专利名称：整盒卷烟水分检测仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种卷烟水份检测仪器，它能快速地测定整盒卷烟或整支卷烟的水份而又保证被测卷烟完好无损。
卷烟在生产、储存和销售过程中必须保持一定的水份，才能保持其原有的色泽和香味。水份过高、过低都会影响卷烟的质量，特别是水份过高，还会引起卷烟霉变，造成损失。过去常用天平电烘箱法测定卷烟水份，不仅测试慢，而且操作不方便。后来出现了好几种快速水份检测仪器，都各有其优缺点。例如用电阻法原理测定卷烟水份要损坏卷烟试样，用电容法原理的水份测定仪器也不能做到无损地测定整盒精装卷烟的水份。
本发明的目的是要提供一种卷烟水份检测仪器，它采用集成电路，新型电容式卷烟传感器，不仅能快速地测定整盒卷烟或整支卷烟的水份和不损坏卷烟试样，而且体积小，测量准确，性能稳定。
发明是这样实现的用平行板电容式卷烟传感器测定整支或整盒简装卷烟的水份，用针形电容式卷烟传感器测定整盒精装卷烟的水份。上述卷烟传感器均采用屏蔽结构，其电容量会随着其中被测卷烟水份的不同变化。针形电容式卷烟传感器的针形电极上有绝缘物，测定时要刺入整盒精装卷烟的内部；平行板电容式卷烟传感器测定时，整支或整盒简装卷烟放置在两平行板电极之间。
上述的电容式卷烟传感器在电路中构成复阻抗测量电桥的一个桥臂，该复阻抗测量电桥由集成运算放大器和电容组成。传感器中的卷烟水份会引起传感器本身的电容变化，并被测量电桥转换成电压输出，用电流表指示出来，电流表上刻度已按卷烟含水百分比制好，这样从电流表上就可直接读出卷烟的水份。
这种新型的卷烟水份检测仪器采用同一电路配用不同的传感器就可以完成对整盒卷烟或整支卷烟的快速测定，既使用简便，又能保证被测卷烟完好无损，这必将对卷烟的防霉保质工作带来极大的方便。因采用运算放大器组成平衡对称测量电桥可以平衡掉传感器的初始电容、线路分布电容、复阻抗运算误差以及环境温湿度等因素引起的误差，使仪器的测量精度得到了提高。
下面结合本发明的三个实施例作进一步的详细描述。
图1是本发明实施例1传感器的纵向剖面图。
图2是本发明的原理电路图。
图3是实施例2传感器的纵向剖面图。
图4是实施例3传感器的纵向剖面图。
实施例1参阅图1。平行极电容式卷烟传感器〔CX〕的上极板〔5〕和屏蔽罩外壳〔7〕内壁之间隔有绝缘板〔4〕，具有弹性的下极板〔6〕一端与外壳〔7〕固定在一起，另一端与上极板〔5〕近似平行并压住测烟盒。上下极板均以导线引出。测定时，取出测烟盒，整支卷烟十支分两排装入测烟盒上盖〔1〕和下盖〔2〕之中，再插入传感器〔CX〕内部，从上下极板的引出线就可得到随被测卷烟〔3〕的水份不同而变化的传感器电容变量△CX。
参阅图2。集成运算放大器〔A1〕和电阻、电容等组成双T网络正弦波振荡器。精密稳压管〔DW1〕稳定振荡电压幅值〔Ei〕。该正弦波振荡器作为复阻抗测量电桥的稳幅交流信号源。
集成运算放大器〔A2〕、〔A3〕，电容〔C7〕～〔C10〕及传感器电容〔CX〕组成对称复阻抗测量电桥，令电容〔C9〕＝〔C10〕，〔C6〕＝〔CX〕＋〔C7〕＋〔C8〕时测量电桥平衡。设△U0＝〔U01〕－〔U02〕为对称测量电桥的差动输出电压，由运算放大器的基本公式可以推出△U0＝ (ΔCX)/([C9]) 〔Ei〕
由上式可知，测量电桥的差动输出电压△U0与传感器电容变化量△CX成线性关系。
电容〔C7〕调整零点，使卷烟水份为零时，以保证〔C6〕＝〔CX〕＋〔C7〕＋〔C8〕，测量电桥输出亦为零，这样可以平衡掉传感器的初始电容、线路分布电容、环境影响和部分测量误差。电容〔C11〕为量程效准电容，调整其数值等效于传感器中卷烟最大量程水份电容量，按下按钮〔AN〕、〔C11〕接入电路，调电位器〔RW1〕使电流表〔A〕打满度，以校正仪器最大量程。
输出电压△U0经峰值检波及阻容滤波后，送差分运算放大级〔A4〕放大推动电流表〔A〕指示出来。电流表〔A〕的刻度已根据△U0与卷烟含水量的函数关系直接刻上含水百分比，这样从电流表〔A〕上就可直接读出卷烟的水份。
本仪器交直流两用，由开关〔K1〕选择，三极管〔BG3〕和〔BG4〕等组成直流变换器，将电池〔E〕的低电压区升高到运算放大器所需的电压值，由二极管〔D3〕～〔D6〕整流成直流，经三极管〔BG1〕和〔BG2〕等组成的串联式稳压电路稳压并分压后提供集成运算放大器稳定的工作电压，使用交流电源时，220V电源经变压器〔B1〕降压，再经整流和稳压后提供集成运算放大器稳定的工作电压。
实施例2参照图3。平行板电容式卷烟传感器〔CX2〕的上极板〔11〕和屏蔽罩外壳〔13〕之间隔有绝缘板〔10〕，下极板〔14〕与滑块〔16〕固定在一起，Z型块〔15〕从滑块〔16〕中间通过，弹簧〔17〕的弹力推Z型块向上，通过滑块〔16〕使下极板〔14〕向内压住整盒简装卷烟〔9〕。检测卷烟时，按下Z型块端部的测烟按钮〔12〕，通过Z型块〔15〕、滑块〔16〕的传力，使下极板〔14〕外移，整盒简装卷烟〔9〕可以轻松放入传感器〔CX2〕，然后松开测烟按钮〔12〕、下极板〔14〕会压住整盒简装卷烟〔9〕，从上下极板的引出线即可得到随被测卷烟〔9〕的水份不同而变化的传感器电容变量△CX2。
按下测烟按钮〔12〕即可将传感器〔CX2〕内的卷烟〔9〕取出。
参照图2。本实施例的传感器〔CX2〕的上下极板引出线接在原理电路图中的〔CX〕处，其工作原理与实施例1相同。
实施例3参照图4。针形电容式卷烟传感器〔CX3〕的针形电极〔24〕表面有绝缘物，和屏蔽罩外壳〔21〕内壁之间隔有绝缘板〔26〕。活动极板〔22〕和外壳〔21〕在电气上为同一极性，该极板〔22〕受测烟按钮〔20〕控制的原理同实施例2。针形电极〔24〕和活动极板〔22〕均用导线引出。测检卷烟时，按下测烟按钮〔20〕，活动极板〔22〕外移，整盒精装卷烟〔19〕插入传感器〔Cx3〕的同时，针形电极〔24〕要刺入卷烟〔19〕的底部，从传感器的引出线即可得到随被测卷烟〔19〕的水份不同而变化的传感器电容变量△CX3。
按下测烟按钮〔20〕即可将传感器〔CX3〕内的卷烟〔19〕取出。
本实施例中的传感器〔CX3〕的针形电极其根数为1～9。
参照图2。本实施例的传感器〔CX3〕的引出线接在原理电路图中的〔CX〕处，其工作原理请参见实施例1的描述。
权利要求1.一种能够快速无损地测定整盒卷烟或整支卷烟水份的仪器，该仪器由集成运算放大器、三极管、电流表和卷烟传感器等构成，其特征在于用针形电容式卷烟传感器测定整盒精装卷烟的水份，用平行板电容式卷烟传感器测定整支或整盒筒装卷烟的水份，所述的电容式卷烟传感器均采用屏蔽结构，其电容量会随着其中被测卷烟水份不同而变化；针形电容式卷烟传感器其针形电极上有绝缘物，测定卷烟水份时针形电极要刺入整盒精装卷烟的内部，平行板电容式卷烟传感器在测定水份时，整支或整盒简装卷烟放置在两平行板电极之间；所述的电容式卷烟传感器在电路中构成由集成运算放大器组成的复阻抗测量电桥的一个桥臂，传感器中的卷烟水份会引起传感器本身的电容变化，并被测量电桥转换成电压输出，用电流表指示出来，所述的电流表上刻度已按卷烟含水百分比制好，从该电流表上可以直接读出卷烟水份。
2.根据权利要求1所述的仪器，其特征是测量电桥由集成电路组成对称平衡电路，平衡掉传感器的初始电容、环境影响和部分测量误差；并设置等效于传感器中卷烟最大量程水份电容量的校正电容，以校正仪器最大量程。
3.根据权利要求1和2所述的仪器，其特征是针形电容式卷烟传感器中的针形电极其根数为1～9。
专利摘要一种整盒卷烟水分检测仪器，它能快速地测定整盒卷烟或整支卷烟的水分而又保证被测卷烟完好无损。它采用新型电容式卷烟传感器，该传感器在电路中构成由集成电路组成的复阻抗测量电桥的一个桥臂，卷烟的水分引起传感器电容量的变化，从而引起电桥输出电压的变化，从电流表上可以直接读出被测卷烟的水分。本仪器性能稳定、误差小、使用方便，适合于在卷烟的生产、储存和销售过程中检测卷烟的水分，指导生产和防霉保质用。
文档编号G01N27/22GK2051740SQ88208199
公开日1990年1月24日 申请日期1988年7月6日 优先权日1988年7月6日
发明者彭炳泉 申请人:彭炳泉