基于压力传感的卷烟包装透明纸密封度检测方法和装置制造方法
【专利摘要】本发明公开一种基于压力传感的卷烟包装透明纸密封度检测方法和装置。该方法包括：将置于密封容器中的烟包的内、外部环境压强调整为相同的第一压强P1；将烟包外部环境压强调整为第二压强P2，使烟包内、外部环境产生压差，其中第二压强P2与第一压强P1不相同；实时采集烟包外部环境压强值，直到烟包内、外部压强达到平衡；根据各个时刻的烟包外部环境压强值，获取压强变化曲线；根据压强变化速率确定卷烟包装透明纸密封度。本发明以同时检测出软、硬包卷烟包装透明纸的密封度，从而根据可以密封度的大小来适度调节卷烟包装机的封口机构，使卷烟在长时间储存时仍然保持良好的质量；本发明属于非破坏性检测，能够对单包烟进行多次重复检测。
【专利说明】基于压力传感的卷烟包装透明纸密封度检测方法和装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及卷烟检测【技术领域】，特别涉及一种基于压力传感的卷烟包装透明纸密封度检测方法和装置。
【背景技术】
[0002]卷烟包装透明纸密封度是卷烟在生产过程中的一项重要的物理指标，良好的密封度可以有效防止卷烟长时间储存时烟支香味的泄漏，减少外界温湿度对烟支的影响以及水分的流失，延长卷烟的储存时间。密封度差的卷烟则会因储藏时间长而导致烟支香味泄露，外界环境变化还会导致烟支干裂和霉变，严重的影响了烟支的质量。
[0003]卷烟生产中，由于多种因素的作用，在烟包薄膜折叠成形以及输送到烙铁烫贴机构的过程中，可能会产生烟包薄膜松弛、起皱、侧面烙封有气泡、不贴紧等问题，从而影响到卷烟包装透明纸的密封度。
[0004]生产出具有良好密封度的卷烟，需要适度的调节卷烟包装机的封口机构，才能使得烟支在长时间储存时还能保持着良好的质量。在知道烟盒的密封度大小的情况下才能够针对性的适度调节卷烟包装机的封口机构，所以测量出烟盒的密封度大小置至关重要。而现有的卷烟包装透明纸密封度测试技术只能对软包卷烟包装透明纸的密封度进行检测。
【发明内容】
[0005]鉴于以上技术问题，本发明提供了一种基于压力传感的卷烟包装透明纸密封度检测方法和装置，可以同时检测出软、硬包卷烟包装透明纸的密封度，从而根据可以密封度的大小来适度调节卷烟包装机的封口机构，使卷烟在长时间储存时仍然保持良好的质量。
[0006]根据本发明的一个方面，提供一种基于压力传感的卷烟包装透明纸密封度检测方法，包括:
[0007]将置于密封容器中的烟包的内、外部环境压强调整为相同的第一压强Pl ；
[0008]将烟包外部环境压强调整为第二压强P2，使烟包内、外部环境产生压差，其中第二压强P2与第一压强Pl不相同；
[0009]实时采集烟包外部环境压强值，直到烟包内、外部压强达到平衡；
[0010]根据各个时刻的烟包外部环境压强值，获取压强变化曲线；
[0011]根据压强变化速率确定卷烟包装透明纸密封度。
[0012]优选的，所述第一压强Pl小于标准大气压。
[0013]优选的，在所述第一压强Pl不等于标准大气压时，所述将烟包外部环境压强调整为第二压强P2的步骤包括:打开密封容器的电控阀使得容器与大气相通，并快速关闭电控阀，使得烟包外部环境压强瞬间达到标准大气压。
[0014]优选的，密封容器体积是烟包体积的1.5-3倍。
[0015]优选的，体积相同的烟包，在烟包内、外部压强达到平衡时的压强值相同。
[0016]根据本发明的另一方面，提供一种基于压力传感的卷烟包装透明纸密封度检测装置，包括初始压强设置单元、外部压强调整单元、压力传感器、压强曲线获取单元、密封度获取单元，其中:
[0017]初始压强设置单元，用于将置于密封容器中的烟包的内、外部环境压强调整为相同的第一压强Pl ；
[0018]外部压强调整单元，用于将烟包外部环境压强调整为第二压强P2，使烟包内、外部环境产生压差，其中第二压强P2与第一压强Pl不相同；
[0019]压力传感器，用于实时采集烟包外部环境压强值，直到烟包内、外部压强达到平衡；
[0020]压强曲线获取单元，用于根据各个时刻的烟包外部环境压强值，获取压强变化曲线.-^4 ，
[0021]密封度获取单元，用于根据压强变化速率确定卷烟包装透明纸密封度。
[0022]优选的，所述初始压强设置单元为负压产生设备；所述第一压强Pl小于标准大气压。
[0023]优选的，在所述第一压强Pl不等于标准大气压时，所述外部压强调整单元是密封容器的电控阀；所述电控阀，用于快速打开使得容器与大气相通，并快速关闭使得烟包外部环境压强瞬间达到标准大气压。
[0024]优选的，密封容器体积是烟包体积的1.5-3倍。
[0025]优选的，体积相同的烟包，在烟包内、外部压强达到平衡时的压强值相同。
[0026]本发明基于压力传感的卷烟包装透明纸密封度检测方法和装置，适用于软、硬盒包装透明纸密封度的定量测量，可以快速地检测出软、硬包卷烟包装透明纸的密封度；根据该指标的测量结果，通过适度调节包装机的封口机构，确保烟盒包装的密封度良好，避免因密封度差引起卷烟长时间储存导致的烟支潮湿发霉以及干燥易碎等现象；本发明检测方法和装置属于非破坏性检测，能够对单包烟进行多次重复检测，操作简单、易于实现，测试效率高。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1为本发明基于压力传感的卷烟包装透明纸密封度检测方法一个实施例的示意图。
[0029]图2为本发明一个实施例中压强变化曲线的示意图。
[0030]图3为本发明基于压力传感的卷烟包装透明纸密封度检测装置一个实施例的示意图。
[0031]图4为本发 明基于压力传感的卷烟包装透明纸密封度检测装置另一实施例的示意图。
【具体实施方式】[0032]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0033]除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
[0034]同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
[0035]对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
[0036]在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
[0037]应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
[0038]图1为本发明基于压力传感的卷烟包装透明纸密封度检测方法一个实施例的示意图。优选的，本实施例可由本发明基于压力传感的卷烟包装透明纸密封度检测装置执行。所述方法采用的原理在于:烟包内、外部产生压差时(外部压强大时)，烟包外部的气体会通过烟包的漏缝进入到烟包内部，达到烟包内、外部压强相同；当不同密封度的烟包体积相同时，保持烟包内、外的压强相同，不同密封度的烟包最终都会达到烟包内、外部压强相同，但是达到、外部压强相同的时间是不同的，也就是烟包外部压强变化速率不同，通过获取烟包外部压强变化速率来反映卷烟包装透明纸的密封度，最终达到检测出卷烟包装透明纸的密封度大小的目的。
[0039]如图1所示，该方法可以包括以下步骤:
[0040]步骤101，将置于密封容器中的烟包的内、外部环境压强调整为相同的第一压强P1，其中烟包外部环境压强指的是密封容器中烟包外部区域的气体压强，烟包内部环境压强指的是烟包内的气体压强。
[0041]优选的，所述第一压强Pl不能破坏卷烟包装透明纸的密封度。
[0042]优选的，所述第一压强Pl可以小于标准大气压。
[0043]优选的，步骤101可由负压(小于标准大气压的压强)产生设备执行。
[0044]优选的，步骤101可以包括:使用微型真空泵作为负压产生设备，对密封容器抽负压，使得烟包内外都产生同一负压环境，其中，密封容器最终的负压度不能破坏卷烟包装透明纸的密封度。
[0045]步骤102，将烟包外部环境压强调整为第二压强P2，同时使烟包内部压强保持第一压强Pl不变，以便烟包内、外部环境产生压差，其中第二压强P2与第一压强Pl不相同。
[0046]优选的，在所述第一压强Pl不等于标准大气压时，所述将烟包外部环境压强调整为第二压强P2的步骤可以包括:打开密封容器的电控阀使得容器与大气相通，并快速关闭电控阀，使得烟包外部环境压强瞬间达到标准大气压，即第二压强P2为标准大气压；同时使烟包内部压强保持第一压强Pl不变。烟包内、外部产生最大压差。[0047]步骤103，实时采集烟包外部环境压强值，直到烟包内、外部压强达到平衡，其中烟包内、外部压强达到平衡后，烟包外部环境压强值不再变化。
[0048]优选的，步骤103可以由高速响应压力传感器执行。
[0049]优选的，步骤102后，如果第二压强P2大于第一压强P1，则此时烟包外部环境压强大于烟包内部压强。由于烟包内、外部存在压差，烟包外部的气体会通过烟包的漏缝进入到烟包内部，烟包外部环境压强会随时间增加而减小，烟包内部压强会随时间增加而增大，最终达到烟包内、外部压强相同，设定此时烟包外部环境压强为第三压强P3，则P3满足P2>P3>P1。
[0050]优选的，步骤102后，如果第二压强P2小于第一压强P1，则此时烟包外部环境压强小于烟包内部压强。由于烟包内、外部存在压差，烟包内部的气体会通过烟包的漏缝进入到烟包外部，烟包外部环境压强会随时间增加而增大，烟包内部压强会随时间增加而减小，最终达到烟包内、外部压强相同，设定此时烟包外部环境压强为第三压强P3，则P3满足P1>P3>P2。
[0051]由理想气体压强公式(I)
[0052]PV = nRT (I)
[0053]其中，P是指理想气体的压强，V为理想气体的体积，η表示气体物质的量，而T则表示理想气体的热力学温度，R为理想气体常数。
[0054]在T和η都不变的情况下，可以得到烟包内、外部环境压强平衡时，第三压强Ρ3满足公式(2)
[0055]P1XV1+P2XV2 = P3XV3 (2)
[0056]其中Vl为烟包体积，V3为密封容器体积，而V2密封容器内烟包外部环境的体积，V2 等于 V3-V1。
[0057]由公式(2)可知，当烟包体积和密封容器体积相等时，对于不同密封度的烟包最终都会达到烟包内、外部压强相同，且最终压强平衡时的压强是相同的。
[0058]优选的，密封容器的体积要求适中，要求烟包内部的压强变化能够明显的使得密封容器的压强变化。
[0059]优选的，密封容器体积V3可以是烟包体积Vl的1.5-3倍。
[0060]步骤104，根据各个时刻的烟包外部环境压强值，获取压强变化曲线。
[0061]优选的，步骤104可以包括:统计各个时刻的压强值，直到烟包内、外部压强最终会达到平衡，压强保持不变；拟合各时刻的压强值得到压强变化曲线。图2为利用本发明对两种相同体积、不同密封度的烟包进行测试后得到的烟包外部环境压强从Ρ2到压强平衡Ρ3的变化曲线图。
[0062]步骤105，根据压强变化速率确定卷烟包装透明纸密封度。
[0063]相同体积、不同密封度的烟包，压强变化的时间不同，最终达到压强平衡时的压强是相同的。为此可以通过压强变化速率来反映卷烟包装透明纸的密封度，变化速率越大，密封度越小，反之，密封度越大。
[0064]如图2所示，曲线201、曲线202分别是第一测试烟包和第二测试烟包的压强变化曲线。对于两种相同体积、不同密封度的烟包而言，由于第一测试烟包的压强变化的时间tl小于第二测试烟包的压强变化的时间t2，因此第一测试烟包的压强变化速率大于第二测试烟包的压强变化速率，最终可以得到第一测试烟包的包装透明纸密封度大于第二测试烟包的包装透明纸密封度。
[0065]基于本发明上述实施例提供的卷烟包装透明纸密封度检测方法，可以快速地检测出软、硬包卷烟包装透明纸的密封度；根据该指标的测量结果，通过适度调节包装机的封口机构，确保烟盒包装的密封度良好，避免因密封度差引起卷烟长时间储存导致的烟支潮湿发霉以及干燥易碎等现象；本发明检测方法属于非破坏性检测，能够对单包烟进行多次重复检测，操作简单、易于实现，测试效率高。
[0066]图3为本发明基于压力传感的卷烟包装透明纸密封度检测装置一个实施例的示意图。如图3所示，所述基于压力传感的卷烟包装透明纸密封度检测装置包括初始压强设置单元301、外部压强调整单元302、压力传感器303、压强曲线获取单元304、密封度获取单元305，其中:
[0067]初始压强设置单元301，用于将置于密封容器中的烟包的内、外部环境压强调整为相同的第一压强P1，其中烟包外部环境压强指的是密封容器中烟包外部区域的气体压强，烟包内部环境压强指的是烟包内的气体压强。
[0068]优选的，所述第一压强Pl不能破坏卷烟包装透明纸的密封度。
[0069]优选的，所述第一压强Pl可以小于标准大气压。
[0070]优选的，所述初始压强设置单元301可以是负压产生设备。
[0071]优选的，微型真空泵可以作为负压产生设备，对密封容器抽负压，使得烟包内外都产生同一负压环境，其中，密封容器最终的负压度不能破坏卷烟包装透明纸的密封度。
[0072]外部压强调整单元302，用于将烟包外部环境压强调整为第二压强P2，同时使烟包内部压强保持第一压强Pl不变，以便烟包内、外部环境产生压差，其中第二压强P2与第一压强Pl不相同。
[0073]优选的，在所述第一压强Pl不等于标准大气压时，所述外部压强调整单元302可以是密封容器的电控阀；所述电控阀可以用于快速打开使得容器与大气相通，并快速关闭使得烟包外部环境压强瞬间达到标准大气压，即使得第二压强P2为标准大气压；同时使烟包内部压强保持第一压强Pl不变。烟包内、外部产生最大压差。
[0074]压力传感器303，用于实时采集烟包外部环境压强值，直到烟包内、外部压强达到平衡，其中烟包内、外部压强达到平衡后，烟包外部环境压强值不再变化。
[0075]优选的，压力传感器303可以是高速响应压力传感器。
[0076]优选的，如果第二压强P2大于第一压强P1，则在所述外部压强调整单元302调整烟包外部环境压强后，烟包外部环境压强大于烟包内部压强。此后，由于烟包内、外部存在压差，烟包外部的气体会通过烟包的漏缝进入到烟包内部，压力传感器303采集的烟包外部环境压强值随时间增加而减小，而烟包内部压强会随时间增加而增大，最终达到烟包内、外部压强相同，设定此时烟包外部环境压强为第三压强P3，则P3满足P2>P3>P1。
[0077]优选的，如果第二压强P2小于第一压强P1，则在所述外部压强调整单元302调整烟包外部环境压强后，烟包外部环境压强小于烟包内部压强。此后，由于烟包内、外部存在压差，烟包外部的气体会通过烟包的漏缝进入到烟包内部，压力传感器303采集的烟包外部环境压强会随时间增加而增大，而烟包内部压强会随时间增加而减小，最终达到烟包内、外部压强相同，设定此时烟包外部环境压强为第三压强P3，则P3满足P1>P3>P2。[0078]优选的，体积相同的烟包，在烟包内、外部压强达到平衡时的压强值相同。
[0079]优选的，密封容器的体积要求适中，要求烟包内部的压强变化能够明显的使得密封容器的压强变化。
[0080]优选的，密封容器体积V3可以是烟包体积Vl的1.5-3倍。
[0081]压强曲线获取单元304，用于根据各个时刻的烟包外部环境压强值，获取压强变化曲线。
[0082]优选的，压强曲线获取单元304具体可以用于统计各个时刻的压强值，直到烟包内、外部压强最终会达到平衡，压强保持不变；拟合各时刻的压强值得到压强变化曲线。
[0083]密封度获取单元305，用于根据压强变化速率确定卷烟包装透明纸密封度。
[0084]优选的，相同体积、不同密封度的烟包，压强变化的时间不同，最终达到压强平衡时的压强是相同的。为此可以通过压强变化速率来反映卷烟包装透明纸的密封度，变化速率越大，密封度越小，反之，密封度越大。
[0085]基于本发明上述实施例提供的卷烟包装透明纸密封度检测装置，可以快速地检测出软、硬包卷烟包装透明纸的密封度；根据该指标的测量结果，通过适度调节包装机的封口机构，确保烟盒包装的密封度良好，避免因密封度差引起卷烟长时间储存导致的烟支潮湿发霉以及干燥易碎等现象；本发明检测装置属于非破坏性检测，能够对单包烟进行多次重复检测，操作简单、易于实现，测试效率高。
[0086]下面通过具体示例对本发明进行说明:
[0087]图4为本发明一个具体实施例中使用基于压力传感的卷烟包装透明纸密封度检测装置对烟包进行测试的示意图。如图4所示，所述基于压力传感的卷烟包装透明纸密封度检测装置包括用于放置烟包401的密封容器402，密封容器402上设置有抽气口 403、电控阀404和压力传感器303，其中:
[0088]所述密封度检测装置还包括微型真空泵，所述微型真空泵作为负压产生设备，通过抽气口 403对密封容器抽负压，使得烟包内外都产生同一负压环境。
[0089]而后，在烟包内、外部处于同一负压环境时，通过打开电控阀404使得容器与大气相通，并快速的关闭电控阀，瞬间使得烟包外部的达到标准大气压，烟包内部压强能够保持不变。烟包内、外部产生最大压差。
[0090]压力传感器303，用于采集烟包外部压强，其中密封容器的压强即为烟包外部的压强。烟包外部压强会随时间增加而减小。
[0091]所述密封度检测装置还包括与所述压力传感器303连接的压强曲线获取单元和密封度获取单元，其中，压强曲线获取单元用于统计各个时刻的压强值，烟包内、外部压强最终会达到平衡，压强保持不变，拟合各时刻的压强变化曲线。密封度获取单元，用于根据压强变化速率确定卷烟包装透明纸密封度。
[0092]在上面所描述的压强曲线获取单元、密封度获取单元等功能单元可以实现为用于执行本申请所描述功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件或者其任意适当组合。
[0093]通过实施本发明，可以得到如下有益效果:
[0094]1、本发明可以快速地检测出软、硬包卷烟包装透明纸的密封度。[0095]2、本发明可以根据卷烟包装透明纸密封度的测量结果，通过适度调节包装机的封口机构，确保烟盒包装的密封度良好，避免因密封度差引起卷烟长时间储存导致的烟支潮湿发霉以及干燥易碎等现象。
[0096]3、本发明属于非破坏性检测，能够对单包烟进行多次重复检测，操作简单、易于实现，测试效率高。
[0097]4、本发明有助于卷烟生产企业控制卷烟产品质量，进而保护顾客利益。
[0098]至此，已经详细描述了本发明基于压力传感的卷烟包装透明纸密封度检测方法和装置。为了避免遮蔽本发明的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
[0099]本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
[0100]本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
【权利要求】
1.一种基于压力传感的卷烟包装透明纸密封度检测方法，其特征在于，包括: 将置于密封容器中的烟包的内、外部环境压强调整为相同的第一压强Pl ； 将烟包外部环境压强调整为第二压强P2，使烟包内、外部环境产生压差，其中第二压强P2与第一压强Pl不相同； 实时采集烟包外部环境压强值，直到烟包内、外部压强达到平衡； 根据各个时刻的烟包外部环境压强值，获取压强变化曲线； 根据压强变化速率确定卷烟包装透明纸密封度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于， 所述第一压强Pl小于标准大气压。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述第一压强Pl不等于标准大气压时，所述将烟包外部环境压强调整为第二压强P2的步骤包括: 打开密封容器的电控阀使得容器与大气相通，并快速关闭电控阀，使得烟包外部环境压强瞬间达到标准大气压。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于， 密封容器体积是烟包体积的1.5-3倍。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于， 体积相同的烟包，在烟包内、外部压强达到平衡时的压强值相同。
6.一种基于压力传感的卷烟包装透明纸密封度检测装置，其特征在于，包括初始压强设置单元、外部压强调整单元、压力传感器、压强曲线获取单元、密封度获取单元，其中: 初始压强设置单元，用于将置于密封容器中的烟包的内、外部环境压强调整为相同的第一压强Pl ； 外部压强调整单元，用于将烟包外部环境压强调整为第二压强P2，使烟包内、外部环境产生压差，其中第二压强P2与第一压强Pl不相同； 压力传感器，用于实时采集烟包外部环境压强值，直到烟包内、外部压强达到平衡； 压强曲线获取单元，用于根据各个时刻的烟包外部环境压强值，获取压强变化曲线； 密封度获取单元，用于根据压强变化速率确定卷烟包装透明纸密封度。
7.根据权利要求6所述的密封度检测装置，其特征在于， 所述初始压强设置单元为负压产生设备； 所述第一压强Pl小于标准大气压。
8.根据权利要求6所述的密封度检测装置，其特征在于， 在所述第一压强Pl不等于标准大气压时，所述外部压强调整单元是密封容器的电控阀； 所述电控阀，用于快速打开使得容器与大气相通，并快速关闭使得烟包外部环境压强瞬间达到标准大气压。
9.根据权利要求6所述的密封度检测装置，其特征在于， 密封容器体积是烟包体积的1.5-3倍。
10.根据权利要求6所述的密封度检测装置，其特征在于， 体积相同的烟包，在烟包内、外部压强达到平衡时的压强值相同。
【文档编号】G01N33/34GK103969423SQ201410234651
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年5月30日 优先权日:2014年5月30日
【发明者】洪伟龄, 陈河祥, 卢新万, 王锐亮, 姜焕元, 常明彬, 堵劲松, 徐大勇, 张龙, 刘勇, 叶超 申请人:福建中烟工业有限责任公司