1.在线微波检测系统

1、培训资料在线微波检测系统：1.工作原理检测原理如图1所示图1原理示意图1为微波发生器；2、5为隔离环；3为谐振腔；4为被测烟条；6为检波放大器；7为数据处理器；8为微波发生器的控制线路；9为输出信号。微波发生器1向谐振腔输送两种不同频率的微波，通过谐振腔未受烟条影响（空腔）与受烟条影响（加载）的谐振曲线的变化来测定烟条的密度和水分，隔离环的作用是避免信号的互相干扰.谐振腔输出的微波谐振曲线如图2所示图2微波谐振曲线其中：f0、u0为空腔（即未放入被测烟条）时的谐振曲线。f1、u1为加载（即放入被测烟条）时的谐振曲线。fa、fb为微波发生器输送的两个微波频率，ua、ub为检波器检出的输出微波信号

2、。取：u直=1/2（ua+ub）u交=1/（ub-ua）u直反映了被测烟条的密度，密度越大，u直越大，设m为被测烟条的密度，则m与u直之间的数学关系如下：m=a+bu直+c（u直）2为二阶方程式。式中常数a、b、c采用已知密度的物质进行标定后获得。根据上式，当谐振腔内加入被测烟条时，检波器检出ua、ub后，在数据处理器中可以求得u直和m,从而测出烟条的密度。u交反映了被测烟条的水分，水分含量越大，u交越大，设w为被测烟条的水分含量，则w与u交之间的数学关系如下：w=d+eu交+f（u交）2为二阶方程式，式中常数d、e、f采用已知水分的物质进行标定后获得。同样，在数据处理器中可以求得u交和w,从

3、而测出烟条的水分。控制逻辑原理图如图3所示：微波源图3控制逻辑图2.结构组成微波烟支重量控制系统由微波电磁场空腔组件、导烟管组件、气路组件、温控组件、壳体组件、专用微波源及控制电路、检波放大电路、数据信号处理系统、信号输出驱动等组成3.技术特点本微波检测控制系统可根据操作人员需要任意断电或送电启动，并且不需要预热，不需调零，均可正常工作，烟支密度和水分含量检测控制精度和可靠性不受影响。微波探头发射功率非常小(比普通移动电话的微波功率小数百倍)，对周围人员及环境无任何危害和影响。可以检测不同品牌烟支的密度和水分含量，无需设置或更改任何检测参数。由于采用了专用微波发射及接收装置和特殊电子线路，从根

4、本上解决了微波元件电参数现场使用时易漂移和受各种环境变化(如振动、温度、湿度、灰尘)的影响，另外，通过试验室大量定标试验，我们已经科学地掌握了微波信号同烟条密度及水分之间的数学关系，我们开发的微波烟支重量控制系统所输出的检测信号准确可靠地反映了烟条重量及含水量，从而保证了烟支重量检测及控制的精度。由于微波烟支重量控制系统输出信号既反映了烟条密度又反映了烟条水分，从而消除了烟丝水分对检测装置造成的影响，这是传统的检测装置无法解决的问题。微波烟支重量控制系统输出信号及接口同原机平均重量控制及数据采集系统具有完全一致的兼容性。微波信号采用高速计算机进行处理，使重量输出信号的采样间隔小于80微秒，完全

5、能够满足各种高速卷接机组在线检测的速度要求。整个检测系统经过高低温试验、震动试验和连续通电试验等各项严格检验和测试，软硬件安全、稳定、可靠，使用及维护比较方便。4.微波检测系统使用性能主要考核三个方面：烟支重量检测的稳定性，它是指不论何时，也不论环境温度如何变化，烟条水分及温度如何变化，微波烟支重量检测输出值要始终保持正确，不能漂移。烟支重量检测的精度，它是指微波对烟支重量变化检测的分辨率，精度越高，则分辨率越大。烟支重量变化检测的准确性，它是指当烟条重量发生变化时，不论增大或减少，微波检测输出的重量值，其变化数值大小应准确等于实际烟支重量变化数值的大小。采用目标重量取样检验方法可以考核微波检

6、测系统上述三个方面的性能，目标重量取样是指在显示屏上设定好需要取出光烟的目标重量之值、取样数量以及内排或外排取样方式，SRM系统接受微波检测系统送过来的烟支重量信号，并将等于目标重量设定值的光烟进行取样剔除。三点目标重量取样是指设定三点目标重量值(要求工艺重量、土30mg偏差重量共三点)，采用目标重量取样剔除，最好为光烟取样，这样可以消除滤咀棒等因素造成的误差。要求工艺重量作为目标重量取样时，检验2个技术指标，(一)50支取样烟支平均重量值与目标重量值之差，不论何时，也不论环境温度如何变化，烟条水分及温度如何变化，该差值应越小越好，一般差值在W5mg时，都正常。该差值反映了微波检测系统的稳定性

7、，如果差值很大，则说明稳定性不好。在进行工艺重量作为目标重量取样之前，首先应该将重量控制系统中的重量调整修正参数设定正确，否则目标重量取样其平均值与目标重量值之间始终会有一个固定的偏差值。（二）50支烟重量标准偏差值，式中gi=第i支烟重量值，g=50支烟平均重量值，重量标准偏差值越小，说明取样烟支重量离散度越小，则微波检测系统的检测精度或分辨率越高，一般微波检测重量标准偏差值WIOmg都属正常，而放射源探头取样重量标准偏差一般都大于10mg。3Omg偏差重量作为目标重量取样时，主要检验50支取样烟支平均重量值与目标重量值之差，当设定工艺要求重量+30mg作为目标重量时，取样50支烟其平均重量

8、值应尽量接近工艺要求重量+3Omg,他们之间的差值反映了微波检测系统对烟支重量变化检测的准确性，差值越小，则准确性越高。当设定工艺要求重量-3Omg作为目标重量时，道理是一样的，一般情况下，差值W5mg时属正常。目标重量取样操作如下：（1）取样准备：准备好接烟支的取样盒。（2）参数设置：在“SRM牌号设置”中第21项参数“取样门烟条”通常设置为85，第22项参数“取样门残余增量”通常设置为25。这两个参数的值因烟支长度不同而有所差异。在“SRM参数设置”中第13项参数“轨道选择”如果设为0，则选择取样内排烟支；如果设为1，则选择取样外排烟支。第14项参数“取样目标数量”设置需要取样的烟支数。如

9、设置为50，即取样50支。（3）取样：在取样画面中按（02目标重量）的“开始”按钮。系统即开始取样，系统按设定的参数取样完毕后自动停止。将取样烟支在重量测试仪上检测。如果标准偏差超过10mg，则略增大或减小参数“取样门烟条”，女口，改为86,或84,再进行取样，直到标准偏差在10mg以内。30mg偏差重量作为目标重量取样操作如下：参数设置：除了与上面目标重量取样参数相同外，还要对“SRM参数设置”中第16项参数“标准重量偏差”进行设置。如要取低于目标重量30mg的烟支，应设置为-30；如要取高于目标重量30mg的烟支，应设置为30。取样：在取样画面中按(05校准)的“开始”按钮。系统即开始取样

10、，系统按设定的参数取样完毕后自动停止。将取样烟支在重量测试仪上检测。5.常见问题的答复(1)烟支密度曲线及紧头位置偏移较多。这主要是切口距离不对造成的，应重新校对切口距离并输入正确数据。(2)烟支重量短期标准偏差太大。短期标准偏差反映的是单支烟重量离散度，短期标准偏差太大，说明单支烟重量分布离散度大，甚至相邻两支烟重量差别都会较大，这主要是由于烟丝品质结构、后身供丝、风室体、劈刀盘修劈时的拉扯烟丝、烟枪导轨等各个环节一些不合理的影响因素造成了烟条中烟丝分布不均匀，从而影响到单支烟重量分布的离散度或短期标准偏差大。短期标准偏差与烟支重量检测控制系统关系不大，虽然微波检测系统能够适时检测出单支烟重

11、量并将信号传给重量控制系统，但重量控制系统及劈刀盘的修劈烟丝只能起到一批烟平均重量控制作用，不能够控制单支烟的重量。20支烟或100支烟组重波动大。波动主要分两种情况，(一)组重分布成台阶状，也就是说一批烟每20支组重相同，但与另一批烟每20支组重相同的烟组重差别大，两批烟组重处于两个台阶上，这主要是由微波检测系统的漂移造成的，也就是微波检测系统的稳定性不高，此时进行两个台阶下目标重量取样检验，会发现两个台阶下目标重量取样重量平均值也处于两个台阶上，之间差别较大。(二)大多数时20支烟组重合格，但有时会有一把超重或超轻出现，或者这一把烟组重与相邻的另一把烟组重差别大，这主要是由于原机后身来料不稳定或原机其他环节所造成的，与烟支重量检测控制系统关系不大。（4）劈刀盘处于上限时，20支烟组重仍然超重，这说明劈刀盘已处于最高位置，虽然烟支重量检测控制系统处于正常，劈刀盘不能再往上继续多修劈烟丝，因此20支烟组重仍然超重。（5）当在SRM系统上进行重量调整时，每增加或减少5，对于微波检测系统相应20支烟组重增大或减少0.2g左右。（6）20支烟组重正常，但老是有超轻烟剔除多或超重烟剔除多（超轻烟剔除多时，几乎没有超重烟，超重烟剔除多时