【技术实现步骤摘要】
一种微波在线烟支密度和水分测试装置
[0001]本技术属于烟支测试
，涉及一种微波在线烟支密度和水分测试装置。
技术介绍
[0002]随着工业自动化领域技术的发展，工业生产中对工业产品的生产效率和产品质量的要求不断提升。尤其在卷烟生产行业中，厂家对每支成品香烟的重量均有着严格的要求。自上世纪末开始，国家逐步从国外引进卷烟生产技术，其中还包括利用微波对烟支重量和水分的测量技术。
[0003]目前，行业内使用的微波密度水分测试仪中，负责微波传输的部件均采用市面上直接采购的连接件，由于安装空间有限，多采用软性的高频同轴电缆。但在实际卷烟生产过程中，由于机台在运行中的剧烈震动，会导致同轴电缆难以固定而随之抖动，从而对检测信号造成一定程度的干扰。如图1所示，在传统的谐振设计中，提高测量分辨率一般是通过减少谐振腔内过烟通道的缺口宽度 (即微波测量窗口a)来实现。但当微波穿透烟条的部分变窄时，谐振腔的传输衰减量会大幅增加必定会导致检测信噪比减低，信噪比降低会影响检测精度，影响了检测结果的准确性。
[0004]此外，传统的信号处理模块设计，一般是在单位时间内只对2个固定频率点进行功率采样，并通过简单的算法估算出有烟段时瞬间频幅曲线与空腔时曲线的变化量推算出谐振腔内该烟段的近似密度及水分值。这样的设计由于采样量不足，并且在上述检测信号受到干扰和信噪比交底测试精度不高的情况下，会导致检测结果产生较大误差。
[0005]因此，目前的烟支密度和水分测试仪器存在检测结果误差大的问题。
技术实现思路
>[0006]本技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种适用载体更加广同时还可以根据不同的载体重量做适用处理，使用操作非常方便，同时更加安全可靠的可实现实时、匀速的升降装置。
[0007]本技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种微波在线烟支密度和水分测试装置和检测方法，实现提高测量分辨率的同时，保持信噪比不降低，使检测结果准确性得到进一步提升。
[0008]为了实现上述目的，本技术采用了以下技术方案：
[0009]一种微波在线烟支密度和水分测试装置，包括
[0010]微波检测部和信号处理模块，所述信号处理模块套设于所述微波检测部外侧并与所述微波检测部电连接，所述信号处理模块用于控制所述微波检测部执行相应的测试动作，并收集和处理所述微波检测部输出的信号数据；
[0011]所述微波检测部的中心沿轴方向设有烟支通道，所述烟支通道贯穿所述微波检测部；所述微波检测部从上往下依次设有微波源模块、微波导管、检波模块和谐振腔，所述微
波导管的两端分别与所述微波源模块和检波模块连接，用于将微波源模块发出的信号传送到所述检波模块，所述谐振腔设有信号输入端和信号输出端，所述信号输入端和所述信号输出端均与所述检波模块连接；
[0012]所述烟支通道穿过所述谐振腔，所述烟支通道在所述谐振腔内部有环状缺口，微波信号通过信号输入端进入所述谐振腔后穿透所述环状缺口中暴露的烟段，再由所述信号输出端输出到所述检波模块，所述检波模块与所述信号处理模块连接，所述检波模块将信号数据输送到所述信号处理模块，所述谐振腔内至少有一个与所述烟支通道外侧壁环形贴合的第一导波环，所述第一导波环的一个环形平面不超过所述环状缺口的外边缘。
[0013]优选地，所述微波导管设有第一信号针，所述第一信号针一端与所述微波源模块的电路板焊接，另一端与所述检波模块的电路板焊接。
[0014]优选地，所述谐振腔包括环形罩和法兰盘，所述环形罩和所述法兰盘配合形成环形腔室，所述信号输入端和所述信号输出端均穿过所述环形罩的顶盖伸入所述环形腔室内部，所述信号输入端和所述信号输出端分别对称设置在所述烟支通道两侧。
[0015]进一步的，所述信号输入端包括第二信号针，所述第二信号针一端从所述环形罩的顶盖伸入所述环形腔室内，另一端与所述检波模块内部的电路板焊接；所述信号输出端包括第三信号针，所述第三信号针一端从所述环形罩的顶盖伸入所述环形腔室内，另一端与所述检波模块内部的电路板焊接。
[0016]优选地，所述谐振腔内还设有第二导波环，所述第二导波环设置在所述环形罩的顶盖上并环绕贴合在所述烟支通道的外壁上，所述第二导波环的一个环形平面与所述环状缺口的外边缘齐平。
[0017]进一步的，所述第一导波环设置在所述法兰盘上，所述第一导波环和所述第二导波环的间距与所述环状缺口的宽度相等。
[0018]进一步的，所述第一导波环与所述法兰盘为一体结构，所述第二导波环与所述环形罩为一体结构。
[0019]优选地，所述烟支通道设有中空的保护管，所述保护管与所述烟支通道的内柱壁贴合，用于将所述环形腔室与外界环境分隔开。
[0020]优选地，所述微波导管靠近所述检波模块的一端设有固定脚，所述固定脚与所述检波模块的电路板焊接。
[0021]优选地，所述信号处理模块包括
[0022]预存单元，用于存储标准频幅曲线库；
[0023]控制单元，用于控制所述微波检测部进行扫频；
[0024]信号采集单元，用于接收并采集周期内从所述微波检测部输出的信号点，形成采样组，并提供给信号点分析单元和误差分析单元；
[0025]信号点分析单元，用于找出所述采样组中的最高点，根据所述最高点确定标准频幅曲线特性的取值范围，从所述预存单元中找到与在所述标准频幅曲线特性的取值范围内按所述模型计算得到曲线相匹配的标准频幅曲线构成的初选曲线集合，并提供给误差分析单元；
[0026]误差分析单元，用于计算所述采样组中各信号点与所述初选曲线集合内每一条标准频幅曲线的误差值，根据所述误差值最小的标准频幅曲线得到实际顶点振幅和实际频率
值，并提供给结果生成单元；
[0027]结果生成单元，用于根据实际顶点振幅值与实际频率值计算出对应烟段的密度和水分。
[0028]本技术的有益效果：本技术的有益效果：本技术提供一种微波在线烟支密度和水分测试装置，采用设置导波环的方法，使微波在传播途经中的反射减少，增加接收端的信号功率，提高信噪比，即使在谐振腔的设计中测量窗口的宽度减小，也可保持较高的信噪比，达到最佳的测量分辨率和检测精度的效果。
[0029]微波信号通过所述第一信号针从微波源模块传输到检波模块，所述第一信号针分别与所述微波源模块的电路板和检波模块的电路板焊接形成一个紧密配合的整体，这样的结构可以使微波传输通道在检测过程中，避免由于装置外部的机台剧烈震动导致微波传输通道发生相对位移或者形变而对微波信号的传输造成干扰。
[0030]第一导波环与第二导波环与谐振腔为一体结构，在制备过程中还可以根据微波测试窗口的宽度，调整第一导波平台和所述第二导波平台的外直径的大小以使信噪比和测量分辨率达到最优的效果。
[0031]所述烟支通道还设有中空的保护管，所述保护管将所述环形腔室与外界环境分隔开，阻挡生产过程中所产生的灰尘、烟丝或者其他杂质进入到谐振腔，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种微波在线烟支密度和水分测试装置，其特征在于，包括微波检测部和信号处理模块(1)，所述信号处理模块(1)套设于所述微波检测部外侧并与所述微波检测部电连接，所述信号处理模块(1)用于控制所述微波检测部执行相应的测试动作，并收集和处理所述微波检测部输出的信号数据；所述微波检测部的中心沿轴方向设有烟支通道(5)，所述烟支通道(5)贯穿所述微波检测部；所述微波检测部从上往下依次设有微波源模块(2)、微波导管(3)、检波模块(4)和谐振腔(6)，所述微波导管(3)的两端分别与所述微波源模块(2)和检波模块(4)连接，用于将微波源模块(2)发出的信号传送到所述检波模块(4)，所述谐振腔(6)设有信号输入端(63)和信号输出端(64)，所述信号输入端(63)和所述信号输出端(64)均与所述检波模块(4)连接；所述烟支通道(5)穿过所述谐振腔(6)，所述烟支通道(5)在所述谐振腔(6)内部有环状缺口(51)，微波信号通过信号输入端(63)进入所述谐振腔(6)后穿透所述环状缺口(51)中暴露的烟段，再由所述信号输出端(64)输出到所述检波模块(4)，所述检波模块(4)与所述信号处理模块(1)连接，所述检波模块(4)将信号数据输送到所述信号处理模块(1)，所述谐振腔(6)内至少有一个与所述烟支通道(5)外侧壁环形贴合的第一导波环(65)，所述第一导波环(65)的一个环形平面不超过所述环状缺口(51)的外边缘。2.根据权利要求1所述的微波在线烟支密度和水分测试装置，其特征在于，所述微波导管(3)设有第一信号针(31)，所述第一信号针(31)一端与所述微波源模块(2)的电路板焊接，另一端与所述检波模块(4)的电路板焊接。3.根据权利要求1所述的微波在线烟支密度和水分测试装置，其特征在于，所述谐振腔(6)包括环形罩(61)和法兰盘(62)，所述环形罩(61)和所述法兰盘(62)配合形成环形腔室，所述信号输入端(...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁至千，叶坚，肖楚海，叶关德，
申请(专利权)人：深圳市鸿捷源自动化系统有限公司，
类型：新型
国别省市：
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