[發明專利]一種基于激光測距系統的煙草物料流量標定方法

在審

• 申請號: 202011161943.4
• 申請日: 2020-10-27
• 公開（公告）號: CN114485410A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 李斌;李嘉康;魯端峰;王爽;林玉紅;慎龍舞;黃鋒;付麗麗;鄧楠;王兵
• 申請（專利權）人: 中國煙草總公司鄭州煙草研究院
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02;G01B11/28;G01N9/02
• 代理公司: 北京瑞恒信達知識產權代理事務所(普通合伙) 11382
• 代理人: 曹津燕

1.一種基于激光測距系統的煙草物料流量標定方法，通過標定系統來指導卷煙制絲環節中煙草物料傳送的過程，減少由于堆積程度的不同而導致測量各個指標的誤差，其特征在于，所述標定方法包括，采集每一時刻下煙絲橫截表面點到激光傳感器的距離；

通過傳送帶空載的距離差值獲取此時刻的橫截面積，在時間下積分獲取此時刻的流量；

獲取單位長度下此重量的煙絲體積；

得到單位長度下不同重量的煙絲的密度來評估填充度；

選取一定堆積量的煙絲密度穩定區域為標定值。

2.根據權利要求1所述的基于激光測距系統的煙草物料流量標定方法，其特征在于，所述標定系統包括線型激光器(2)、光場接收器(3)、傳送帶(4)、信息處理計算機(5)、速度傳感器(6)、信息采集卡和可編程控制器(7)，其中，所述線型激光器(2)設置于光場接收器(3)上，光場接收器(3)連接信息采集卡和可編程控制器(7)；傳送帶(4)通過速度傳感器(6)連接信息采集卡和可編程控制器(7)；信息處理計算機(5)與信息采集卡和可編程控制器(7)連接，所述線型激光器(2)垂直于傳送帶(4)上方。

3.根據權利要求1或2所述的基于激光測距系統的煙草物料流量標定方法，其特征在于，所述采集每一時刻下煙絲橫截表面點到激光傳感器的距離，通過三角測量原理，計算被測對象到線型激光器(2)上主透鏡的距離，

距離表達式：L＝bf/x×sin(α)

式中，b為激光器光軸與接收器光軸之間的距離；f為接受鏡頭的焦距；x為光斑在光敏單元上偏離極限位置的位移；入射光與基線的夾角為α；

在確定系統的光路時，將光場接收器(3)中位置傳感器的一個軸與基線平行，則由通過算法得到的激光光點像素坐標為(P_x，P_y)可得到x的值為：

x＝cellsize*P_x+DeviationValue

式中，cellsize是光敏單元上單個像素的尺寸，DeviationValue是通過像素點計算的投影距離和實際投影距離的偏差量。

4.根據權利要求1或2所述的基于激光測距系統的煙草物料流量標定方法，其特征在于，所述通過傳送帶空載的距離差值獲取此時刻的橫截面積，在時間下積分獲取此時刻的流量，

將某一高度級的煙絲自然平鋪在單位長度下的傳送帶上，將傳送帶(2)上煙絲高度H劃分為6至10個等份，分別稱取各個等份單位長度下的M重量的煙絲。

5.根據權利要求1或2所述的基于激光測距系統的煙草物料流量標定方法，其特征在于，所述獲取單位長度下此重量的煙絲體積，激光傳感器，設置為KHz，開啟傳送帶(4)，采集每一時刻下煙絲橫截距離L_S上點到線型激光器(2)的距離L_i，通過傳送帶(4)空載的距離L_n差值獲取此時刻的橫截面積S_i，在時間ΔT_i下積分獲取此時刻的流量，進而獲取單位長度下此重量的煙絲體積V_all，如下式所示

6.根據權利要求1所述的基于激光測距系統的煙草物料流量標定方法，其特征在于，所述得到單位長度下不同重量的煙絲的密度來評估填充度，

式中ρ為密度。