X射线在线烟丝或烟箱杂质鉴别、剔除及其计重检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种“X射线在线烟丝或烟箱杂质鉴别、剔除及其计重检测装置”，应用于烟草加工生产中输送的烟丝或成品烟箱内杂质鉴别与剔除及其计重，它包括输送机与安装支架、X射线源与N个X射线探测器、归1化装置、剔除装置和数据采集控制器。X射线源与N个X射线探测器构成N个测量单元对烟丝或烟箱进行重量负荷(Fi)测量、累计重量测量及成像并利用Fi≥(1+m％)Fimax及图像识别判断杂质存在；利用Fi≤(1-m％)Fimin及图像识别判断烟箱缺件(缺条)，剔除装置对不合格产品予以剔除，本检测装置既可判别金属杂质，也可判别非金属杂质，还可判别烟箱缺件(缺条)，具有鉴别力高、误判率低及计重精度高等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及烟草加工测量领域，特别涉及输送带上烟丝(或烟箱)杂质鉴别与剔除及其计重。
技术介绍
在烟草加工过程中，如输送的烟丝(或片烟或烟叶)以及输送的成品烟箱或复烤厂打包成烟箱(以下简称烟丝或烟箱)都可能混入金属或非金属杂物。烟丝中混有非金属性杂物，如不及时剔除，将会影响卷烟质量，含有金属性杂物，如不及时剔除，将会损坏后续工艺设备。目前在卷烟厂烟丝输送带上加装永久磁铁或金属探测器剔除金属杂物，但不能剔除不锈钢、铜、铝等低磁或无磁性金属物，以及非金属杂物。目前，对非金属杂物检测鉴别，大多采用光电检测技术，如高速摄像机识别、判断、剔除杂物，但它只能鉴别输送烟丝表面上存在的杂物，对烟丝内部杂物的鉴别也是无能为力。而对打包的烟箱和成品烟箱内杂物的鉴别，目前尚属空白。在烟草加工不同生产工艺过程都需对输送烟丝或片烟进行重量计量，以加强生产管理，考核生产量与消耗量。目前计量手段主要是采用电子秤和小感量核子秤，小感量采用镅-241、γ源与长电离室，源-电离室形成是扇形束，不符合物质对射线吸收定律窄束要求，因而造成测量精度受烟丝流量、堆积形状、分布位置变化影响较大。本专利技术公开的“X射线在线烟丝或烟箱杂质鉴别、剔除及其计重检测装置”可鉴别金属杂质，同时也可鉴别非金属杂质；它可实时鉴别输送烟丝(或片烟)表面与内部杂质，也可鉴别输送烟箱内部杂质或烟箱缺件(缺条)，同时可测量输送烟丝或片烟重量，是烟草加工过程中杂质鉴别、剔除及其计重更加有效的设备。
技术实现思路
“X射线在线烟丝或烟箱杂质鉴别、剔除及其计重检测装置”用于卷烟厂输送烟丝(或片烟)杂质鉴别、剔除或成品烟箱内杂质鉴别及成品烟箱缺件；还可用于复烤厂打包成品烟箱或输送的烟叶内杂质鉴别与剔除。解决的技术问题是：1、采用X射线源和N个X射线探测器构成N个X射线测量单元对输送带输送的物质的重量负荷进行精确测量；2、由于X射线源相对应N个X射线探测器所在位置的距离和角度不同，致使N个检测单元间测量的重量负荷产生较大误差，本专利技术采用对N个测量单元进行归1化方法消除其间误差；3、更进一步数据采集控制器以采集时间Δt对N个测量单元进行实时采集，可得输送烟丝(或烟箱)的重量负荷、累计重量及其重量负荷图像；4、利用有杂质与无杂质之间物料重量负荷差别以及图像识别技术，建立烟丝或烟箱杂质及烟箱缺件(缺条)判断标准；5、剔除装置剔除杂质。一种“X射线在线烟丝或烟箱杂质鉴别、剔除及其计重检测装置”其特点包括：输送机，用于输送烟丝或烟箱；X射线源和N个X射线探测器(N＝1，2……N)，构成N个测量单元，用于测量输送带上物料重量负荷(单位面积的重量)；安装支架，用于安装X射线、X射线探测器等；归1化装置，采用同一个标准重量负荷，标定N个测量单元使其各测量单元测量的重量负荷相一致；剔除装置，用于剔除杂物或缺条烟箱；数据采集控制器，用于接收N个测量单元重量负荷信号UNi、UN0；以及对归1化装置、剔除装置发出控制信号；数据采集控制器按采集时间Δt，实时采集N个测量单元重量负荷信号UNi和UN0，并：1、根据数学模型计算出各测量单元的物料重量负荷值；2、根据重量数学模型计算烟丝重量；3、根据物料重量负荷值进行光电转换成像；4、根据测量的物料重量负荷与杂质(或缺件)判断标准及图像识别，判断杂质或缺件存在；5、对存在的杂质或缺件(缺条)，数据采集控制器对剔除装置发出控制信号，剔除装置剔除杂质或缺件成品烟箱。所述N个测量单元，其测量重量负荷的数学模型是：FNi=KN×ln(UNiUN0)]]>式中：FNi——N测量单元测量的重量负荷；KN——归1化系数；UNi——有标准重量负荷板时，探测器输出信号；UN0——无标准重量负荷板时，探测器输出信号；N——探测器序号。所述N个测量单元测量烟丝重量的数学模型是：Wi=Σi=1n[ΣN=1NKN×ln(UNiUN0)]i×Vi×Δti]]>式中：Wi——烟丝累计重量；Δti——采集时间；n——采集次数；Vi——皮带速度；KN——归1化系数；UNi——有标准重量负荷板时，探测器输出信号；UN0——无标准重量负荷板时，探测器输出信号；N——探测器序号。该检测装置的安装支架由上、下两部分组成，并采用前、后、左、右、顶、底板封闭(见图1)。X射线源安装在上支架X射线源的安装板上，装有N个X射线探测器的探测器盒安装在下支架底板上，探测器盒上面装有归1化装置的标准重量负荷板，整个安装支架跨装在输送机上，如图2所示。“X射线在线烟丝或烟箱杂质鉴别、剔除及其计重检测装置”其特点在于，还包括一烟丝整形装置，安装在输送机烟丝输入端，用以将烟丝整形为厚度一致的烟丝(见图5a)；剔除装置由驱动器、推杆、推板及滑板组成，安装在输送机一侧；驱动器驱动推杆、推板，将杂质物料或缺件烟箱剔除输送带至滑板落下(见图3)；归1化装置由驱动器、连杆、标准重量负荷板及其轨道构成(见图4)，标准重量负荷板为厚度一致，面密度均匀的铝板，其上开有长方形X射线射入孔，测量时X射线源发出的X射线经射线孔到被测物质上，然后被X射线探测器接收，并获取信号(UNi，UN0)；归1化时，驱动器驱动连杆及标准重量负荷板使板上X射线孔移出X射线照射区，此时X射线源发射的X射线要穿过标准重量负荷板后再被X射线探测器接收，并获取测量标准重量负荷板的测量信号(UNi′、UN0′)，归1化的方法在实施方案中再做详细论述。附图说明图1安装支架构成示意图图1(a)正视图；图1(b)侧视图；I——上支架；1——上支架内X射线源安装板；II——下支架；2——下支架底板(探测器盒安装板)；图2安装支架安装在皮带机上示意图3——X射线源；4——X射线探测器盒，盒内装有N个X射线探测器；5——归1化装置的标准重量负荷板；6——标准重量负荷板滑动轨道；7——输送机的上皮带；8——输送机的下皮带；图3剔除装置构成示意图9——驱动器；10——推杆；11——滑板；12——烟丝；图4归1化装置示意图14——归1化装置的驱动器；15——连杆；5-1——标准重量负荷版上X射线入射孔；图5不同应用场所示意图图5(a)输送烟丝杂质鉴别示意图16——烟丝整形装置(烟丝定料管)；图5(b)成品烟箱内杂质(或缺条)鉴别示意图17——成品烟箱；图5(c)复烤厂打包烟箱内杂质鉴别示意图18——打包烟箱；19——轨道输送机；图6X射线源与N个X射线探测器相对位置及测量示意图3——X射线源；4——X射线探测器盒，盒内装有N个X射线探测器；(4-1)，(4-2)，……(4-N/2)，……(4-N)X射线探测器；具体实施方式在
技术实现思路
中及附图1-6已对本专利技术技术实施方案做了比较完整的说明，下面结合附图对本专利技术做进一步说明。1、本技术方案采用的是封闭式安装支架，支架外部均用铁板封闭(前面板、后面板、侧面板、顶板、底板)，X射线源及X射线探测器均安装在支架内，封闭式安装支架将X射线源发射的X射线均屏蔽在支架内，以提高辐射安全性(见图1、图2)；2、本技术方案核心是X射线源与N个X射线探测器构成N个检测单元，X射线源参数及X射线探测器选取应视测量对象而定。图5(a)、图5(b)、图5(c)给出应用场所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种“X射线在线烟丝或烟箱杂质鉴别、剔除及其计重检测装置”其特点包括：输送机，用于输送烟丝或烟箱；X射线源和N个X射线探测器(N＝1，2……N)，构成N个测量单元，用于测量输送带上物料重量负荷(单位面积重量)；安装支架，用于安装X射线、X射线探测器等；归1化装置，采用同一个重量标准负荷标定N个测量单元使其各测量单元测量的重量负荷相一致；剔除装置，用于剔除杂物或缺条烟箱；数据采集控制器，用于接收N个测量单元重量负荷信号UNi、UN0；以及对归1化装置、剔除装置发出控制信号；数据采集控制器按采集时间Δt，实时采集N个测量单元重量负荷信号UNi和UN0，并：根据数学模型计算出各测量单元测量测量的物料重量负荷值；根据重量负荷值进行光电转换，呈像；根据测量的物料重量负荷及烟丝或烟箱杂质判断标准判断杂质或烟箱缺件；对杂质或缺件烟箱予以剔除。

【技术特征摘要】
1.一种“X射线在线烟丝或烟箱杂质鉴别、剔除及其计重检测装置”其特点包括：输送机，用于输送烟丝或烟箱；X射线源和N个X射线探测器(N＝1，2……N)，构成N个测量单元，用于测量输送带上物料重量负荷(单位面积重量)；安装支架，用于安装X射线、X射线探测器等；归1化装置，采用同一个重量标准负荷标定N个测量单元使其各测量单元测量的重量负荷相一致；剔除装置，用于剔除杂物或缺条烟箱；数据采集控制器，用于接收N个测量单元重量负荷信号UNi、UN0；以及对归1化装置、剔除装置发出控制信号；数据采集控制器按采集时间Δt，实时采集N个测量单元重量负荷信号UNi和UN0，并：根据数学模型计算出各测量单元测量测量的物料重量负荷值；根据重量负荷值进行光电转换，呈像；根据测量的物料重量负荷及烟丝或烟箱杂质判断标准判断杂质或烟箱缺件；对杂质或缺件烟箱予以剔除。2.根据权利要求1，其特点在于所述N个测量单元测量重量负荷的数学模型是：FNi=KN×ln(UNiUN0)]]>式中：FNi——N测量单元测量的重量负荷；KN——归1化系数；UNi——有标准重量负荷板时，探测器输出信号；UN0——无标准重量负荷板时，探测器输出信号；N——探测器序号。3.根据权利要求1要求，其特点在于所述N个测量单元测量重量的数学模型是：Wi=Σi=1n[ΣN=1NKN×ln(UNiUN0)]i×Vi×Δti]]>式中：Wi——烟丝累计重量；Δti——采集时间；n——采集次数；Vi——皮带速度；KN——归1化系数；UNi——有标准重量负荷板时，探测器输出信号；UN0——无标准重量负荷板时，探测器输出信号；N——探测器序号。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：邸磊，朱建新，王晖，胡开利，赵淑华，韩明，张乾，高建军，王玉芳，
申请(专利权)人：北京邦瑞达机电设备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11