测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于检测烟草加工业一种物流（３）存在至少一种异物或用于测定该物流的质量、密度或湿度的测量装置，它包括至少一个谐振器外壳（４．１～４．５），该谐振器外壳具有物料量（３）的至少一个通过孔（１０），并在该谐振器外壳中可产生一个电磁场（２３），其特征为，该测量装置至少包括两个谐振器外壳（４．１～４．５），它们分别具有一个测量范围，其中这些电磁场分别包括一个电场（２３），而且这些电场在相应的测量范围内在相互不同的空间取向。（*该技术在2022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测量装置，特别是涉及一种用于检测烟草加工业的一种物料量尤其是物料流存在至少一种异物和/或用于测定该物料量的质量、密度和/或湿度的微波测量装置以及一个测量系统，其中，这种测量装置至少包括一个谐振器外壳，该外壳具有该物料量的至少一个通过孔，并在该外壳中可产生一个电磁场。
技术介绍
从同一申请人的专利文献DE 198 54 550 A1中已知一个相应的谐振装置或微波谐振器外壳。在该文献中，描述了一个用于通过烟草加工业烟条的谐振器外壳，在该谐振器外壳中输入微波，以便测定烟条中的烟丝的质量和/或湿度。用这种谐振外壳的目的在于，提高在测定烟草加工业烟条中的烟丝的质量和/或湿度时的测量精度和测量灵敏度。根据该文献DE 198 54 550 A1，这个目的是这样实现的，即该外壳至少部分用一种具有低膨胀系数的材料组成，这样在相应温度波动时，该外壳就可保持基本上相同的量。当该谐振器外壳的温度调整到一个恒定值时，有助于提高测量精度。最后，根据该文献，该外壳的内腔壁最好至少部分地涂敷一种耐腐蚀的金属或用这种金属制成。这样，在测定上述物料的质量和/或湿度时就可明显提高测量精度。此外，从同一申请人的专利文献DE 101 00 664.0中已知一种用来检测一种生产物料或物料量的方法，该物料量主要含一种生产物料，即检测该物料量中的一种异物的存在，并产生一个微波场，将该物料量输入这个微波场的有效范围，并分析这个微波场的影响，其中同时测出这个微波场的第一和第二特征量的实际值，事先给定这些实际值的允许值范围，并检测这些实际值是否在这个允许值范围内，当这些实际值不在这个允许值范围内时，产生一个信号。在本申请的范围内，作为微波场的量既指产生的微波场的实际量如振幅和相位，又指一个控制该微波场的元件的量，例如一个传播该微波场的谐振器的谐振频率和带宽。在这种已知的测量方法中，被测物料运动通过一个谐振器的微波场。被测物料的介质特性改变该微波场。通过测量共振特性或该微波场的变化可以确定例如质量、密度和湿度以及识别异物。其中，识别很小的异物或达到相当精确的位置分辨率是困难的。特别是，与场向相比，异物的位置确定检测精度。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提出一种测量装置，来提高确定物料流中是否含有某种异物或测定该物料流或物料量的质量、密度或湿度的方法的灵敏度。此外，本专利技术的目的是提高一种相应方法的灵敏度。其次，本专利技术的目的是设置一些装置和提出一种方法，来提高相应测量的精度和位置分辨率。这个目的是通过一种谐振装置，特别是通过一种用于检验烟草加工业的一种物料量尤其是物料流存在至少一种异物和/或用于测定该物料量或物料流的质量、密度和/或湿度的微波谐振装置来实现的，该谐振装置具有一个谐振器外壳，该外壳具有该物料量或该物料流的一个通过孔，其中该物料量至少一部分可输入一个特别是设置在该谐振装置中的检测区，至少设置了一个提高电磁波能量密度的元件，且该能量密度可在该检测区的至少一部分内提高。通过这个措施可实现检测区内的电磁波的聚束，从而增加流经被测物料或被测物流范围的相应波尤其是例如微波的通量。这样就提高了在测量物流的质量、密度和/或湿度和/或检测是否存在在某种异物时的灵敏度，而不需要更多的能量输入该谐振装置中。在本专利技术的范围内，电磁波能量密度的增加或提高也特别意味着这些波的聚束、聚焦、变窄或变密。这种电磁波最好是指微波。物流可通过本专利技术的谐振装置进行检测。在本专利技术的范围内，检测区的概念尤其也包括测量区的概念。该元件最好包括一个谐振线(线路谐振器)，该谐振线具有至少一个作为电极用的端面。通过使用一个线路谐振器可按简单的方式和有效的方法使输入谐振器的波聚束，其中特别是波或相应的场从该面聚束地输出。最好设置一根输入耦合天线和一根输出耦合天线，这两根天线对称于谐振装置进行布置。此外，这两根天线最好布置在谐振线附近的一个位置内，在该处，促成耦合的场分量具有高的振幅，最好具有最大值。当谐振装置的一个空腔内的该元件最好布置在离该空腔界定的壁有一定距离时，则在该元件上输入耦合的波和从该元件输出耦合的波可达到特别好的耦合。如果在物料流或物料量或检测区的附近设置至少一个端面，则可获得一个检测物流的特别有效的方法。该端面的尺寸最好小于该物流位于谐振装置内的一个检测区的范围，其中考虑了一个基本上与该端面平行的横截面面积。例如在烟草加工业的物流的情况中，该物流就是一个最好用包裹材料包裹起来的烟丝流，亦即一个香烟条，其直径通常约为6～10毫米的范围。该端面例如可大致为矩形，其尺寸最好小于该物流投影到谐振装置一个壁上的面积的1/10。这里指的是一个例如图2中所示的面积比例，其中图2所示的空腔7中的香烟条的横截面面积是起决定性作用的面积。谐振线最好是一个金属条或一个用金属制成的薄的直角平行六面体并在检测区的方向内具有一个端面。当该谐振器外壳的至少一个内壁作为电极尤其是作为对电极使用时，则可在该金属条和该内壁之间建立电磁场，这样就给定了一个明确的边界窄的测量区。最好设置两个对准检测区的端面。在设置了两个端面的情况下，特别是在它们面对面布置的情况下，物流可运动通过两个端面之间的空间，这样就给出了一个谐振装置的特别有利的结构型式。在这种谐振装置结构型式时可实现波的特别均匀的聚束，并可达到特别高的能量密度。该谐振线最好是一个断开的环。此外，这两个端面最好大致相互平行，从而可进一步提高波场的均匀性。当一个元件至少部分由一种具有一个特别相对于温度低的膨胀系数的材料组成时，可达到很可靠和精确的测量。此外，当至少一个元件用一种防腐材料尤其是一种金属涂覆和/或至少部分用该材料制成时，则谐振装置可达到相当长的寿命。此外，本专利技术涉及一种测量装置，特别是一种用于检测烟草加工业的一种物料量尤其是物料流存在至少一种异物和/或用于测定该物料量的质量、密度和/或湿度的微波测量装置，该装置具有至少一个谐振器外壳，该外壳具有该物料量的至少一个通过孔，并在该外壳中可产生一个电磁场，通过该测量装置包括至少两个分别确定一定测量范围的谐振器外壳而获得了改进，其中这些电磁场分别包括一个电场，它们在相应的测量范围内具有相互不同的空间取向。其中，该电磁场最好是一个微波场，该微波场在该谐振器外壳内包括一个驻微波。根据本专利技术，电场的相互不同的方向可实现异物的较精确的确定，因为用一个谐振器外壳没有测出的异物很可能用另一个谐振器外壳测出；其中，特别是那些在一个方向内具有的几何形状大于另一个方向内的异物。场的空间内的相互不同的方向特别是指这些场朝输送方向的不同的角度。这些测量范围最好依次位于物流的输送方向内，以便进行各测量范围的相应测量的单独分析和避免相邻的测量范围对相应测量范围产生影响。当电场基本上相互正交取向时，可构成本专利技术的一个特别有利的结构型式。在本专利技术的范围内，正交就是相互垂直。当一个电场基本上定向在物流的输送方向内和一个电场与之垂直时，则一方面例如可按DE 198 54 550 A1所述的传统的方式方法进行相应的测量，另一方面可垂直于这个方向进行一次附加的和补充的测量。在本专利技术的范围内，场特别是指电场。在动态场的情况中，场的方向或取向象在驻电磁波时那样，是场强向量的方向。在设置三个谐振器外壳时，可进一步提高测量的精确度。为本文档来自技高网...

【技术保护点】
测量装置，用于检测烟草加工业的一种物料流（３）存在至少一种异物或用于测定该物料流（３）的质量、密度或湿度，包括至少一个谐振器外壳（４．１～４．５），该谐振器外壳具有物料量（３）的至少一个通过孔（１０），并在该谐振器外壳中可产生一个电磁场（２３），其特征为，该测量装置至少包括两个谐振器外壳（４．１～４．５），它们分别具有一个测量范围，其中这些电磁场分别包括一个电场（２３），而且这些电场在相应的测量范围内在相互不同的空间取向。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：H梅勒，J托比亚斯，W陶特，R克内歇尔，
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]