CN210037602U - 一种在线实时检测滤棒的滤棒成型机 - Google Patents

Abstract

一种在线实时检测滤棒的滤棒成型机，该成型机包括用于将开松后的丝束用成型纸包裹起来并制成圆柱状的滤棒的丝束成型装置和与该丝束成型装置相衔接的用于接收并对该滤棒进行切割的滤棒切割装置，该成型机还包括在线检测装置；该在线检测装置包括光源发生模块、积分球和光谱仪；该光源发生模块布置在该丝束成型装置与该滤棒切割装置之间，用于向位于该丝束成型装置与该滤棒切割装置之间的该滤棒的侧面照射准直的近红外光；该积分球与该光源发生模块分别位于该滤棒的相对的两侧，其进光孔与该光源发生模块对准；该光谱仪通过光纤与该积分球连接。该成型机可以帮助我们快速、高效、实时地获取计算滤棒中三醋酸甘油酯的含量所需的光谱特征信号。

Description

一种在线实时检测滤棒的滤棒成型机

技术领域

本实用新型涉及滤棒生产技术领域，具体涉及滤棒的检测技术，更具体而言，涉及一种在线实时检测滤棒的滤棒成型机。

背景技术

在滤棒生产过程中，需要在丝束中均匀添加一定量得增塑剂，使开松的丝束之间形成一定的网状结构，从而使滤棒固化后能够达到足够的硬度。三醋酸甘油酯(甘油)是醋酸纤维滤棒常用的增塑剂，在正常生产过程中甘油的目标用量一般为6％-10％，它在滤棒中的含量直接影响了滤棒的硬度、压降等，从而影响醋纤滤棒的过滤效率及卷烟的抽吸质量。甘油的含量是醋纤滤棒质量控制中的一个重要指标。为了保证滤棒中的甘油含量满足工艺标准要求，需要定期对滤棒中的甘油含量进行检测。

目前滤棒中的三醋酸甘油酯含量的测定方法主要有干湿棒称重测试法、皂化法、气相色谱法、近红外光谱法。

干湿棒称重测试法是在滤棒成型机高速运行时，取30支湿棒(正常生产的滤棒)和30支干棒(不含增塑剂的滤棒)，每组10支，分别测量其重量平均值，按公式计算三醋酸甘油酯含量，确定是否符合工艺要求。干湿棒称重测试法操作简单、快捷，适用于现场快速测定。目前，多数滤棒生产企业采用重量法测定醋纤滤棒中的增塑剂含量。干湿棒称重测试法虽然简单、有效，但是精确度不高，测试过程极大地依赖于人力，且需要耗费大量的滤棒，劳动强度大、滤棒损耗严重。

皂化法是烟草行业标准YCT144-1998规定的方法测定滤棒的三醋酸甘油酯含量，但其操作烦琐费时。

气相色谱法适用于醋酸纤维滤棒中三醋酸甘油酯的快速分析，不仅快速准确，而且分离效能高、灵敏度高、精确度高，但其需要经过培训的专业人员，且需要采购气相色谱仪专用检测仪器及试剂才能进行。使用要求及成本较高，一般在专业醋酸纤维滤棒厂使用该检测方法。

近红外光谱技术用来测定滤棒的三醋酸甘油酯含量，其结果虽然可靠准确，但测试时需要人工离线取样，然后放置到专门的采样杯内进行，测试设备依赖于大型的傅里叶光谱仪。大批量测定时，整个操作过程费时费力、硬件系统投入很大、用于车间现场批量检测缺乏经济性。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对上述现有技术中的采用近红外光谱技术用来测定滤棒的三醋酸甘油酯含量时需要人工离线取样导致检测效率低下的问题，提供一种在线实时检测滤棒的滤棒成型机，采用所述成型机，无需人工取样即可帮助我们快速、高效、实时地获取计算滤棒中三醋酸甘油酯的含量所需的光谱特征信号。进而实现滤棒中三醋酸甘油酯含量的在线测量。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种在线实时检测滤棒的滤棒成型机，所述成型机包括用于将开松后的丝束用成型纸包裹起来并制成圆柱状的滤棒的丝束成型装置和与所述丝束成型装置相衔接的用于接收并对所述滤棒进行切割的滤棒切割装置，所述成型机还包括在线检测装置；所述在线检测装置包括光源发生模块、积分球和光谱仪；所述光源发生模块布置在所述丝束成型装置与所述滤棒切割装置之间，用于向位于所述丝束成型装置与所述滤棒切割装置之间的所述滤棒的侧面照射准直的近红外光；所述积分球与所述光源发生模块分别位于所述滤棒的相对的两侧，所述积分球的进光孔与所述光源发生模块对准；所述光谱仪通过光纤与所述积分球的转接球盖连接。

通过采用上述技术方案的成型机，光源发生模块产生的准直的近红外光照射至位于所述丝束成型装置与所述滤棒切割装置之间的所述滤棒的侧面后，会穿透所述滤棒，从所述滤棒穿透出的所述近红外光被进光孔与所述光源发生模块对准的积分球收集，然后通过所述光纤进入到所述光谱仪，所述光谱仪接手到所述近红外光后即可得后续分析所述滤棒中的三醋酸甘油酯含量所需的光谱特征信号。

本实用新型提供的在线实时检测滤棒的滤棒成型机中，所述光源发生模块发出的近红外光的波长为900-2500nm。

本实用新型提供的在线实时检测滤棒的滤棒成型机中，所述光源发生模块包括卤素灯光源和准直透镜，所述卤素灯光源发出的光通过所述准直透镜照射于所述滤棒。

本实用新型提供的在线实时检测滤棒的滤棒成型机中，所述卤素灯光源的功率为50-200w。

本实用新型提供的在线实时检测滤棒的滤棒成型机中，所述卤素灯光源的功率为100w。

本实用新型提供的在线实时检测滤棒的滤棒成型机中，所述光源发生模块发出的准直的近红外光的传播方向与所述滤棒的轴线之间的夹角为45°至135°之间。

本实用新型提供的在线实时检测滤棒的滤棒成型机中，所述光源发生模块发出的准直的近红外光的传播方向与所述滤棒的轴线之间的夹角为90°。

本实用新型提供的在线实时检测滤棒的滤棒成型机中，所述在线检测装置还包括与所述光谱仪连接的上位机。

与现有技术相比，实施本实用新型提供的在线实时检测滤棒的滤棒成型机，具有如下有益效果：所述成型机包括用于将开松后的丝束用成型纸包裹起来并制成圆柱状的滤棒的丝束成型装置和与所述丝束成型装置相衔接的用于接收并对所述滤棒进行切割的滤棒切割装置，所述成型机还包括在线检测装置；所述在线检测装置包括光源发生模块、积分球和光谱仪；所述光源发生模块布置在所述丝束成型装置与所述滤棒切割装置之间，用于向位于所述丝束成型装置与所述滤棒切割装置之间的所述滤棒的侧面照射准直的近红外光；所述积分球与所述光源发生模块分别位于所述滤棒的相对的两侧，所述积分球的进光孔与所述光源发生模块对准；所述光谱仪通过光纤与所述积分球的转接球盖连接。所述成型机可以帮助我们快速、高效、实时地获取计算滤棒中三醋酸甘油酯的含量所需的光谱特征信号。

附图说明

图1为本实用新型较佳实施例的立体示意图；

图2为本实用新型较佳实施例的局部示意图，图中主要示出光源发生模块、积分球、丝束成型装置、滤棒切割装置和滤棒之间的位置关系。

具体实施方式中的附图标号说明：

丝束开松装置	1	三醋酸甘油酯喷洒装置	2
				丝束成型装置	3	滤棒切割装置	4
线检测装置	5	光源发生模块	51
				积分球	52

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，为本实用新型提供的在线实时检测滤棒的滤棒成型机的较佳实施例。

所述成型机包括丝束开松装置1、三醋酸甘油酯喷洒装置2、丝束成型装置3和滤棒切割装置4。所述丝束开松装置1与所述三醋酸甘油酯喷洒装置2相衔接，所述三醋酸甘油酯喷洒装置2与所述丝束成型装置3相衔接，所述丝束成型装置3与所述滤棒切割装置4相衔接。所述丝束开松装置1将烟用二醋酸纤维素丝束吹松成薄带状并送入至所述三醋酸甘油酯喷洒装置2；所述三醋酸甘油酯喷洒装置2在薄带状的丝束上均匀地喷洒三醋酸甘油酯，并将喷洒了三醋酸甘油酯的丝束送至所述丝束成型装置3；所述丝束成型装置3将开松后的喷洒有三醋酸甘油酯的丝束用成型纸包裹起来并制成圆柱状的滤棒，并将所述滤棒送入至所述滤棒切割装置4；所述滤棒切割装置4对所述滤棒进行切割。需要说明的是，本实施例中的丝束开松装置1、三醋酸甘油酯喷洒装置2、丝束成型装置3和滤棒切割装置4均为现有设计，对应本领技术人员来说，无需在本说明书中进行赘述。

与现有技术不同的是，本实施例提供的所述成型机还包括在线检测装置5。所述在线检测装置5包括光源发生模块51、积分球52和光谱仪(未图示)。参见图2，所述光源发生模块51布置在所述丝束成型装置3与所述滤棒切割装置4之间，用于向位于所述丝束成型装置3与所述滤棒切割装置4之间的所述滤棒的侧面照射准直的近红外光；所述积分球52与所述光源发生模块51分别位于所述滤棒的相对的两侧，所述积分球52的进光孔与所述光源发生模块51对准；所述光谱仪(未图示)通过光纤与所述积分球52的转接球盖连接。

通过采用上述技术方案的成型机，光源发生模块51产生的准直的近红外光照射至位于所述丝束成型装置3与所述滤棒切割装置4之间的所述滤棒的侧面后，会穿透所述滤棒，从所述滤棒穿透出的所述近红外光被进光孔与所述光源发生模块51对准的积分球52收集，然后通过所述光纤进入到所述光谱仪(未图示)，所述光谱仪(未图示)接手到所述近红外光后即可得后续分析所述滤棒中的三醋酸甘油酯含量所需的光谱特征信号。

本实施例中，所述光源发生模块51发出的近红外光的波长为900-2500nm。所述光源发生模块51包括卤素灯光源和准直透镜，所述卤素灯光源发出的光通过所述准直透镜照射于所述滤棒。在其他实施例中，我们还可以采用其它种类的热辐射光源代替所述卤素灯光源，当然，我们还可以采用电致发光光源和激光光源。

本实施例中，所述卤素灯光源的功率为50-200w。最优选的，所述卤素灯光源的功率为100w。如此，以确保所述近红外光能够穿透所述滤棒同时不会造成所述滤棒受光部分过热。所述卤素灯光源具备光纤接口，可以方便的与所述光谱仪(未图示)连接。

本实施例中，所述光源发生模块51发出的准直的近红外光的传播方向与所述滤棒的轴线之间的夹角为45°至135°之间。最优选的，所述光源发生模块51发出的准直的近红外光的传播方向与所述滤棒的轴线之间的夹角为90°。

本实施例中，所述光谱仪(未图示)采用海洋光学NIRQuest512微型光谱仪。

与现有技术相比，实施本实用新型提供的在线实时检测滤棒的滤棒成型机，具有如下有益效果：所述成型机包括用于将开松后的丝束用成型纸包裹起来并制成圆柱状的滤棒的丝束成型装置3和与所述丝束成型装置3相衔接的用于接收并对所述滤棒进行切割的滤棒切割装置4，所述成型机还包括在线检测装置5；所述在线检测装置5包括光源发生模块51、积分球52和光谱仪(未图示)；所述光源发生模块51布置在所述丝束成型装置3与所述滤棒切割装置4之间，用于向位于所述丝束成型装置3与所述滤棒切割装置4之间的所述滤棒的侧面照射准直的近红外光；所述积分球52与所述光源发生模块51分别位于所述滤棒的相对的两侧，所述积分球52的进光孔与所述光源发生模块51对准；所述光谱仪(未图示)通过光纤与所述积分球52的转接球盖连接。如此，所述成型机可以帮助我们快速、高效、实时地获取计算滤棒中三醋酸甘油酯的含量所需的光谱特征信号。

进一步的，所述在线检测装置5还包括与所述光谱仪(未图示)连接的上位机。本实施例中，所述上位机内预置了近红外分析算法，由于所述滤棒内的三醋酸甘油酯对近红外光有特征吸收，所述上位机通过所述近红外分析算法根据所述光谱仪(未图示)发送来的所述光谱特征信号计算得出所述滤棒中的三醋酸甘油酯含量。需要说明的是，所述近红外分析算法为本领域技术人员熟知的技术，具体可以参考专利号为CN200810071562.X的中国专利。如此一来，所述成型机可以实现滤棒中三醋酸甘油酯含量的在线测量。另外，还需要指出的是，在其他实施例中，我们还可以根据所述光谱仪(未图示)得出的所述光谱特征信号来分析计算所述滤棒中的其他的对近红外光有特征吸收的化学成分的含量，要实现这一目的，只需要在所述上位机中预置相应的分析算法即可。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种在线实时检测滤棒的滤棒成型机，所述成型机包括用于将开松后的丝束用成型纸包裹起来并制成圆柱状的滤棒的丝束成型装置和与所述丝束成型装置相衔接的用于接收并对所述滤棒进行切割的滤棒切割装置，其特征在于，所述成型机还包括在线检测装置；所述在线检测装置包括光源发生模块、积分球和光谱仪；所述光源发生模块布置在所述丝束成型装置与所述滤棒切割装置之间，用于向位于所述丝束成型装置与所述滤棒切割装置之间的所述滤棒的侧面照射准直的近红外光；所述积分球与所述光源发生模块分别位于所述滤棒的相对的两侧，所述积分球的进光孔与所述光源发生模块对准；所述光谱仪通过光纤与所述积分球的转接球盖连接。

2.根据权利要求1所述的在线实时检测滤棒的滤棒成型机，其特征在于，所述光源发生模块发出的近红外光的波长为900-2500nm。

3.根据权利要求1所述的在线实时检测滤棒的滤棒成型机，其特征在于，所述光源发生模块包括卤素灯光源和准直透镜，所述卤素灯光源发出的光通过所述准直透镜照射于所述滤棒。

4.根据权利要求3所述的在线实时检测滤棒的滤棒成型机，其特征在于，所述卤素灯光源的功率为50-200w。

5.根据权利要求4所述的在线实时检测滤棒的滤棒成型机，其特征在于，所述卤素灯光源的功率为100w。

6.根据权利要求1所述的在线实时检测滤棒的滤棒成型机，其特征在于，所述光源发生模块发出的准直的近红外光的传播方向与所述滤棒的轴线之间的夹角为45°至135°之间。

7.根据权利要求6所述的在线实时检测滤棒的滤棒成型机，其特征在于，所述光源发生模块发出的准直的近红外光的传播方向与所述滤棒的轴线之间的夹角为90°。

8.根据权利要求1所述的在线实时检测滤棒的滤棒成型机，其特征在于，所述在线检测装置还包括与所述光谱仪连接的上位机。

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