[发明专利]基于激光技术的在线烟丝掺配比例无损检测装置及方法

说明书

本说明书实施例提供了一种基于激光技术的在线烟丝比例掺配无损检测装置及方法，其中，方法包括：通过激光雷达检测带式输送机空间及物料截面积，结合测速装置检测的带式输送机传送带线速度，分别计算得到烟丝掺配前和掺配后的体积流量；通过电子皮带秤检测得到掺配物料质量和各掺配组分的瞬时质量流量，结合烟丝掺配前后的体积流量计算掺配前后烟丝的堆积密度和瞬时掺配比例；根据瞬时掺配比例，分析计算掺配过程中的比例变异系数及掺配精度值，并根据计算结果对掺配过程进行调整。该方法实现了对掺配后烟草颗粒物料瞬时掺配精度的检测，提高了烟丝掺配过程的工艺质量控制水平。

技术领域

本文件涉及烟草加工设备技术领域，尤其涉及一种基于激光技术的在线烟丝掺配比例无损检测装置及方法。

背景技术

在卷烟工业企业的制丝生产过程中，烟草物料加工后最小尺寸颗粒单元为丝状原料，在线烟丝掺配工艺是将模块或配方叶丝(主成分)、梗丝、膨胀叶丝、再造烟丝、回收烟丝(后四种为掺配物料)等按照企业的产品设计要求进行配比及掺兑。根据工艺规范质量要求烟丝掺配的配比精度不大于1.0％，使得混合后烟丝配比准确、均匀。根据生产组织方式的不同，目前主要采用的加工方式有比例掺配或总量掺配两种方式，其中，烟丝比例掺配的工艺原理是以叶丝流量为基准，通过控制系统按照配方比例调节其它几类掺配物颗粒流量，共同流向带式输送机，进而输送到加香混合等后续工序，以实现定比例掺配。

在目前制丝工艺质量要求越来越精细化、精准化，精确化的趋势下，仅以电子皮带秤作为烟丝掺配工序仅有的组分计量监测控制设备，愈加无法适应新的工艺管控需求。从设备使用功能角度分析：电子皮带秤计量精度易受真实物料分布不均、断续等因素影响，需要对称重托辊转动进行定期检查，电子皮带秤在实际标定过程中需要消耗大量烟丝，从而导致卷烟加工原料消耗的增加；从工艺质量管控角度分析：当掺配物料定量输出体积小，掺配比例低(小于10％)时，易产生堵料，电子皮带秤的低带速会引起掺配连续性差，物料输出连续性较差，分布不均匀，烟草物料颗粒混合度较低，掺配后烟丝混合均匀度不达标；当掺配物料定量输出体积较大，掺配比例较高(高于30％)时，易在落料处引起堆料堵塞，造成停机断料、掺配物料分布不连续，使得部分流量区间内的叶丝没有掺配到其他颗粒物料，甚至为疏通堵料问题而启停设备使得瞬时掺配进度偏大。另外，要求其他掺配颗粒物料结构蓬松且质量轻，落料时出现的断续、成堆等非连续料流工况，都会对掺配精度、掺配均匀性、烟丝填充值等工艺质量指标，以及后续的加香混合、贮存、运输工序环节的加工过程造成影响。因此，亟需一种在线烟丝比例掺配精度的无损检测装置及方法。

发明内容

本说明书一个或多个实施例提供了一种基于激光技术的在线烟丝掺配比例无损检测装置，包括带式输送机、电子皮带秤、激光雷达和工业计算机；

所述带式输送机用于传送主叶丝物料，所述电子皮带秤用于传送掺配梗丝物料，并对传送的掺配梗丝物料进行质量流量测定；所述电子皮带秤传送方向与所述带式输送机传送方向垂直，且所述电子皮带秤位于所述带式输送机中部，将所述带式输送机分为掺配前阶段区域及掺配后阶段区域；

所述带式输送机与所述电子皮带秤间设有振动输送槽，所述振动输送槽与所述皮带电子秤以及所述带式输送机均无接触，所述振动输送槽用于将电子皮带秤传送的掺配梗丝物料离散地覆盖到带式输送机传送的主叶丝物料上；

所述带式输送机一端设有测速装置，所述测速装置用于检测所述带式输送机传送带实际运行线速度；

所述激光雷达通过安装支架固定于所述带式输送机上方，用于对带式输送机输送物料的截面积进行检测；

所述工业计算机分别与所述激光雷达、测速装置、带式输送机和电子皮带秤连接，用于根据检测数据计算瞬时掺配比例变异系数和掺配精度，并根据计算结果实时调整控制指令。

进一步地，所述激光雷达包括第一激光雷达和第二激光雷达，所述第一激光雷达设置于掺配前阶段区域，所述第二激光雷达设置于掺配后阶段区域。