一种烟丝输送管道堵塞定位方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种烟丝输送管道堵塞定位方法及装置，包括敲击烟丝输送管道的外壁，产生次声波，同时接收次声波回波；管道内发生堵塞时，接收到的次声波回波与未堵塞部位的次声波回波不同；接收到的次声波回波通过滤波

【技术实现步骤摘要】
一种烟丝输送管道堵塞定位方法及装置


[0001]本专利技术属于烟草生产辅助设备
，具体涉及一种烟丝输送管道堵塞定位方法及装置
。

技术介绍

[0002]卷烟生产企业的烟丝输送采用密封管道负压风送方式，管道布局具有封闭严
、
跨度长
、
数量多等特点
。
烟丝输送过程中，由于在管道转弯处采用软胶内嵌钢圈固定方式，导致烟丝与管道内壁摩擦阻力增大，易发生堵塞
。
烟丝负压风送速度较快，一旦管道内某一处发生堵塞，很快烟丝就会累积堵塞，最长甚至可达百米
。
现有技术进行堵塞处理时主要采用敲击法，工人沿管道进行敲击，根据回声和敲击经验查找堵塞点，然后进行管道拆卸
、
烟丝疏通
、
管道组装
。
该堵塞处理方式不仅操作麻烦，耗时费力，而且堵点发现慢，往往在生产受到影响后操作人员才会进行检查，导致堵塞烟丝积累过多，疏通效率低，恢复生产时间较长
。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于针对现有技术中存在的烟丝输送管道堵塞后不能第一时间发现并找到堵点，需要人力敲击寻找堵点，效率低，影响生产，耗费人力多等问题，提出一种烟丝输送管道堵塞定位方法及装置
。
本专利技术的方法及装置能够自动快速找到烟丝输送管道的堵点位置，并发出报警，向工作人员指示堵点位置，利于快速疏通烟丝输送管道，恢复生产
。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：
[0005]一种烟丝输送管道堵塞定位方法，敲击烟丝输送管道的外壁，产生次声波，同时接收次声波回波；管道内发生堵塞时，流道截面积变化引起压力波动，从而使得接收到的次声波回波与未堵塞部位的次声波回波不同；接收到的次声波回波通过滤波
、
放大，采用短时幅度
‑
过零率函数方法凸显和识别堵塞时次声波回波；通过测定和计算次声波在烟丝输送管道内的传播速度
v
；计算次声波发出时间和堵塞部位次声波回波的时间差
Δ
m
；烟丝输送管道堵塞位置距离烟丝输送管道敲击位置的距离为
L
，则：把该堵塞位置距离烟丝输送管道敲击位置的距离以数字形式显示出来
。
由于受到距离衰减和烟丝阻挡等问题，检测到堵点的次声波回波经常会被覆盖，导致识别和判断堵点位置存在障碍，引起堵点位置判断偏差，采用幅度
‑
过零率函数方法可以结合函数，对次声波回波进行逐帧处理和筛选，凸出显示和识别堵点回波，使得装置更好的判断出堵点位置；所述滤波
、
放大分别通过滤波器以及放大电路完成；次声波接收装置接收次声波，并经过滤波器滤波，后通过放大电路放大，数据由处理器处理，该处理器可以为
TMS320F2812
核心处理器，最后显示出波形图；通过检测计算次声波传递时间和速度，可以计算出堵点位置与烟丝输送管道敲击位置的距离
。
[0006]作为进一步的技术改进，识别堵塞时次声波回波的短时幅度
‑
过零率函数为
其中，
g
为次声波回波信号的帧数；
(E
g
)
为第
g
帧信号
X
g
(n)
的短时幅度函数，
f(E
g
)
为
(E
g
)
的函数；
(C
g
)
为第
g
帧信号
X
g
(n)
的短时过零率函数，
f(C
g
)
为
(C
g
)
的函数，
f(C
g
)≠0。
[0007]作为进一步的技术改进，其中，
N
为第
g
帧信号的帧长，
γ
为幅度敏感因子，即
E
g
对某一帧信号中高幅度值的敏感程度，
γ
越大，
E
g
对高幅度值越敏感，即此时
E
g
的大小主要取决于该帧信号中的高幅度值，
γ
越小，
E
g
对高幅度值越不敏感，即此时
E
g
的大小主要取决于该帧信号中的整体幅度水平，
γ
＞0；
[0008]其中，
X
g
(n)
＝
w(n)x(gM
‑
M+n)
，
X
g
(n)
为次声波回波信号的时域采样值，
M
为该帧的帧移，
w(n)
为窗函数，
0≤n≤N+1。
[0009]作为进一步的技术改进，其中，
C
g
为第
g
帧信号
X
g
(n)
的短时过零率函数，表示该帧信号波形穿过横轴，即零电平位置的次数，
sgn[
·
]为符号函数，即
[0010]作为进一步的技术改进，次声波在烟丝输送管道内的传播速度
v
的计算公式为
v
＝
sqrt(Q/o)
；
Q
＝
do/(de/o)
，其中，
Q
称为体积弹性模量，
o
为介质的密度，
de、do
分别为压强和密度的微小变化补偿量
。
[0011]作为进一步的技术改进，以敲击烟丝输送管道外壁的时间点为次声波发出的时间
m1；根据短时幅度
‑
过零率函数计算，凸显和识别次声波回波，以判断接收采集到次声波回波的时间，设为
m2；声波在管道内传播的时间为
Δ
m
＝
m1‑
m2；次声波从发出位置，即烟丝输送管道外壁的敲击位置到烟丝输送管道堵塞点再传回回波所经过的总路程为
S
，则烟丝输送管道堵塞点与外壁敲击位置之间的距离
L
为总总路程
S
的一半，则有
[0012]作为进一步的技术改进，一种烟丝输送管道堵塞定位的装置，包括不封闭的固定软胶套及功能部；所述功能部设置在固定软胶套上；所述功能部上设有指示灯与按键区
、
显示屏
、
撞针发生装置
、
声光报警器及控制系统；所述控制系统包括次声波接收模块
、
计时模块
、
计算模块
、
滤波模块
、
放大电路及核心处理器；所述指示灯与按键区
、
显示屏
、
撞针发生装置及本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种烟丝输送管道堵塞定位方法，其特征在于：敲击烟丝输送管道的外壁，产生次声波，同时接收次声波回波；管道内发生堵塞时，流道截面积变化引起压力波动，从而使得接收到的次声波回波与未堵塞部位的次声波回波不同；接收到的次声波回波通过滤波
、
放大，采用短时幅度
‑
过零率函数方法凸显和识别堵塞时次声波回波；通过测定和计算次声波在烟丝输送管道内的传播速度
v
；计算次声波发出时间和堵塞部位次声波回波的时间差
Δ
m
；烟丝输送管道堵塞位置距离烟丝输送管道敲击位置的距离为
L
，则：把该堵塞位置距离烟丝输送管道敲击位置的距离以数字形式显示出来
。2.
根据权利要求1所述的烟丝输送管道堵塞定位方法，其特征在于：识别堵塞时次声波回波的短时幅度
‑
过零率函数为其中，
g
为次声波回波信号的帧数；
(E
g
)
为第
g
帧信号
X
g
(n)
的短时幅度函数，
f(E
g
)
为
(E
g
)
的函数；
(C
g
)
为第
g
帧信号
X
g
(n)
的短时过零率函数，
f(C
g
)
为
(C
g
)
的函数，
f(C
g
)≠0。3.
根据权利要求2所述的烟丝输送管道堵塞定位方法，其特征在于：其中，
N
为第
g
帧信号的帧长，
γ
为幅度敏感因子，即
E
g
对某一帧信号中高幅度值的敏感程度，
γ
越大，
E
g
对高幅度值越敏感，即此时
E
g
的大小主要取决于该帧信号中的高幅度值，
γ
越小，
E
g
对高幅度值越不敏感，即此时
E
g
的大小主要取决于该帧信号中的整体幅度水平，
γ
＞0；其中，
X
g
(n)
＝
w(n)x(gM
‑
M+n)
，
X
g
(n)
为次声波回波信号的时域采样值，
M
为该帧的帧移，
w(n)
为窗函数，
0≤n≤N+1。4.
根据权利要求2所述的烟丝输送管道堵塞定位方法，其特征在于：其中，
C
g
为第
g
帧信号
X
g
(n)
的短时过零率函数，表示该帧信号波形穿过横轴，即零电平位置的次数，
sgn[
·
]
为符号函数，即
5.
根据权利要求2所述的烟丝输送管道堵塞定位方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁艳红，王林军，费禹铖，王志立，谢伟强，齐萌，安连友，黎亚亮，
申请(专利权)人：广西中烟工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：