CN101943651B - 滤棒吸阻在线测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种滤棒吸阻在线测量装置，包括控制系统、气路系统、差压变送器、真空吸流器及吸阻测量机构，其中，吸阻测量机构由测量头及辅助气缸组成；测量头固定安装于滤棒的下落位置处，其中心与滤棒的下落中心位于一条直线上，由测量座及固定安装于测量座内的测量管组成，测量座上开设一与气路相连接的通孔，测量管为一内壁套设有乳胶套的中空柱体，测量管上开设乳胶套进气口；辅助气缸设置于测量头的下方，由两个组合在一起的单作用气缸组成，一摆动气缸带动辅助气缸整体旋转及回位。本发明设计合理，操作简单，运行稳定可靠，测量吸阻压差精度高，测量数据准确，可实现实时检测、分析和控制。

Description

滤棒吸阻在线测量装置

技术领域

本发明涉及一种滤棒的在线测试设备，尤其涉及一种滤棒吸阻在线测量装置。

背景技术

滤棒吸阻检测是滤棒生产过程中的一个重要的检测环节，它直接关联到卷烟的内在质量。卷烟吸阻、滤棒压降的大小会影响卷烟的吸味、焦油等烟气释放量及卷烟抽吸的难易程度。目前，在测定卷烟吸阻、滤棒压降时，通常采用GBT/18767-2002《烟草与烟草制品卷烟吸阻和滤棒压降标准条件和测量》(ISO6565：1999，IDT)，该标准主要是针对滤棒的标准吸阻或压降而定。

目前，国内绝大多数厂家对香烟滤棒的质量监控仍主要采用人工定时抽样离线检测方式。这种检测方式不但速度慢，而且只能定量抽检，无法与生产同步实时检测，产品质量无法有效控制。随着卷烟生产技术不断发展，卷烟生产自动化水平和生产管理信息化水平不断提高，各烟厂对滤棒质量和滤棒质量检测设备性能提出了更新、更高、更严格要求。目前国外的最新的香烟滤棒生产设备已经嵌入了香烟滤棒生产质量检测系统，能对取样的每一根滤棒进行实时检测，并对检测结果进行实时分析处理，将分析结果反馈给生产设备控制系统，实现实时检测、分析和控制。现有的在线吸阻测量装置大都是由测量头、气路及辅助电控三部分组成，测量吸阻值时，测量头对准滤棒的下落位置，卷烟或滤棒进入测量头内，使滤棒的前端为标准大气环境，后端通过负压，产生恒定气流进行抽吸，前后两端的压差为所测量的压降值。但目前的测量头多为整体式结构，测量时以旋转气缸带动测量头整体旋转到位，而在滤棒测量完毕后的下落过程，需要旋转180°，动作行程长，到位精度差，在测量装置返回原位后，测量管的中心和滤棒下落的中心容易产生偏移，致使在滤棒下落时容易形成碰伤，影响测量数据的准确性。且测量头机械结构的设计不够完善，密封性能不好，不但影响检测数据的准确性且安全维护相对麻烦。

发明内容

本发明的目的是改善滤棒吸阻在线测量装置的机械结构，提供一种到位精度高、测量数据准确，可实现实时检测、分析和控制的滤棒吸阻在线测量装置。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种滤棒吸阻在线测量装置，包括控制系统、气路系统、差压变送器、真空吸流器及吸阻测量机构，控制系统的数字输出模块与气路系统中的电磁阀点对点连接以控制阀的通断，控制系统的模拟输入模块与差压变送器相连接，吸阻测量机构通过气路连接各路电磁阀、差压变送器及真空吸流器，其中，吸阻测量机构由测量头及辅助气缸组成；测量头固定安装于滤棒的下落位置处，其中心与滤棒的中心位于一条垂直线上，由测量座及固定安装于测量座内的测量管组成，测量座上开设一与气路相连接的通孔，测量管为一内壁套设有乳胶套的中空柱体，测量管上开设胶套进气口；辅助气缸设置于测量头的下方，由两个组合在一起的单作用气缸组成，一摆动气缸带动辅助气缸整体旋转及回位。

本发明还可通过以下技术方案进一步实现：

所述的滤棒吸阻在线测量装置，其中，所述摆动气缸带动辅助气缸回位后，辅助气缸动作，其端面与输出管及测量座的下端面相抵，实现下端面密封。

所述的滤棒吸阻在线测量装置，其中，所述摆动气缸带动辅助气缸旋转角度为0-90°。

所述的滤棒吸阻在线测量装置，其中，所述测量管上活动连接一中空导向管，导向管内孔呈倒锥形。

所述的滤棒吸阻在线测量装置，其中，所述乳胶套为一圆形筒体，筒体的上下两端分别翻折套设于测量管的上下两端。

所述的滤棒吸阻在线测量装置，其中，所述乳胶套进气口为8个，每4个一组均匀分布于距离测量管上、下端头各位置40mm处。

所述的滤棒吸阻在线测量装置，其中，所述辅助气缸采用气缸内套气缸的双气缸结构。

所述的滤棒吸阻在线测量装置，其中，所述测量座通过气路与差压变送器相连接。

所述的滤棒吸阻在线测量装置，所述气路系统的管道中连接有自动校准装置和乳胶套破损检测装置。

由于采用了以上技术方案，使得本发明具备了如下技术效果：

1、将测量头与辅助气缸相分离，不再需要整个吸阻测量装置整体旋转，只需要将测量头固定安装于滤棒的下落位置处，使其中心与滤棒下落的中心位于一条垂直线上，采用机械固定即可，测量头的中心位置便不会产生偏移，操作时仅需控制辅助气缸旋转90度，滤棒即可由自身重力下落自下一个检测机构，从而保证滤棒下落后能准确落入测量头内，不会碰伤，进而保证测量数据的准确性；

2、本发明采用乳胶套充气后作为密封件，不但能起到较好的夹持作用，而且在滤棒的圆周方向上形成完全的柱面密封，使得测量时滤棒圆周面不会漏气，进一步保证了测量的准确度；

3、本发明辅助气缸采用气缸内套气缸的双气缸结构，并结合摆动气缸实现对滤棒的顶起到位、测量头和辅助气缸的端面密封及滤棒的下落三个动作功能，占地面积小，结构更加紧凑、灵活，无需大惯量的执行部件，动作连贯性一致，结构轻便，寿命长；

4、本发明设计合理，使用方便，操作简单，运行稳定可靠，测量吸阻压差精度高，测量数据准确，可实现实时检测、分析和控制，从而有利用更有效的提高滤棒的质量等级。

附图说明

图1为本发明滤棒吸阻在线测量装置的机械结构示意图；

图2为本发明滤棒吸阻的气路控制示意图。

具体实施方式

本发明中使用的产品列表如下：控制系统采用BECKHOFF公司的嵌入式PC系统CX1030系列，附带IO接口及DVI显示接口。

参见图1-2所示，一种滤棒吸阻在线测量装置，包括控制系统、气路系统、差压变送器、真空吸流器及吸阻测量机构，气路系统采用的是阀岛装置，阀岛上安装9个电磁阀；由控制系统的数字输出模块通过点对点连接9个阀的电磁线圈，控制阀的通断；控制系统的模拟输入模块连接两个差压变送器，用于检测滤棒的压降，吸阻测量机构通过气路连接各路电磁阀、差压变送器及真空吸流器，并通过信号电缆连接到模拟模块，将压差传至控制系统。

吸阻测量机构由测量头及辅助气缸组成；测量头固定安装于滤棒的下落位置处，其中心与滤棒的中心位于一条垂直线上。测量头由测量座3、固定安装于测量座3内的测量管2组成，测量座3上开设一与外部气路相连接的通孔31，测量座3的气管接头32固定安装于通孔31内，将测量头与外部气路相连通。测量管2为一内壁套设有乳胶套7的中空柱体，测量管2上开设乳胶套进气口21。乳胶套7为一近似为圆柱形的筒体，其突出测量管2两端的距离大致相同，向后翻折到测量管2的端头外壁。

辅助气缸设置于测量头的下方，采用气缸51桶内套气缸41的两个组合在一起的单作用气缸组成，即采用“缸套缸”双气缸结构，摆臂4与底座5固定在一起，与摆臂4相连接的摆动气缸6带动辅助气缸整体旋转及回位，实现旋转功能。

当摆动气缸6带动辅助气缸回位后，辅助气缸动作，其头部端面52与输出管2及测量座3的下端面相抵，实现测量头与辅助气缸的完全密封。

摆动气缸6带动辅助气缸旋转的角度为0-90°。

进一步的还可在测量管2上活动连接一中空导向管1，可以螺接或卡扣连接，导向管1的内孔呈倒锥形，以便于对滤棒进行导向，避免滤棒下落时的碰伤。

乳胶套进气口21最佳为8个，分两组，每组4个，分别均匀分布于距离测量管上、下端头各位置40mm处。

实现滤棒在线检测的吸阻检测过程为：

初始状态，辅助气缸位于测量头的正下方，电磁阀MV3通，气缸51动作，向上顶起，使辅助气缸的头部端面52与测量管2及测量座3的下部相抵，形成密封。当滤棒下落时，电磁阀MV5通，真空发生器装置8经过测量管2上的8个乳胶套进气口21形成抽吸，乳胶套7在负压作用下，紧贴在测量管的内壁上，滤棒经导向管1导向进入测量管2内，下落至辅助气缸的头部端面52上；然后电磁阀MV4接通，气缸41动作向上顶起滤棒到检测位置，再断开电磁阀MV5，停止对测量管2内的乳胶套7抽吸，乳胶套7依靠自身弹性膨胀，夹持住滤棒，并在滤棒/烟圆周方向上形成完全的柱面密封。然后断开电磁阀MV4，气缸41恢复到下降位。之后电磁阀MV7开始动作，气流通过滤棒经测量座上的气管接头连接外部的差压变送器9进行测量，测量结束后，电磁阀MV3断开，气缸51恢复到下降位，之后电磁阀MV1接通，摆动气缸6带动辅助气缸顺时针旋转90度，离开测量头。然后电磁阀MV5通，测量管2内的乳胶套7吸附于管壁之上，滤棒由于重力下落至下一个检测机构。之后电磁阀MV2通，MV1断开，摆动气缸6带动辅助气缸逆时针旋转90度，到达测量头的下方，电磁阀MV3通，气缸51动作，向上顶起，形成测量头与辅助气缸的完全密封。然后在下一个滤棒到来前，由电磁阀MV9、MV7依次动作，CFH(自动校准装置10)管路接通，通过差压变送器9对标准棒吸阻进行测量，对整个检测系统进行校验；然后电磁阀MV6动作，乳胶套破损检测装置管路接通，通过差压变送器S1对乳胶套7是否破损进行检测。下一个滤棒到来，重复上述动作循环执行。自动启动的吸阻测量滤棒的压差数据传递到控制系统，进行分析、比较、运算获得滤棒的吸阻参数。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限定。凡本领域的技术人员利用本发明的技术方案对上述实施例作出的任何等同的变动、修饰或演变等，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种滤棒吸阻在线测量装置，包括控制系统、气路系统、差压变送器、真空吸流器及吸阻测量机构，控制系统的数字输出模块与气路系统中的电磁阀点对点连接以控制阀的通断，控制系统的模拟输入模块与差压变送器相连接，吸阻测量机构通过气路连接各路电磁阀、差压变送器及真空吸流器，其特征在于：

吸阻测量机构由测量头及辅助气缸组成；

测量头固定安装于滤棒的下落位置处，其中心与滤棒的下落中心位于一条直线上，由测量座及安装于测量座内的测量管组成，测量座上开设一与气路相连接的通孔，测量管为一内壁套设有乳胶套的中空柱体，测量管上开设乳胶套进气口，乳胶套为一圆柱形筒体，筒体的上下两端分别翻折套设于测量管的上下两端；

辅助气缸设置于测量头的下方，由两个组合在一起的单作用气缸组成，采用气缸内套气缸的双气缸结构，一摆动气缸带动辅助气缸整体旋转及回位，摆动气缸带动辅助气缸回位后，辅助气缸动作，其端面与测量管及测量座的下端面相抵，实现下端面密封。

2.根据权利要求1所述的滤棒吸阻在线测量装置，其特征在于：

所述摆动气缸带动辅助气缸旋转角度为0-90°。

3.根据权利要求1或2所述的滤棒吸阻在线测量装置，其特征在于：

所述测量管上活动连接一中空导向管，导向管内孔呈倒锥形。

4.根据权利要求1所述的滤棒吸阻在线测量装置，其特征在于：

所述乳胶套进气口为8个，每4个一组均匀分布于距离测量管上、下端头各位置40mm处。

5.根据权利要求1所述的滤棒吸阻在线测量装置，其特征在于：

所述测量座通过气路与差压变送器相连接。

6.根据权利要求1所述的滤棒吸阻在线测量装置，其特征在于：

所述气路系统的管道中连接有自动校准装置和乳胶套破损检测装置。