CN105866140A - 一种爆珠滤棒中爆珠的微波测定方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种爆珠滤棒中爆珠的微波测定方法，通过采集爆珠样本，测量爆珠直径Db；采集爆珠滤棒样本，测量滤棒不含爆珠部分的密度ρ_lij，找出ρ_lij的最大值ρ_lmax；测量滤棒含爆珠部分的密度ρ_bihk，找出每个爆珠所在部分单元密度的最大值ρ_bihmax，再找出ρ_bihmax的最小值ρ_bmin；以1mm或以下的长度为测量单元，微波谐振法测量爆珠滤棒密度，以长度为横轴、以密度为竖轴，绘制爆珠滤棒密度曲线。利用曲线中峰值出现的有无情况反应爆珠的有无状况，利用峰值出现对应的长度反应爆珠的位置偏移量，利用峰值的变化量反应爆珠的破损情况。本发明方法简单，操作起来容易实现，可以准确的测定爆珠滤棒中爆珠的有无、位置偏移量、破损情况。

Description

一种爆珠滤棒中爆珠的微波测定方法

技术领域

本发明涉及烟制品滤棒制备检测技术领域，具体涉及一种爆珠滤棒中爆珠的微波测定方法，尤其涉及一种采用微波谐振原理同时测量爆珠滤棒中爆珠有无、位置偏移量、破损情况的方法。

背景技术

为了提高烟草口感和降低烟草对人体的危害，烟草公司研发出了许多新型香烟，比如爆珠烟。爆珠滤棒作为一种新型滤棒材料，对形成卷烟独特吸味、风格提供了一种很好的解决办法。爆珠在吸烟过程中被捏破后，胶珠内的液体可以使香烟在吸允过程中更加生香，强化香气或特性，使吸烟者得到更为舒适的体验。爆珠滤棒已在多款国际知名烟草品牌Marlboro、Kent、柔和七星、爱喜等卷烟中得到了很好的应用，国内也有十几款爆珠卷烟面市，并取得了部分消费者的认可与喜爱。

目前，爆珠滤棒生产过程中，爆珠检测一般采用灯箱法，该方法利用强背光照射滤棒，凭人眼观察爆珠的有无、位置偏移量、破损情况，存在较多问题，包括：

检测劳动强度大、效率低：长时间检测单一产品，检测工人眼睛容易疲劳，对检验员的视力破坏性大，检测的速度相对比较慢，短时间内很难检测完成大量生产任务；

检测准确度差、精度低：仅依靠视觉对比度，检测准确度受滤棒的透光性及人眼观察能力影响，对比度明显时检测良好，但对于对比度较差时，无法做到有效检测，透光性弱的滤棒往往要经过多次观察；

对于爆珠滤棒后续切段加工效用低：爆珠滤棒中往往含有多个爆珠，后期需要切段均分成多个小段(香烟过滤棒)，灯箱法检测无法对于爆珠的偏移量进行测算，不利于爆珠滤棒后续切段加工；

爆珠是否破损评估性差：由于爆珠因加工过程外形或大小会产生差异，依靠灯箱法无法对于爆珠的破损情况作出有效评估。

现有技术也研究了采用视觉检测系统将灯箱下的观察效果图像化处理来进行爆珠检测的方法，但该方法仍无法同时完成爆珠滤棒中爆珠有无、位置偏移量、破损情况的有效测量。

因此，亟需一种针对爆珠滤棒中爆珠的有效检测手段。

发明内容

针对爆珠滤棒中爆珠的检测，发明人通过研究和试验，提出一种手段来解决爆珠滤棒中爆珠检测无法同时完成爆珠有无、位置偏移量、破损情况的有效测量问题。

本发明的目的之一提供一种采用微波谐振原理测量爆珠滤棒中爆珠有无、位置偏移量、破损情况的方法，本方法测量结果准确、操作便捷。

为了实现上述目的本发明采用如下技术方案：

首先，本发明提供微波谐振法在测量爆珠滤棒中爆珠有无、位置偏移量、破损情况中的应用。

所述微波谐振法，通过微波密度检测仪进行操作，具体的，通过微波谐振腔检测爆珠滤棒的密度变化，利用谐振曲线中谐振频率的偏移来测量爆珠有无、位置偏移量，利用谐振幅度的变化来测量爆珠破损情况。

微波是一种频率约从300MHz到300GHz(波长:1mm～1m)的电磁波，其遇到金属发生反射，金属无法对它进行吸收或传导；对于玻璃、陶瓷、塑料等绝缘材料，微波可以穿过但不会消耗能量；对于含有水分的物料，微波穿过时，其能量会被部分吸收。基于该特性，微波可实现密度的检测。

通过微波测量原理及谐振腔的设计原理可以得知，在谐振腔结构尺寸固定的情况下，其测量特征直接反映为2个主要参数：被测样品通过谐振腔时引起的谐振频率的偏移和谐振幅度的变化。而结合爆珠滤棒中，滤棒的爆珠部分与其他位置部分的密度存在明显差异，发明人在试验中发现，其对应谐振曲线的谐振频率的偏移和谐振幅度的变化与爆珠有无、位置偏移量、破损情况能够有效的对应，通过微波谐振法检测可以实现爆珠滤棒中爆珠简单快速、准确的测量。

其次，本发明提供一种同时测量爆珠滤棒中爆珠有无、位置偏移量、破损情况的方法，所述方法包括：

以1mm或以下的长度S为测量单元，采用微波谐振法测量爆珠滤棒密度，以测量单元为单位，以长度为横轴、以密度为竖轴，绘制爆珠滤棒密度曲线；

利用曲线中峰值出现的有无情况反应爆珠的有无状况，利用峰值出现对应的长度变化反应爆珠的位置偏移量，利用峰值的变化量反应爆珠的破损情况。

本发明所述测量方法中，由于爆珠半径/直径本身较小，因此测量单元的长度选取小于爆珠半径的1mm或以下的长度进行测量。

在发明优选的实施方案中，测算爆珠滤棒中爆珠有无、位置偏移量、破损情况的手段为：

随机采集爆珠样本20个以上，测量每个爆珠直径并计算其平均值，做为爆珠直径D_b；

随机采集爆珠滤棒样本n支(n大于等于20)，测量每支滤棒不含爆珠部分的j单元密度ρ_lij(i从1到n，j从1到m，m为滤棒不含爆珠部分长度除以S的整数倍)，找出ρ_lij的最大值ρ_lmax，ρ_lij平均值为滤棒不含爆珠部分的密度ρ_l；测量滤棒爆珠部分的k单元密度ρ_bihk(h从1到y，y为每支滤棒设计的爆珠数；k从1到x，x为爆珠直径除以S的整数倍，)，测量完后，实际查验爆珠完整情况，将破损或缺失爆珠的数据剔除，找出每个爆珠所在部分单元密度的最大值ρ_bihmax，再找出ρ_bihmax的最小值ρ_bmin；

根据爆珠设计个数y，在密度曲线上按峰值大小排序，找出最大的峰值M₁与该值所对应的位置L₁，找出第2大的峰值M₂与L₂，重复上述方法，直到找出M_y与L_y，考察M_i(i从1到y)，如果M_i≧ρ_bmin，说明爆珠齐全且没有破损；如果ρ_lmax﹤M_i﹤ρ_bmin，说明第L_i位置至第L_y位置爆珠破损，M_i数值越小说明爆珠破损越严重；如果M_i≦ρ_lmax，说明第L_i位置至第L_y位置的爆珠缺失；

对于M_i≧ρ_lmax的点所在的位置，是爆珠实际所在的位置L_i，与爆珠设计位置L_is相比较可以得到爆珠位置偏移量L_p＝(L_i-L_is)，L_p小于0说明偏向测量起始端、等于0说明无偏移、大于0说明偏离测量起始端。

通过本发明测算方法，可以简单、便捷的实现准确测定爆珠滤棒中爆珠的有无、位置偏移量、破损情况。

本发明取得了以下有益效果：

(1)本发明克服了灯箱法检测爆珠滤棒时的检测劳动强度大、效率低、检测准确度差、精度低的问题，本方法测量结果准确、操作便捷。

(2)本发明所述方法通过微波谐振法可同时实现爆珠滤棒中爆珠有无、位置偏移量、破损情况的有效测量，通过谐振曲线的谐振频率的偏移和谐振幅度的变化与爆珠有无、位置偏移量、破损情况能够有效的对应，通过微波谐振法检测可以实现爆珠滤棒中爆珠简单快速、准确的测量。

(3)本发明所述方法，尤其是测算方法，对于爆珠滤棒后续切段加工进一步提供参考依据。

附图说明

图1实施例1爆珠滤棒测量的密度曲线

图2实施例2爆珠滤棒测量的密度曲线

图3实施例3爆珠滤棒测量的密度曲线

具体实施方式

实施例1：

采集爆珠样本20个，测量爆珠直径D_b＝2.59mm。

采集爆珠滤棒样本20支，测量滤棒不含爆珠部分的密度ρ_l＝120.22mg/cm³，最大值ρ_lmax＝126.7mg/cm³；测量滤棒含爆珠部分密度最小值ρ_bmin＝172.56mg/cm³；以1mm长度为测量单元，采用微波谐振法测量爆珠滤棒密度测量爆珠滤棒密度，以测量单元为单位，以长度为横轴、以密度为竖轴，绘制爆珠滤棒密度曲线，如图1所示。

根据爆珠设计个数4，在密度曲线上找出第1个最大值M₁＝180.8mg/cm³与L₁＝46、M₂＝180.1mg/cm³与L₂＝16、M₃＝179.3mg/cm³与L₃＝78、M₄＝176.8mg/cm³与L₄＝107，考察M₄>ρ_b，说明爆珠齐全且没有破损，爆珠实际位置分别为16、46、78、107。

爆珠设计位置L_is为均匀分布：15、45、75、105，因此爆珠位置偏移量L_p＝(L_i-L_is)分别为(1、1、3、2)mm。

实施例2：

采集爆珠样本20个，测量爆珠直径D_b＝2.62mm。

采集爆珠滤棒样本20支，测量滤棒不含爆珠部分的密度ρ_l＝125.11mg/cm³，最大值ρ_lmax＝127.80mg/cm³；测量滤棒含爆珠部分密度最小值ρ_bmin＝178.88mg/cm³；以1mm长度为测量单元，采用微波谐振法测量爆珠滤棒密度测量爆珠滤棒密度，以测量单元为单位，以长度为横轴、以密度为竖轴，绘制爆珠滤棒密度曲线，如图2所示。

根据爆珠设计个数4，在密度曲线上找出第1个最大值M₁＝187.6mg/cm³与L₁＝76、M₂＝179.1mg/cm³与L₂＝15、M₃＝179.0mg/cm³与L₃＝45、M₄＝143.5mg/cm³与L₄＝106，考察ρ_lmax<M₄<ρ_bmin，M₃>ρ_bmin,说明L₄位置爆珠破损，其余位置爆珠齐全且没有破损，爆珠实际位置分别为15、45、76、106。

爆珠设计位置L_is为均匀分布：15、45、75、105，因此爆珠位置偏移量L_p＝(L_i-L_is)分别为(0、0、1、1)mm。

实施例3：

采集爆珠样本20个，测量爆珠直径D_b＝2.60mm。

采集爆珠滤棒样本20支，测量滤棒不含爆珠部分的密度ρ_l＝123.64mg/cm³，最大值ρ_lmax＝128.80mg/cm³；测量滤棒含爆珠部分密度最小值ρ_bmin＝168.52mg/cm³；以1mm长度为测量单元，采用微波谐振法测量爆珠滤棒密度测量爆珠滤棒密度，以测量单元为单位，以长度为横轴、以密度为竖轴，绘制爆珠滤棒密度曲线，如图3所示。

根据爆珠设计个数4，在密度曲线上找出第1个最大值M₁＝174.3mg/cm³与L₁＝107、M₂＝173.2mg/cm³与L₂＝46、M₃＝169.3mg/cm³与L₃＝16、M₄＝126.0mg/cm³与L₄＝91，考察M₄<ρ_lmax<ρ_bmin，M₃>ρ_bmin，说明L₄位置爆珠缺失，其余位置爆珠齐全且没有破损，爆珠实际位置分别为16、46、缺失、107。

爆珠设计位置L_is为均匀分布：15、45、75、105，因此爆珠位置偏移量L_p＝(L_i-L_is)分别为(1、1、缺失、2)mm。

实施例1-3所述检测结果(爆珠有无、破损)，进一步采用灯箱法复验，效果完全准确。

上述虽然对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (5)

1.微波谐振法在测量爆珠滤棒中爆珠有无、位置偏移量、破损情况中的应用。

2.权利要求1所述应用，其特征在于，所述微波谐振法，通过微波密度检测仪进行操作。

3.权利要求1所述应用，其特征在于，通过微波谐振腔检测爆珠滤棒的密度变化，利用谐振曲线中谐振频率的偏移来测量爆珠有无、位置偏移量，利用谐振幅度的变化来测量爆珠破损情况。

4.一种同时测量爆珠滤棒中爆珠有无、位置偏移量、破损情况的方法，所述方法包括：

以1mm或以下的长度为测量单元，采用微波谐振法测量爆珠滤棒密度，以测量单元为单位，以长度为横轴、以密度为竖轴，绘制爆珠滤棒密度曲线；

根据曲线测算爆珠滤棒中爆珠有无、位置偏移量、破损情况：利用曲线中峰值出现的有无情况反应爆珠的有无状况，利用峰值出现对应的长度反应爆珠的位置偏移量，利用峰值的变化量反应爆珠的破损情况。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，测算爆珠滤棒中爆珠有无、位置偏移量、破损情况的手段为：

随机采集爆珠样本20个以上，测量每个爆珠直径并计算其平均值，做为爆珠直径D_b；

随机采集爆珠滤棒样本n支(n大于等于20)，测量每支滤棒不含爆珠部分的j单元密度ρ_lij(i从1到n，j从1到m，m为滤棒不含爆珠部分长度除以S的整数倍)，找出ρ_lij的最大值ρ_lmax，ρ_lij平均值为滤棒不含爆珠部分的密度ρ_l；测量滤棒爆珠部分的k单元密度ρ_bihk(h从1到y，y为每支滤棒设计的爆珠数；k从1到x，x为爆珠直径除以S的整数倍，)，测量完后，实际查验爆珠完整情况，将破损或缺失爆珠的数据剔除，找出每个爆珠所在部分单元密度的最大值ρ_bihmax，再找出ρ_bihmax的最小值ρ_bmin；

根据爆珠设计个数y，在密度曲线上按峰值大小排序，找出最大的峰值M₁与该值所对应的位置L₁，找出第2大的峰值M₂与L₂，重复上述方法，直到找出M_y与L_y，考察M_i(i从1到y)，如果M_i≧ρ_bmin，说明爆珠齐全且没有破损；如果ρ_lmax﹤M_i﹤ρ_bmin，说明第L_i位置至第L_y位置爆珠破损，M_i数值越小说明爆珠破损越严重；如果M_i≦ρ_lmax，说明第L_i位置至第L_y位置的爆珠缺失；

对于M_i≧ρ_lmax的点所在的位置，是爆珠实际所在的位置L_i，与爆珠设计位置L_is相比较可以得到爆珠位置偏移量L_p＝(L_i-L_is)，L_p小于0说明偏向测量起始端、等于0说明无偏移、大于0说明偏离测量起始端。