(guān)6即開始轉(zhuǎn)向做勻速運動，當(dāng)所述微波發(fā)射探頭31、微波接收探頭32再次移動到I號光電管21對應(yīng)的位置時，所述I號光電管21通過PLC向工控機9發(fā)出采集信號的指令，工控機9控制采集出g點的密度值；
[0052]當(dāng)所述微波發(fā)射探頭31、微波接收探頭32再次移動到2號光電管22對應(yīng)的位置時，所述2號光電管22通過PLC向工控機9發(fā)出采集信號的指令，工控機9控制采集出h點的密度值；
[0053]當(dāng)所述微波發(fā)射探頭31、微波接收探頭32再次移動到3號光電管23對應(yīng)的位置時，所述3號光電管23通過PLC向工控機9發(fā)出采集信號的指令，工控機9控制采集出i點的密度值。上述煙箱檢測位點示意圖如圖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在每個位點的檢測時間為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之間運動的時間為1.3秒。
[0055]然后將上述9點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)選的實施方案對本實用新型進(jìn)行了說明，但存在落在本實用新型的保護范圍之內(nèi)的改動、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)個光電管，可以完成更多點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用新型的保護范圍內(nèi)。因此，旨在將所附的權(quán)利要求書解釋為包含落在本實用新型的保護范圍之內(nèi)的所有這些改動、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，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； 用于提供動力的伺服電機，其與所述連接桿的一端連接；和 用于控制的工控機。
【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