一种烟草物料厚度测量装置及其检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种烟草物料厚度测量装置及其检测方法，其包括电阻应变传感器、等强度弹性梁(3)、半球形压头(4)、物料压板(5)、烟草物料(6)、物料载板(7)、气缸(8)、外接电源、A/D转换器、全桥测量电路、控制系统，其特征在于：电阻应变传感器分别粘贴在等强度弹性梁上下表面，半球形压头固定设置于等强度弹性梁悬臂端的下表面，物料压板设置于半球形压头下方，物料载板设置于物料压板下方，物料压板与物料载板之间设置有烟草物料，气缸连接在等强度弹性梁的下表面。本发明专利技术的烟草物料厚度测量装置具有测量误差小、检测效率高的优点，能够显著地提高卷烟生产检测自动化水平和检测效率。地提高卷烟生产检测自动化水平和检测效率。地提高卷烟生产检测自动化水平和检测效率。

【技术实现步骤摘要】
一种烟草物料厚度测量装置及其检测方法


[0001]本专利技术涉及烟草生产中的烟草物料检测与测量
，具体涉及一种烟草物料厚度测量装置及其检测方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着制丝工艺技术水平的提高和卷烟产品质量优化的需要，卷烟加工过程中对烟草物料的形态指标检测需求越来越高，例如梗丝、烟草薄片厚度都会显著影响成品烟丝的填充性能和燃烧性能，进而影响成品卷烟品质。
[0003]烟草行业传统的厚度检测方法大多是采用游标卡尺测量，计算物料厚度的平均值。但是该测量方法由测试试人员的操作习惯会影响测量结果，检测效率低。也有少部分企业采用了烟草物料厚度测量装置进行检测，如现有技术CN108469242A公开了一种在线检测烟叶厚度的装置，现有技术CN102135406A公开了一种烟梗压梗厚度测定方法。但这些检测装置仍然存在一定的检测效率较低、测量误差较大的问题。
[0004]因此，需要开发一种新的烟草物料厚度测量装置，本专利技术人根据电阻应变片的“电阻—位移”原理，设计了一种新的烟草物料厚度测量装置及其检测方法，以改善现有技术中的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种烟草物料厚度测量装置及其检测方法，本专利技术的烟草物料厚度测量装置具有测量误差小、检测效率高的优点，能够显著地提高卷烟生产检测自动化水平和检测效率。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0007]一种烟草物料厚度测量装置，其包括第一电阻应变传感器(1)、第二电阻应变传感器(2)、等强度弹性梁(3)、半球形压头(4)、物料压板(5)、烟草物料(6)、物料载板(7)、气缸(8)、外接电源、A/D转换器、全桥测量电路、控制系统，其特征在于：第一电阻应变传感器、第二电阻应变传感器分别粘贴在等强度弹性梁上、下表面，半球形压头固定设置于等强度弹性梁悬臂端的下表面，物料压板设置于半球形压头下方，物料载板设置于物料压板下方，物料压板与物料载板之间设置有烟草物料，气缸连接在等强度弹性梁的下表面，且气缸的活塞杆(81)端与等强度弹性梁的下表面铰接，气缸的另一端与基座铰接，气缸设置于第一电阻应变传感器与半球形压头之间且更靠近第一电阻应变传感器设置，第一电阻应变传感器、第二电阻应变传感器、全桥测量电路、A/D转换器均与外接电源连接，A/D转换器用于对输出电压信号进行转换。
[0008]进一步地，将烟草物料(6)放置于物料载板上，气缸(8)下拉等强度弹性梁，等强度弹性梁(3)悬臂端点处半球形压头向下移动，压在物料压板上，将烟草物料压平，同时第一电阻应变传感器、第二电阻应变传感器及全桥测量电路工作输出应变值ε，进而得出烟草物料厚度H；烟草物料厚度测量装置为通过电阻应变传感器将烟草物料厚度信息转换为电信
号，然后将电信号转换为数字信号输出，从而实现烟草物料厚度的准确测量；电阻应变传感器有4个，分别粘贴在等强度弹性梁的上、下表面，在等强度弹性梁受拉变形时，电阻应变传感器中的敏感栅一同变形，使其电阻发生变化，在全桥测量电路中将电阻变化转变为电压变化。
[0009]进一步地，所述气缸(8)其在设定载荷下拉动等强度弹性梁弯曲移动，设定载荷通过控制系统输入/设定；物料载板(7)与半球形压头(4)之间距离为L1，L1大小范围设置为20～50mm；物料压板(5)其厚度为L2，L2为5～10mm；气缸工作压力范围为0.1～1Mpa，在进行烟草物料厚度测量时，根据物料特性设置工作压力大小，保证压平物料的同时防止其变形过大，影响测量准确性。
[0010]进一步地，所述气缸(8)的活塞杆(81)的行程由两级位移组成，第一位移(S1)大于第二位移(S2)，且第一位移内活塞杆的移动速度大于第二位移内活塞杆的移动速度，即先快速位移，后减速位移；通过该气缸8的设置/选择，能够进一步地保证压平物料的同时防止其变形过大，减少测量误差，从而提高厚度测量准确性。
[0011]一种烟草物料厚度测量装置的检测方法，其特征在于，其包括以下步骤：
[0012]步骤(1)：获取烟草物料(6)特征，并根据烟草物料特征设定气缸(8)的工作压力；
[0013]步骤(2)：将烟草物料放置在物料载板(7)上，盖上物料压板(5)，通过控制系统给气缸输出适合于将该次被测量的烟草物料压平的压力，气缸在设定压力下拉动等强度弹性梁(3)弯曲移动，半球形压头(4)随着等强度弹性梁端点处移动，在设定载荷作用下半球形压头压在物料压板上，将待测烟草物料压平；
[0014]步骤(3)：粘贴在等强度弹性梁上表面的两个电阻应变传感器受拉，及粘贴在等强度弹性梁下表面相对应位置的两个电阻应变传感器受压，其电阻值也分别发生变化，四个电阻应变传感器均连接全桥测量电路，全桥测量电路输出电压全桥测量电路输出应变值ε，可计算出半球形压头位移量L3，根据物料压板厚度L2及物料载板与半球形压头之间距离L1，可得到烟草物料(6)的厚度H＝L1
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L3
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L2。
[0015]本专利技术的一种烟草物料厚度测量装置及其检测方法，通过电阻应变传感器将烟草物料厚度信息转换为电信号，然后将电信号转换为数字信号输出，从而实现烟草物料厚度的准确测量。本专利技术的烟草物料厚度测量装置具有测量误差小、检测效率高的优点，能够显著地提高卷烟生产检测自动化水平和检测效率。
附图说明
[0016]图1为本专利技术烟草物料厚度测量装置结构示意图；
[0017]图2为本专利技术电阻应变传感器粘贴在等强度弹性梁上结构示意图；
[0018]图3为现有技术中全桥测量电路示意图。
[0019]图中：第一电阻应变传感器1、第二电阻应变传感器2、等强度弹性梁3、半球形压头4、物料压板5、烟草物料6、物料载板7、气缸8、活塞杆81、电阻应变传感器一11、电阻应变传感器二12。
具体实施方式
[0020]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0021]下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明。
[0022]如图1
‑
2所示，一种烟草物料厚度测量装置，其包括第一电阻应变传感器1、第二电阻应变传感器2、等强度弹性梁3、半球形压头4、物料压板5、烟草物料6、物料载板7、气缸8、外接电源、A/D转换器、全桥测量电路、控制系统，其特征在于：第一电阻应变传感器1、第二电阻应变传感器2分别粘贴在等强度弹性梁3上、下表面，半球形压头4固定设置于等强度弹性梁3悬臂端的下表面，物料压板5设置于半球形压头4下方，物料载板7设置于物料压板5下方，物料压板5与物料载板7之间设置有烟草物料6，气缸8连接在等强度弹性梁3的下表面，且气缸8的活塞杆81端与等强本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种烟草物料厚度测量装置，其包括第一电阻应变传感器(1)、第二电阻应变传感器(2)、等强度弹性梁(3)、半球形压头(4)、物料压板(5)、烟草物料(6)、物料载板(7)、气缸(8)、外接电源、A/D转换器、全桥测量电路、控制系统，其特征在于：第一电阻应变传感器、第二电阻应变传感器分别粘贴在等强度弹性梁上、下表面，半球形压头固定设置于等强度弹性梁悬臂端的下表面，物料压板设置于半球形压头下方，物料载板设置于物料压板下方，物料压板与物料载板之间设置有烟草物料，气缸连接在等强度弹性梁的下表面，且气缸的活塞杆(81)端与等强度弹性梁的下表面铰接，气缸的另一端与基座铰接，气缸设置于第一电阻应变传感器与半球形压头之间且更靠近第一电阻应变传感器设置，第一电阻应变传感器、第二电阻应变传感器、全桥测量电路、A/D转换器均与外接电源连接，A/D转换器用于对输出电压信号进行转换。2.如权利要求1所述的一种烟草物料厚度测量装置，其特征在于，将烟草物料(6)放置于物料载板上，气缸(8)下拉等强度弹性梁，等强度弹性梁(3)悬臂端点处半球形压头向下移动，压在物料压板上，将烟草物料压平，同时第一电阻应变传感器、第二电阻应变传感器及全桥测量电路工作输出应变值ε，进而得出烟草物料厚度H；烟草物料厚度测量装置为通过电阻应变传感器将烟草物料厚度信息转换为电信号，然后将电信号转换为数字信号输出，从而实现烟草物料厚度的准确测量；电阻应变传感器有4个，分别粘贴在等强度弹性梁的上、下表面，在等强度弹性梁受拉变形时，电阻应变传感器中的敏感栅一同变形，使其电阻发生变化，在全桥测量电路中将电阻变化转变为电压变化。3.如权利要求2所述的一种烟草物料厚度测量装置，其特征在于，所述气缸(...

【专利技术属性】
技术研发人员：许冰洋，杨俊杰，张军，万宇超，欧阳敏，邓晓云，钟智敏，沈鹏宇，胡荣辉，刘赐德，赖建鸿，钟宇生，周琴，廖英平，
申请(专利权)人：江西中烟工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：