专利名称：一种微波在线烟条包缺包检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及微波非电量测试技术，尤其涉及一种微波在线烟条包缺包 检测装置。
背景技术：
在烟条包装过程中，由于各种原因可能发生烟条缺包的情况。这就严重影响了 烟条出厂的产品质量。以前，在线烟条缺包检查采用的是电子称重或核子称重的方 法。这两种方法虽然可以较好的对缺包进行检测，但电子称重方法需要对烟条逐包
进行称重，每包称重之间需要有一定的间隔时间，这就影响了生产过程的连续进行； 而且电子称重可靠性较差。而核子称重因其使用了放射性物质，对人体健康有一定 的影响，其安全性较差。
实用新型内容
为了克服现有技术存在的不足，本实用新型旨在提供一种具有检测速度快， 测量结果准确，可靠性高，对操作者人体安全等特点的微波在线烟条包缺包检 测装置，该装置可以适用于各种型号的巻烟机组，对烟条包的缺包情况进行实 时检测，并对有缺包的烟条包进行剔除和计数。
本实用新型所述的一种微波在线烟条包缺包检测装置，包括探测喇叭扫描移 动导轨、安装在探测喇叭扫描移动导轨上的探测喇叭和与该探测喇叭相连的探测喇
叭扫描移动控制电机，其特征在于它还包括与该探测喇叭相连的检测装置本体， 该检测装置本体包括
系统控制模块，根据外界启动信号，用于控制所述探测喇叭的扫描速度及其 与信号处理过程的同步、微波信号的产生，并向所述的探测喇叭扫描移动控制电机 输出控制信号；
微波信号发生器，与所述的系统控制模块连接，接收所述系统控制模块输出的控制信号，用于产生一个微波信号；
微波信号分离器，与所述的微波信号发生器及所述的探测喇叭连接，将从 所述微波信号发生器及所述探测喇叭接收到的微波信号进行分离，并向所述的 探测喇叭输出相应的分离后的信号；
检波放大器，与所述的微波信号分离器连接，将从所述微波信号分离器接 收到的信号进行检波及直流放大，并输出直流电压信号；
信号处理模块，与所述的检波放大器及所述的系统控制模块连接，根据从 所述系统控制模块接收到的控制信号，将从所述检波放大器接收到的直流电压 信号进行模数转换及信号比较，并输出相应的信号和脉冲；
数据采集和处理模块，与所述的信号处理模块连接，将从所述信号处理模块 接收到的信号和脉冲进行处理，并输出相应的处理信号。
在上述微波在线烟条包缺包检测装置中，还包括一向所述的微波在线烟条包 缺包检测装置供电的电源。
在上述微波在线烟条包缺包检测装置中，所述的数据采集和处理模块输出的 处理信号包括剔除信号、告警信号、计数信号。
在上述微波在线烟条包缺包检测装置中，所述的探测喇叭为H面张开的矩型 波导喇叭，其中心频率为2.5GHz。
由于采用了上述的技术解决方案，本实用新型能对烟条盒的缺包情况进行快
速、连续进行在线检测，不影响烟条包装机的正常工作，其检测准确度及可靠性高，
可分辨烟条缺一包或缺两包，且不因环境因素影响检测准确性。另外，本实用新型 还具有安全性高和操作使用方便等优点。
图1是本实用新型一种微波在线烟条包缺包检测装置的框图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型，即一种微波在线烟条包缺包检测装置，包括探 测喇叭扫描移动导轨8、安装在探测喇叭扫描移动导轨8上的探测喇叭3、与 探测喇叭3相连的探测喇叭扫描移动控制电机7、与探测喇叭3相连的检测装 置本体1和向微波在线烟条包缺包检测装置供电的电源10，其中，探测喇叭3为H面张开的矩型波导喇叭，张开角度以烟条包2的长度为限，其中心频率为 2.5GHz，使系统工作频率在规定的工业无线电频段范围内。 检测装置本体1包括系统控制模块16，根据外界启动信号，用于控制探测喇叭3的扫描速度及 其与信号处理过程的同步、微波信号的产生，并向探测喇叭扫描移动控制电机 7输出控制信号。微波信号发生器ll，与系统控制模块16连接，接收系统控制模块16输出 的控制信号，用于产生一个微波信号。微波信号分离器12，与微波信号发生器16及探测喇叭3连接，将从微波 信号发生器16及探测喇叭3接收到的微波信号进行分离，并向探测喇叭3输 出相应的分离后的信号。检波放大器14，与微波信号分离器12连接，将从微波信号分离器12接收 到的信号进行检波及直流放大，并输出直流电压信号。信号处理模块15，与检波放大器14及系统控制模块16连接，根据从系统 控制模块16接收到的控制信号，将从检波放大器14接收到的直流电压信号进 行模数转换及信号比较，并输出相应的信号和脉冲。数据采集和处理模块19，与信号处理模块15连接，将从信号处理模块15 接收到的信号和脉冲进行处理，并输出相应的处理信号，包括剔除信号、告警 信号、计数信号。本实用新型的工作原理是微波透过物质传输时会产生衰减，微波传输途 径中存在的物质越多，微波信号被衰减越强。当微波信号遇到金属性的材料时， 在其表面会全部反射，由于在微波信号传输和反射的途径中所通过的物质的多 少不同，其反射信号的强度也不同。利用其这一特性，检测通过烟条盒后微波 信号的反射强度，即可区分烟条中烟包满包或缺包。系统控制模块16控制微波信号发生器11产生一定频率的微波信号，通过 微波信号分离器12送给探测喇叭3。探测喇叭3将微波信号发射到被测的烟条 包2上，并由被测的烟条包2背面的金属板21反射，再次通过被测的烟条包2 后，被探测喇叭3接收，并通过微波信号分离器12，传送给检波放大器14。 检波放大器14将接收到的微弱的微波信号进行检波并且放大，输出直流电压信号，并送给信号处理模块15。信号处理模块15将直流电压信号作模数转换， 变成数字电压，比较各个时刻的信号大小，由于缺包时的检波电压应比满包时 的电压有明显的增大；如果两包都缺，电压应更大，因此当信号幅度高于一定 值时即判断为缺包，输出一个缺包剔除信号，该缺包剔除信号的门限应根据烟 机、烟条牌号、微波缺包系统的安装情况，由实验确定；信号处理模块15同 时还输出一个控制脉冲，以此决定有缺包的烟条盒。信号处理模块15将缺包 剔除信号和控制脉冲送到数据采集和处理模块19中，由数据采集和处理模块 19对信号进行分析、归纳、识别等处理，最后输出剔除信号、告警信号、计数 信号，以进行剔除、告警、计数，并对所生产的烟条包的各种信息进行储存的 处理。由于一条烟中并排有五包烟，为了要同时检测，探测喇叭3安装在探测喇 叭扫描移动导轨8上，由探测喇叭扫描移动控制电机7控制进行横向左右扫描，-以对烟条包2中不同位置的烟盒进行探测，烟条包2顺传输带向前运动，在烟 条包2向前运动一包烟条的时间内，探测喇叭3向左(或向右)扫描一次，(或 者左右来回扫描一次)。因此如果烟条包2内有缺包的情况，在一个扫描周期 内都能被检测到。即使在缺包位置与满包位置错位的情况下，也不会发生漏检。在本实用新型中，系统控制模块16可以采用通用的单片处理器，如TI公 司的MCS-51系列单片机。微波信号分离器12可以采用该频段的微波环行器， 如南京898厂生产的产品。检波放大器14可采用一般的微波检波二极管。信 号处理模块15可以采用8位模数转换器及单片处理器，如TI公司的MCS-51 系列单片处理机及8位模数转换器。数据采集和处理模块19可采用计算机。 由于仅需要工作于单一频率，所以微波信号发生器11可以采用微波介质谐振 稳频振荡器，如中国电子科技集团公司第55所生产的产品，其特点是体积小、 频率稳定度高，该振荡器工作中心频率为2.5GHz，输出功率设定为10mW，其 频率稳定度优于5X10'V小时，其在操作位置的辐射强度仅为0.1mW/cm2。综上所述，本实用新型能对烟条盒的缺包情况进行快速、连续进行在线检 测，不影响烟条包装机的正常工作，其检测准确度及可靠性高，可分辨烟条缺 一包或缺两包，且不因环境因素影响检测准确性。另外，本实用新型还具有安 全性高和操作使用方便等优点。以上结合附图实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域中普通技术人 员可根据上述说明对本实用新型做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节 不应构成对本实用新型的限定，本实用新型将以所附权利要求书界定的范围作 为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种微波在线烟条包缺包检测装置，包括探测喇叭扫描移动导轨、安装在探测喇叭扫描移动导轨上的探测喇叭和与该探测喇叭相连的探测喇叭扫描移动控制电机，其特征在于它还包括与该探测喇叭相连的检测装置本体，该检测装置本体包括系统控制模块，根据外界启动信号，用于控制所述探测喇叭的扫描速度及其与信号处理过程的同步、微波信号的产生，并向所述的探测喇叭扫描移动控制电机输出控制信号；微波信号发生器，与所述的系统控制模块连接，接收所述系统控制模块输出的控制信号，用于产生一个微波信号；微波信号分离器，与所述的微波信号发生器及所述的探测喇叭连接，将从所述微波信号发生器及所述探测喇叭接收到的微波信号进行分离，并向所述的探测喇叭输出相应的分离后的信号；检波放大器，与所述的微波信号分离器连接，将从所述微波信号分离器接收到的信号进行检波及直流放大，并输出直流电压信号；信号处理模块，与所述的检波放大器及所述的系统控制模块连接，根据从所述系统控制模块接收到的控制信号，将从所述检波放大器接收到的直流电压信号进行模数转换及信号比较，并输出相应的信号和脉冲；数据采集和处理模块，与所述的信号处理模块连接，将从所述信号处理模块接收到的信号和脉冲进行处理，并输出相应的处理信号。
2. 根据权利要求1所述的一种微波在线烟条包缺包检测装置，其特征在 于它还包括一向所述的微波在线烟条包缺包检测装置供电的电源。
3. 根据权利要求1所述的一种微波在线烟条包缺包检测装置，其特征在 于所述的数据采集和处理模块输出的处理信号包括剔除信号、告警信号、计数信号。
4. 根据权利要求1所述的一种微波在线烟条包缺包检测装置，其特征在 于所述的探测喇叭为H面张开的矩型波导喇叭，其中心频率为2.5GHz。
专利摘要本实用新型涉及一种微波在线烟条包缺包检测装置，包括探测喇叭扫描移动导轨、安装在探测喇叭扫描移动导轨上的探测喇叭和与该探测喇叭相连的探测喇叭扫描移动控制电机，其特征在于它还包括与该探测喇叭相连的检测装置本体，该检测装置本体包括系统控制模块、微波信号发生器、与所述的微波信号发生器及所述的探测喇叭连接的微波信号分离器、检波放大器、与所述的检波放大器及所述的系统控制模块连接的信号处理模块、数据采集和处理模块。本实用新型能对烟条盒的缺包情况进行快速、连续进行在线检测，不影响烟条包装机的正常工作，其检测准确度及可靠性高，可分辨烟条缺一包或缺两包，且不因环境因素影响检测准确性。另外，本实用新型还具有安全性高和操作使用方便等优点。
文档编号G01N22/02GK201130156SQ20072007729
公开日2008年10月8日 申请日期2007年12月26日 优先权日2007年12月26日
发明者张信远, 张跃武, 王会石, 白绍光, 强 赵, 晨 闵, 林 陈 申请人:上海恒尚自动化设备有限公司