检测至少一种物质的介电特性的方法和装置制造方法及图纸

推荐一种检测烟草的密度／质量及介电常数的方法和装置，对谐振器输送具有两种不同频率的微波，通过对未受物质影响的与受物质存在影响的谐振器的谐振曲线的比较检定出谐振频率偏移并且通过对在输送的微波的频率的情况下谐振曲线振幅的比较检定出衰减，从受影响的微波中计算香烟条的密度和／或湿度。采用所述的方法和装置可以迅捷、准确地对上述物质的高速移动的料流进行检测。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种通过对由于一种物质的存在造成的高频谐振器的失调的分析评价检测至少一种物质的介电特性的方法，对所述高频谐振器输入微波，并输出一个高频的受物质影响的信号，以未受物质影响的信号为基准对其谐振频率偏移和衰减进行检定。此外本专利技术还涉及一种检测至少一种物质的特性的装置，该装置带有一个谐振器，由一微波信号发生器将微波输入给该谐振器，并由该谐振器输出一个高频的受物质影响的信号，以便以未受物质影响的信号为基准对其谐振频率偏移和衰减进行检测并且该信号被输送给分析评价电路。
技术介绍
在对烟草进行加工时，尤其在卷烟制造时，对涉及每个流量单位的烟草质量和/或烟草湿度的烟草流量进行检测是很重要的。有时也还需要对烟草的介电常数进行检测。根据干料量和湿料量的份额通过相应测量信号的累加然后求出流量的总量。而且对食品、化学品、纺织物、纸张等湿度和质量的测定也尤为重要。本说明书首两段中所述的方法和装置现已公知，例如在DE-PS 40 04 119中已做了记载，其中通过将微波加入一空腔谐振器中实现对物质的湿度进行检定。同时通过对待检测的样品范围内的空腔谐振器均分布的特定的选择可以实现采用校准曲线对一种已知物料相互不受影响地确定物料湿度和物料密度，其中对通过谐振曲线的起始点求出的谐振频率和谐振线的半值宽度进行测定和分析。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，对待测物质的特性进行迅捷和精确的测定。相应的测量信号尤其适用于物质分量(例如湿料量或干料量)或总量的测定，例如烟草加工厂的移动的烟草条，尤其是香烟条或过滤嘴条的测定。本专利技术提出一种用于确定香烟条内的密度的方法，具有以下步骤发生具有两种不同频率的微波；将微波送入一个谐振器，该谐振器中，通过香烟条的微波可受影响；将受影响的微波送给一个分析评价电路；并且在这两种频率，从受影响的微波中计算香烟条的密度和/或湿度。根据本专利技术提出一种通过对由于物质的存在造成的高频谐振器的失调的分析评价检测至少一种物质的一种特性的方法，微波输送给所述谐振器，并从该谐振器提取高频的受物质影响的信号，以未受物质影响的信号为基准对其谐振频率偏移和衰减进行检定，其特征在于对谐振器输送具有至少两种不同频率的微波，通过谐振器的未受物质影响的与受物质影响的谐振曲线的比较检定出谐振频率偏移并通过输入的微波的频率的谐振曲线振幅的比较测定出衰减。有关本专利技术的其它方法步骤为如下对谐振器不断输送至少两种频率的微波；微波频率周期变化；微波频率通过由低值向高值和返回低值的不断切换周期变化；微波频率通过不断和持续的由低值向高值和返回低值以很小的频率加以变化；至少两种频率的微波输送给谐振器，这两种频率以未受物质影响的谐振频率为中心对称地分布；对谐振器输送至少两种频率的微波，这两种频率分布给谐振曲线的相同边沿；在极限值间的微波频率以极小的频率持续变化；通过输出信号求出谐振曲线的偏移和以振幅降低为表现形式的衰减的偏移，该输出信号具有一直流分量和一个随摆频变化的交变分量；与直流分量相对应的输出信号以及与交变分量相对应的输出信号分别输送给计算级，在该计算级在多项式中对信号用常数计算得出分信号，该分信号通过相加得出终值；微波的频率不断和持续地由低值向高值并又返回低值变化，其极限频率至少近似地以谐振曲线的相同边沿的转折点为中心对称；微波不同的频率产生方法如下，用小频率对微波的振幅进行调制；产生的频带的基频率固定在谐振曲线的相同边沿；经调制产生的两种频率的微波不断输送给谐振器，此后微波频率被大幅度降频并且接着通过选定的不同频带的滤波器求出表示受物质影响的谐振频率的偏移和衰减特性的量；检测香烟条内切烟的密度/质量；检测香烟条内切烟的介电常数。本专利技术也提出用于用于确定香烟条内的密度和/或温度的装置，具有一个产生两个不同频率微波的发生器；一谐振器，微波从发生器送向该谐振器；一个分析评价电路，将取自该谐振器的高频率信号输送给分析评价电路，以求出香烟条内的密度和/或温度。本专利技术也提出用于检测至少一种物质的一种特性的装置，具有产生至少两个不同频率微波的信号发生器；一谐振器，由信号发生器的微波向该谐振器输送；一个分析评价电路，将从该谐振器可提取出的高频信号输送给分析评价电路，以该谐振器相对于未受所述物质影响的和受所述物质影响的状态下输出的信号进行比较，以检定谐振器的谐振频率偏移和衰减。有关本专利技术装置的进一步结构和进一步设计如下一种用于频率周期变化的切换装置，用于把所述信号发生器的微波频率不断的从低值向高值并又返回低值切换。包括一种用于不断和持续的将所述信号发生器的微波频率由低值向高值并且又返回低值的变化的摆频装置。一种用于在极限值间变化微波频率的摆频装置。包括一种用于检测与谐振频率偏移和衰减相对应的从谐振器输送给分析评价电路的信号的直流分量和交变分量的电路装置。设置有计算级，将与直流分量相对应的输出信号和与交变分量相对应的输出信号输送给计算级，用于在多项式中与常数一起计算得出分信号，该分信号相加得出终值。所述信号发生器的调制装置用于以很小的频率对所述信号发生器的微波进行调制。一个分频级，将从谐振器取样的信号输送给分频级，和一个置于分频级后用于将选出的经分频的频带滤出的滤波装置，以便求出表示受物质影响的谐振频率偏移和衰减的量。谐振器设置在一个金属机箱内，该机箱具有使烟草加工厂的烟条，尤其是香烟条穿过的一个入口孔及一个出口孔。机箱旋转对称。该谐振器设计成介电固体谐振器并被置于在机箱内。固体谐振器备有一个香烟条的通道。备有一个穿透机箱的闭合的、管状的香烟条的通道。由导电材料制的管状套管围绕机箱的入口和出口上的通道。。本专利技术的优点在于，尤其以高速输送的烟草加工厂的条(烟草、过滤嘴材料)的量度实现讯捷和精确的所谓的“在线”检测。下面将在附图中对照实施例对本专利技术做进一步的说明。附图说明图中示出图1检测物质量度、带有一个以剖面示出的、被香烟条穿过的谐振器装置的电路装置，具有两种不同频率的微波信号交替地输送给谐振器装置，图2根据图1、依照图1的电路装置的谐振装置空载和加载时的谐振曲线，图3检测物质量度、带有一个图1的谐振器装置的电路装置，所述谐振器装置加有摆频微波信号，图4根据图1、依照图3的电路装置的谐振器装置空载和加载时的谐振曲线，图5检测由卷烟纸卷绕的烟草料流(香烟条)增量的干料量和/或湿料量的电路装置，图6检测香烟条增量的介电常数的电路装置，图7用图1的谐振器装置检测物质量度的电路装置，该谐振的装置加有三种通过对微波信号的调制产生的信号频率，图8调制的微波信号曲线，图9根据图1，依照图7的电路装置的谐振器装置空载和加载时的谐振曲线，图10用于通过调制产生两种输送给谐振器装置的微波信号和通过分频检测特性数值的电路装置。具体实施例方式图1示出一种本专利技术的高频谐振器装置1，该装置在以剖面示出的机箱2内具有一个谐振器21。机箱2是旋转对称结构的，例如是圆柱形的并由诸如铜等导电材料构成。但也可以具有其它的旋转对称形式或与此稍有不同的形式，例如多边形并由其它材料制成。公知的同轴电缆4或6，该电缆具有图中未示出的、但是是公知的耦合环，用于由信号发生器将电磁高频信号，优选微波信号的耦合输入并且用于将高频场(微波)耦合输出至分析评价装置。由诸如陶瓷或塑料等介电常数很高的介电材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于确定香烟条内的密度的方法，具有以下步骤：发生具有两种不同频率的微波；将微波送入一个谐振器，该谐振器中，通过香烟条的微波可受影响；将受影响的微波送给一个分析评价电路；并且在这两种频率，从受影响的微波中计算香烟条的密度和／或湿度。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：H莫拉，J托比耶斯，A诺亚克，
申请(专利权)人：豪尼机械制造股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]