1.在線微波檢測系統(tǒng)

1、培訓資料在線微波檢測系統(tǒng)：1.工作原理檢測原理如圖1所示圖1原理示意圖1為微波發(fā)生器；2、5為隔離環(huán)；3為諧振腔；4為被測煙條；6為檢波放大器；7為數(shù)據(jù)處理器；8為微波發(fā)生器的控制線路；9為輸出信號。微波發(fā)生器1向諧振腔輸送兩種不同頻率的微波，通過諧振腔未受煙條影響（空腔）與受煙條影響（加載）的諧振曲線的變化來測定煙條的密度和水分，隔離環(huán)的作用是避免信號的互相干擾.諧振腔輸出的微波諧振曲線如圖2所示圖2微波諧振曲線其中：f0、u0為空腔（即未放入被測煙條）時的諧振曲線。f1、u1為加載（即放入被測煙條）時的諧振曲線。fa、fb為微波發(fā)生器輸送的兩個微波頻率，ua、ub為檢波器檢出的輸出微波信號

2、。?。簎直=1/2（ua+ub）u交=1/（ub-ua）u直反映了被測煙條的密度，密度越大，u直越大，設m為被測煙條的密度，則m與u直之間的數(shù)學關系如下：m=a+bu直+c（u直）2為二階方程式。式中常數(shù)a、b、c采用已知密度的物質進行標定后獲得。根據(jù)上式，當諧振腔內加入被測煙條時，檢波器檢出ua、ub后，在數(shù)據(jù)處理器中可以求得u直和m,從而測出煙條的密度。u交反映了被測煙條的水分，水分含量越大，u交越大，設w為被測煙條的水分含量，則w與u交之間的數(shù)學關系如下：w=d+eu交+f（u交）2為二階方程式，式中常數(shù)d、e、f采用已知水分的物質進行標定后獲得。同樣，在數(shù)據(jù)處理器中可以求得u交和w,從

3、而測出煙條的水分。控制邏輯原理圖如圖3所示：微波源圖3控制邏輯圖2.結構組成微波煙支重量控制系統(tǒng)由微波電磁場空腔組件、導煙管組件、氣路組件、溫控組件、殼體組件、專用微波源及控制電路、檢波放大電路、數(shù)據(jù)信號處理系統(tǒng)、信號輸出驅動等組成3.技術特點本微波檢測控制系統(tǒng)可根據(jù)操作人員需要任意斷電或送電啟動，并且不需要預熱，不需調零，均可正常工作，煙支密度和水分含量檢測控制精度和可靠性不受影響。微波探頭發(fā)射功率非常小(比普通移動電話的微波功率小數(shù)百倍)，對周圍人員及環(huán)境無任何危害和影響?？梢詸z測不同品牌煙支的密度和水分含量，無需設置或更改任何檢測參數(shù)。由于采用了專用微波發(fā)射及接收裝置和特殊電子線路，從根

4、本上解決了微波元件電參數(shù)現(xiàn)場使用時易漂移和受各種環(huán)境變化(如振動、溫度、濕度、灰塵)的影響，另外，通過試驗室大量定標試驗，我們已經科學地掌握了微波信號同煙條密度及水分之間的數(shù)學關系，我們開發(fā)的微波煙支重量控制系統(tǒng)所輸出的檢測信號準確可靠地反映了煙條重量及含水量，從而保證了煙支重量檢測及控制的精度。由于微波煙支重量控制系統(tǒng)輸出信號既反映了煙條密度又反映了煙條水分，從而消除了煙絲水分對檢測裝置造成的影響，這是傳統(tǒng)的檢測裝置無法解決的問題。微波煙支重量控制系統(tǒng)輸出信號及接口同原機平均重量控制及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)具有完全一致的兼容性。微波信號采用高速計算機進行處理，使重量輸出信號的采樣間隔小于80微秒，完全

5、能夠滿足各種高速卷接機組在線檢測的速度要求。整個檢測系統(tǒng)經過高低溫試驗、震動試驗和連續(xù)通電試驗等各項嚴格檢驗和測試，軟硬件安全、穩(wěn)定、可靠，使用及維護比較方便。4.微波檢測系統(tǒng)使用性能主要考核三個方面：煙支重量檢測的穩(wěn)定性，它是指不論何時，也不論環(huán)境溫度如何變化，煙條水分及溫度如何變化，微波煙支重量檢測輸出值要始終保持正確，不能漂移。煙支重量檢測的精度，它是指微波對煙支重量變化檢測的分辨率，精度越高，則分辨率越大。煙支重量變化檢測的準確性，它是指當煙條重量發(fā)生變化時，不論增大或減少，微波檢測輸出的重量值，其變化數(shù)值大小應準確等于實際煙支重量變化數(shù)值的大小。采用目標重量取樣檢驗方法可以考核微波檢

6、測系統(tǒng)上述三個方面的性能，目標重量取樣是指在顯示屏上設定好需要取出光煙的目標重量之值、取樣數(shù)量以及內排或外排取樣方式，SRM系統(tǒng)接受微波檢測系統(tǒng)送過來的煙支重量信號，并將等于目標重量設定值的光煙進行取樣剔除。三點目標重量取樣是指設定三點目標重量值(要求工藝重量、土30mg偏差重量共三點)，采用目標重量取樣剔除，最好為光煙取樣，這樣可以消除濾咀棒等因素造成的誤差。要求工藝重量作為目標重量取樣時，檢驗2個技術指標，(一)50支取樣煙支平均重量值與目標重量值之差，不論何時，也不論環(huán)境溫度如何變化，煙條水分及溫度如何變化，該差值應越小越好，一般差值在W5mg時，都正常。該差值反映了微波檢測系統(tǒng)的穩(wěn)定性

7、，如果差值很大，則說明穩(wěn)定性不好。在進行工藝重量作為目標重量取樣之前，首先應該將重量控制系統(tǒng)中的重量調整修正參數(shù)設定正確，否則目標重量取樣其平均值與目標重量值之間始終會有一個固定的偏差值。（二）50支煙重量標準偏差值，式中gi=第i支煙重量值，g=50支煙平均重量值，重量標準偏差值越小，說明取樣煙支重量離散度越小，則微波檢測系統(tǒng)的檢測精度或分辨率越高，一般微波檢測重量標準偏差值WIOmg都屬正常，而放射源探頭取樣重量標準偏差一般都大于10mg。3Omg偏差重量作為目標重量取樣時，主要檢驗50支取樣煙支平均重量值與目標重量值之差，當設定工藝要求重量+30mg作為目標重量時，取樣50支煙其平均重量

8、值應盡量接近工藝要求重量+3Omg,他們之間的差值反映了微波檢測系統(tǒng)對煙支重量變化檢測的準確性，差值越小，則準確性越高。當設定工藝要求重量-3Omg作為目標重量時，道理是一樣的，一般情況下，差值W5mg時屬正常。目標重量取樣操作如下：（1）取樣準備：準備好接煙支的取樣盒。（2）參數(shù)設置：在“SRM牌號設置”中第21項參數(shù)“取樣門煙條”通常設置為85，第22項參數(shù)“取樣門殘余增量”通常設置為25。這兩個參數(shù)的值因煙支長度不同而有所差異。在“SRM參數(shù)設置”中第13項參數(shù)“軌道選擇”如果設為0，則選擇取樣內排煙支；如果設為1，則選擇取樣外排煙支。第14項參數(shù)“取樣目標數(shù)量”設置需要取樣的煙支數(shù)。如

9、設置為50，即取樣50支。（3）取樣：在取樣畫面中按（02目標重量）的“開始”按鈕。系統(tǒng)即開始取樣，系統(tǒng)按設定的參數(shù)取樣完畢后自動停止。將取樣煙支在重量測試儀上檢測。如果標準偏差超過10mg，則略增大或減小參數(shù)“取樣門煙條”，女口，改為86,或84,再進行取樣，直到標準偏差在10mg以內。30mg偏差重量作為目標重量取樣操作如下：參數(shù)設置：除了與上面目標重量取樣參數(shù)相同外，還要對“SRM參數(shù)設置”中第16項參數(shù)“標準重量偏差”進行設置。如要取低于目標重量30mg的煙支，應設置為-30；如要取高于目標重量30mg的煙支，應設置為30。取樣：在取樣畫面中按(05校準)的“開始”按鈕。系統(tǒng)即開始取樣

10、，系統(tǒng)按設定的參數(shù)取樣完畢后自動停止。將取樣煙支在重量測試儀上檢測。5.常見問題的答復(1)煙支密度曲線及緊頭位置偏移較多。這主要是切口距離不對造成的，應重新校對切口距離并輸入正確數(shù)據(jù)。(2)煙支重量短期標準偏差太大。短期標準偏差反映的是單支煙重量離散度，短期標準偏差太大，說明單支煙重量分布離散度大，甚至相鄰兩支煙重量差別都會較大，這主要是由于煙絲品質結構、后身供絲、風室體、劈刀盤修劈時的拉扯煙絲、煙槍導軌等各個環(huán)節(jié)一些不合理的影響因素造成了煙條中煙絲分布不均勻，從而影響到單支煙重量分布的離散度或短期標準偏差大。短期標準偏差與煙支重量檢測控制系統(tǒng)關系不大，雖然微波檢測系統(tǒng)能夠適時檢測出單支煙重

11、量并將信號傳給重量控制系統(tǒng)，但重量控制系統(tǒng)及劈刀盤的修劈煙絲只能起到一批煙平均重量控制作用，不能夠控制單支煙的重量。20支煙或100支煙組重波動大。波動主要分兩種情況，(一)組重分布成臺階狀，也就是說一批煙每20支組重相同，但與另一批煙每20支組重相同的煙組重差別大，兩批煙組重處于兩個臺階上，這主要是由微波檢測系統(tǒng)的漂移造成的，也就是微波檢測系統(tǒng)的穩(wěn)定性不高，此時進行兩個臺階下目標重量取樣檢驗，會發(fā)現(xiàn)兩個臺階下目標重量取樣重量平均值也處于兩個臺階上，之間差別較大。(二)大多數(shù)時20支煙組重合格，但有時會有一把超重或超輕出現(xiàn)，或者這一把煙組重與相鄰的另一把煙組重差別大，這主要是由于原機后身來料不穩(wěn)定或原機其他環(huán)節(jié)所造成的，與煙支重量檢測控制系統(tǒng)關系不大。（4）劈刀盤處于上限時，20支煙組重仍然超重，這說明劈刀盤已處于最高位置，雖然煙支重量檢測控制系統(tǒng)處于正常，劈刀盤不能再往上繼續(xù)多修劈煙絲，因此20支煙組重仍然超重。（5）當在SRM系統(tǒng)上進行重量調整時，每增加或減少5，對于微波檢測系統(tǒng)相應20支煙組重增大或減少0.2g左右。（6）20支煙組重正常，但老是有超輕煙剔除多或超重煙剔除多（超輕煙剔除多時，幾乎沒有超重煙，超重煙剔除多時