专利名称:水松纸激光打孔在线检测系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型适用于水松纸透气度检测【技术领域】，提供一种水松纸激光打孔在线检测系统，所述系统包括相对放置的图像传感器和背光板，所述图像传感器和背光板之间设有被测水松纸，所述水松纸表面按要求打有微孔，所述系统还包括与所述图像传感器连接的计算机，所述图像传感器用于抓取水松纸表面的微孔排列图像，所述计算机用于计算所述微孔排列图像中的微孔总面积，并根据标定的面积-透气度关系计算得到所述被测水松纸的透气度值。本实用新型采用光电成像，然后根据微孔总面积计算透气度值，测量结果精度高、测量时间快、生产效率高。本实用新型结构简单、容易实现，可提高测量效率和测量精度，具有极大的应用价值。
【专利说明】水松纸激光打孔在线检测系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于水松纸透气度检测领域，尤其涉及一种水松纸激光打孔在线检测系统。
【背景技术】
[0002]透气度对是水松纸一项很重要的质量指标。水松纸透气性能是卷烟厂用来降低烟草中尼古丁、烟焦油及一氧化碳等有害物质的一个重要指标。随着人民生活水平的提高，对健康要求的不同，卷烟厂纷纷提出降焦除害，生产低焦油含量的卷烟，因此对卷烟纸的透气度的要求越来越高，激光打孔是现阶段卷烟降低焦油含量采取最广泛的一种方式。现在市场所有激光打孔的水松纸透气度检测仪分为在线和离线两种方式:传统的离线测量因为需要待纸张激光打完孔后人工取样在测量仪器再进行测量，这样不能实时进行透气度的修正，已经不能适应现代高速打孔机的要求。现有市场上在线透气度检测仪基本原理有两种:I)利用气体在特定压力下，流经节流装置时所产生的压差来测量流量，并根据此流量来显示所测纸张的透气度值。这种方法由于气体存在可压缩性，所以检测气体到达特定压力时过渡过程较长，测量反应慢；另外被测量纸张是运动的，测量仪器不容易密封，所以测试结果精度值不高；2)利用感光原理，被测对象正面光照，被测对象另一面利用感光传感器来接收光强信号，通过传感器强弱信号来比对透气度值。这种方法在使用过程中标准值不好标定，同时对环境和仪器本身亮度稳定性要求太高，测量值精度不容易保证。。
实用新型内容
[0003]鉴于上述问题，本实用新型的目的在于提供一种水松纸激光打孔在线检测系统，旨在解决通过压强差测量透气度的技术方案反应慢、精度不高，通过感光原理测量透气度的技术方案不易标定、对环境和仪器本身亮度稳定性要求太高的技术问题。
[0004]实用新型采用如下技术方案:所述水松纸激光打孔在线检测系统，包括相对放置的图像传感器和背光板，所述图像传感器和背光板之间设有被测水松纸，所述水松纸表面按要求打有微孔，所述系统还包括与所述图像传感器连接的计算机，所述图像传感器用于抓取水松纸表面的微孔排列图像，所述计算机用于计算所述微孔排列图像中的微孔总面积，并根据标定的面积-透气度关系计算得到所述待测水松纸的透气度值。
[0005]进一步的，所述系统还包括用于调整图像传感器焦距的焦距调整滑块。
[0006]进一步的，所述图像传感器为电荷耦合元件。
[0007]进一步的，所述被测水松纸匀速运动，在所述微孔在被测水松纸运行方向均匀分布。
[0008]进一步的，所述系统还包括用于为被测水松纸打孔的激光打孔机。
[0009]本实用新型的有益效果是:本实用新型通过光电成像计算待测水松纸表面微孔面积之和，然后根据标定的面积-透气度关系，可直接计算出被测水松纸的透气度值；和现所有激光打孔的水松纸在线透气度检测仪相比，本技术采取光电成像，然后根据微孔总面积计算透气度值，测量结果精度高，同时测量时间快，所以生产效率高。本实用新型结构简单、容易实现，可提高测量效率和测量精度，具有极大的应用价值。
【附图说明】
[0010]图1是本实用新型实施例提供的水松纸激光打孔在线检测系统的结构；
[0011]图2是图像传感器所抓取的一张水松纸表面的微孔排列图像示意图。
【具体实施方式】
[0012]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0013]为了说明本实用新型所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
[0014]图1示出了本实用新型实施例提供的水松纸激光打孔在线检测系统的结构，为了便于说明仅示出了与本实用新型实施例相关的部分。
[0015]如图1所示，本实施例提供的水松纸激光打孔在线检测系统包括相对放置的图像传感器I和背光板4，所述图像传感器I和背光板4之间设有被测水松纸3，所述水松纸3表面按要求打有微孔，所述系统还包括与所述图像传感器连接的计算机5，所述图像传感器I用于抓取水松纸表面的微孔排列图像，所述计算机5用于计算所述微孔排列图像中的微孔总面积，并根据标定的面积-透气度关系计算得到所述待测水松纸的透气度值。
[0016]透气度指标的定义是:特定压力(如一个大气压)的空气通过微孔总面积的流量。本实用新型利用了激光打孔机在水松纸表面打微孔，微孔的总面积与纸张透气度成一定关系，然后根据标定的关系可以直接计算出当前待测纸张的透气度值。因此在实现本实用新型前，首先需要标定面积-透气度关系。具体实现时，首先选取一张已知透气度值T的水松纸，按要求在其表面打微孔，然后通过拍照微孔图像，计算微孔总面积S0，这样既可得到当微孔总面积为SO的水松纸，其透气度值为T，一般情况下，面积与透气度成正比关系，因此在获取到当前待测水松纸的所打微孔总面积时，根据正比关系，可以计算得到当前待测水松纸的透气度值。
[0017]在得到面积-透气度关系后，当需要测量某张水松纸的透气度时，利用激光打孔机在水松纸表面打有与标定时相同数量的微孔，并且保持激光打孔机功率与标定时相同。在相同功率的激光下，透气度不同的水松纸，激光所打的微孔大小不同，因此，当图像传感器抓取到水松纸的微孔排列图像后，通过计算微孔总面积，然后利用所述面积-透气度关系即可计算得到当前待测水松纸的透气度，整个检测过程简单、快速，测量结果精度高。
[0018]在实际生产中，生产的水松纸为连续纸张，本实用新型还可以实现连续检测生产的水松纸的透气度值。在驱动装置的驱动下，水松纸在图像传感器和背光板之间匀速移动，同时启动激光打孔机，保持激光功率不变，这样可以在水松纸上连续打出均匀的微孔。由于在任意时刻，图像传感器所能抓取的图像范围不变，并且水松纸匀速移动，激光所打微孔分布较密集，因此可以认为图像传感器所抓取到的图像中，微孔数量基本不变，图2示出了图像传感器所抓取的一张水松纸表面的微孔排列图像，这样通过计算微孔总面积，并根据面积-透气度关系计算得到水松纸的当前拍摄段的透气度值，并且可在计算机的界面中一定方式显示处理，比如数据表、曲线图等等。
[0019]作为一种选材方式，所述图像传感器为CO) (Charge-coupled Device，电荷親合器件)。CCD灵敏度高、噪声低、响应速度快、具有自扫描功能，而且图像畸变小、无残像，特别适合本实用新型。另外，所述系统还包括用于调整图像传感器焦距的焦距调整滑块2，通过调焦，保证图像传感器获取到清晰图像。
[0020]此外，进一步优选的，本实用新型系统还包括用于为被测水松纸打孔的激光打孔机(图中未示出)，计算机与激光打孔机可实现闭环控制，实现实时检测生产过程中纸张的透气度。在计算机人机界面上以图形和数值形式为工作人员提供控制参数，工作人员根据现实结果能够有效作出反应，及时调整有关工艺参数，以消除生产过程中对透气度不利的因素，从而保证了产品质量，提高了生产效率。
[0021]综上，本实用新型技术方案和现所有激光打孔的水松纸在线透气度检测仪相比，测量结果精度高，同时测量时间快、生产效率高。
[0022]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种水松纸激光打孔在线检测系统，其特征在于，所述系统包括相对放置的图像传感器和背光板，所述图像传感器和背光板之间设有被测水松纸，所述水松纸表面按要求打有微孔，所述系统还包括与所述图像传感器连接的计算机，所述图像传感器用于抓取水松纸表面的微孔排列图像，所述计算机用于计算所述微孔排列图像中的微孔总面积，并根据标定的面积-透气度关系计算得到所述被测水松纸的透气度值。2.如权利要求1所述水松纸激光打孔在线检测系统，其特征在于，所述系统还包括用于调整图像传感器焦距的焦距调整滑块。3.如权利要求2所述水松纸激光打孔在线检测系统，其特征在于，所述图像传感器为电荷親合器件。4.如权利要求3所述水松纸激光打孔在线检测系统，其特征在于，所述被测水松纸匀速运动，在所述微孔在被测水松纸运行方向均匀分布。5.如权利要求1-4任一项所述水松纸激光打孔在线检测系统，其特征在于，所述系统还包括用于为被测水松纸打孔的激光打孔机。
【文档编号】G01N15-08GK204286999SQ201420712883
【发明者】张向明 [申请人]武汉明侠机电设备有限公司