烟支水分与密度分布测量技术.pdf

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1、·9O·工业仪表与自动化装置2014年第4期烟支水分与密度分布测量技术张济民，钦华(1．中国电子科技集团公司第41研究所，安徽蚌埠233010；2．常德卷烟厂，湖南常德415000)摘要：介绍了烟支水分与密度分布测量的方法，详细分析了微波测量、自动控制以及人机界面技术在仪器中的应用。关键词：水分与密度；微波谐振腔；人机界面中图分类号：TS452文献标志码：B文章编号：1000—0682(2014)04—0090—02Measuringtechnologyformoistureanddensitydistributingof

2、thecigaretteZHANGJimin，QINHua2(1．The41stImtit~eofCETC，AnhuiBengbu233010，China；2．ChangdeCigaretteFactory，HunanChangde415000，China)Abstract：Thisthesisintroducesthemeasuringmethodformoistureanddensitydistributingofthecigarette，analysescarefullytheapplicationofmicrowa

3、vemeasuring，automaticcontrolandhumanma·chineinterfacetechnologyintheinstrument．Keywords：moistureanddensity；microwaveresonantcavity；humanmachineinterface仪器测量法是通过专用的微波测量仪器来进行0引言检测，过程比较简单，只需将烟支放入设置好的测量当前，国内各烟厂开始逐步重视卷烟产品的质仪中，其余都由仪器自动完成。通过这种方法不仅量细节问题，烟支中水分与密度的分布是衡量烟支可以

4、快速测量烟支在每个剖面的水分及密度，而且质量的一项主要指标，因此各烟厂都需要测量烟支还可以按照操作人员的需要逐段对烟支进行分析。的水分与密度分布情况，并为控制烟支水分与密度2水分与密度分布测量技术的合理分布和一致性提供依据。要完成自动对烟支水分与密度的分布测量，需1水分与密度的测量方法要三方面的技术：首先微波测量技术，负责对烟支每烟草行业对烟支水分与密度测量方法一般有两个剖面的水分及密度的测量，构成测量系统；其次自种方式：烘箱法和仪器测量法。动控制技术，负责烟支的拾取、传送和排出，构成烟烘箱法是一种传统的测量方法，主要依靠

5、人工支传送系统；三是人机界面技术，负责参数的设定以检验，其过程是先人工快速将烟支中的烟丝剥出来及将测量的结果通过图形和表格的方式显示出来，放入洁净的称量皿中，在电子天平上称量后迅速放构成人机交互系统。入烘箱中，然后在(100±1)℃的温度下烘干2h，放2．1微波测量人硅胶干燥器中冷却至室温后再称重，最后通过2微波测量原理是谐振腔的谐振频率随腔内介质次称重值算出烟支的平均水分与密度。该方法工作的介电常数变化发生偏移，幅度也发生改变。当烟量大，速度慢，人为因素较多，检测结果也只能反映支通过微波谐振腔时，腔内介质由空气变为烟支，

6、由出烟支的平均水分与密度，不能反映出烟丝在烟支于不同烟支段的密度及含水量不同，其介电常数也中各个部位的分布隋况。有差异，从而引起谐振腔的谐振频率和幅度发生相应变化。这种变化与烟支的水分与密度存在对应关收稿日期：2014—04—17作者简介：张济民(1963)，男，高级工程师，主要研究方向为自系，配合计算机软件算法，实现烟支水分与密度的动控制。测量。2014年第4期工业仪表与自动化装置·91·为了完成对烟支中的水分与密度测量，需要设装置、卸料机构等组成，主要作用是在烟支不受损的情计一个适合于烟支通过的圆柱式谐振腔体，它是测况

7、下通过烟支拾取机构将单支烟传送到线性驱动装量的核心部件。在结构上，根据被测对象的特点，设置，然后匀速的导人谐振腔体进行测量。测量完成后置一个可通过烟支的圆孔。在谐振腔介质选定的情经卸料机构将烟支排出。其工艺流程如图3所示。况下，结构尺寸由其谐振频率决定，频率越大则结构烟支的传送部分包括各种驱动电机及其驱动控尺寸越大；另一方面，工作频率的增加将增加测量系制电路，各种光电、位置传感器等。统的复杂度，造价也随之上升，谐振频率和品质因数的准确测量也较困难，因此将谐振腔的谐振频率设待测烟支放入料斗计为2．5GHz左右较为合适。微波射

8、频信号经过腔体产生变化后的检波，由射频检测电路完成。要求信号幅度、频率稳定，检波<磊Y}可靠。