[发明专利]一种生产材料的检验方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于检验主要含有一种生产材料的一定材料量中是否存在异物的方法。该方法产生一个微波场，该材料量被输入该微场的有效范围，并分析该微波场的影响。

技术背景

在烟草加工业中，大量烟草进行自动处理。其中，烟草一般要依次进行多道工序的处理并为此例如用传送带在不同的设备之间进行传送。偶尔观察到在烟草加工的最终产品例如香烟中存在异物，在最不利的情况下，这类异物可能对产品性能例如外观、味觉和烟值产生负面影响。所以烟草加工业一直在寻找各种方法来避免在其产品中出现这类异物。在先有技术中，主要采用光学方法，在这类方法中，首先将烟草沿着一定的运输区段扩展成单层，然后用摄像和图像处理设备寻找并挑出异物。相关设备昂贵而且只能用于烟草加工的范围。直接在香烟卷制之前或在其卷制的过程中进入烟草中的异物不可能发现。在香烟卷制过程中，采用筛分装置来筛掉太重的烟草粒子(梗)，通过这类装置可以清除一些异物；以及用金属探寻器来识别业已包封的烟条中的金属。但在这里对全部可能存在的异物的绝大部分都不复可能识别出来。

从先有技术中已知许多有关用微波来测量烟条中的烟草密度和湿度的方法。这些方法中，有一部分是很精确的，并基于烟草是一种良好的电介质和作为很吸湿的物质具有10至20重量百分比的相当高的含水量。水本身也是一种很好的电介质并在微波频率时由于分子偶极子的高度活动性而具有高的损耗因数。这些特点的结果是，烟草的存在严重影响了微波场且可很好区分由于干的烟草含量和含水量引起的影响。US 4 707 652公开了一种方法来测量烟草试样上的微波场的空间散射的反常性，以便由此识别异物。但这种方法很慢，因而特别不适用于快速运转的卷烟机。

发明内容

本发明的目的是提出一种方法来在香烟制造业的生产材料中尤其是包封成烟条的烟草中快速探测并由此剔除尽可能多的不同杂质材料组成的异物。

根据本发明，这个目的是通过这样一种方法来实现的，在这种方法中产生一个微波场，材料被引入该微波场的有效范围并分析微波场影响，其特征为：同时测量微波场的第一和第二特征值的实际值；预先给定这些实际值的允许值范围；检验这些实际值是否在允许值范围；如果这些实际值不在允许值范围，则产生一个信号。

按照本发明的规定，作为微波场的值在这里既指产生的微波场的实值，例如振幅和相位，又指控制微波场的元件的值，例如传播该微波场的谐振器的谐振频率和带宽。

根据本发明的方法，允许值范围最好包括上述两种值的这样一些，即它们是在微波场通过只含有生产材料的一定材料量的影响时产生的。

最好信号显示材料量中异物的存在。

材料量以物流形式通过微波场的有效范围是特别简单的。其中，如果物流通过一种包裹材料进行包裹则是有利的。

这种方法特别适用于烟草加工业的生产材料，例如烟丝或过滤嘴丝。

物流最好在通过微波场的有效范围之前或之后进行分段，并随即将那些在通过时产生信号的段排除出去。

在这个方法的特别有利的一种方案中，生产材料在通过该有效范围之前首先成型为连续的烟丝条并随即用卷烟纸包裹。在通过之前或之后，将该烟条分成细长的段序列，这些细长段被进一步加工成香烟。凡是在通过时产生信号的段都在下一步加工之前从段序列中排除出去。

按下述方式确定允许值范围是特别有利的，即把没有含异物的生产材料的一定的标准量引入微波场的有效范围，并在标准量通过的过程中测出实际值，这些实际值构成允许值范围。其中，该标准量最好用卷烟纸包裹。

本发明的方法可特别简单地与一种方法进行组合，在该方法中，同时和独立地从微波场的相同特征值的实际值中至少确定该生产材料的一种特性。该特性尤其是作为生产材料用的烟草的密度和/或湿度。

本发明的方法基于这样的原理，即烟草的上述电介质特性明显地不同于许多其他材料的特性。按照本发明的目的，所谓其他材料主要是指大工业中常用的一些材料，因为正是这些材料在加工过程中有可能进入烟草内。这类材料尤指金属和塑料。

金属对微波的影响完全不同于其他的电介质材料，因为金属的高的导电率会导致电磁场的电元件短路。这样就会导致微波的强烈反射和散射。

工程上用的塑料一般是最理想的不吸水的材料，因为水会导致材料的机械和电性能产生不希望有的气候相关性。所以塑料具有的介电常数和损耗因数明显不同于含水量高的烟草。

本发明方法可同时很快速和很可靠地识别一种生产材料中的多种异物，因而特别适用于烟草加工业的快速运转的生产机器，尤其是卷烟机。