[發明專利]一種微波密度檢測儀煙絲溫度檢測裝置及補償方法

在審

• 申請號: 202011607135.6
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112781749A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 林偉;張杰;曹丙虎;張紅兵;錢志國
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十一研究所
• 主分類號: G01K7/22
• 分類號: G01K7/22
• 代理公司: 青島智地領創專利代理有限公司 37252
• 代理人: 種艷麗

本發明公開了一種微波密度檢測儀煙絲溫度檢測裝置及補償方法，屬于微波檢測技術領域，包括檢測頭、信號轉換器和改造備件；本發明檢測頭與信號轉換器采用分體式設計，實現了檢測頭小型化設計，信號轉換器安裝位置靈活，很好地滿足了工業現場安裝空間限制需求；感溫塊采用黃銅材質加工，其表面與煙絲接觸既可以滿足對材質無毒無害的要求又具有良好的導熱性；信號轉換器采用主控芯片+接口芯片設計，簡化了電路設計，外置的撥碼開關，可靈活方便地實現各種工業數字總線類型的切換；通過判斷煙絲溫度范圍，實現了對異常情況的檢測及處理，簡化了數學模型，解決了因煙絲溫度差異導致濕密度測量不夠精確的問題。

技術領域

本發明屬于微波檢測技術領域，具體涉及一種微波密度檢測儀煙絲溫度檢測裝置及補償方法。

背景技術

微波可以通過空間輻射的方式穿透非金屬材料，使得利用微波法能夠全面了解物料的內部特性，因此可實現物料密度和濕度的快速、準確、實時、無損測量；微波是一種高頻電磁波,當其在介電材料內部傳播時,介質材料將發生極化現象.研究介質的電磁特性,也就是研究受微波作用的介電材料的兩個電磁參數介電常數和介電損耗產生的相對變化。

在煙草行業中，利用微波密度檢測儀在卷煙機條煙成型通道上連續不斷地檢測煙條的密度和濕度，并將測量結果傳送給機組重量控制系統(SRM)，經重量控制系統計算后通過重量調節裝置去調整平整盤或吸絲帶，從而實現對煙條的重量控制。基于微波法測量物料密度和濕度的特性，煙絲溫度會對煙條物料濕密度檢測帶來一定的影響，而煙條物料密度的檢測是首先檢測其濕度，進而實現密度的檢測；濕度檢測不準，會造成密度檢測波動過大，從而影響卷接機組的重量控制效果。

檢測煙絲溫度的方法可以采用鉑電阻測溫檢測方式、紅外測溫檢測方式等。鉑電阻測溫檢測方式需要進行接觸測量，為實現精確測量安裝位置需要認真考量，同時與煙絲的接觸面要做到密封、其材質要無毒無害，整體的結構要做到安裝牢固、密封、抗震；紅外測溫檢測方式可實現非接觸式測量，安裝位置靈活，但紅外測溫法受煙絲顏色、表面結構、粉塵等影響較大，對測量精度有較嚴重的影響。

同時，考慮到在工業現場使用，煙絲溫度檢測裝置還需要滿足輸出接口靈活多樣的特點，模擬輸出、各種工業總線輸出等。因此，急需一種滿足檢測精度與使用要求的煙絲溫度檢測裝置及軟件補償算法來解決這些問題。

發明內容

針對上述技術對比及需求分析，本發明提供一種微波密度檢測儀煙絲溫度檢測裝置及補償方法，解決因煙絲溫度差異導致濕密度測量不夠精確的問題，可有效提升卷接機組的重量控制效果，提質降耗；本檢測裝置及修正補償方法具有安裝后免維護、檢測精度高等優點，適用于煙草企業卷包車間產線微波密度檢測儀升級改造。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種微波密度檢測儀煙絲溫度檢測裝置，包括檢測頭、信號轉換器和改造備件；

其中，檢測頭，被配置為獲取煙絲溫度并通過電路轉換為模擬信號輸出，包括底殼、尼龍蓋、感溫元件、感溫塊、電路板和電纜接頭；

底殼，呈圓形，其內部空間用于固定電路板，其側部安裝電纜接頭，電纜接頭伸入底殼的內部，其尾部的插針通過電纜連接到電路板上；

尼龍蓋，呈圓形，其下部通過底殼的背面上三個呈120°間隔分布的螺釘與底殼鎖緊安裝，其上部固定感溫塊和感溫元件；感溫塊，置入尼龍蓋的上部預留空間，感溫塊外部與周邊尼龍蓋外部邊緣齊平；感溫元件，粘貼在感溫塊的下部腔體內，密閉在尼龍蓋與底殼組成的內部空間，其尾部輸出通過電纜連接到電路板上；電路板，與感溫元件一起完成將檢測到的溫度變化轉換為模擬信號并經過電纜接頭輸出；

信號轉換器，被配置為接收檢測頭的模擬信號輸出并將其轉換成常用的工業總線數字信號輸出，主要由殼體、轉換處理板、輸入電纜接頭以及輸出電纜接頭組成；輸入電纜接頭與檢測頭的底殼電纜接頭相連；輸出電纜接頭與微波密度檢測儀相連；