1.在線微波檢測系統(tǒng)

1、培訓(xùn)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(hào)。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(hào)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(shí)的諧振曲線。f1、u1為加載（即放入被測煙條）時(shí)的諧振曲線。fa、fb為微波發(fā)生器輸送的兩個(gè)微波頻率，ua、ub為檢波器檢出的輸出微波信號(hào)

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(shè)m為被測煙條的密度，則m與u直之間的數(shù)學(xué)關(guān)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(zhì)進(jìn)行標(biāo)定后獲得。根據(jù)上式，當(dāng)諧振腔內(nèi)加入被測煙條時(shí)，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(shè)w為被測煙條的水分含量，則w與u交之間的數(shù)學(xué)關(guān)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(zhì)進(jìn)行標(biāo)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(jié)構(gòu)組成微波煙支重量控制系統(tǒng)由微波電磁場空腔組件、導(dǎo)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(hào)處理系統(tǒng)、信號(hào)輸出驅(qū)動(dòng)等組成3.技術(shù)特點(diǎn)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(dòng)，并且不需要預(yù)熱，不需調(diào)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(dòng)電話的微波功率小數(shù)百倍)，對(duì)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(shè)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(shí)易漂移和受各種環(huán)境變化(如振動(dòng)、溫度、濕度、灰塵)的影響，另外，通過試驗(yàn)室大量定標(biāo)試驗(yàn)，我們已經(jīng)科學(xué)地掌握了微波信號(hào)同煙條密度及水分之間的數(shù)學(xué)關(guān)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(hào)準(zhǔn)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(hào)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(duì)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(hào)及接口同原機(jī)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(hào)采用高速計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，使重量輸出信號(hào)的采樣間隔小于80微秒，完全

5、能夠滿足各種高速卷接機(jī)組在線檢測的速度要求。整個(gè)檢測系統(tǒng)經(jīng)過高低溫試驗(yàn)、震動(dòng)試驗(yàn)和連續(xù)通電試驗(yàn)等各項(xiàng)嚴(yán)格檢驗(yàn)和測試，軟硬件安全、穩(wěn)定、可靠，使用及維護(hù)比較方便。4.微波檢測系統(tǒng)使用性能主要考核三個(gè)方面：煙支重量檢測的穩(wěn)定性，它是指不論何時(shí)，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(duì)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(zhǔn)確性，它是指當(dāng)煙條重量發(fā)生變化時(shí)，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(yīng)準(zhǔn)確等于實(shí)際煙支重量變化數(shù)值的大小。采用目標(biāo)重量取樣檢驗(yàn)方法可以考核微波檢

6、測系統(tǒng)上述三個(gè)方面的性能，目標(biāo)重量取樣是指在顯示屏上設(shè)定好需要取出光煙的目標(biāo)重量之值、取樣數(shù)量以及內(nèi)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(hào)，并將等于目標(biāo)重量設(shè)定值的光煙進(jìn)行取樣剔除。三點(diǎn)目標(biāo)重量取樣是指設(shè)定三點(diǎn)目標(biāo)重量值(要求工藝重量、土30mg偏差重量共三點(diǎn))，采用目標(biāo)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(biāo)重量取樣時(shí)，檢驗(yàn)2個(gè)技術(shù)指標(biāo)，(一)50支取樣煙支平均重量值與目標(biāo)重量值之差，不論何時(shí)，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(yīng)越小越好，一般差值在W5mg時(shí)，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(jìn)行工藝重量作為目標(biāo)重量取樣之前，首先應(yīng)該將重量控制系統(tǒng)中的重量調(diào)整修正參數(shù)設(shè)定正確，否則目標(biāo)重量取樣其平均值與目標(biāo)重量值之間始終會(huì)有一個(gè)固定的偏差值。（二）50支煙重量標(biāo)準(zhǔn)偏差值，式中g(shù)i=第i支煙重量值，g=50支煙平均重量值，重量標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)偏差值WIOmg都屬正常，而放射源探頭取樣重量標(biāo)準(zhǔn)偏差一般都大于10mg。3Omg偏差重量作為目標(biāo)重量取樣時(shí)，主要檢驗(yàn)50支取樣煙支平均重量值與目標(biāo)重量值之差，當(dāng)設(shè)定工藝要求重量+30mg作為目標(biāo)重量時(shí)，取樣50支煙其平均重量

8、值應(yīng)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(duì)煙支重量變化檢測的準(zhǔn)確性，差值越小，則準(zhǔn)確性越高。當(dāng)設(shè)定工藝要求重量-3Omg作為目標(biāo)重量時(shí)，道理是一樣的，一般情況下，差值W5mg時(shí)屬正常。目標(biāo)重量取樣操作如下：（1）取樣準(zhǔn)備：準(zhǔn)備好接煙支的取樣盒。（2）參數(shù)設(shè)置：在“SRM牌號(hào)設(shè)置”中第21項(xiàng)參數(shù)“取樣門煙條”通常設(shè)置為85，第22項(xiàng)參數(shù)“取樣門殘余增量”通常設(shè)置為25。這兩個(gè)參數(shù)的值因煙支長度不同而有所差異。在“SRM參數(shù)設(shè)置”中第13項(xiàng)參數(shù)“軌道選擇”如果設(shè)為0，則選擇取樣內(nèi)排煙支；如果設(shè)為1，則選擇取樣外排煙支。第14項(xiàng)參數(shù)“取樣目標(biāo)數(shù)量”設(shè)置需要取樣的煙支數(shù)。如

9、設(shè)置為50，即取樣50支。（3）取樣：在取樣畫面中按（02目標(biāo)重量）的“開始”按鈕。系統(tǒng)即開始取樣，系統(tǒng)按設(shè)定的參數(shù)取樣完畢后自動(dòng)停止。將取樣煙支在重量測試儀上檢測。如果標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)行取樣，直到標(biāo)準(zhǔn)偏差在10mg以內(nèi)。30mg偏差重量作為目標(biāo)重量取樣操作如下：參數(shù)設(shè)置：除了與上面目標(biāo)重量取樣參數(shù)相同外，還要對(duì)“SRM參數(shù)設(shè)置”中第16項(xiàng)參數(shù)“標(biāo)準(zhǔn)重量偏差”進(jìn)行設(shè)置。如要取低于目標(biāo)重量30mg的煙支，應(yīng)設(shè)置為-30；如要取高于目標(biāo)重量30mg的煙支，應(yīng)設(shè)置為30。取樣：在取樣畫面中按(05校準(zhǔn))的“開始”按鈕。系統(tǒng)即開始取樣

10、，系統(tǒng)按設(shè)定的參數(shù)取樣完畢后自動(dòng)停止。將取樣煙支在重量測試儀上檢測。5.常見問題的答復(fù)(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(duì)造成的，應(yīng)重新校對(duì)切口距離并輸入正確數(shù)據(jù)。(2)煙支重量短期標(biāo)準(zhǔn)偏差太大。短期標(biāo)準(zhǔn)偏差反映的是單支煙重量離散度，短期標(biāo)準(zhǔn)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(huì)較大，這主要是由于煙絲品質(zhì)結(jié)構(gòu)、后身供絲、風(fēng)室體、劈刀盤修劈時(shí)的拉扯煙絲、煙槍導(dǎo)軌等各個(gè)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(biāo)準(zhǔn)偏差大。短期標(biāo)準(zhǔn)偏差與煙支重量檢測控制系統(tǒng)關(guān)系不大，雖然微波檢測系統(tǒng)能夠適時(shí)檢測出單支煙重

11、量并將信號(hào)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(dòng)大。波動(dòng)主要分兩種情況，(一)組重分布成臺(tái)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(gè)臺(tái)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(shí)進(jìn)行兩個(gè)臺(tái)階下目標(biāo)重量取樣檢驗(yàn)，會(huì)發(fā)現(xiàn)兩個(gè)臺(tái)階下目標(biāo)重量取樣重量平均值也處于兩個(gè)臺(tái)階上，之間差別較大。(二)大多數(shù)時(shí)20支煙組重合格，但有時(shí)會(huì)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(jī)后身來料不穩(wěn)定或原機(jī)其他環(huán)節(jié)所造成的，與煙支重量檢測控制系統(tǒng)關(guān)系不大。（4）劈刀盤處于上限時(shí)，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(dāng)在SRM系統(tǒng)上進(jìn)行重量調(diào)整時(shí)，每增加或減少5，對(duì)于微波檢測系統(tǒng)相應(yīng)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?zé)熖蕹啵ǔp煙剔除多時(shí)，幾乎沒有超重?zé)?，超重?zé)熖蕹鄷r(shí)