CN109443979A - 一种卷烟梗丝混合率分析装置 - Google Patents

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董云
周瑾
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Abstract

本发明涉及一种卷烟梗丝混合率分析装置，该分析装置由电子秤(5)、振动给料器(6)、风选分离器(7)、气旋分离器(9)等构成，本发明分析装置对烟丝中梗丝分离效果好，检测周期短，直接由系统软件计算得出烟丝中含梗丝率，以多种格式直接导出测试报告，有利于生产企业在制造过程中在线调整生产操作工艺，提高卷烟品质。

Description

一种卷烟梗丝混合率分析装置
【技术领域】
本发明属于卷烟检测设备技术领域。更具体地，本发明涉及一种卷烟梗丝混合率分析装置。
【背景技术】
卷烟中的梗丝是指烟丝中含有的较小的条状梗丝，通常由于烟草原料在打叶复烤阶段不能完全的除去梗丝，烟叶上仍有少量的茎脉，与叶梗分离出的少量烟梗一起进入后续工艺阶段。此外，为了提高烟叶的利用率，在制丝工艺中会将相对比较大的烟梗通过特殊工艺进行切丝处理，并与烟丝、香料、烟草薄片等按照一定的比例掺杂进入后续的卷接工艺。所以在成品卷烟的烟丝中不可避免的会出现梗丝，烟丝中的梗丝含量如果过高会导致烟丝的燃烧均匀性不良，引发卷烟燃烧端面不齐、爆花、燃烧掉锥等现象，并且会对卷烟的感官抽吸质量造成负面影响。随着卷烟消费者对卷烟品质关注度的不断提升，烟丝中梗丝含量缺乏控制会导致卷烟产品市场竞争力的减弱，对卷烟品牌的市场发展造成不利影响。目前，在当前的卷烟工艺国家标准中，还没有对烟支的梗丝量有明文且定量的规定，烟支中梗丝含量主要由各卷烟企业自主把握。卷烟企业在生产过程中对于卷烟中梗丝含量的监测，大多是通过人工挑选或者目测的方式来大概确定剔除梗丝含量的大小，此方法受主观因素影响较大，耗时较长，效率较低，无法及时反映出卷烟中梗丝含量的情况，难以指导生产企业在生产过程中在线调整生产操作工艺；鉴于此，郑州烟草研究院提出基于流化床特性的梗签含丝量测量装置，此装置可以有效将烟丝及梗丝进行分离，通过二次卸料，完成对烟丝及梗丝的称重。但装置的操作相对复杂，检测周期相对较长，且载料翻板易于被烟丝或梗丝堵塞，在使用前需要确保装置内部的清洁。
此外，湖北中烟工业有限责任公司利用梗签与烟丝的悬浮速度差异，提出一种使用梳丝方式的梗签中含丝量检测装置，此装置操作相对简便，但只是单一的进行梗签与烟丝的分离，不能对重量进行实时记录。
针对上诉问题，本发明人在总结现有技术基础之上，通过大量试验及其试验结果分析，终于完成了卷烟梗丝混合率分析装置发明。
【发明内容】
[要解决的技术问题]
本发明的目的是提供一种卷烟梗丝混合率分析装置。
本发明的另一个目的是提供所述卷烟梗丝混合率分析装置的制备方法。
本发明的另一个目的是提供所述卷烟梗丝混合率分析装置的用途。
[技术方案]
本发明是通过下述技术方案实现的。
本发明涉及一种卷烟梗丝混合率分析装置。
该卷烟梗丝混合率分析装置包括电子秤5，它还包括振动给料器6、风选分离器7、气旋分离器9、风机11、触摸屏12与风速计13；
该分析装置下部设置箱体1；在箱体1的顶部，左侧放置承载箱2，而右侧放置烟丝夹盘箱3，在承载箱2与烟丝夹盘箱3之间安装风选分离器7；在烟丝夹盘箱3上面安装分离器箱4；在箱体1底部四角安装4个滑轮；
在承载箱2顶部左侧放置电子秤5，而顶部右侧安装振动给料器6；
在烟丝夹盘箱3内安装烟丝夹盘桶10，而在分离器箱4中安装气旋分离器9；
在风选分离器7中，它的中部接口7-1与振动给料器6的物料出口6-6相连，它的顶部出口7-2通过管道与气旋分离器9右侧上部接口9-1相连，在风选分离器7底部设置梗丝出口7-3；
在气旋分离器9中，它的顶部接口9-2与风机11的进风口11-1相连，而风机11的排风口11-2与排放弯管8相连；气旋分离器9在底部的出口9-3与烟丝夹盘桶10顶端接口相连；
在分离器箱4外部左侧上方设置触摸屏12与风速计13，风速计13与风选分离器7上部接口7-4相连。
根据本发明的一种优选实施方式，电子秤5是光电传感、液压式传感、电磁力式传感、电容式传感、磁极变形式传感、振动式传感、陀螺仪式传感或电阻应变式传感型电子秤。
根据本发明的另一种优选实施方式，振动给料器6由振动槽6-1、振动器6-2、悬挂套管6-3、平衡重6-4与角基6-5构成；
角基6-5的上表面与水平底部的夹角为8～10°，在角基6-5上表面上两端处安装两个与其上表面垂直的悬挂套管6-3，它们将其上表面与连接板6-7连接起来，在连接板6-7的两端处设置振动器6-2与平衡重6-4，在振动器6-2上端安装振动槽6-1；振动槽6-1与连接板6-7相互平行；在振动槽6-1高端设置物料进口6-8，在振动槽6-1低端设置物料出口6-6。
根据本发明的另一种优选实施方式，在烟丝夹盘桶10口采用螺丝固定、铆钉固定或焊接方式安装弹簧夹及把手。
根据本发明的另一种优选实施方式，风选分离器7是纵列圆柱旋风式或纵列塔式型风选分离器。
根据本发明的另一种优选实施方式，风选分离器7的下端进气口外径是35～75mm，中部分离区域外径55～95mm，上端排气口外径20～55mm，分离器长度0.3～1.0m。
根据本发明的另一种优选实施方式，气旋分离器9是帘幕型或螺旋型气旋分离器。
根据本发明的另一种优选实施方式，风机11的旋转翼规格为88×40，下端进气口直径为75mm，进气量为162m3/h，转速为3140转/min。
根据本发明的另一种优选实施方式，触摸屏为7寸彩色显示屏，配有2个串行COM接口，1个USB Host接口，1个SD卡接口，1个Reset Switch，2个以太网接口；以模拟电阻膜方式进行触摸操作。
根据本发明的另一种优选实施方式，风速计13是皮托管式风速传感器。
下面将更详细地描述本发明。
本发明涉及一种卷烟梗丝混合率分析装置。
本发明通过触摸屏界面调节风机功率使风选分离器内处于负压状态，利用烟丝与梗丝之间的密度差异，烟丝由于密度小随空气从风选分离器上部吸入气旋分离器中，经气旋分离器与空气分离，落入盛烟丝夹盘中；梗丝由于密度大直接从风选分离器下部落出，使两者在风选分离器内有效分离。
本发明卷烟梗丝混合率分析装置具体结构参见附图1。
该卷烟梗丝混合率分析装置包括电子秤5，它还包括振动给料器6、风选分离器7、气旋分离器9、风机11、触摸屏12与风速计13；
该分析装置下部设置箱体1；在箱体1的顶部，左侧放置承载箱2，而右侧放置烟丝夹盘箱3，在承载箱2与烟丝夹盘箱3之间安装风选分离器7；在烟丝夹盘箱3上面安装分离器箱4；在箱体1底部四角安装4个滑轮；
在箱体1的顶部，左侧放置承载箱2，而右侧放置烟丝夹盘箱3，在承载箱2与烟丝夹盘箱3之间安装风选分离器7；在烟丝夹盘箱3上面安装分离器箱4；
在承载箱2顶部左侧设置四个凹点，对应放置电子秤5的四个角，使其有效固定电子秤位置，达到精确称量的目的。
在承载箱2顶部左侧放置电子秤5，而顶部右侧安装振动给料器6；
本发明使用的电子秤5是光电传感、液压式传感、电磁力式传感、电容式传感、磁极变形式传感、振动式传感、陀螺仪式传感或电阻应变式传感型电子秤，其尺寸规格为230mm×303mm×91mm，它的后部连接数据电缆进行数据传输。本发明使用的电子秤5都是目前市场上销售的产品，例如由德国赛多利斯集团以商品名Secura6102-1CN销售的电子秤。
本发明使用的振动给料器6的主要作用是通过拨片及特定频率振动达到均匀给料，控制进料速度，它的右端与风选分离器7上部接口相连，使烟丝均匀进入风选分离器7内；其振动给料器具体结构参见附图2。振动给料器是一种通过电机振动供应烟丝的装置，它由振动槽6-1、振动器6-2、悬挂套管6-3、平衡重6-4与角基6-5构成，角基6-5的上表面与水平底部的夹角为8～10°，在角基6-5上表面上两端处安装两个与其上表面垂直的悬挂套管6-3，它们将其上表面与连接板6-7连接起来，在连接板6-7的两端处设置振动器6-2与平衡重6-4，在振动器6-2上端安装振动槽6-1；振动槽6-1与连接板6-7相互平行；在振动槽6-1高端设置物料进口6-8，在振动槽6-1低端设置物料出口6-6。其中，振动器6-2是根据振动电机而发生恒速频率的器件；悬挂套管6-3能够吸收振动，维持振动输送机平衡；平衡重6-4是根据振动给料机振动，起到平衡重量中心的作用；角基6-5决定振动盘的角度和频率进行方向，为了保持烟丝与振动方向和速度相吻合，取8-10°基点。这些部件是本技术领域里通常使用的部件。
在承载箱2与烟丝夹盘箱3之间悬空安装风选分离器7，它是烟丝与梗丝分离的装置；其风选分离器的具体结构参见附图3。在风选分离器7中，它的中部接口7-1与振动给料器6的物料出口6-6相连，它的顶部出口7-2通过管道与气旋分离器9右侧上部接口9-1相连，风选分离器7上部接口7-4与风速计13相连，它在风选分离器7底部设置梗丝出口7-3。
本发明使用的风选分离器7是纵列圆柱旋风式或纵列塔式型风选分离器，例如由广州宝塑塑料制品有限公司以商品名圆柱式风选分离器销售的纵列圆柱旋风式风选分离器、由许昌烟草机械有限责任公司以商品名塔式分离器销售的纵列塔式型风选分离器。
在本发明中，风选分离器7的下端进气口外径是35～75mm，中部分离区域外径55～95mm，上端排气口外径20～55mm，分离器长度0.3～1.0m。优选地，风选分离器7的下端进气口外径是50～60mm，中部分离区域外径70～80mm，上端排气口外径35～40mm，分离器长度0.4～0.6m。更优选地，风选分离器7的下端进气口外径是55mm，中部分离区域外径75mm，上端排气口外径38mm，分离器长度0.5m。
在烟丝夹盘箱3内安装烟丝夹盘桶10，而在分离器箱4中安装气旋分离器9。烟丝夹盘桶10的作用是收集从气旋分离器9落下的烟丝，在烟丝夹盘桶10口采用螺丝固定、铆钉固定或焊接方式安装弹簧夹及把手，其弹簧夹的作用是遏制托盘内部空气流出，防止烟丝因涡流飞散。
气旋分离器9利用烟丝与空气的比重差异，利用空气旋转产生的离心力使烟丝与空气进行分离；在气旋分离器9中，它的顶部接口9-2与风机11的进风口11-1相连，通过风机11抽吸空气，使管道处于负压状态，而风机11的排风口11-2与排放弯管8相连，排出空气；气旋分离器9在底部的出口9-3与烟丝夹盘桶10顶端接口相连，收集从气旋分离器9下落的烟丝；排放弯管8的作用是将被气旋分离器分离的空气，通过排出弯管排放到设备外部。
本发明使用的气旋分离器9是帘幕型或螺旋型气旋分离器，它们都是目前市场上销售的产品，例如由新乡市豫龙振动机械有限公司以商品名帘幕气旋分离器销售的帘幕型气旋分离器、由新乡市豫龙振动机械有限公司以商品名旋风分离器销售的螺旋型气旋分离器。
在分离器箱4外部左侧上方设置连接杆连接触摸屏12与风速计13，风速计13与风选分离器7上部接口7-4相连，风速计13有效测量风选分离器内风速情况。本发明使用的风速计13为皮托管式风速传感器。它都是目前市场上销售的产品，例如苏州耀群科技股份有限公司以商品名风速传感器8465AirVelocityTransducers销售的风速传感器。
触摸屏12为7寸彩色显示屏，配有2个串行COM接口，1个USB Host接口，1个SD卡接口，1个Reset Switch，2个以太网接口；以模拟电阻膜方式进行触摸操作。触摸屏12控制电子秤5、振动给料器6、风机11与风速计13运行，实时记录数据。
本发明卷烟梗丝混合率分析装置使用方法如下：
将含有梗丝的烟丝倒入电子秤5托盘上进行称量记录，记录后拾起托盘3秒，设备程序自动进入下一阶段，启动振动给料器6及风机11；接着将托盘内的烟丝倒入振动给料器6中，通过振动给料器6，含有梗丝的烟丝均匀进入风选分离器7内，由于烟丝与梗丝的密度差异，烟丝密度小随空气从风选分离器7顶部进入气旋分离器9，烟丝在气旋分离器9中与空气分离，落入下方的盛烟丝夹盘3中；梗丝密度大从风选分离器7下部落出；分离完烟丝后，将落出的梗丝倒入电子秤5中称重记录，通过系统软件自动计算，即可在触摸屏上得出烟丝中梗丝含量。
本发明卷烟梗丝混合率分析装置具有下述特点：
该装置所需场地空间较小，操作流程简单，易于上手操作，通过系统软件，使称量、分离、计算一体化进行，设备检测所需时间较短，可以多种格式直接导出测试报告。
通过风速计13与风选分离器7配套使用，可根据不同卷烟组分梗丝实际分离情况进行风速调节，结果准确度高。
[有益效果]
本发明的有益效果如下：
本发明卷烟梗丝混合率分析装置可自动在触摸板上显示出梗丝含量，无需人工繁琐计算，检测效率大幅提升。
通过系统软件，使触摸板可集成控制振动给料机、风速计、风机、电子秤，操作方便，且通过多个端口，可以直接与电脑或打印机进行连接，适合多种工作环境。
本发明卷烟梗丝混合率分析装置自主系统设计PC控制端软件，通过装置主机与电脑的联通，实现以多种格式直接导出测试报告，实现测试平台与电脑的同步储存和处理。
本发明可根据卷烟实际梗丝分离情况，利用风速计对风速进行精确控制，满足不同类别卷烟对工作参数的要求，使梗丝与烟丝达到最佳分离效果。
本发明卷烟梗丝混合率分析装置所需使用面积较小，不仅在实验室固定使用，还可实现在卷烟生产包装线之间自由切换，提高生产企业的设备使用率，降低固定资产投入。
【附图说明】
图1是本发明卷烟梗丝混合率分析装置结构示意图；
图2是本发明卷烟梗丝混合率分析装置振动给料器结构示意图；
图3是本发明卷烟梗丝混合率分析装置风选分离器结构示意图；
图中：
1：箱体；2：承载箱；3：烟丝夹盘箱；4：分离器箱；5：电子秤；6：振动给料器；6-1：振动槽；6-2：振动器；6-3：悬挂套管；6-4：平衡重；6-5：角基；6-6：出料口；7：风选分离器；7-1：中部接口；7-2：顶部出口；7-3：梗丝出口；7-4：上部接口；8：排放弯管；9：气旋分离器；10：烟丝夹盘桶；11：风机；12：触摸屏；13：风速计。
【具体实施方式】
通过下述实施例将能够更好地理解本发明。
实施例1：卷烟梗丝混合率分析装置
该实施例的实施方式如下：
该卷烟梗丝混合率分析装置包括电子秤5，它还包括振动给料器6、风选分离器7、气旋分离器9、风机11、触摸屏12与风速计13；
该分析装置下部设置箱体1；在箱体1的顶部，左侧放置承载箱2，而右侧放置烟丝夹盘箱3，在承载箱2与烟丝夹盘箱3之间安装风选分离器7；在烟丝夹盘箱3上面安装分离器箱4；在箱体1底部四角安装4个滑轮；
在承载箱2顶部左侧放置由德国赛多利斯集团以商品名Secura6102-1CN的光电传感电子秤5，而顶部右侧安装振动给料器6；振动给料器6由振动槽6-1、振动器6-2、悬挂套管6-3、平衡重6-4与角基6-5构成；
角基6-5的上表面与水平底部的夹角为8°，在角基6-5上表面上两端处安装两个与其上表面垂直的悬挂套管6-3，它们将其上表面与连接板6-7连接起来，在连接板6-7的两端处设置振动器6-2与平衡重6-4，在振动器6-2上端安装振动槽6-1；振动槽6-1与连接板6-7相互平行；在振动槽6-1高端设置物料进口6-8，在振动槽6-1低端设置物料出口6-6。
在烟丝夹盘箱3内安装烟丝夹盘桶10，在烟丝夹盘桶10口采用螺丝固定方式安装弹簧夹及把手。而在分离器箱4中安装气旋分离器9；
在由广州宝塑塑料制品有限公司以商品名圆柱式风选分离器销售的纵列圆柱旋风式风选分离器7中，风选分离器7的下端进气口外径是35mm，中部分离区域外径82mm，上端排气口外径32mm，分离器长度0.8m。
它的中部接口7-1与振动给料器6的物料出口6-6相连，它的顶部出口7-2通过管道与气旋分离器9右侧上部接口9-1相连，在风选分离器7底部设置梗丝出口7-3；
在由新乡市豫龙振动机械有限公司以商品名帘幕气旋分离器销售的帘幕型气旋分离器9中，它的顶部接口9-2与风机11的进风口11-1相连，而风机11的排风口11-2与排放弯管8相连；气旋分离器9在底部的出口9-3与烟丝夹盘桶10顶端接口相连；风机11的旋转翼规格为88×40，下端进气口直径为75mm，进气量为162m3/h，转速为3140转/min。
在分离器箱4外部左侧上方设置触摸屏12与风速计13，风速计13与风选分离器7上部接口7-4相连。
该实施例使用的触摸屏为7寸彩色显示屏，配有2个串行COM接口，1个USB Host接口，1个SD卡接口，1个Reset Switch，2个以太网接口；以模拟电阻膜方式进行触摸操作。该实施例使用的风速计13是皮托管式风速传感器。
实施例2：卷烟梗丝混合率分析装置
该实施例的实施方式与实施例1的实施方式相同，只是使用由德国赛多利斯集团以商品名Secura6102-1CN销售的电容式传感型电子秤；角基6-5的上表面与水平底部的夹角为10°，在烟丝夹盘桶10口采用铆钉固定方式安装弹簧夹及把手；使用由许昌烟草机械有限责任公司以商品名塔式分离器销售的纵列塔式型风选分离器7；风选分离器7的下端进气口外径是48mm，中部分离区域外径95mm，上端排气口外径45mm，分离器长度0.3m；由新乡市豫龙振动机械有限公司以商品名旋风分离器销售的螺旋型气旋分离器9。
实施例3：卷烟梗丝混合率分析装置
该实施例的实施方式与实施例1的实施方式相同，只是使用由德国赛多利斯集团以商品名Secura6102-1CN销售的磁极变形式传感型电子秤；角基6-5的上表面与水平底部的夹角为9°，在烟丝夹盘桶10口采用焊接方式安装弹簧夹及把手；使用由许昌烟草机械有限责任公司以商品名塔式分离器销售的纵列塔式型风选分离器7；风选分离器7的下端进气口外径是60mm，中部分离区域外径55mm，上端排气口外径20mm，分离器长度0.5m；由新乡市豫龙振动机械有限公司以商品名旋风分离器销售的螺旋型气旋分离器9。
实施例4：卷烟梗丝混合率分析装置
该实施例的实施方式与实施例1的实施方式相同，只是使用由德国赛多利斯集团以商品名Secura6102-1CN销售的电阻应变式传感型电子秤；角基6-5的上表面与水平底部的夹角为8°，在烟丝夹盘桶10口采用螺丝固定方式安装弹簧夹及把手；使用由广州宝塑塑料制品有限公司以商品名圆柱式风选分离器销售的纵列圆柱旋风式型风选分离器7中；风选分离器7的下端进气口外径是75mm，中部分离区域外径70mm，上端排气口外径55mm，分离器长度1.0m；由新乡市豫龙振动机械有限公司以商品名帘幕气旋分离器销售的帘幕型气旋分离器9。

Claims (10)

1.一种卷烟梗丝混合率分析装置，它包括电子秤(5)，其特征在于该分析装置还包括振动给料器(6)、风选分离器(7)、气旋分离器(9)、风机(11)、触摸屏(12)与风速计(13)；
该分析装置下部设置箱体(1)；在箱体(1)的顶部，左侧放置承载箱(2)，而右侧放置烟丝夹盘箱(3)，在承载箱(2)与烟丝夹盘箱(3)之间安装风选分离器(7)；在烟丝夹盘箱(3)上面安装分离器箱(4)；在箱体(1)底部四角安装4个滑轮；
在承载箱(2)顶部左侧放置电子秤(5)，而顶部右侧安装振动给料器(6)；
在烟丝夹盘箱(3)内安装烟丝夹盘桶(10)，而在分离器箱(4)中安装气旋分离器(9)；
在风选分离器(7)中，它的中部接口(7-1)与振动给料器(6)的物料出口(6-6)相连，它的顶部出口(7-2)通过管道与气旋分离器(9)右侧上部接口(9-1)相连，在风选分离器(7)底部设置梗丝出口(7-3)；
在气旋分离器(9)中，它的顶部接口(9-2)与风机(11)的进风口(11-1)相连，而风机(11)的排风口(11-2)与排放弯管(8)相连；气旋分离器(9)在底部的出口(9-3)与烟丝夹盘桶(10)顶端接口相连
在分离器箱(4)外部左侧上方设置触摸屏(12)与风速计(13)，风速计(13)与风选分离器(7)上部接口(7-4)相连。
2.根据权利要求1所述的卷烟梗丝混合率分析装置，其特征在于电子秤(5)是光电传感、液压式传感、电磁力式传感、电容式传感、磁极变形式传感、振动式传感、陀螺仪式传感或电阻应变式传感型电子秤。
3.根据权利要求1所述的卷烟梗丝混合率分析装置，其特征在于振动给料器(6)由振动槽(6-1)、振动器(6-2)、悬挂套管(6-3)、平衡重(6-4)与角基(6-5)构成；
角基(6-5)的上表面与水平底部的夹角为8～10°，在角基(6-5)上表面上两端处安装两个与其上表面垂直的悬挂套管(6-3)，它们将其上表面与连接板(6-7)连接起来，在连接板(6-7)的两端处设置振动器(6-2)与平衡重(6-4)，在振动器(6-2)上端安装振动槽(6-1)；振动槽(6-1)与连接板(6-7)相互平行；在振动槽(6-1)高端设置物料进口(6-8)，在振动槽(6-1)低端设置物料出口(6-6)。
4.根据权利要求1所述的卷烟梗丝混合率分析装置，其特征在于在烟丝夹盘桶(10)口采用螺丝固定、铆钉固定或焊接方式安装弹簧夹及把手。
5.根据权利要求1所述的卷烟梗丝混合率分析装置，其特征在于风选分离器(7)是纵列圆柱旋风式或纵列塔式型风选分离器。
6.根据权利要求1所述的卷烟梗丝混合率分析装置，其特征在于风选分离器(7)的下端进气口外径是35～75mm，中部分离区域外径55～95mm，上端排气口外径20～55mm，分离器长度0.3～1.0m。
7.根据权利要求1所述的卷烟梗丝混合率分析装置，其特征在于气旋分离器(9)是帘幕型或螺旋型气旋分离器。
8.根据权利要求1所述的卷烟梗丝混合率分析装置，其特征在于风机(11)的旋转翼规格为88×40，下端进气口口直径为75mm，进气量为162m3/h，转速为3140转/min。
9.根据权利要求1所述的卷烟梗丝混合率分析装置，其特征在于触摸屏为7寸彩色显示屏，配有2个串行COM接口，1个USB Host接口，1个SD卡接口，1个Reset Switch，2个以太网接口；以模拟电阻膜方式进行触摸操作。
10.根据权利要求1所述的卷烟梗丝混合率分析装置，其特征在于风速计(13)是皮托管式风速传感器。
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