[实用新型]一种检测和剔除卷烟中异物的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及微波非电量测试技术领域，尤其涉及一种用微波来检测和剔除烟草生产线上烟支内异物的装置。

背景技术

烟草制品生产中混杂在烟支内的异物，可对吸烟者造成危害，卷烟燃烧时这些杂物会放出毒物或令人讨厌的物质。因此，烟支生产中必须要识别并剔除这些杂物。

烟草中所含的铁磁性的异物可以在烟支成形前用磁体材料吸出。其他类型的金属材料也可用红外线或其他类型的电磁辐射来检测。此外，利用β或γ射线在非金属异物的检测中也已取得了满意的结果。但是，红外线法受烟草物理特性(如纤维的长度、颜色)的影响；而用β或γ射线检测，其放射性会使生产人员的健康受到影响。因而，要寻求一种能避免上述缺点，安全、可靠的方法来替代。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种检测和剔除卷烟中异物的装置，具有可实时检测烟支中所含的各种金属或非金属杂物、检测速度快，测量结果准确，可靠性高，对操作者人体安全的特点。

实现上述目的的技术方案是：一种检测和剔除卷烟中异物的装置，在烟机生产过程中对烟支进行实时检测，该烟机中包含有同步剔除装置，其中，包括依次相连的微波信号产生器、第一微波信号隔离器、信号输入探针、微波凹形谐振腔、信号输出探针、第二微波信号隔离器、检波放大器、模/数转换器、信号处理电路、数据采集和处理计算机，所述数据采集和处理计算机分别输出信号给一显示器和同步剔除装置，并且还接收一烟机实时速度检测装置的输入信号，还包括一控制微波信号产生器和信号处理电路的系统控制单元，其中：

所述的微波信号产生器产生微波信号，通过所述的第一微波信号隔离器和信号输入探针将信号输入给所述的微波凹型谐振腔；

所述的信号输出探针接收所述微波凹形谐振腔输出的微波谐振信号，通过第二微波信号隔离器传输到检波放大器；

所述的检波放大器将接收到的微波信号进行检波并且放大输出直流检测电压送给所述的模/数转换器；

所述的模/数转换器将直流检测电压作模/数变换，变成数字电压，通过信号处理电路进行处理后输出给所述的数据采集和处理计算机；

所述的数据采集和处理计算机对信号进行分析计算、归纳，鉴别出异物的存在，输出信号给所述的显示器和同步剔除装置；

所述的烟机实时速度检测装置检测烟机的实时运行速度，将该数据输入给所述的数据采集和处理计算机以控制同步剔除装置进行同步剔除。

上述的检测和剔除卷烟中异物的装置，其中，所述的依次相连的第一微波信号隔离器、信号输入探针、微波凹形谐振腔、信号输出探针、第二微波信号隔离器、检波放大器之间通过微波同轴电缆相连。

本实用新型的有益效果是：本实用新型是一种能够快速检测和剔除烟支中存在的各种金属异物或非金属异物诸如铁磁性或非铁磁性金属丝、木材、塑料、橡胶、玻璃及石块等的装置，通过微波谐振法能够替代传统的红外法和放射法，快速、安全、可靠地对烟支中存在的进行识别和剔除，具有如下优点：

1.本系统采用微波谐振原理，对通过的烟支中所含有的各种金属和非金属杂物进行快速、实时、精确的检测并准确剔除。本系统的环境适应性强，不因杂物的类型、形状、颜色、大小的不同，而影响检测准确性。

2.本系统采用的微波信号源输出功率小，仅为10毫瓦，是一般手机发射功率的百分之一，安全性高。其在操作位置的辐射强度仅为0.1mW/cm2，远远低于国家规定的5mW/cm2的安全标准。

3.本系统可采用工控机进行控制，具有良好的人机界面，可适时显示烟丝中所含的杂物并进行实时剔除，还可同时进行统计，给出统计分析报告。

4.本系统开机后即可正常工作，不需预热、不需调零，操作使用方便。

附图说明

图1是本实用新型的监测检测和剔除卷烟中异物的装置的结构示意图；

图2是微波谐振腔的谐振特性曲线图。

具体实施方式

在申请专利“微波离线物质湿度及密度检测方法”中，说明了测试系统所测得的微波谐振腔的谐振频率和谐振幅度与所填充的物质的湿度及密度的关系。在正常烟丝填充的情况下，由于烟支中紧头与非紧头密度变化以及烟丝的密度和湿度本身有些波动的影响，所测得的谐振频率ΔF和谐振幅度ΔU总在其平均值上下一定的范围内变化，如图2所示。但当烟丝中有异物存在时，所测得的谐振频率和谐振幅度的变化将大大超过正常烟丝填充的情况。

下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。