[发明专利]利用中红外光谱的烟片异物高速在线剔除设备及方法

权利要求书

1.一种利用中红外光谱的烟草异物高速在线剔除设备，其特征在于：设置烟片高速输送机构，烟片高速输送机构送出的水平悬空飞行状态烟片流的上、下两侧分别安装中红外光电检测装置，对应每一中红外光电检测装置的烟片流另一侧分别设有含有烟片主要官能团材料的背景板；在烟片流上方延输送方向在中红外光电检测装置的下游设有压缩气体喷吹装置，对应压缩气体喷吹装置的烟片流下方设有非烟异物收集箱。

2.根据权利要求1所述的利用中红外光谱的烟草异物高速在线剔除设备，其特征在于：各中红外光电检测装置结构相同，均包括中红外光源及光斑扫描机构、N个窄带滤光片和N个中红外光电探测器以及漫反射光分束装置，中红外光源及光斑扫描机构发射的中红外光斑照射到烟片流后漫反射光经漫反射光分束装置及窄带滤光片送至中红外光电探测器，中红外光电探测器输出的电信号送至数据处理及控制装置。

3.根据权利要求2所述的利用中红外光谱的烟草异物高速在线剔除设备，其特征在于：所述中红外光源及光斑扫描机构包括N个中红外光源、光线合束装置以及旋转多面镜，其中N个中红外光源发出的光线经光线合束装置合为一束照射到旋转多面镜，旋转多面镜发出的光斑扫描线照射到烟片流后的漫反射光由漫反射光分束装置接收。

4.根据权利要求2所述的利用中红外光谱的烟草异物高速在线剔除设备，其特征在于：N的取值范围为2≤N≤6。

5.根据权利要求1所述的利用中红外光谱的烟草异物高速在线剔除设备，其特征在于：所述压缩气体喷吹装置为一具有多个喷气口的一字型气枪，水平横向安装于烟片流上方，连通各喷气口的气路分别设有电磁阀，各电磁阀受控于数据处理及控制装置。

6.根据权利要求1所述的利用中红外光谱的烟草异物高速在线剔除设备，其特征在于：在位于烟片流上、下两侧中红外光源及光斑扫描机构的光斑横向扫描线的两端位置分别安装有面向烟片流的全反镜，全反镜通过安装架以可调反射角度的方式安装于上、下烟片流的扫描光斑扫描范围的两端边部。

7.根据权利要求1所述的利用中红外光谱的烟草异物高速在线剔除设备的剔除方法，其特征在于包括以下步骤：

中红外光谱的烟草异物高速在线剔除设备启动后，由数据处理及控制装置控制中红外光源及光斑扫描机构的一个或多个中红外光源发出的光线经合束装置和扫描装置后发出的一点状光斑周期性扫描烟片高速输送机构送出的水平悬空飞行烟片流的上、下两侧；

烟片流上、下两侧被扫描点的中红外漫反射光经漫反射光分束装置分别进入窄带滤光片后分别被同侧的中红外光电探测器接收；

中红外光电探测器的电信号传送至数据处理及控制装置并对接收到的多路电信号进行组合分析比较，利用官能团在中红外区存在多个相对独立的吸收峰这一特性确定官能团的存在；

当被光斑扫描到的物质为非烟官能团吸收峰信号组合时，启动压缩气体喷吹装置，将非烟物质吹到异物收集箱中。

8.根据权利要求7所述的利用中红外光谱的烟片异物高速在线剔除设备的检测方法，其特征在于：中红外光电探测器的电信号传送至数据处理及控制装置对收到的多路电信号进行组合分析比较，检测到N个烟草或异物特征吸收峰存在时，判定为烟片或非烟异物。

9.根据权利要求7所述的利用中红外光谱的烟片异物高速在线剔除设备的检测方法，其特征在于：在烟片流上、下两侧中红外光源及光斑扫描机构的光斑横向扫描线的两端位置分别安装面向烟片流的全反镜，以加强烟片流两端漫反射光的强度。

10.根据权利要求7所述的利用中红外光谱的烟草异物高速在线剔除设备的检测方法，其特征在于：烟片流每一侧安置的中红外光电探测器和配套窄带滤光片组合数量N根据烟草及被检测的异物所含典型吸收峰数量来决定。