一种滤棒稳定性评价方法及微波密度检测仪与流程

[0001]
本发明属于卷烟质量检测技术领域，具体而言，涉及一种滤棒稳定性评价方法及微波密度检测仪。


背景技术：

[0002]
滤棒是烟支的重要组成部分，其质量的稳定性直接影响着烟支吸阻稳定性，进而影响烟支的主流烟气、感官质量等。目前，对滤棒稳定性评价主要采用标偏等方法，主要集中表征滤棒间的稳定性。但是，滤棒经过分切后才与烟支接装，因此单支滤棒内部质量的稳定性也直接影响着烟支稳定性。
[0003]
目前，国内卷烟生产企业已开始采用微波法检测滤棒密度，但是利用密度数值标准滤棒质量稳定性的研究鲜有报道。中国发明专利公开号为cn104165822a、公开日为2014-11-26和中国发明专利公开号为cn107084995a、公开日为2017-08-22提供了评价烟支密度分布的均匀性的方法，但是提供的方法不宜用于滤棒的分切特点。因此，建立一种能够适用于滤棒分切特点的滤棒稳定性评价方法，对卷烟设计和过程控制具有更为重要的指导意义；并且，微波密度检测仪在测量的过程中测量抽屉内需保持恒温环境条件，而现有的微波密度检测仪在测量的过程中无法达到恒温的标准，容易影响测量的精度；同时，微波密度检测仪在测量的过程中，支撑脚与地面容易产生共振，不仅产生巨大的噪音，而且易对微波密度检测仪内部的元器件造成损坏。


技术实现要素：

[0004]
本发明实施例提供了一种滤棒稳定性评价方法及微波密度检测仪，旨在解决现有的滤棒评价方法不宜用于滤棒的分切特点、微波密度检测仪在测量的过程中无法达到恒温的标准和微波密度检测仪没有减震装置的问题；
[0005]
鉴于上述问题，本发明提出的技术方案是：
[0006]
本发明提供一种滤棒稳定性评价方法及微波密度检测仪，包括以下步骤：
[0007]
s1，滤棒密度分布检测，通过微波密度检测仪检测20支滤棒密度，并将密度数据进行保存；
[0008]
s2，滤棒密度分布曲线的绘制，依据所得到的滤棒密度分布数据，以滤棒长度值为横坐标，并以滤棒各分切段起始点作为横坐标的起始值，以各检测点对应的滤棒密度分布数据为纵坐标，作出滤棒密度分布曲线；
[0009]
s3，滤棒两端失真密度数据的去除，依据所得滤棒密度分布曲线，利用拐点方法去除掉滤棒两端失真的数据；
[0010]
s4，求取单支滤棒各分切段密度均值的极差，按照滤棒分切数量对检测数据进行分段处理，求取各分切段的密度均值，再计算出各分切段密度均值的极差；
[0011]
s5，求取20支滤棒各分切段密度极差的均值，按照s2求取每支滤棒各分切段密度均值的极差p
极
，再求取20支滤棒密度极差的均值；
[0012]
s6，稳定性评价，密度极差的均值越小，表明滤棒质量稳定性越好，分切后分切段质量一致性越好。
[0013]
作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤s2中各分切段滤棒密度的算术平均值的计算公式如下：
[0014][0015]
式中：p
i
——各分切段滤棒密度均值；
[0016]
p
j
——滤棒jmm处的滤棒密度值；
[0017]
l——滤棒总长度；
[0018]
n——滤棒分切数量。
[0019]
作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤s2中各分切段密度极差值的计算公式如下：
[0020]
p
极
＝max(p1……
p
n
)-min(p1……
p
n
)
[0021]
式中：p
极
——各分切段密度均值的极差。
[0022]
作为本发明的一种优选技术方案，所述滤棒包含各种规格型号的滤棒。
[0023]
另一方面，本发明提供一种滤棒微波密度检测仪，其特征在于，包括
[0024]
检测箱，所述检测箱包括箱体、进料口、分料机构、测量抽屉、收集抽屉和支撑脚，所述箱体的一侧开设有所述进料口，所述分料机构设置在所述箱体的内部，所述箱体位于所述进料口的下方分别设置有所述测量抽屉和所述收集抽屉，所述测量抽屉和所述收集抽屉的一侧均固定连接有拉手，所述箱体的底部安装有多个所述支撑脚；
[0025]
其中，所述分料机构包括料斗、旋转滚筒、分料槽、传动轴和出料口，所述料斗与所述进料口连通，所述料斗的内部设置有所述旋转滚筒，所述旋转滚筒的表面环绕分布有多个所述分料槽，所述旋转滚筒的内侧固定连接有所述传动轴，所述传动轴被构造成固定传动连接于减速电机，所述料斗的底部开设有出料口；
[0026]
所述测量抽屉包括安装板、导流板、测量室、排出管、直线电机、微波密度传感器、导管、温度传感器和加热器，所述安装板固定连接于所述测量抽屉的内部，所述安装板的上方从左至右依次排布有所述导流板、所述测量室、所述排出管和所述直线电机，所述导流板、所述测量室、所述排出管和所述直线电机均朝右侧倾斜设置，所述导流板与所述出料口一一对应，所述直线电机的输出端固定连接有伸缩杆，所述伸缩杆的一端贯穿所述排出管，所述伸缩杆位于所述排出管内部的一端固定连接有挡板，所述排出管的一侧安装有所述微波密度传感器，所述微波密度传感器的输出端连接有所述导管，所述导管的一端与所述测量室连通，所述安装板的一侧分别安装有所述温度传感器和所述加热器；
[0027]
减震底座，所述减震底座包括支撑座、活动座、导轨、滑块、连接杆、升降杆和支撑杆，所述支撑座呈中空设置，所述支撑座内壁的两侧均开设有活动槽，所述支撑座的底部开设有两个滑槽，所述活动座与所述活动槽连接，所述活动座的底部开设有多个安装槽，多个所述支撑脚安装在多个所述安装槽的内部，所述活动座的底部固定连接有两个第一连接耳，两个所述滑槽的内部均安装有所述导轨，两个所述导轨上均滑动连接有所述滑块，两个所述滑块与两个所述滑槽之间均抵接有第一弹簧，两个所述滑块的顶部均固定连接有第二
连接耳，两个所述第一连接耳与两个所述第二连接耳之间通过所述连接杆连接，所述活动座位于两个所述第一连接耳之间固定连接有升降杆，两个所述滑槽之间固定连接有所述支撑杆，所述支撑杆的内部设置有第二弹簧，所述升降杆呈同轴活动连接于所述支撑杆的内部，所述升降杆位于所述支撑杆内部的一端与所述第二弹簧抵接。
[0028]
作为本发明的一种优选技术方案，所述排出管和所述测量抽屉开设有相连通的排出口。
[0029]
作为本发明的一种优选技术方案，所述箱体位于所述进料口的一侧从上至下分别安装有触控屏、指示灯和usb接口。
[0030]
作为本发明的一种优选技术方案，所述箱体靠近所述测量抽屉的一侧安装有散热器。
[0031]
作为本发明的一种优选技术方案，两个所述活动槽的内部均粘贴有弹性橡胶层。
[0032]
作为本发明的一种优选技术方案，所述支撑座的底部粘贴有防滑垫。
[0033]
相对于现有技术，本发明的有益效果是：
[0034]
(1)具有简单可行的特点，能定量的表征出滤棒稳定性情况，能够表征出滤棒分切后质量的一致性，对卷烟过程控制和工艺分析具有重要指导意义。
[0035]
(2)温度传感器始终监测测量抽屉的温度值，若测量抽屉内部的温度高于或低于预设值，则触控屏控制加热器或散热器对测量抽屉进行升温或降温的工作，使测量抽屉内始终保持恒温状态，从而提升了测量抽屉内零部件的使用寿命，并且确保检测数据准确。
[0036]
(3)通过设置的减震底座，微波密度检测仪工作时产生震动，活动座向下运动时通过两个滑块在两个导轨上相离滑动挤压第一弹簧，同时通过升降杆向下运动挤压第二弹簧，从而可抵消微波密度检测仪工作所产生的震动力，提升了微波密度检测仪的使用寿命。
[0037]
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
[0038]
图1是本发明所公开的一种滤棒稳定性评价方法的工作流程图；
[0039]
图2是本发明所公开的一种滤棒稳定性评价方法的120mm规格滤棒密度曲线图；
[0040]
图3是本发明所公开的一种滤棒稳定性评价方法的100mm规格滤棒密度曲线图；
[0041]
图4是本发明所公开的一种滤棒微波密度检测仪的主视图；
[0042]
图5是本发明所公开的一种滤棒微波密度检测仪的侧视剖面图；
[0043]
图6是本发明所公开的一种滤棒微波密度检测仪的第一抽屉俯视图；
[0044]
图7是本发明所公开的一种滤棒微波密度检测仪的排出管俯视剖面图；
[0045]
图8是本发明所公开的一种滤棒微波密度检测仪的检测箱后视图；
[0046]
图9是本发明所公开的一种滤棒微波密度检测仪的减震底座结构示意图；
[0047]
图10是本发明所公开的一种滤棒微波密度检测仪的通信连接图。
[0048]
附图标记说明：100-检测箱、110-箱体、120-进料口、130-分料机构、131-料斗、132-旋转滚筒、133-分料槽、134-传动轴、135-出料口、减速电机、140-测量抽屉、141-安装板、142-导流板、143-测量室、144-排出管、1441-排出口、145-直线电机、1451-伸缩杆、
1452-挡板、146-微波密度传感器、147-导管、148-温度传感器、149-加热器、150-收集抽屉、151-拉手、160-支撑脚、170-触控屏、180-指示灯、190-usb接口、1910-散热器、200-减震底座、210-支撑座、211-活动槽、2111-弹性橡胶层、212-滑槽、220-活动座、221-安装槽、222-第一连接耳、230-导轨、240-滑块、241-第一弹簧、242-第二连接耳、250-连接杆、260-升降杆、270-支撑杆、271-第二弹簧、280-防滑垫。
具体实施方式
[0049]
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。
[0050]
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。
[0051]
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定义和解释。
[0052]
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0053]
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0054]
实施例一
[0055]
本发明提供一种技术方案：一种滤棒稳定性评价方法，包括以下步骤：
[0056]
s1，滤棒密度分布检测，通过密度测定仪检测20支滤棒密度，并将密度数据进行保存；
[0057]
具体而言，分别随机取120mm和100mm的两种牌号规格滤棒各20支，通过微波密度检测仪检测滤棒密度，并将密度数据进行保存。
[0058]
s2，滤棒密度分布曲线的绘制，依据所得到的滤棒密度分布数据，以滤棒长度值为横坐标，并以滤棒各分切段起始点作为横坐标的起始值，以各检测点对应的滤棒密度分布数据为纵坐标，作出滤棒密度分布曲线；
[0059]
具体而言，120mm和100mm两种牌号规格的各20支检测所得的密度数据，根据所得的密度数据绘制密度分布曲线图。
[0060]
s3，滤棒两端失真密度数据的去除，依据所得滤棒密度分布曲线，利用拐点方法去
除掉滤棒两端失真的数据；
[0061]
s4，求取单支滤棒各分切段密度极差的均值，按照滤棒分切数量对检测数据进行分段处理，求取各分切段的密度均值，再计算出各分切段密度均值的极差；
[0062]
具体而言，按照120mm滤棒一切六和100mm滤棒一切四特点，对检测数据进行分段处理，求取每支滤棒各分切段的密度均值，再计算出每支滤棒各分切段密度均值的极差。
[0063]
s5，求取20支滤棒各分切段密度均值的极差，按照s2求取每支滤棒各分切段密度均值的极差p
极
，再求取20支滤棒密度极差的均值；
[0064]
具体而言，按照步骤s2求取每支滤棒各分切段密度均值的极差，再求取120mm和100mm的两个牌号规格滤棒20支滤棒密度极差的均值。
[0065]
s6，稳定性评价，密度极差的均值越小，表明滤棒质量稳定性越好，分切后分切段质量一致性越好。
[0066]
具体而言，120mm和100mm两种牌号规格所得出的密度极差的均值依据密度极差越小的均值，表明滤棒质量稳定性越好，分切后分切段质量一致性越好进行对比，其对比结果参照下表：
[0067][0068]
参照附图2～3所示并结合上表，本发明专利中的方法对120mm和100mm的两个牌号规格滤棒的稳定性进行评价,120mm规格滤棒的各分切段密度均值的极差为3.87mg/cm3，100mm规格滤棒的各分切段密度均值的极差为1.34mg/cm3，可见选取的100mm规格滤棒的稳定性要优于120mm规格滤棒。因此，本发明具有简单可行的特点，能定量的表征出滤棒稳定性情况，能够表征出滤棒分切后质量的一致性，对卷烟过程控制和工艺分析具有重要指导
意义。
[0069]
在本发明的实施例中，步骤s4中各分切段滤棒密度的算术平均值的计算公式如下：
[0070][0071]
式中：p
i
——各分切段滤棒密度均值；
[0072]
p
j
——滤棒jmm处的滤棒密度值；
[0073]
l——滤棒总长度；
[0074]
n——滤棒分切数量。
[0075]
在本发明的实施例中，步骤s4中各分切段密度极差值的计算公式如下：
[0076]
p
极
＝max(p1……
p
n
)-min(p1……
p
n
)
[0077]
式中：p
极
——各分切段密度均值的极差。
[0078]
在本发明的实施例中，滤棒包含各种规格型号的滤棒。
[0079]
实施例二
[0080]
参照附图4～9所示，本发明还提供一种滤棒微波密度检测仪，包括
[0081]
参照附图4～8所示，检测箱100包括箱体110、进料口120、分料机构130、测量抽屉140、收集抽屉150和支撑脚160，箱体110的一侧开设有进料口120，分料机构130设置在箱体110的内部，箱体110位于进料口120的下方分别设置有测量抽屉140和收集抽屉150，测量抽屉140和收集抽屉150的一侧均固定连接有拉手151，箱体110的底部安装有多个支撑脚160；滤棒由进料口120进入，经过分料机构130逐一输送到测量抽屉140进行检测后排出到收集抽屉150进行收集。
[0082]
其中，分料机构130包括料斗131、旋转滚筒132、分料槽133、传动轴134和出料口135，料斗131与进料口120连通，料斗131的内部设置有旋转滚筒132，旋转滚筒132的表面环绕分布有多个分料槽133，旋转滚筒132的内侧固定连接有传动轴134，传动轴134被构造成固定传动连接于减速电机136，料斗131的底部开设有出料口135；工作时，触控屏170控制减速电机136通电驱动传动轴134以及旋转滚筒132转动，使得滤棒逐一进入每个分料槽133中，在分料槽133与出料口135连通时滤棒排出至测量抽屉140中。
[0083]
测量抽屉140包括安装板141、导流板142、测量室143、排出管144、直线电机145、微波密度传感器146、导管147、温度传感器148和加热器149，安装板141固定连接于测量抽屉140的内部，安装板141的上方从左至右依次排布有导流板142、测量室143、排出管144和直线电机145，导流板142、测量室143、排出管144和直线电机145均朝右侧倾斜设置，导流板142与出料口135一一对应，直线电机145的输出端固定连接有伸缩杆1451，伸缩杆1451的一端贯穿排出管144，伸缩杆1451位于排出管144内部的一端固定连接有挡板1452，排出管144的一侧安装有微波密度传感器146，微波密度传感器146的输出端连接有导管147，导管147的一端与测量室143连通，安装板141的一侧分别安装有温度传感器148和加热器149；测量时，滤棒从出料口135落入导流板142中，由于导流板142朝右侧倾斜，因此滤棒滑入测量室143中，此时，排出管144内部的挡板1452将滤棒阻挡在测量室143的内部，同时触控屏170控制微波密度传感器146经过导管147发出微波信号，通过接收回的微波信号可测得滤棒的密
度，密度检测完毕后，触控屏170控制直线电机145通电驱动伸缩杆1451带动挡板1452横向移动，滤棒可落入收集抽屉150中；而在检测的过程中，温度传感器148始终监测测量抽屉140的温度值，若测量抽屉140内部的温度高于或低于预设值，则温度传感器148向触控屏170发送信号，触控屏170控制加热器149或散热器1910对测量抽屉140进行升温或降温的工作，使测量抽屉140内始终保持恒温状态，从而提升了测量抽屉140内零部件的使用寿命，并且确保检测数据准确。
[0084]
参照附图4、9所示，减震底座200包括支撑座210、活动座220、导轨230、滑块240、连接杆250、升降杆260和支撑杆270，支撑座210呈中空设置，支撑座210内壁的两侧均开设有活动槽211，支撑座210的底部开设有两个滑槽212，活动座220与活动槽211连接，活动座220的底部开设有多个安装槽221，多个支撑脚160安装在多个安装槽221的内部，活动座220的底部固定连接有两个第一连接耳222，两个滑槽212的内部均安装有导轨230，两个导轨230上均滑动连接有滑块240，两个滑块240与两个滑槽212之间均抵接有第一弹簧241，两个滑块240的顶部均固定连接有第二连接耳242，两个第一连接耳222与两个第二连接耳242之间通过连接杆250连接，活动座220位于两个第一连接耳222之间固定连接有升降杆260，两个滑槽212之间固定连接有支撑杆270，支撑杆270的内部设置有第二弹簧271，升降杆260呈同轴活动连接于支撑杆270的内部，升降杆260位于支撑杆270内部的一端与第二弹簧271抵接；微波密度检测仪工作时产生震动，活动座220向下运动时通过两个滑块240在两个导轨230上相离滑动挤压第一弹簧241，同时通过升降杆260向下运动挤压第二弹簧271，从而可抵消微波密度检测仪工作所产生的震动力，提升了微波密度检测仪的使用寿命。
[0085]
作为本发明的一种优选技术方案，排出管144和测量抽屉140开设有相连通的排出口1441；滤棒测量完毕后，在直线电机145的作用下，可使滤棒从排出口1441落入到收集抽屉150中。
[0086]
作为本发明的一种优选技术方案，箱体110位于进料口120的一侧从上至下分别安装有触控屏170、指示灯180和usb接口190；触控屏170分别与减速电机136、直线电机145、微波密度传感器146、温度传感器148、加热器149和散热器1910通信连接，可便于工作人员一键控制操作，并通过指示灯180及时了解微波密度检测仪的作业状态；通过设置的usb接口190，可便于工作人员导出滤棒密度数据。
[0087]
作为本发明的一种优选技术方案，箱体110靠近测量抽屉140的一侧安装有散热器1910；散热器1910与加热器149相配合，若测量抽屉140内部的温度高于或低于预设值，则温度传感器148向触控屏170发送信号，触控屏170控制加热器149或散热器1910对测量抽屉140进行升温或降温的工作，使测量抽屉140内始终保持恒温状态。
[0088]
作为本发明的一种优选技术方案，两个活动槽211的内部均粘贴有弹性橡胶层2111；若微波密度检测仪震动发生时朝左右晃动，活动座220不断撞击弹性橡胶层2111，从而达到了减震的目的。
[0089]
作为本发明的一种优选技术方案，支撑座210的底部粘贴有防滑垫280；避免减震底座200滑动而产生安全隐患。
[0090]
具体的，该一种滤棒微波密度检测仪的工作原理：测量时，工作人员将滤棒从进料口120放入料斗131中，并通过触控屏170控制减速电机136通电驱动传动轴134以及旋转滚筒132转动，使得滤棒逐一进入每个分料槽133中，在分料槽133与出料口135连通时滤棒从
出料口135落入导流板142中，由于导流板142朝右侧倾斜，因此滤棒滑入测量室143中，此时，排出管144内部的挡板1452将滤棒阻挡在测量室143的内部，同时触控屏170控制微波密度传感器146经过导管147发出微波信号，通过接收回的微波信号可测得滤棒的密度，密度检测完毕后，触控屏170控制直线电机145通电驱动伸缩杆1451带动挡板1452横向移动，滤棒可经过排出口1441落入收集抽屉150中；而在检测的过程中，温度传感器148始终监测测量抽屉140的温度值，若测量抽屉140内部的温度高于或低于预设值，则温度传感器148向触控屏170发送信号，触控屏170控制加热器149或散热器1910对测量抽屉140进行升温或降温的工作，使测量抽屉140内始终保持恒温状态，从而提升了测量抽屉140内零部件的使用寿命，并且确保检测数据准确；微波密度检测仪工作时产生震动，活动座220向下运动时通过两个滑块240在两个导轨230上相离滑动挤压第一弹簧241，同时通过升降杆260向下运动挤压第二弹簧271，从而可抵消微波密度检测仪工作所产生的震动力，提升了微波密度检测仪的使用寿命。
[0091]
需要说明的是，减速电机136、直线电机145、微波密度传感器146、温度传感器148、加热器149、触控屏170和散热器1910具体的型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定，具体选型计算方法采用本领域现有技术，故不再详细赘述。
[0092]
减速电机136、直线电机145、微波密度传感器146、温度传感器148、加热器149、触控屏170和散热器1910的供电及其原理对本领域技术人员来说是清楚的，在此不予详细说明。
[0093]
以上仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。