[发明专利]卷烟机回丝比例的实时测量装置

权利要求书

1.一种卷烟机回丝比例的实时测量装置，用于测量卷烟机的回丝比例，其特征在于，所述实时测量装置包括：

激光检测单元，测量卷烟机的回丝收集传送带上烟丝的瞬时物料流量；

物料流量计算单元，根据所述瞬时物料流量计算指定时间内的回丝量；

回丝比例计算单元，根据所述回丝量计算该指定时间内的回丝比例。

2.如权利要求1所述的卷烟机回丝比例的实时测量装置，其特征在于，所述激光检测单元包括固定支架、测量光源、光接收元件、信号传输模块和信号处理模块，所述固定支架安装在所述卷烟机的回丝收集传送带上方，所述测量光源、所述光接收元件、所述信号传输模块和所述信号处理模块分别安装在所述固定支架上，所述测量光源向所述回丝收集传送带上的烟丝发射扫描激光；所述光接收元件接收所述烟丝反射回的反射激光，所述信号传输模块分别与所述测量光源、所述光接收元件和所述信号处理模块电连接，所述信号传输模块将所述测量光源发射的和所述光接收元件接收到的激光信号数据传输到所述信号处理模块，所述信号处理模块通过所述激光信号数据计算回丝收集传送带上烟丝的瞬时物料流量。

3.如权利要求2所述的卷烟机回丝比例的实时测量装置，其特征在于，所述扫描激光的扫描截面与所述回丝收集传送带垂直。

4.如权利要求2所述的卷烟机回丝比例的实时测量装置，其特征在于，所述信号处理模块基于飞行时间差原理，将扫描激光与反射激光之间的时间差，转换为激光扇面与所述烟丝的轮廓间的二维距离值，通过对不同时刻的所述二维距离值进行相应的空间坐标映射，形成所述烟丝其轮廓的三维信息，再将所述三维信息通过基于面元积分的瞬时流量数学计算，结合测得的皮带瞬时速率，计算所述烟丝的所述瞬时物料流量。

5.如权利要求4所述的卷烟机回丝比例的实时测量装置，其特征在于，所述烟丝其轮廓的三维信息计算公式为，

式中，m为每帧扫描特征点数；tk为第k帧扫描截面在YOZ平面中y轴方向上第i个特征点的y坐标值；z_ik为第k帧扫描截面在YOZ平面中z轴方向上第i个特征点的z坐标值；z₀为扫描中心离y轴垂直距离；θ_ik为第k帧扫描截面在YOZ平面中扫描激光线与水平线夹角。

6.如权利要求5所述的卷烟机回丝比例的实时测量装置，其特征在于，所述瞬时物料流量的计算公式为，

式中，t时刻，输送带上单位时间载荷值为q(t)，物料堆积密度为ρ，物料流瞬时截面积为S(t)，传送带速度为v(t)，单位时间内物料流截面面积个数为K，且K＝T×f_speed。

7.如权利要求5所述卷烟机回丝比例的实时测量装置，其特征在于，所述实时测量装置还包括：

测速传感器，安装在所述回丝收集传送带并用于测量所述回丝收集传动带的速度，所述测速传感器与所述信号处理模块电连接。

8.如权利要求5所述卷烟机回丝比例的实时测量装置，其特征在于，所述物料流量计算单元根据所述瞬时物料流量计算指定时间内的回丝量，为，

式中，t为指定时间，P(t)为瞬时物料流量。

9.如权利要求8所述的卷烟机回丝比例的实时测量装置，其特征在于，所述回丝比例计算单元根据回丝量计算该指定时间内的回丝比例，为，