一種微波高速在線煙支密度和水分檢測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種微波非電量測量裝置，尤其涉及一種利用微波進(jìn)行煙支密度和水分的高速在線檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在煙支的實際生產(chǎn)過程中，對煙支的密度和水分的的檢測和控制是十分重要的，這是衡量煙支質(zhì)量的兩個關(guān)鍵指標(biāo)。以前煙支密度和水分的檢測是使用兩套設(shè)備分開來進(jìn)行檢測的，不能同時檢測出煙支的密度和水分情況，特別是水分檢測，大都是在離線狀態(tài)下進(jìn)行測量的，不能進(jìn)行高速在線測量。在測量方法上，煙支密度的檢測方法包括秤量法、紅外檢測法、放射性物質(zhì)檢測法等，而水分的檢測方法包括烘干法和遠(yuǎn)紅外檢測法等。這些方法要么不能高速在線檢測，要么受溫度等環(huán)境影響，不能進(jìn)行精確測量，要么是有輻射性物質(zhì)，對周圍的環(huán)境和人員造成污染和傷害。這些方法雖然有些還在使用，但隨著技術(shù)的更新，都會慢慢的被淘汰。最近幾年，出現(xiàn)了一種利用微波進(jìn)行煙支密度和水分測量的方法，但這種方式使用早期的微波技術(shù)，設(shè)計復(fù)雜，技術(shù)落后，不易維護(hù)，還存在測量精度低和穩(wěn)定性差等缺點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足而提供一種微波高速在線煙支密度和水分檢測裝置，在提高穩(wěn)定性的同時，能對煙支的密度和水分進(jìn)行快速、精確的測量。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:
一種微波高速在線煙支密度和水分檢測裝置，所述的檢測裝置由微波信號發(fā)生模塊、諧振腔模塊、檢波模塊、高速數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊以及恒溫控制模塊組成，所述的微波信號發(fā)生模塊發(fā)出兩種不同頻率的微波信號連接到諧振腔模塊的輸入端，所述的諧振腔模塊的輸出端連接到檢波模塊輸入端，所述的檢波模塊輸出端連接到高速數(shù)據(jù)采集模塊的輸入端，所述的數(shù)據(jù)處理模塊連接高速數(shù)據(jù)采集模塊，所述的數(shù)據(jù)處理模塊又連接到微波信號發(fā)生模塊，所述的數(shù)據(jù)處理模塊也與恒溫控制模塊連接，所述的微波信號發(fā)生模塊連接到檢波模塊。
[0005]基于以上所述，所述的微波信號發(fā)生模塊包括晶體諧振電路、可變頻率控制電路、微波選擇開關(guān)、鎖相環(huán)和壓控振蕩器，所述的晶體諧振電路用以產(chǎn)生穩(wěn)定的諧振頻率，所述的可變頻率控制電路用以產(chǎn)生兩種不同頻率的微波信號，所述的微波選擇開關(guān)用以在晶體諧振電路和可變頻率控制電路之間切換，送給鎖相環(huán)，所述的鎖相環(huán)用以通過負(fù)反饋信號來對微波信號的穩(wěn)定性進(jìn)行控制，穩(wěn)定后送入至壓控振蕩器，所述的壓控振蕩器用以產(chǎn)生兩路微波頻率信號，并且一路送至諧振腔模塊，另一路送至微波檢測模塊。
[0006]基于以上所述，所述的諧振腔模塊為一煙支通過裝置，包括腔體外殼和腔體內(nèi)殼，所述的腔體內(nèi)殼邊緣設(shè)置有法蘭，所述的法蘭扣裝在腔體外殼口部邊緣，所述的腔體外殼和腔體內(nèi)殼之間預(yù)留空腔，所述的腔體外殼和腔體內(nèi)殼的中心部位貫穿有一圓形通道，所述的圓形通道內(nèi)插裝有一起保護(hù)的測量管，所述的腔體外殼上下部分別貫穿有微波信號輸入探針和微波信號輸出探針。
[0007]基于以上所述，所述的法蘭與腔體外殼之間通過螺栓連接。
[0008]基于以上所述，所述的檢波模塊由兩部分組成，一部分用來對諧振腔的輸出微波信號進(jìn)行檢波，得到經(jīng)過煙支吸收后的微波能量值，一部分用來對微波信號發(fā)生模塊的微波信號檢波，得到原始微波信號的變化情況，用來修正煙支的密度和水分計算。
[0009]基于以上所述，所述的高速數(shù)據(jù)采集模塊是由高速AD轉(zhuǎn)換模塊組成，主要用來對檢波后的微波信號進(jìn)行高速的轉(zhuǎn)換和采樣，將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理模塊。
[0010]基于以上所述，所述的數(shù)據(jù)處理模塊是整個裝置的控制中心，其核心由一塊高速DSP芯片組成，主要用來切換微波信號，協(xié)調(diào)整個裝置的運行，處理高速數(shù)據(jù)采集模塊采集的微波信號數(shù)據(jù)，經(jīng)過計算和分析，得到煙支的密度數(shù)據(jù)和水分?jǐn)?shù)據(jù)。同時控制恒溫裝置，得到一個溫度恒定的工作環(huán)境，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。
[0011]本發(fā)明具有如下的優(yōu)點:
以在煙支高速運行的情況下，提供穩(wěn)定性高、測量精確的煙支密度和水分?jǐn)?shù)據(jù)，并采用模塊化設(shè)計，結(jié)構(gòu)簡單。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明所提供的微波高速在線煙支密度和水分檢測裝置的原理框圖。
[0013]圖2是本發(fā)明所提供的微波高速在線煙支密度和水分檢測裝置的工作流程圖。
[0014]圖3是本發(fā)明中的微波信號發(fā)生模塊原理框圖。
[0015]圖4是本發(fā)明所提供的微波高速在線煙支密度和水分檢測裝置的計算控制流程圖。
[0016]圖5是本發(fā)明所提供的微波高速在線煙支密度和水分檢測裝置的恒溫控制電路圖。
[0017]圖6是本發(fā)明所提供的微波高速在線煙支密度和水分檢測裝置的諧振腔結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖7是本發(fā)明所提供的微波高速在線煙支密度和水分檢測裝置的微波諧振曲線圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合具體的實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
[0020]如圖1所示，一種微波高速在線煙支密度和水分檢測裝置，所述的檢測裝置由微波信號發(fā)生模塊、諧振腔模塊、檢波模塊、高速數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊以及恒溫控制模塊組成，所述的微波信號發(fā)生模塊發(fā)出兩種不同頻率的微波信號連接到諧振腔模塊的輸入端，所述的諧振腔模塊的輸出端連接到檢波模塊輸入端，所述的檢波模塊輸出端連接到高速數(shù)據(jù)采集模塊的輸入端，所述的數(shù)據(jù)處理模塊連接高速數(shù)據(jù)采集模塊，所述的數(shù)據(jù)處理模塊又連接到微波信號發(fā)生模塊，所述的數(shù)據(jù)處理模塊也與恒溫控制模塊連接，所述的微波信號發(fā)生模塊連接到檢波模塊。為保證數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性，微波信號發(fā)生模塊、諧振腔模塊、檢波模塊都放在恒溫裝置內(nèi)。特點是微波信號發(fā)生模塊發(fā)出兩種不同頻率的微波信號連接到諧振腔模塊的輸入端，諧振腔模塊的輸出端連接到檢波模塊進(jìn)行微波能量檢波，將其結(jié)果輸出到高速數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)處理模塊讀取高速數(shù)據(jù)采集模塊的數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析和處理，得到煙支的密度和水分?jǐn)?shù)據(jù)。
[0021]基于以上所述，所述的微波信號發(fā)生模塊包括晶體諧振電路、可變頻率控制電路、微波選擇開關(guān)、鎖相環(huán)和壓控振蕩器，所述的晶體諧振電路用以產(chǎn)生穩(wěn)定的諧振頻率，所述的可變頻率控制電路用以產(chǎn)生兩種不同頻率的微波信號，所述的微波選擇開關(guān)用以在晶體諧振電路和可變頻率控制電路之間切換，送給鎖相環(huán)，所述的鎖相環(huán)用以通過負(fù)反饋信號來對微波信號的穩(wěn)定性進(jìn)行控制，穩(wěn)定后送入至壓控振蕩器，所述的壓控振蕩器用以產(chǎn)生兩路微波頻率信號，并且一路送至諧振腔模塊，另一路送至微波檢測模塊。
[0022]基于以上所述，所述的諧振腔模塊為一煙支通過裝置，包括腔體外殼I和腔體內(nèi)殼5，所述的腔體內(nèi)殼5邊緣設(shè)置有法蘭，所述的法蘭扣裝在腔體外殼I 口部邊緣，所述的腔體外殼I和腔體內(nèi)殼5之間預(yù)留空腔7，所述的腔體外殼I和腔體內(nèi)殼5的中心部位貫穿有一圓形通道6，所述的圓形通道6內(nèi)插裝有一起保護(hù)的測量管8，所述的腔體外殼I上下部分別貫穿有微波信號輸入探針2和微波信號輸出探針3。
[0023]基于以上所述，所述的法蘭與腔體外殼I之間通過螺栓連接。
[0024]基于以上所述，所述的檢波模塊由兩部分組成，一部分用來對諧振腔的輸出微波信號進(jìn)行檢波，得到經(jīng)過煙支吸收后的微波能量值，一部分用來對微波信號發(fā)生模塊的微波信