用于检测纤维材料中的如湿度、密度、或杂质存在等特性的凹入微波谐振器制造技术

一种用于检测烟草的密度和/或湿度和/或杂质存在的微波装置 (4)，该装置(4)具有同轴的凹入谐振器(5)，该谐振器包括具 有轴向通孔(13)的基本上圆柱形的金属本体(10)，和在本体(10) 内部的L形腔(11)。谐振器的内腔被抽空或用诸如空气或聚合物 的介电材料填充。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于才企测纤维材料的至少一种特性的装置；涉及该 装置的谐振器；以及涉及用于生产圓柱形的烟草工业制品(特别是 香烟)并且包括这样一种装置的4几器。更确切地说，本专利技术涉及用于检测纤维材料的至少一种特性的 装置，并且该装置包括； 一个通道，在^f吏用中沿着该通道在给定方 向上供给纤维材料；以及一个微波谐振器。该谐振器包括至少一 个由导电材料制成的本体；由该本体界定的至少一个腔；用于发射 微波信号的发射装置；以及用于接收微波信号的接收装置。并且， 上述腔至少包含第一介电材料。这里，纤维材料，，意指包含纤维的材料，并且优选地选自包 _括烟草和醋酸纤维素的组。这里，纤维材料的特性意指选自包括密度、湿度和杂质的 组的4寺性。
技术介绍
US6452404描述了 一种用于测量烟草湿度的装置，并且该装置 包括一个具有轴向通孔的基本上圓柱形的微波谐振器。上述类型的^r测装置具有相当笨重的缺点，特别是当谐振器的 使用频率相对低时。在这种情形下，公知的谐振器是相当笨重的， 基本上垂直于给定的方向。当对平行移动且分开较小距离的两根香烟棒的烟草的湿度和/ 或密度进行测量时，公知的相对笨重的谐振器是非常难以定位的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供用于检测纤维材料的至少一种特性的 装置，具有该装置的谐振器，以及用于生产圓柱形的烟草工业制品 并且包括这样一种装置的机器；所有提供的这些至少部分地消除了 上述的缺点，同时〗更宜且容易实施。根据本专利技术，提供了用于检测纤维材料的至少一种特性的装 置，具有该装置的谐振器，以及用于生产圓柱形的烟草工业制品并 且包括这样一种装置的机器，如在所附独立权利要求或者在直接或 间接地从属于这些独立权利要求的任一个权利要求中所述。附图说明将参考附图通过示例性的方式描述本专利技术的多个非限制性的 实施例，在附图中图1示出了根据本专利技术的香烟制造机器的一部分的示意性主视 图，其中为了简明而除去了某些部件；图2示出了根据本专利技术的湿度和/或密度检测装置的示意性立 体图，其中为了简明而除去了某些部件；图3示出了图2的装置的纵剖面；8图4示出了图3的装置的另一个实施例的纵剖面；图5示出了试验数据曲线图，其中x轴以GHz表示频率，且y 轴表示功率测量；图6示出了试验数据曲线图，其中x轴以GHz表示频率离差， 且y轴表示功率测量离差；图7示出了由试验数据的线性插值法描绘的线条，所述试验数 据是通过测量已知密度和湿度的烟草而获得的；x轴表示AA/Ai的 比率，且y轴表示密度；图8示出了由图1的装置产生的孩吏波场的一个电分量(electric component)的试-验4企测强度的示意图9示出了由图1的装置产生的微波场的另一个电分量的试验 -检测强度的示意图。具体实施例方式图1示出了用于生产香烟的机器l的一部分。机器l包括用于 在给定的方向A上沿着通道P送进香烟棒3 (即，用纸包裹的烟草 条)的传送带2，并且香烟棒经过用于检测香烟棒3中的烟草的密 度和/或湿度的检测装置4 (在图1中示意性地示出)。具体地参考图2和图3，装置4包括用于测量烟草的密度和/ 或湿度的微波谐振器5，该微波谐振器产生具有给定几何形状的微 波场，并发射4企测信号。更确切地说，谐振器5包括连4妄到发生器 7的发射天线6和连接到处理器9的接收天线8。发射天线6和4妄收天线8与方向A交叉地i殳置，优选地是与方 向A垂直设置，以实现对微波场的最佳发射和接收。谐振器5包括由至少一种导电材料制成的本体10,具体地为 诸如钢的金属；及由本体10界定的腔11。腔ll包含至少一种介电 材料，这种材料是指导电性较差的材料，但是能够相对地有效地维 持电场。介电材料的非限制实例包括空气；液体、固体、泡沫、 或者凝胶体形式的聚合物材料(例如，聚乙烯、或聚胺基甲酸酯， 其可以呈现为固体或凝胶体或泡沫的形式)；有机液体(即，包含 >谈化合物的液体)；以及真空。如图2和图3所示，本体10基本上为圆柱环形(circular cylindrical annular shape)并且限定了一个管月空12，该管月空与本体 10基本上同轴并且至少局部地限定了一个通道13，在Y吏用中沿着 该通道送进香烟棒3。腔ll具有与方向A平行的L形截面，并且包括基本上与方 向A平4于的一个部分14;以及与方向A交叉(特别i也，基本上与 方向A垂直)的一个部分15。部分15具有连纟妄至部分14的一个 末端16;和与末端16相对并面向通道13的一个开放的末端17， 即没有被导电材料界定。更确切地说，末端17由通道13划界。在 优选的实施例中，平4亍于方向A来测量末端17,其为0.5毫米至3 毫米长，更优选地为1毫米长。部分14和部分15分别为环形，且基本上4皮此同轴并与本体10 同轴。更确切地说，部分14和部分15分别为基本上圆柱形的。本体10包括两个半壳18和19，当这两个半壳结合的时候就限 定了腔ll。半壳18和半壳19是环形的并且由紧固件连接，具体地 为两个螺4丁 (未示出)。10谐振器5基本上是一个同轴谐振器，其中部分14作为短路传 输线路，而半壳18和19在部分15处限定了电容(capacitance)。本体10包括壁24，该壁将部分14与通道13分隔开，并且 该壁具有一个端面25、和与端面25交叉且至少部分地限定通道13 的一夕卜表面26;以及壁27，该壁4立于部分14的与壁24相只寸一俯J 上并且具有一内表面28。端面25部分地限定了部分15，且宽度(基 本上垂直于方向A进行测量)大于或等于(优选地大于)内表面 28与外表面26之间的距离的一半(在部分15处平行于所述宽度测 量)。更确切地说，外表面26基本上平行于内表面28,并且基本上 垂直于端面25;并且上述宽度和距离是相对于本体10的沿着管腔 12延伸的纵向轴线而径向地测量。谐振器5还包括由介电材料制成的分隔器(separator) 20,该 分隔器基本上为圆柱环形，并且基本上与本体10以及部分14和部 分15同轴。更确切地，说，分隔器20在末端17处容纳于部分15内 部，并且被塑造成基本上防止烟草颗粒进入腔11中。优选地，分 隔器20的介电材料的介电常数与腔11的部分14内部的介电材料 的介电常H不同。在一个优选的实施例中，腔11包含空气；而分 隔器是聚乙烯。在未示出的可替换的实施例中，月空11具有平4亍于方向A的T形截面。在可替换的实施例中，腔11包含〗氐压空气(即，低于大气压 力)，或者为真空。图8示意性地示出了由谐振器5产生的樣t波场的垂直于方向A 的电分量的强度；图9示意性地示出了由谐振器5产生的微波场的 平行于方向A的电分量的强度；且较黑的区域指示了较大的强度。如图8和图9中所示，在腔11的部分15中和在部分15处的通道 13的部分中，微波场特别地强。场在部分15处的集中主要是由于 腔11的特别的几何形状，其与腔11中的介电材料的类型相反。谐振器5(特别地为腔11 )的特定几何元素(geometrical element) 允许孩i波场频率的变化而没有改变本体10的径向尺寸。关于这一 点，重要的是注意到增加部分14的长度为减小微波场频率作了 准备，从而能够获得相对小的谐振器5,并且这也能够用来对香烟 制造机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检测纤维材料的至少一种特性的装置，包括：通道（１３），在使用中、在给定的第一方向（Ａ）上沿着所述通道供给所述纤维材料；以及微波谐振器（５），所述谐振器（５）包括至少一个由至少第一导电材料制成的本体（１０）、由所述本体（１０）界定的至少一个腔（１１）、用于发射微波信号的发射装置（６）、及用于接收微波信号的接收装置（８）；所述腔（１１）至少包含第一介电材料；所述谐振器（５）至少部分地限定所述通道（１３）；并且所述装置（４）的特征在于，所述腔（１１）包括基本上平行于所述给定的方向（Ａ）纵向延伸的第一部分（１４）、及从所述第一部分（１４）延伸并与所述给定的方向（Ａ）交叉的第二部分（１５）；所述第二部分（１５）具有连接至所述第一部分（１４）的第一末端（１６）、及与所述第一末端（１６）相对且面向所述通道（１３）的开放的第二末端（１７）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2006.8.3 IT BO2006A0005851. 一种用于检测纤维材料的至少一种特性的装置，包括通道(13)，在使用中、在给定的第一方向(A)上沿着所述通道供给所述纤维材料；以及微波谐振器(5)，所述谐振器(5)包括至少一个由至少第一导电材料制成的本体(10)、由所述本体(10)界定的至少一个腔(11)、用于发射微波信号的发射装置(6)、及用于接收微波信号的接收装置(8)；所述腔(11)至少包含第一介电材料；所述谐振器(5)至少部分地限定所述通道(13)；并且所述装置(4)的特征在于，所述腔(11)包括基本上平行于所述给定的方向(A)纵向延伸的第一部分(14)、及从所述第一部分(14)延伸并与所述给定的方向(A)交叉的第二部分(15)；所述第二部分(15)具有连接至所述第一部分(14)的第一末端(16)、及与所述第一末端(16)相对且面向所述通道(13)的开放的第二末端(17)。2. 根据权利要求1所述的装置，其中，所述第二部分(15 )基本上垂直于所述给定的方向(A)延伸。3. 根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述第二部分U5)由所述通道(13 )划界。4. 根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其中，所述腔(11 )具有平行于所述给定的方向(A)的L形截面。5. 根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其中，所述腔(11 )具有平4于于所述纟会定的方向(A)的T形截面。6. 才艮据权利要求1至5中任一项所述的装置，其中，所述第一介 电材料包括空气。7. 根据权利要求6所述的装置，其中，所述腔(11 )中的空气的 压力在1 atm以下。8. 根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其中，所述第一介 电材料基本上是真空。9. 根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其中，所述第一介 电材料基本上是聚乙烯。10. 根据权利要求1至9中任一项所述的装置，还包括由第二介 电材料制成的分隔器(20);所述分隔器(20)在所述第二末 端(17)处容纳于所述第二部分(15)的内部。11. 根据权利要求10所述的装置，其中，所述分隔器(20)被设 计成基本上防止纤维材料颗粒进入所述腔(11 )。12. 根据权利要求10或11所述的装置，其中，所述第二介电材料 具有与所述第一介电材料不同的介电常数。13. 根据权利要求1至12中任一项所述的装置，其中，所述本体(IO)具有由第一导电材料制成的第一部分、及由第二导电材 料制成的第二部分。14. 根据权利要求1至13中任一项所述的装置，其中，所述谐振 器(5)是同轴谐振器。15. 根据权利要求1至14中任一项所述的装置，其中，所述谐振 器(5)包括短路传输线路和电容。16. 根据权利要求1至15中任一项所述的装置，其中，所述本体(IO)包括第一壁(24),所述第一壁将所述第一部分(14) 与所述通道(13 )分隔开，并且具有端面(25)和与所述端面(25)交叉并至少部分;也限定所述通道(13 )的外表面(26); 以及第二壁(27),所述第二壁位于所述第一部分(14)的与 所述第一壁(24)相对的一侧上并具有内表面(28);所述端 面(25)部分地限定所述第二部分(15)，并且基本上垂直于 所述给定的方向(A)而测得的所述端面的宽度大于或等于所 述内表面(28)与所述外表面(26)之间的距离的一半，所述 距离在所述第二部分(15)处平行于所述宽度而测得。17. 根据权利要求16所述的装置，其中，所述外表面(26)...

【专利技术属性】
技术研发人员：马尔科·迪奥尼吉，
申请(专利权)人：吉第联合股份公司，
类型：发明
国别省市：IT