一种辐射测量烟丝填充值的方法及系统技术方案

一种辐射测量烟丝填充值的方法，包括如下步骤： 步骤１，在传输带的上下方相对设置γ射线放射源和γ射线探测器，在γ射线放射源的前方传输带上方设置压辊式测厚装置，通过所述γ射线探测器的输出信号获得无烟丝通过时γ射线探测器输出电压Ｕ↓［０］； 步骤２，将待测烟丝置于输送带上，先后依次通过所述γ射线放射源和γ射线探测器以及压辊测厚装置，通过所述γ射线探测器的输出信号获得被压辊压过的烟丝通过γ射线探测器的输出电压Ｕ↓［ｉ］，以及通过所述测厚装置的输出信号获得所述烟丝的厚度ｈ，将所述输出信号输入到与所述探测器和所述测厚装置连接的控制处理器进行运算处理； 步骤３，所述控制处理器按如下数据处理模型进行运算，获得烟丝填充值ｄ： ｄ＝ｈ／Ｋｌｎ（Ｕ↓［０］／Ｕ↓［ｉ］） 其中，系数Ｋ按已知烟丝填充值的烟丝进行标定、修正，并进一步根据所述测厚装置测得的烟丝厚度按Ｋ↓［ｉ］＝ｆ（ｈ↓［ｉ］）变化关系动态修正，得到修正后的动态标定系数ｋ； 步骤４，所述控制处理器根据所述动态标定系数ｋ，并利用ｄ＝ｈ／ｋｌｎ（Ｕ↓［０］／Ｕ↓［ｉ］）进行运算从而实现在线自动测量烟丝填充值ｄ。（*该技术在2023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烟草加工技术与设备，尤其涉及一种测量烟丝填充值的方法及系统。目前我国各烟厂测量烟丝填充值绝大多数采用定时取样、静态测量的方法，这远不能及时准确地反映出烟丝在实际生产中烟丝的填充值。因而卷制的香烟质量得不到保证。在我国已专门制定了行业标准《卷烟、烟丝填充值的测定行业标准》YC/T152-2001。目前世界上只有德国生产在线烟丝填充值测量仪，它是采用50mm宽的三个压辊测量皮带机上烟丝的厚度，用电子皮带秤计量皮带上烟丝的重量。由于测量被三个压辊压过的烟丝厚度不能准确地代表整个皮带上烟丝的厚度，其次，电子秤称过的整个皮带上烟丝的重量不是三个压辊压过的烟丝重量。因此，用该测量仪测得的烟丝填充值误差较大。用辐射法测量烟丝的重量如用核子秤，它是将放射源和辐射探测器横跨安装在皮带机上皮带上、下，它所测量的重量是皮带上的烟丝重量，如用辐射方法测量烟丝的填充值时，则要求测量压辊压过的烟丝重量，如何测得压辊压过的这些烟丝重量，是辐射法测量烟丝填充值的一大难题。其次，核子秤计量，采用的计量公式为F＝KlnUi/Uo；式中F—皮带上单位面积上物料重量(kg/M2)Uo—无物料时γ探测器输出电压Ui—有物料时γ探测器输出电压K—标定系数该系数K是用总重量法确定的。所谓总重量法，就是将假定的系数K1输入到计算机，核子秤将连续地对一定量的烟丝称重，得Wh；再将收集起来的这些烟丝用标准秤称量，得重量W标，此后用Wh和W标对系数K1进行修正，K修＝(W标/Wh)×K1，再将K修输入到计算机，重复上述步骤，直到误差δ＝(W标-Wh)/W标×100％≤要求允许误差为止。在此，由于皮带上的烟丝与压辊压过的烟丝混扰在一起，难以分开，因而无法称量经压辊压过的烟丝重量，也就是无法用总重量法确定系数K。显然，确定系数K是辐射法测量烟丝填充值的又一难题。在专利号为ZL 00 2 35663.5专利中虽然提出了用辐射法称重，但未公开如何具体解决上述两个问题的方法。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种辐射测量烟丝填充值的方法，包括如下步骤步骤1，在传输带的上下方相对设置γ射线放射源和γ射线探测器，在γ射线放射源的前方传输带上方设置压辊式测厚装置，通过所述γ射线探测器的输出信号获得无烟丝通过时γ射线探测器输出电压U0；步骤2，将待测烟丝置于输送带上，先后依次通过所述γ射线放射源和γ射线探测器以及压辊测厚装置，通过所述γ射线探测器的输出信号获得被压辊压过的烟丝通过γ射线探测器时的输出电压Ui，以及通过所述测厚装置的输出信号获得所述烟丝的厚度h，将所述输出信号输入到与所述探测器和所述测厚装置连接的控制处理器进行运算处理；步骤3，所述控制处理器按如下数据处理模型进行运算，获得烟丝填充值d d＝h/Kln(U0/Ui)其中，系数K按已知烟丝填充值的烟丝进行标定、修正，并进一步根据所述测厚装置测得的烟丝厚度按Ki＝f(hi)变化关系动态修正，得到修正后的动态标定系数k；步骤4，所述控制处理器根据所述动态标定系数k，并利用d＝h/kln(U0/Ui)进行运算从而实现在线自动测量烟丝填充值d。上述的辐射测量烟丝填充值的方法，其特点在于，在步骤3中，所述已知烟丝填充值是指将用静态测量方法测出的烟丝填充值。上述的辐射测量烟丝填充值的方法，其特点在于，在步骤3中，先将设定好的系数K1输入控制处理器，再将具有一定量的、同一填充值的T的烟丝喂入输送机，通过所述压辊测量装置和所述探测器，得到相应填充值d1，再用d和d1对K1进行修正，利用得到K2＝(d1/d)·K1，重复多次，直至Ki满足δ＝{(d-di)/d}·100％≤所要求的误差为止。上述的辐射测量烟丝填充值的方法，其特点在于，在步骤3中，所述标定系数与烟丝厚度按Ki＝f(hi)变化关系是通过如下步骤获得的用已知相同T值的烟丝，在不同厚度h1、h2……hi情况下对系数K进行标定，相应得到K1、K2……Ki，进一步得到Ki＝f(hi)变化关系曲线，再用曲线拟合法得到Ki＝f(hi)变化关系，并将所述Ki＝f(hi)变化关系存入控制处理器。上述的辐射测量烟丝填充值的方法，其特点在于，将所述放射源和探测器的中心线相互平行且在一个平面内，所述平面垂直于所述传输带，所述平面与所述传输带交接线与所述压辊压过的烟丝流的中心线相重合。上述的辐射测量烟丝填充值的方法，其特点在于，在所述探测器上方设置一中间开有通孔的屏蔽板，所述γ射线可通过所述通孔照射到所述探测器的射线灵敏区；所述通孔的宽度D≤压辊宽度D1，所述通孔的长度L≤所述射线灵敏区的长度。上述的辐射测量烟丝填充值的方法，其特点在于，所述通孔的长度或/和宽度是可调整的。上述的辐射测量烟丝填充值的方法，其特点在于，所述烟丝进入压辊前经过整形步骤。为了更好地实现上述目的，本专利技术还提供了一种实现上述方法的系统，包括安装在支架上的γ放射源、γ放射源探测器、压辊式测厚装置、传输带、控制处理器，所述控制处理器分别连接所述放射源探测器和压辊式测厚装置，所述压辊式测厚装置的压辊设置在所述传输带上方和所述γ放射源的前方；其特点在于，所述控制处理器，用于根据如下数据处理模型进行运算，获得烟丝填充值dd＝h/kln(U0/Ui)其中，U0为无烟丝通过时γ射线探测器输出电压；Ui为被压辊压过的烟丝通过γ射线探测器时的输出电压；h为被压辊压过的烟丝的厚度；k是按动态标定系数。上述的系统，其特点在于，所述放射源和探测器的中心线相互平行且在一个平面内，所述平面垂直于所述传输带，所述平面与所述传输带交接线与所述压辊压过的烟丝流的中心线相重合。上述的系统，其特点在于，在所述探测器上方设置一中间开有通孔的屏蔽板，所述γ射线可通过所述通孔照射到所述探测器的射线灵敏区内。上述的系统，其特点在于，所述通孔的宽度D≤压辊宽度D1，所述通孔的长度L≤所述射线灵敏区的长度。上述的系统，其特点在于，所述通孔的面积是可调的。上述的系统，其特点在于，所述压辊为按直线排列的多个，最后的压辊连接直线光栅位移传感器。上述的系统，其特点在于，压辊式测位装置包括压辊、滑块、导轨、直线光栅位移传感器，所述压辊安装在所述滑块上，所述导轨连接到所述直线光栅位移传感器，所述滑块和直线光栅位移传感器安装在所述导轨内。上述的系统，其特点在于，所述压辊为自旋转压辊，所述压辊在接触烟丝时的切线运动方向与传输带移动方向相一致。上述的系统，其特点在于，在所述压辊式测位装置前还设置有一烟丝装形料仓。下面结合附图进一步说明本专利技术的具体实施例附图说明图1是本专利技术所示的第一种辐射自动测量烟丝填充值的系统图1a是图1中A-A视2是本专利技术所示的第二种辐射自动测量烟丝填充值的系统图2a是图2中I处的放大3是图1和图2中屏蔽板的主视3a是图3的侧视4是图1中测量装置的示意4a是图4中A-A处的剖视5是本专利技术所示的第三种辐射自动测量烟丝填充值的系统图5a是图5中测量装置的示意5b是图5a中B-B处的剖视6是本专利技术的控制系统根据测得的hi对k进行修正的框图。其中，附图标注说明1-控制处理器，2-γ射线探测器，21-电离室收集极，22-电离室高压极，3-屏蔽板，4-压辊，5-连杆，51-支承轴，5’-滑块，6-导轨，7-角位移传感器，7’-直线位移传感器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邸生才，
申请(专利权)人：邸生才，
类型：发明
国别省市：