[發明專利]識別尤其是香煙、棉花、或其它纖維產品中雜質的測量設備和方法

有效

• 申請號: 200580044141.2
• 申請日: 2005-12-17
• 公開（公告）號: CN101084432A
• 公開（公告）日: 2007-12-05
• 發明（設計）人: D·施羅德
• 申請（專利權）人: 豪尼機械制造股份公司
• 主分類號: G01N27/24
• 分類號: G01N27/24;G01N27/22;A24C5/34;G01R27/26
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 原紹輝;趙辛

技術領域

本發明涉及檢測香煙、棉花或某些其它纖維產品中雜質的測量設備。 本發明還涉及相應的測量方法。

背景技術

為檢測香煙中的雜質，可使用如文獻DE?10037180?C₁、DE?10100664? A₁、EP?1327876?B₁、EP?1330961?A₁等的微波測量設備。由于所需的高測 量精度和所用的高頻率，電路非常復雜。

發明內容

本發明的目的是提供以高測量精度檢測雜質的結構簡單的測量設 備。

根據本發明的一方面，提供了用來檢測香煙或某些其它纖維產品內 的雜質的測量設備，它具有：測量裝置；在該測量裝置內產生交變電磁 場的裝置，此交變電磁場受到安置在該測量設備的測量體積內的香煙或 某些其它纖維產品的影響；電路裝置，它包括測量裝置并被設計用來確 定受到香煙或某些其它纖維產品影響的交變場的至少一個適當的可測量 變量；和評估裝置，它設計成用以通過適當評估由電路裝置確定的可測 量變量來檢測雜質，其中，所述測量裝置是設計成帶有平板形電極的平 板電容器的測量電容器，并且交變場的頻率處在高于100kHz且低于 100MHz的高頻范圍內，其特征在于：包圍測量電容器的探測器設計成用 來將香煙或某些其它纖維產品送過測量電容器的電極之間形成的空間， 其中，所述測量電容器基本上垂直于香煙或某些其它纖維產品的傳送方 向安置，并且，所述測量電容器的每一個電極具有一個中心產品貫通口， 并且在每個電極上提供一個包圍香煙或某些其它纖維產品的向外伸展的 管狀導電表面。

根據本發明的另一方面，提供了檢測香煙或某些其它纖維產品中雜 質的測量方法，具有產生交變電磁場的測量裝置，此交變電磁場受到包 含在該香煙或某些其它纖維產品中雜質的影響，其中，確定受雜質影響 的交變電磁場的至少一個適當的可測量變量，并對所確定的可測量變量 進行評估以檢測雜質，其中，測量電容器被用作測量裝置，所述測量裝 置被設計為帶有平板形電極的平板電容器，并且交變場的頻率處在高于 100kHz且低于100MHz的高頻范圍內，其特征在于：包圍測量電容器的探 測器設計成用來將香煙或某些其它纖維產品送過測量電容器的電極之間 形成的空間，其中所述測量電容器基本上垂直于香煙或某些其它纖維產 品的傳送方向安置，所述測量電容器的每一個電極具有一個中心產品貫 通口，并且在每個電極上提供一個包圍香煙或某些其它纖維產品的向外 伸展的管狀導電表面。

利用代替微波諧振器的電容器和微波范圍以下的高頻場，可使電路 大大簡化。另外，在某些場合下，采用電容器可以在產品室內產生比用 微波諧振器更為均勻的場，因為在微波諧振器內的周壁上電場強度將消 失。

所謂“雜質”是表示不希望存在于將要被測試的兩媒質系統內的任 何不同種類材料。被測試的兩媒質系統是由產品和潮氣(或外殼)，或 過濾器材料和甘油三乙酸脂等形成的。在這方面本發明有別于現有在高 頻范圍內檢測香煙等質量或密度缺陷的電容性測量設備，后者只涉及產 品和潮氣的兩元件系統。由于不同的介質特性，雜質以某種方式影響著 高頻場，并因而影響被確定的可測量變量。通過在評估裝置中的適當評 估，可以從已確定的可測量變量檢測產品內的雜質，特別是當可測量變 量曲線由于存在雜質而顯示出偏差時。

術語“高頻”主要指頻率低于100MHz，尤其是低于10MHz的場， 以區別于微波范圍。通常此頻率高于10kHz或高于100kHz。在本發明的 一個優選方案中，采用頻率低于5MHz，尤其是低于1MHz的高頻場。這看 起來令人意外，因為大家知道，就產品的濕度和/或密度測量而言，只有 在朝著低頻率不斷增加的限制測量范圍內才可能得到足夠精確的測量， 所以看起來對于香煙等的測量頻率至少在5MHz才合適。但是，為了確定 香煙，棉花和其它纖維產品內的雜質，在測量靈敏度較高的低頻率時比 較精確。對此的解析是，在較低頻率下宏觀導電率的影響較大，但對于 典型的非導電雜質材料(或者更一般而言是那些具有不同宏觀導電率的 材料)并非如此，因此，在本發明的測量范圍內產品和雜質間的介電常 數差比微波范圍內要大。