CN108291881A - 用于确定含烟草材料中的至少一种添加剂份额的设备和方法,和烟草加工业的机器 - Google Patents
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Abstract
一种用于确定含烟草的材料中的至少一种添加剂的份额的设备包括传感器组(29),其布置在与含烟草的材料的测量关系中并且设置用于利用至少一个具有第一测量频率的第一电磁交变场和至少一个具有不同于第一测量频率的第二测量频率的第二电磁交变场来运行,以及用于输出包含来自第一和第二电磁交变场与含烟草的材料的相互作用的信息的信号。所述设备包括数据处理装置(30),其设置用于通过分析传感器组(29)的信号针对所述至少两个测量频率中的每个测量频率获知两个独立的测量参量并且用于从所获知的至少四个测量参量中确定烟草份额和至少一种添加剂的份额。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于确定含烟草材料中的至少一种添加剂份额的设备和方法,以及一种包括这种设备的烟草加工业的机器或设施。
背景技术
早已公开了借助于微波测量烟草条的湿度和/或密度。
在烟草加工业中在针对确定的终端产品的生产中向烟草纤维添加一种或多种添加剂,例如甘油、丙二醇、调味剂等。目前特别是在在线运行中不存在确定一种添加剂份额或多种添加剂份额的方法。因此无法实现所供给的添加剂的量的检测,例如为了调节添加过程。
这个问题不仅涉及香烟制造机中加工的烟草纤维,例如以条形式或作为烟草棒,也涉及用于生产作为带材的烟草膜的设施,其如今以大量形式在烟草加工业中使用。缺少合适的品质监控,特别是在加工前和加工过程中的在线运行中。
发明内容
本发明的任务在于,提出一种用于确定含烟草材料中的至少一种添加剂份额的设备和方法,该设备和该方法可在烟草加工业的机器或设施中特别是在在线运行中使用。
本发明利用独立权利要求的特征解决该任务。烟草和水(湿度)的份额可以借助于两个测量参量,即借助于两个参量测量来确定。这本身是已知的并且可以例如通过利用在第一测量频率下的电磁交变场的测量来实现。为了确定至少一种另外的添加剂的份额,根据本发明通过利用在第二测量频率下的第二电磁交变场的测量来获得至少一个另外的测量参量,该第二测量频率不同于第一测量频率。通过在两种不同的测量频率下相互独立地测量的测量参量,例如电磁交变场的数值和相位或者谐振电磁交变场的谐振偏移和谐振展宽,总共有至少四个测量参量可供使用,从中可以得出关于烟草、水(含烟草材料的湿度)和至少一种添加剂的(重量)份额的结论。原则上为此三个测量参量就已足够。通过使用所有的、例如四个测量参量和由此达到的冗余,可以进一步提高测量的准确度,如下面还将详细描述。
含烟草的材料是任何材料或任何材料混合物,包括烟草膜,其全部或部分地含有任意加工形式的烟草,例如烟草纤维、烟草屑、烟草粉等。材料份额在本申请的框架中特别是相对的或绝对的重量份额或体积份额。
待获知的添加剂份额可以是相对值,例如以质量百分比为单位的相对重量份额,或者可以是绝对值,例如以克重或每产品长度克重为单位的添加剂重量。测量频率的概念不限于单个的频率,而是也包括围绕一测量频率的定义的频率范围。添加剂的概念表示,为了实现确定的作用而有针对性地向烟草添加该材料。因此,本发明区别于所谓的异物检测,在异物检测中检测含烟草的材料中的不希望的材料或体。
本发明特别是能够实现至少一种添加剂的重量份额的在线获知,即,在生产运行中进行测量而不用从生产线中分支出来,这种分支例如在确定废品标准时能够实现单个的不满意产品的抛出。
测量频率如此不同地选择,即烟草、水/湿度和至少一种添加剂的特性在不同的测量频率下彼此显著地不同。这样获得了具有不同方程式的方程组,其中,该方程组的级别至少与在其重量份额方面待确定的添加剂的数目一样大。在该情况下该方程组可以根据待确定的添加剂的量比例来求解。基于利用在第二测量频率下的第二电磁交变场的附加测量,获得两个另外的测量参量,它们可以转换成另一个复数混合介电常数。因此,可以借助于利用在第二测量频率下的第二电磁交变场的另一测量来确定两种添加剂的重量份额。反之,可以使用超定方程组例如以最小二乘法来近似出最佳解决方案,以便确定仅一种添加剂的重量份额(或小于最大可能数目的添加剂的重量份额),但这以更高的准确度确定。此外,该解决方案还可以实现误差估计。最好的解决方案可以特别是数学成本函数变得最小的解决方案。
对于本发明的实现而言,关键在于有利地选择测量频率,确切地说在考虑烟草、水和待确定的一种添加剂或待确定的多种添加剂的弛豫频率的情况下选择。测量频率在此应如此选择,即由此得出的方程式尽可能大地彼此不同。有利地根据添加剂的弛豫频率f0选择测量频率。如果例如一种添加剂具有弛豫频率f0,则有利地提供针对测量频率的三种频率范围,即围绕弛豫频率f0的范围,在该范围中预期测量信号通过添加剂导致的强烈变化;频率小于弛豫频率f0的范围,即至少一个参量等级小,和/或频率大于弛豫频率f0的范围,即至少一个参量等级大,因为这里添加剂的影响与在弛豫频率f0下的测量大不相同。类似地适用于关于烟草和水/湿度的弛豫频率的频率范围。第一和第二测量频率有利地相互区别至少一个系数10和/或至少3GHz。
优选所述测量频率中的至少一个测量频率处在300MHz和50GHz之间、进一步优选在1GHz和30GHz之间、更进一步优选在4GHz和10GHz之间的微波范围中。同样有利地所述测量频率中的至少一个测量频率处在100 kHz和300MHz之间、进一步优选在1MHz和10MHz之间的高频范围中。但传感器组也可以具有基于其他测量频率的传感器。例如所述测量频率中的至少一个测量频率可以有利地处在光学范围中,即在可见光、红外和/或紫外线的频率范围中。
基于根据本发明在第二测量频率下的测量所获得的附加信息可以被不同地利用。例如从数据处理设备中所获知的至少四个测量参量中可以例如以最小二乘法来有利地确定烟草和添加剂的湿度和重量份额作为超定方程组的最佳解决方案。该解决方案一方面更加准确,另一方面可以估计错误。在另一种有利的应用中可以通过在两种测量频率下的测量来确定除了烟草的湿度和重量份额之外的两种添加剂的重量份额。
在一种优选的应用中所述至少一种添加剂包括气雾剂、特别是甘油、丙二醇和/或调味剂。这种添加剂的份额迄今为止在烟草加工业的机器或设施中无法在线确定。
如果在两种测量频率下有利地在同一测量地点、在电磁交变场的基本上相同的场几何结构中,在同一烟草区段、条区段或烟草膜区段中并且在基本上相同的温度下进行测量,那么给出了自参考并且可以省略耗费的相应的校准措施。
优选地所述传感器组包括至少一个基于谐振器的传感器,其中,在谐振器中构造出固定的电磁交变场。该谐振器可以特别是表面同轴谐振器、杂散场谐振器、具有分开的相互间隔开地布置的谐振器半部以形成测量间隙的两部分谐振器、叉形谐振器、波导传输谐振器或波导反射谐振器。
根据本发明的解决方案原则上与在烟草加工业的机器或设施中的测量地点无关,其中,传感器组有利地布置在与烟草条区段、烟草棒和/或带形的烟草膜的测量关系中。
优选地将所获知的添加剂的重量份额与额定值进行比较。在本发明的一种优选的应用中,可以基于所确定的添加剂份额来执行所述机器或设施、特别是用于向含烟草的材料添加添加剂的添加设备的(在线)调节,特别是当所确定的添加剂份额(实际值)与额定值区别预先给定的尺度或者超过或低于预先给定的极限,或者处于预先给定的范围之外时。
本发明的一种有利的方面涉及烟草膜、特别是烟草膜带中的添加剂的确定。烟草膜这里表示具有预先给定的烟草份额的膜。为了能够在继续加工膜带的机器、特别是香烟生产机或卷边单元中加工之前执行可复制的且可靠的入口监控,优选地提出具有至少一个、优选至少两个、进一步优选至少三个微波传感器的传感器组。该传感器组可以有利地设置在一方面上卷/退卷设备和/或烟草膜生产机或继续加工机和另一方面香烟生产机的分配器或条单元或者卷边单元之间的区域中。特别是传感器组可以有利地设置在退卷设备和/或烟草膜生产机或设施的出口侧和/或设置在香烟生产机的分配器或条单元的上卷设备或卷边单元的入口侧。前面提到的退卷设备可以例如是卷筒更换器或具有卷筒芯轴装置的卷筒卸垛机。所提到的上卷设备可以是膜带上卷设备,其布置在膜带生产机或设施或者纵向切割单元之后。
如果传感器组包括至少一个基于谐振器、特别是表面同轴谐振器、杂散场谐振器、具有彼此间隔开的谐振器半部的两部分谐振器、叉形谐振器、空腔谐振器、波导传输谐振器或波导反射谐振器的传感器的话,本发明的涉及烟草膜的方面是有利的。在此对于烟草生产机有利地设置空腔谐振器、波导传输谐振器或波导反射谐振器的结构形式,而对于烟草制备的膜生产机和设施,表面同轴谐振器或杂散场谐振器是优选的。对于上卷和/或退卷设备优选的是波导传输谐振器或波导反射谐振器的结构形式、特别是以叉形谐振器或两部分谐振器和/或表面同轴谐振器的结构形式。
优选给传感器组的测量信号配设行程传感器、特别是角动量发送器、绝对行程传感器或测量轮的位置信号,从而产生传感器组的测量信号的空间分辨的配设。
附图说明
下面借助优选的实施方式参照附图阐述本发明。其中:
图1 示出了香烟生产机的立体图;
图2 示出了具有甘油介电常数实部和虚部的频率图;
图3 示出了用于测量带形的烟草物料的传感器组的立体图;
图4 示出了用于生产烟草膜的机器的示意图;
图5 示出了用于生产多层的含烟草的膜的机器的示意图;以及
图6 示出了加工烟草膜的成条机的示意图。
具体实施方式
在图1中示出的香烟生产机10包括分配器/条单元11和其后布置的在图1中仅示意出的过滤嘴接装机12,所述分配器/条单元具有分配器13和条单元25。分配器13包括也被称作背篓的烟草贮存器14,其从上方装填烟草物料。借助于倾斜输送机15从烟草贮存器14中提取烟草。分配器13还包括堆滞井道16和筛分设备18,借助于分开设备17从堆滞井道中提取烟草并由此分开,筛分设备18用于筛分烟草,特别是用于筛出烟草物料中的叶脉。筛分设备18可以任意地实施;在一种未示出的实施方式中其可以例如是曲折形筛分器。堆滞井道16和分开设备17也可以特别是布置在筛分设备18的后面,即下游。
最后使筛分后的烟草相对于至少一个抽吸式条输送机或抽吸带19离心分离,烟草借助于在负压腔20中产生的负压保持在该抽吸式条输送机或抽吸带上并且抖出(aufgeschauert)烟草条。借助于修剪器21将过剩的烟草从烟草条上除去并且例如借助于输送带39、41到达容器42中,回引的烟草可以由倾斜输送机15从该容器中再次提取。
这样,烟草条被铺放在同步引导的香烟纸条22上,该香烟纸条由卷筒23抽取并且被铺放在受驱动的烟枪带24上。烟枪带24传送烟草条和香烟纸条22穿过烟枪26,在该烟枪中香烟纸条22围绕烟草条放置。香烟纸条22的突出的边缘区域借助于未示出的胶喷嘴进行涂胶。接下来闭合粘接缝并且借助于接缝板27干燥,从而以这种方式产生至少一个以香烟纸包裹的烟草条28。该烟草条由刀具31切割成双倍长度的烟草棒,烟草棒由递交设备34递交到过滤嘴接装机12的接收滚筒36上。
在分配器/条单元11中,这里有利地在条单元25中特别是在与烟草条28的测量关系中布置传感器组29。该传感器组29设置用于利用至少两个不同测量频率的电磁交变场来运行,电磁交变场与烟草条28发生相互作用。传感器组29为此包括优选至少两个传感器32、33,其中,每个传感器32、33设置用于利用确定的测量频率的电磁交变场来运行。
传感器组29在本实施例中有利地布置在接缝板27和刀具31之间。传感器组29在香烟生产机10中的其他布置方式是可行的,例如在条单元25中在接缝板27之前或在刀具31之后(用于在烟草棒处测量),在分配器13中或者在过滤嘴接装机12中。
为了产生在300MHz和50GHz之间的微波范围中的测量频率,有利的是所述传感器32、33中的至少一个传感器是基于谐振器原理的微波传感器。已证实的、申请人的基于空腔谐振器或介电谐振器的微波传感器例如从DE19705260B、DE19854550C和EP0753755A公开,其公开内容并入本申请中。其它合适的结构形式和/或非谐振地工作的微波传感器是可行的。
为了产生在1MHz和300MHz之间的高频范围中的测量频率,有利的是所述传感器32、33中的至少一个传感器是电容高频传感器。已证实的、申请人的基于至少一个测量电容器的高频传感器例如从DE102004063228B和DE102011083052A公开,其公开内容并入本申请中。其它合适的结构形式是可行的。
传感器组29不限于微波传感器和/或高频传感器。附加地或替选地可以使用光学传感器,特别是红外传感器或UV传感器或者在可见光下工作的传感器。
合适的测量频率的最佳选择稍后借助于实际应用示例来阐述。
传感器组29将包含来自电磁交变场与烟草条28的相互作用的信息的电测量信号发送到数据处理装置30处,数据处理装置在图1中仅示意性示出。数据处理装置30可以例如在机器10的机器控制装置中或者在单独的内部或外部计算机中实现。数据处理装置30可以有利地与未示出的图像屏幕显示设备相连,在其上可以特别是针对机器操作者显示分析出的测量结果。
数据处理装置30从由传感器组提供的测量信号中获知至少四个测量参量,特别是针对至少两个电磁交变场中的每个电磁交变场获知两个测量参量。在谐振微波传感器的情况下从微波信号中确定两个独立的测量参量是已知的。这两个测量参量可以例如是相对于不受烟草影响的信号的谐振频率偏移和谐振曲线的品质变化或阻尼,参见DE19734978B,其公开内容并入本申请中。这两个测量参量可以替选地例如是在具有例如20MHz至40MHz的相对小的频率间隔的两个固定频率点处的微波信号中的直流分量和交流分量,它们在本申请的上意义上被视为统一的测量频率。该方法例如在EP0791823A中详细描述,其公开内容并入本申请中。
数据处理装置30从所获知的至少四个测量参量中一方面确定烟草的湿度和(干燥)重量份额且另一方面根据使用情况的不同确定烟草条28中的一种或多种添加剂的重量份额。
这将在下面借助于实际示例阐述。在此假设,在香烟生产机10中加工的烟草被混入了添加剂甘油,例如在向分配器13供给烟草之前或借助于分配器13中的在图1中仅示意性示出的配量装置35。传感器组29在本实施例中用于确定烟草条28中的甘油的重量份额。
在图2中绘制了甘油的复数介电常数ε的实部ε′(上方)和虚部ε″(下方)关于针对不同温度的频率的走势。甘油具有比水明显更高的弛豫时间τ,因此ε′的特征性降低和与此相关联的损失ε″的局部最大值存在于明显更低的频率下(f0 = 1 /τ)。此外,引人注目的是与温度的非常明显的相关性。
针对烟草加工可以考虑295K(22℃)的温度。如从图2中的下表可见,损失ε″的局部最大值且因此甘油的弛豫频率f0在22℃时大致处于100MHz。基于甘油的介电谱,因此可得到三种频率范围:第一频率f≤f0明显低于弛豫频率,这里特别是低于1MHz,在第一频率中ε′高且ε″低;第二频率在弛豫频率f ≈ f0的范围中,这里特别是在1MHz和300MHz之间的高频范围中,在第二频率中ε′中等、ε″高且|δε′/δf|高;以及第三频率f≥f0明显高于弛豫频率,这里特别是高于1GHz,在第三频率中 ε′低且ε″高。
因此在一种实际实施方式中,传感器中的一个传感器32、33可以是具有高于1GHz的测量频率f1的谐振工作的微波传感器并且另一个传感器33、32可以是具有在100kHz和300MHz之间的测量频率f2的高频传感器。在另一种有利的设计方案中建议使用例如具有fl≈ 1 GHz和f2 >= 10 GHz的测量频率的两个微波传感器32、33。
测量频率的准确选择在考虑甘油(见上文)、烟草和水的弛豫频率的情况下进行。有利地将测量频率f1、f2的间隔选择得尽可能大,其中,测量频率f1、f2优选相互区别至少系数10和/或至少3GHz、进一步优选至少5GHz、更进一步优选至少10GHz。
数据处理装置30从由传感器组29发出的测量信号中获知如前所述四个测量参量。可以运用超定方程组,用以例如以最小二乘法近似出针对三个目标参量—湿度、烟草重量份额和甘油重量份额的最佳解决方案。这样例如可行的是,甘油的添加在机器10中基于由此确定的甘油含量来控制和/或调节。
根据图3的实施方式示出了用于在带形的烟草膜40上测量的传感器组29,该烟草膜沿着虚线箭头的方向穿过烟草加工业的机器被输送。烟草膜这里表示具有预先给定的烟草份额的膜。传感器组29包括三个这里叉形的微波传感器41、42、43,它们分别具有两个单侧地相互连接的臂部,烟草膜带40在臂部之间延伸,从而微波场穿过烟草膜带40且因此与其相互作用。因此,叉形的传感器41、42、43构造用于无接触地围住运动的烟草膜带40的边缘区域。
用于在烟草膜处测量的传感器41、42、43有利地构造成波导传输谐振器或波导反射谐振器。传感器41、42、43在本发明的意义上可以利用不同的测量频率运行。从由三个传感器41、42、43提供的测量信号中因此可以总共获知六个测量参量,基于这些测量参量可以获知直至四种添加剂的重量份额,或者以更高的准确度获知少于四种添加剂的重量份额,如前所述。附加地或替选地可以有利地获知烟草膜带40的湿度、密度、厚度、克重、孔隙率、表面密度、基重、表面湿度和/或甘油含量。这可以优选空间分辨地在宽度和/或长度区段上发生。特别是在膜生产中可以有利地在线再调整膜厚度,如果之前获知的针对膜厚度的值(实际值)超过或低于预先给定的极限和/或处于预先给定的范围之外。
在一种实施方式中烟草膜带40以预先给定的拉力、优选在例如在两个辊组之间的引导部中经过传感器组29。
在一种未示出的实施方式中设置至少两个、优选至少三个微波传感器,它们布置在运动的烟草膜带40的上方,尤其是与机器固定地或横向于输送方向可动地布置。在该情况下微波传感器优选构造成表面同轴谐振器或杂散场谐振器。
在用于在带形的烟草膜或者说烟草膜带40处测量的实施方式中,传感器组29可以有利地具有未示出的光学传感器。该光学传感器可以在此构造成用于检测膜带厚度的距离传感器或者说距离传感器(Entfernungs- bzw. Distanzsensor)。附加地或替选地所述光学传感器可以构造成用于检测烟草膜带40的纤维种类和/或纤维结构和/或纤维方向的红外或近红外传感器。
在有利的实施方式中传感器组29可以具有行程传感器,其与用于输送烟草膜带40的输送机构处于作用连接中。
本发明利用以下效果,即针对不同物质的介电常数的与频率相关的走势是不同的。例如甘油的介电常数ε的实部ε′由于分子的极性很小因而在大约10MHz时比在5GHz时具有明显更大的值(参见图2),而烟草纤维的介电常数ε的实部ε′直至大约10%的湿度极限在两个频率下几乎具有相同的值。水、烟草的另一种成分的介电常数ε的与温度和频率相关的走势同样是已知的。
图4涉及本发明在用于生产烟草膜40的机器100中的一种有利的应用。为此,经由宽缝喷嘴99从仅示意性示出的挤出机98将由生物材料、特别是烟草纤维形成的糊状团块向成形辊对103供给。成形辊对103的辊隙可通过成形辊对103的辊的位置的改变来设定。接下来将烟草膜40的预制品向第一干燥滚筒101供给且接下来向第二干燥滚筒102供给,这些干燥滚筒与未示出的干燥装置105、106配合,用以从烟草膜40的预制品中除湿。
在接下来的层形成段200中将烟草膜40通过牵拉辊对3输送并且压缩到希望的物料厚度。牵拉辊对3包括信号或行程传感器8,其将关于烟草膜40沿输送方向的位置的位置信号经由读取单元4输出到电子控制装置104处。在牵拉辊对3的下游例如在抽吸带输送机7的区域中具有所述传感器组29,其包括至少两个、这里三个HF传感器和/或微波传感器51、52、53。
通过根据本发明的在数据处理装置30中对传感器51、52、53的信号的分析,获知烟草膜40中的烟草、水、甘油和接合剂的份额并且发送到控制装置104处。控制装置104基于所测量的并且由数据处理装置30传送的实际份额来调节仍粘稠的挤出机份额,特别是水、甘油和接合剂。该调节通过控制装置104有利地在考虑行程传感器8的位置信号的情况下进行,从而可以建立传感器组29的测量信号的空间分辨的配设。在传感器单元29下游可以跟随机器100的其它功能单元。
图5涉及本发明在用于生产多层的烟草膜77的机器200中的一种有利的应用。例如通过根据图4的机器100生产的烟草载体膜40作为带材通过退卷设备1提供。载体膜40的上侧面OTF可以借助于喷嘴2润湿。在抽吸带输送机7的区域中设置涂覆设备62、例如喷嘴,用于将粘接剂从贮存器61涂覆到载体膜40上。
接下来从未示出的料盒中提取植物颗粒PA并且经由闸门66和振动井道65借助于涂覆滚筒14施加到载体膜40的设有粘接剂的上侧面OTF上。
此外,将甘油经由另一涂覆装置72、例如喷嘴从贮存器68涂覆到载体膜40的上侧面OTF上。这可以例如在另一抽吸带输送机67的区域中发生。
之后通过牵拉辊对63牵拉盖膜DF,其例如作为带膜提供并且经由转向滚筒对70朝载体膜40的输送平面的方向转向。这里进行粘接剂利用另一涂覆装置73从贮存器69到盖膜DF的下侧面UDF上的涂覆。
借助于布置在载体膜40的输送平面中的按压辊对74将载体膜40和盖膜DF接合到一起。以这种方式获得多层的含烟草的膜77,在该膜中埋入了颗粒PA。
紧接着另一个吸气带输送机75之后是带有行程传感器8的校直辊对76和传感器组29,该传感器组包括至少两个、这里是三个HF传感器和/或微波传感器51、52、53。通过根据本发明的在数据处理装置30中对传感器51、52、53的信号的分析,获知多层膜77中的烟草、水、甘油和粘接剂的份额并且发送到控制装置104处。控制装置104基于所测量的并且由数据处理装置30传送的实际份额通过操控相应的涂覆设备62、72、73来调节甘油涂覆和粘接剂涂覆。该调节通过控制装置104有利地在考虑行程传感器8的位置信号的情况下进行,从而可以建立传感器组29的测量信号的空间分辨的配设。在传感器单元29下游可以跟随机器200的其它功能单元。
图6涉及本发明在用于生产香烟的设施300中的一种有利的应用。设施300包括条形成单元301,用于从含烟草的膜带302生产烟草棒,该膜带从入口侧布置的退卷设备303向条形成单元301供给。退卷设备303特别是卷筒更换设备并且包括用于例如两个卷筒306、307的接收部304、305和用于连接两个膜带308、309的拼接站310,其中,从卷筒上抽取两个相应的膜带308、309,这些膜带中至少一个是烟草膜带。
在退卷设备303中设置传感器组29,其包括至少两个、这里三个HF传感器和/或微波传感器51、52、53,用于在烟草膜带302处的入口侧的测量。传感器组29可以替选地布置在条形成单元301中。通过根据本发明的在数据处理装置30中对传感器51、52、53的信号的分析,在进入到条形成单元301之前获知烟草膜带302中的烟草、水、甘油的份额。同时可以优选地检测内部的拼接部位。该分析有利地在考虑行程传感器8的位置信号的情况下进行,该行程传感器例如关于转向辊311布置。在尚未提前行驶的烟草膜带302的情况下,可以由数据处理装置30实施学习或示教过程。
Claims (15)
1.用于确定含烟草的材料中的至少一种添加剂的份额的设备,包括传感器组(29)和数据处理装置(30),所述传感器组布置在与含烟草的材料的测量关系中并且设置用于利用至少一个具有第一测量频率的第一电磁交变场和至少一个具有不同于第一测量频率的第二测量频率的第二电磁交变场来运行,以及用于输出包含来自第一和第二电磁交变场与含烟草的材料的相互作用的信息的信号,其中,所述数据处理装置(30)设置用于通过分析传感器组(29)的信号针对所述至少两个测量频率中的每个测量频率获知两个独立的测量参量并且用于从所获知的至少四个测量参量中确定烟草份额和至少一种添加剂的份额。
2.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述第一和所述第二测量频率相互区别至少一个因数10和/或至少3GHz。
3.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,所述测量频率根据添加剂的弛豫频率f0来选择。
4.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,所述传感器组(29)包括至少一个微波传感器(32、33),其具有在300MHz和50GHz之间的微波范围中的测量频率。
5. 根据前述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,所述传感器组(29)包括至少一个高频传感器,其具有在100 kHz和300 MHz之间的高频范围中的测量频率。
6.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,所述传感器组(29)包括至少一个光学传感器,特别是IR传感器、NIR传感器、UV传感器或在可见光下工作的传感器。
7.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,在所述数据处理设备(30)中从所获知的至少四个测量参量中确定材料湿度和烟草份额以及添加剂份额作为超定方程组的最佳解决方案。
8.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,在所述数据处理设备(30)中从所获知的至少四个测量参量中确定材料湿度和烟草份额以及至少两种添加剂份额。
9.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,所述至少一种添加剂包括能形成气雾的添加剂,特别是甘油、丙二醇和/或调味剂。
10.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,所述传感器组(29)包括基于谐振器、特别是表面同轴谐振器、杂散场谐振器、两部分谐振器、叉形谐振器、波导传输谐振器、波导反射谐振器的至少一个传感器。
11.烟草加工业的香烟生产机(10),包括根据前述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,所述传感器组(29)布置在与在机器中输送的烟草条(28)或烟草棒的测量关系中。
12.烟草加工业的机器或设施,包括根据权利要求1至10中任一项所述的设备,其特征在于,所述传感器组(29)布置在与在机器或设施中输送的烟草膜带(40)的测量关系中,其中,所述传感器组(29)有利地在出口侧布置在退卷设备和/或烟草膜生产机或烟草膜生产设施中或上,或者在入口侧布置在香烟生产机的上卷设备、分配器或条单元或者卷边单元中或上,或者布置在此类机器之间的输送设备中或上。
13.用于确定含烟草的材料中的至少一种添加剂的量或重量份额的方法,包括采用与含烟草的材料处于测量关系中的传感器组(29),其中,所述传感器组(29)利用至少一个具有第一测量频率的第一电磁交变场和至少一个具有不同于第一测量频率的第二测量频率的第二电磁交变场来运行并输出包含来自第一和第二电磁交变场与含烟草的材料的相互作用的信息的信号;并且分析由传感器组(29)输出的信号,包括针对所述至少两个测量频率中的每个测量频率获知两个独立的测量参量并且从所获知的至少四个测量参量中确定至少材料湿度、烟草份额和至少一种添加剂的份额。
14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,将所获知的至少一种添加剂、烟草的份额和/或材料湿度与相应的额定值进行比较。
15.根据权利要求13或14所述的方法,其特征在于,基于所确定的至少一种添加剂份额,执行烟草加工业的机器或设施、特别是布置在其中的用于向烟草添加至少一种添加剂的添加设备的调节。
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