CN208140053U - 一种烟支圆周在线检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种烟支圆周在线检测装置，所述在线检测装置由气源、稳压装置、检测腔和控制组件顺次连接而成，还包括压差传感器，所述压差传感器在稳压装置和检测腔之间通过旁路连接，所述控制组件与压差传感器连接，所述压差传感器用于检测稳压装置内部和检测腔内部之间的压强差，并将压强差信号传输到控制组件。上述烟支圆周在线检测装置利用测量腔中的气压变化和烟支圆周之间的关系，在PLC控制器直接将输入的气压差值换算成烟支圆周，设备及外界对圆周结果测量结果影响小，装置测量结果准确、稳定，测量步骤简单，适合在卷烟生产领域大面积推广。

Description

一种烟支圆周在线检测装置

技术领域

本实用新型涉及卷烟生产设备领域，具体而言，涉及一种烟支圆周在线检测装置。

背景技术

在现有的卷烟生产领域中，生产厂家往往会使用气动式烟支圆周检测仪对成品烟支的圆周进行检测，剔除圆周不在标准范围的烟支，从而保证成品烟支圆周尺寸符合出厂标准要求。气动式烟支圆周检测仪一般由空气过滤器、测量部分和指示部分组成。气压式烟支圆周仪的接入气压和电压的波动，机器速度、烟纸透气度、检测头磨损或污垢都会与检测数据有关。检测精度低，每周需对圆周检测器进行校准，校准时间较长。

气动式烟支圆周检测仪中的指示部分通常为数字显示仪和控制器，控制器将压力传感器检测到的模拟电压转换为实时的圆周数据并显示在数字显示仪上，气动式烟支圆周检测仪要是通过1个电压值高点及对应的实测数据和1个电压值低点及对应的实测数据生成线性的实测圆周数据。

实用新型内容

本实用新型旨在克服现有技术中气动式烟支圆周检测仪的检测烟支圆周值时，容易受到设备气压、电压波动等因素的影响，检测精度低，设备校准步骤复杂、校准时间长的问题，提供一种检测精度低、校准简单的烟支圆周在线检测装置。

本实用新型的上述目的通过以下方案予以实现：

一种烟支圆周在线检测装置，所述在线检测装置由气源、稳压装置、检测腔和控制组件顺次连接而成，还包括压差传感器，所述压差传感器在稳压装置和检测腔之间通过旁路连接，所述控制组件与压差传感器连接，所述压差传感器用于检测稳压装置内部和检测腔内部之间的压强差，并将压强差信号传输到控制组件。

气源经过稳压装置后形成气压稳定的气流，稳压后的气流通过管路进入检测腔。由于稳压装置和检测腔之间的旁路连接有压差传感器，在检测腔中插入检测的烟支后，检测腔容积变小，检测气压受阻，变大，反馈到微压差传感器的另一端。压差与烟支的体积成反比，由于检测腔长度固定，压差与烟支圆周成反比。压差传感器的一端检测经稳压装置稳压后气流的标准气压p1，另一端检测检测腔中的气压p2，得到的压差信号p‘（p’= p2- p1），并传输到控制组件，控制组件即可对p‘与标准的气压设定阈值进行比较，若p‘在标准的气压设定阈值内，则判断待测烟支的圆周值在合格范围里面，否则则为圆周值不符合出厂标准的烟支。

进一步地，所述稳压装置由二级稳压阀组和稳压腔组成，所述二级稳压阀组一端与气源相连，另一端与稳压腔一端相连，所述稳压腔的另一端与检测腔连接。气源经过二级稳压阀组形成压强更为稳定的标准气流，标准气流经过管路进入稳压腔。

进一步地，所述PLC控制器一端与触摸屏连接，另一端与压差传感器相连。

其中，所述压差传感器在稳压腔与检测腔之间的旁路连接。

压差传感器的一端检测经二级稳压阀稳压，进入稳压腔的标准气流气，另一端检测含有待测烟支的检测腔中的气压，得到的压差信号并传输到PLC控制器中进行逻辑计算，判断待测烟支的圆周情况，另一方面，PLC控制器在判断压差情况的同时，将得到的压差信号值换算成烟支的圆周值，并显示在触摸屏上，操作人员可通过观察触摸屏直接得到待测烟支的圆周值，以及待测测烟支的圆周值是否符合标准要求的结果。

优选地，所述二级稳压阀组包括一级稳压阀和精密稳压阀，所述一级稳压阀的一端与PLC控制器连接，另一端与精密稳压阀一端连接，所述精密稳压阀的另一端与稳压腔相连。

与现有技术相比，本实用新型技术方案具有以下有益效果：

上述烟支圆周在线检测装置利用测量腔中的气压变化和烟支圆周之间的关系，在PLC控制器直接将输入的气压差值换算成烟支圆周，设备及外界对圆周结果测量结果影响小，装置测量结果准确、稳定，测量步骤简单，适合在卷烟生产领域大面积推广。

附图说明

图1为本实用新型实施例1所述烟支圆周在线检测装置的部件连接示意图；

其中，1-一级稳压阀，2-精密稳压阀，3-稳压腔，4-检测腔，5-烟支，6-压差传感器，7-PLC控制器，8-触摸屏，9-气源；

图2为本实用新型所述烟支圆周在线检测装置中PLC控制器所测试7.6mm和7.8mm直径区间的圆周-气压的曲线图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

实施例1

如图1为一种烟支圆周在线检测装置，所述在线检测装置由气源9、稳压装置、检测腔4和控制组件顺次连接而成，还包括压差传感器6，所述压差传感器6在稳压装置和检测腔4之间通过旁路连接，所述控制组件与压差传感器6连接，所述压差传感器6用于检测稳压装置内部和检测腔内部之间的压强差，并将压强差信号传输到控制组件。

上述控制组件包括触摸屏8和PLC控制器7， PLC控制器7的一端与触摸屏8相连，另一端与压差传感器6连接。

上述稳压装置包括一级稳压阀1、精密稳压阀2和稳压腔3 ，一级稳压阀1的一端与气源9连接，另一端与精密稳压阀2一端连接，所述精密稳压阀2的另一端与稳压腔3相连。

气源经过后一级稳压阀1、精密稳压阀2和稳压腔3形成气压稳定的气流，稳压后的气流通过管路进入检测腔4。由于稳压腔3和检测腔4之间的旁路连接有压差传感器6，在检测腔4中插入检测的烟支5后，检测腔4容积变小，检测气压受阻，变大，反馈到压差传感器6的另一端。压差与烟支5的体积成反比，由于检测腔4长度固定，压差与烟支5圆周成反比。压差传感器6的一端检测经稳压后气流的标准气压p1，另一端检测检测腔中的气压p2，得到的压差信号p‘（p’= p2- p1），并传输到PLC控制器7中进行逻辑计算，判断待测烟支5的圆周情况，另一方面，PLC控制器7在判断压差情况的同时，将得到的压差信号值换算成烟支5的圆周值，并显示在触摸屏8上，操作人员可通过观察触摸屏8直接得到待测烟支5的圆周值，以及待测测烟支5的圆周值是否符合标准要求的结果。

上述烟支圆周在线检测装置的PLC控制器通过下列编程算法实现压力传感器电压信号转换成圆周数字量信号。下列公式（1）参数y为烟支圆周值，x为对应的气压模拟信号值转换为数字值。在利用7.6mm和7.8mm直径的标准量棒对上述烟支圆周在线检测装置校准时，7.6mm和7.8mm直径区间对圆周-气压曲线进行线性化（7.6mm和7.8mm直径区间的圆周-气压的曲线如图2）。通过程序算法求出线性曲线的系数k,b，即可通过设置仪器参数，实现校准上述烟支圆周在线检测装置。

性能测试

（1）利用直径分别为7.6mm和7.8mm的标准量棒对现有气动式圆周仪进行校准，气动式圆周仪数字面板表校准过程分为五步（如表1）：

表1 现有气动式圆周仪校准过程

2017年3月至4月份对气压式圆周仪校准时间（利用直径分别为7.6mm和7.8mm的标准量棒进行校准）进行测量，测量结果如下表2：

表2 现有的气压式圆周仪校准时间测试结果

上述测量结果表明，现有的气动式圆周仪参数设置时间均超过8分钟。

利用7.6mm标准量棒对现有的气动式圆周仪进行测量，测量结果如下表3：

表3 现有的气压式圆周仪对标准量棒（7.6mm）圆周的测量结果

结果表明，在同样传感器输出电压下，现有的气动式圆周仪数字面板内部输入的模拟量信号会有波动、噪声和干扰内部模拟电路也会产生噪声、漂移，造成圆周仪显示值不稳定。

（2）分别采用直径分别为7.6mm和7.8mm的标准量棒对上述实施例1所述的烟支圆周在线检测装置进行校准，校准过程分为四步（如下表4）：

表4 实施例1所述的烟支圆周在线检测装置校准过程

2017年3月至4月份对上述烟支圆周在线检测装置校准时间进行测量，测量结果如下表5：

表5 实施例1所述的烟支圆周在线检测装置校准时间测试结果

上述测量结果表明，上述烟支圆周在线检测装置参数设置时间从现有气动式圆周仪所使用的8分钟降到2分钟，所使用时间更短，校准过程更简单。

每隔1小时利用7.6mm量棒对上述烟支圆周在线检测装置进行测量，测量结果如下表6：

表6 实施例1所述的烟支圆周在线检测装置对标准量棒（7.6mm）圆周的测量结果结果表明，7.6mm量棒圆周显示值保持23.86，上述烟支圆周在线检测装置显示值比现有的气动式圆周仪更为稳定，测量性能更优。

Claims (5)

1.一种烟支圆周在线检测装置，所述在线检测装置由气源、稳压装置、检测腔和控制组件顺次连接而成，其特征在于，还包括压差传感器，所述压差传感器在稳压装置和检测腔之间通过旁路连接，所述控制组件与压差传感器连接，所述压差传感器用于检测稳压装置内部和检测腔内部之间的压强差，并将压强差信号传输到控制组件。

2.根据权利要求1所述的烟支圆周在线检测装置，其特征在于，所述稳压装置由二级稳压阀组和稳压腔组成，所述二级稳压阀组一端与气源相连，另一端与稳压腔一端相连，所述稳压腔的另一端与检测腔连接。

3.根据权利要求2所述的烟支圆周在线检测装置，其特征在于，所述控制组件包括触摸屏和PLC控制器，所述PLC控制器一端与触摸屏连接，另一端与压差传感器相连。

4.根据权利要求2所述的烟支圆周在线检测装置，其特征在于，所述压差传感器在稳压腔与检测腔之间的旁路连接。

5.根据权利要求3所述的烟支圆周在线检测装置，其特征在于，所述二级稳压阀组包括一级稳压阀和精密稳压阀，所述一级稳压阀的一端与气源连接，另一端与精密稳压阀一端连接， 所述精密稳压阀的另一端与稳压腔相连。