[发明专利]微波检测爆珠滤棒质量缺陷的方法及其装置

说明书

本发明公开了一种微波检测爆珠滤棒质量缺陷的方法，具有如下工艺步骤：用具有谐振腔的微波发生器及示波器，先对多种滤棒进行断层扫描，制作标准图表；接着将爆珠滤棒在微波发生器内移动，采用微波对移动的爆珠滤棒进行断层扫描采集图形；然后与标准图表比对，确定滤棒中爆珠分布的形态。本发明的装置构造简单，微波发生器中部具有谐振腔，轴向移动轨道穿越圆柱形谐振腔；采用无损检测，无需剥开或者剖切滤棒，就能快速检测出爆珠滤棒中的爆珠分布状态。

技术领域

本发明涉及一种利用微波检测产品内部结构的技术。

背景技术

目前，随着卷烟产品的创新与发展，爆珠滤棒的市场占比越来越大。爆珠滤棒产品质量不断提升，爆珠作为一种特殊填充物在爆珠滤棒生产中有填充遗漏、挤压破损等风险，造成爆珠滤棒放置一段时间后出现爆珠干瘪等不合格品。由于用肉眼及其常见的光电技术难以精准的观察到爆珠滤棒中爆珠的存在及其质量状况，如何检测成品爆珠滤棒的质量情况，比如爆珠缺失、干瘪、相位漂移等缺陷，成为爆珠滤棒生产的一道难题。

专利申请号为2017100752609的发明公开了一种金属板件表面腐蚀缺陷检测和评估的微波检测探头及方法，属于无损检测技术领域；微波检测探头由无底面的长方体金属盒型金属罩和固定在金属罩一个窄边侧面上的两只射频同轴连接器组成；检测时，微波在微波检测探头和待测金属板件组成的波导管中传播，当金属板件表面存在腐蚀缺陷时，波导体积变化，影响波导管内电场和磁场的分布，导致检测到的共振频率携带有与腐蚀缺陷腐蚀量有关的信息。

专利公布号为CN101363805的发明公开了一种铝箔包装缺件微波检测方法及其检测仪。该方法是利用特定频率的微波信号对不同物件的反射和透射特性，通过检测回波信号的幅相特性判别整箱整包内物品的缺件现象，以适当的电信号输出来判断是否缺件。

上述两发明给予本发明的技术方案一些借鉴，当然上述方法不适用于介质中含有液体的物件以及物件具有多种类型缺陷的检测判定。

发明内容

发明目的：提供一种采用无损检测就能快速准确检测出预埋的爆珠状况的微波检测爆珠滤棒质量缺陷的方法。

本发明采用以下技术解决方案：利用微波技术来检测判断爆珠滤棒中爆珠（或称胶囊，由囊壁密封包裹液体构成）的存在状态，爆珠是否存在、爆珠排列位置是否正确、爆珠有多少数量，以及每一个爆珠自身是否破损等等。

原理：由于爆珠内部液体和滤芯丝束的介电常数差异很大，当含有爆珠的滤棒进入微波发生器的谐振腔内时，爆珠所在位置与无爆珠位置的滤棒在微波腔体内的微波波形（波幅、波长、相位或及其衰减、偏移）的不同，据此可以识别爆珠在滤棒中的存在形态（有无、位置、大小、变形）。

其装置为具有滤棒轴向移动轨道、微波发生器（其中部具有圆柱形谐振腔）、控制器、示波器等波形采集部件。轴向移动轨道与圆柱形谐振腔的轴向具有基本相同的方向，并穿越圆柱形谐振腔，不与圆柱形谐振腔的腔壁接触（避免滤棒被摩擦或挤压变形），圆柱形谐振腔的两端最好设置有阻挡光线或者外来波干扰的帘布，既不妨碍滤棒沿着轴向移动轨道进出，又避免对测量使用的微波发生干扰。控制器通过信号线路连接微波发生器，并能采集其微波扫描信号；控制器通过显示线路连接示波器等波形采集部件，能够处理并输出波形。

具体采用如下工艺步骤：

1）用无爆珠滤棒、含正常数量正常位置爆珠的滤棒、爆珠位置偏移的滤棒、爆珠局部缺失的滤棒、爆珠过于密集的滤棒、爆珠破损的滤棒，等等用微波发生器进行断层扫描，分别获取扫描波形，制作标准图表；

2）将待检测的爆珠滤棒在微波发生器的谐振腔内做轴向移动；

3）采用微波对移动的爆珠滤棒进行断层扫描，用示波器或其它波形采集装置采集微波扫描获得的波形；

4）将采集到的微波图形，与标准图表进行比对分析，确定滤棒中爆珠分布的形态（位置、数量、形态等 ）是否异常。