条烟缺包在线检测装置及其检测方法.pdf

本发明公开了一种条烟缺包在线检测装置，由传感器和二次仪表组成，在传感器中间装有运条烟的输送带，传感器与二次仪表连接，其特征在于：所述的传感器是由γ射线放射源和γ射线接收装置组成，γ射线放射源和射线接收装置分布在条烟输送带的两侧或上下，两者之间留有供条烟通过的空间。该检测装置利用物质吸收γ射线的原理实现在线检测，检测准确、性能稳定、工作可靠。

1.  一种条烟缺包在线检测装置，其包括一用于采集信号的传感器和一个用于处理信号的二次仪表，所述传感器与二次仪表之间连接，其特征在于：所述的传感器包括至少一个γ射线放射源、以及与所述放射源对应的接收放射源射线信号的接收装置，所述的接收装置与用于处理接收信号的二次仪表连接，γ射线放射源和射线接收装置分布在条烟输送带的两侧两侧或上下。

2.  根据权利要求1所述的条烟缺包在线检测装置，其特征在于：在输送带的上方、位于所述的γ射线放射源和射线接收装置之间设有一使条烟准确停止在检测位置的限位装置。

3.  根据权利要求2所述的条烟缺包在线检测装置，其特征在于：所述的限位装置为摩擦阻尼限位装置，其包括一固定于输送带上方的横梁，以及设于横梁上的摩擦阻尼件，所述的摩擦阻尼件为毛刷或橡胶轮。

4.  根据权利要求2所述的条烟缺包在线检测装置，其特征在于：所述的限位装置为电控限位装置，其包括一用于感应条烟接近的电感式接近开关，至少一个可伸缩的限位杆与一电动气缸相连，所述的感应器设在检测装置的进口侧并连接于二次仪表，电动气缸的控制阀连接于二次仪表。

5.  根据权利要求1所述的条烟缺包在线检测装置，其特征在于：所述的γ射线接收装置为电离室或闪烁体探头或光电倍增管或正比计数管其中的一种。

6.  根据权利要求5所述的条烟缺包在线检测装置，其特征在于：所述的电离室的结构为：其包括一充有惰性气体的密闭壳体、一设于壳体端面的入射窗、电极系统以及熔封绝缘子引出端，所述壳体的底部内、邻所述绝缘子设有一绝缘座，所述的电极系统分为高压极和收集极，呈环状地设于所述绝缘座上。

7.  根据权利要求5或6所述的条烟缺包在线检测装置，其特征在于：所述的γ射线探测器为柱状或杯状。

8.  根据权利要求1所述的条烟缺包在线检测装置，其特征在于：所述的检测装置还包括一将缺包条烟剔除的剔除装置，所述的剔除装置设在检测装置的出口侧。

9.  根据权利要求8所述的条烟缺包在线检测装置，其特征在于：所述的条烟剔除装置为下面结构中的一种：
所述剔除装置包括一剔除杆、一与所述的剔除杆连接的气缸，所述的气缸的控制阀与所述的二次仪表连接；
所述的剔除装置包括一翻板，所述的翻板检测装置出口侧并与输送带在同一平面内，该翻板连接一转角气缸，所述的气缸的控制阀连接于二次仪表。

10.  根据权利要求1所述的条烟缺包在线检测装置，其特征在于：所述的γ射线放射源为点状源或线状源，放射源的数量为单源或多源，放射核素为²⁴¹Am。

11.  根据权利要求1所述的条烟缺包在线检测装置，其特征在于：所述的接收装置具有一与所检测条烟的尺寸相匹配的窗口。

12.  根据权利要求11所述的条烟缺包在线检测装置，其特征在于：所述的接收装置的窗口的宽度为被检测条烟的宽度的1/2-1/3。

13.  一种条烟缺包在线检测方法，其通过条烟在线检测装置进行检测，该装置包括一用于采集信号的传感器和一个用于处理信号的二次仪表，所述的传感器包括至少一个γ射线放射源、以及与所述放射源对应的接收放射源射线信号的接收装置，所述的接收装置与用于处理接收信号的二次仪表连接，γ射线放射源和射线接收装置分布在条烟输送带的两侧或上下：其检测步骤如下：
A、首先系统初始化；
B、判断条烟是否进入照射区，如果是，进行下一步，如果否进入E步骤；
C、气缸的电机收到推动条烟的同步信号后，条烟进入检测区，传感器采集信号并输送给二次仪表，进行信号处理。
D、二次仪表根据缺包所设定的门限判断条烟是否缺包，如果是，发出剔除信号给剔除装置，如果否，继续下面的步骤；
E、等待下一条烟的同步推动信号，返回C步骤。

条烟缺包在线检测装置及其检测方法
技术领域
本发明涉及一种检测装置，特别是一种采用γ射线检测条烟缺包在线检测装置及其检测方法。
背景技术
现代卷烟生产企业，在将包烟装成条烟的生产过程中，一般为自动化流水作业，条烟封装后人工无法检查条烟是否缺包，然而，缺包现象时有发生，缺包条烟投入市场，展转到用户手中，常常引发索赔、退货等纠纷。这种情况的发生，直接影响了卷烟企业的声誉和营销。
为避免此种情况的发生，长期以来，众多企业一直在寻求一种在线检测的方法，多数卷烟生产厂采用电子秤对条烟称重，以条烟重量的大小来判断条内是否缺包，由于压力传感器性能不稳定，不可避免造成漏检、误检。
CN2178215A公开了一种涡流感应式条烟缺包检测器，条烟位于涡流感应式缺包检测器外壳下方，固定于缺包检测器外壳上的涡流感应式电子开关与条盒烟内烟包相互对应，利用检测烟包内铝箔存在与否，来改变涡流感应式电子开关状态，达到检测烟条盒内是否缺包的目的。然而其仍存在漏检和错检的情况。
CN2331956A公开了一种GD卷烟包装机缺包检测装置的结构，由光电检测传感头1、步进送烟转塔7、光电信号处理控制器2、输出继电器3、蜂鸣器5和输出装置6等部分构成；光电检测传感头1位于包装机步进送烟转塔7的出料口通道上。当转塔的香烟通道缺烟时，光电检测装置就会发出信号停车报警，或控制P C机4自动排烟。然而，上述检测装置只能放置在条烟打包之前，无法对成品条烟进行检测。
发明内容
本发明的目的是要提出一种条烟缺包在线检测装置，该装置利用γ射线穿过卷烟衰减的特性而制成，其能够克服现有的在线检测装置精度低，错判率高的问题。
本发明的又一目的是提供一种条烟缺包在线检测装置，该装置在线检测时，使包装物能够准确地停止于检测装置的检测位置，从而得到精确的检测精度。
本发明的再一目的是提供一种条烟缺包在线检测装置，该检测装置能够自动剔除缺包的条烟。
本发明的另一目的是提供一种条烟缺包在线检测装置，其具有一种改进的电离室，使之能够达到时间常数小、抗震性能强、检测性能稳定。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种条烟缺包在线检测装置，其包括一用于采集信号的传感器和一个用于处理信号、并发出判断信息的二次仪表，所述传感器与二次仪表之间连接，所述的传感器包括至少一个γ射线放射源、以及与所述放射源对应的接收放射源射线信号的接收装置，所述的接收装置与用于处理接收信号的二次仪表连接，γ射线放射源和射线接收装置分布在条烟输送带的两侧或上下。
为了使条烟在输送至检测装置位置时，能够停留在放射源与接收装置之间的检测位置，进而进行检测，在输送带的上方、位于所述的γ射线放射源和射线接收装置之间设有一使条烟准确停止在检测位置的限位装置。
所述的限位装置为摩擦阻尼限位装置，其包括一固定于输送带上方的横梁，以及设于横梁上的摩擦阻尼件，所述的摩擦阻尼件为毛刷或橡胶轮；或者，所述的限位装置为电控限位装置，其包括一用于感应条烟接近的电感式接近开关，至少一个可伸缩的限位杆与一电动气缸相连，所述的电感式接近开关接设在检测装置的进口侧并连接二次仪表。
所述的γ射线接收装置为电离室或闪烁体探头或光电倍增管或正比计数管。
当选用电离室时，本发明采用高稳定端面电离室，克服了现有技术中采用线性电极和叶片电极的电离室震动大，使信号波动大，影响检测性能等缺陷。
为了提高检测性能，所述的电离室采用以下结构：其包括一充有惰性气体的密闭壳体、一设于壳体端面的入射窗、电极系统以及熔封绝缘子引出端，相对的一端设有封盖，在外壳内设有电极系统，该电极系统包括一收集极，在封盖上设有绝缘子，该电极系统还包括高压极，封盖的内部固定有绝缘座，该高压极和收集极紧固在绝缘座上。且所述的高压极、收集极呈环状地设于所述绝缘座上。
所述的γ射线探测器为柱状或杯状。
当通过检测装置检测到缺包时，为了减少人工剔除缺包条烟的繁杂工作，在所述的检测装置还包括一将缺包条烟剔除的剔除装置，所述的剔除装置设在检测装置的出口侧。
所述的条烟剔除装置为下面结构中的一种：所述剔除装置包括一剔除杆、一与所述的剔除杆连接的气缸，所述的气缸地电磁阀与所述的二次仪表连接；
所述的剔除装置包括一翻板，所述的翻板检测装置出口侧并与输送带在同一平面内，该翻板连接一转角气缸，所述的气缸的电磁阀连接于二次仪表。
所述的γ射线放射源为点状源或线状源，放射源的数量为单源或多源，放射核素为²⁴¹Am。
所述的接收装置具有一与所检测条烟的尺寸相匹配的窗口。
最好，所述的接收装置的窗口的宽度为被检测条烟的宽度的1/2-1/3。
本发明还提供一种条烟缺包检测方法，其步骤如下：
A、首先系统初始化；
B、判断条烟是否进入照射区，如果是，进行下一步，如果否进入E步骤；
C、气缸的电机收到推动条烟的同步信号后，条烟进入检测区，传感器采集信号并输送给二次仪表，进行信号处理；
D、二次仪表根据缺包所设定的门限判断条烟是否缺包，如果是，发出剔除信号给剔除装置，如果否，继续下面的步骤；
E、等待下一条烟的同步推动信号，返回C步骤。
采用上述技术方案，放射源发出的γ射线穿过条烟衰减后，进入接收装置经放大输送给二次仪表，经过二次仪表判断，并输出缺包信号。
本发明的主要优点是：检测分辨率高，杜绝了错判和漏判。
本发明的要点是提出一种条烟缺包在线检测装置，该装置采用了γ射线源和γ射线检测器组成一个探测系统，该探测系统(二次仪表)承担着条烟缺包的检测。
本发明所述的γ射线放射源和γ射线探测器对应分布在条烟输送带的两侧时，γ射线源可为点状源或线状源。若为点状源时，可为单源或双源，γ射线探测器形状为杯形，在检测条烟时，输送带载着横卧的条烟运行，当条烟在γ射线源和γ射线接收装置(或γ射线称探测器)之间通过时，γ射线从条烟的一端穿过条烟经衰减后到达γ射线探测器，经过二次仪表处理完成检测。当γ射线源和γ射线探测器对应分布在条烟输送带的上下时，γ射线源可为点状源和线状源，若为点源时可用单源或多个源，γ射线探测器为柱状其长度大于条烟的长度，当检测条烟时，输送带载着横卧的条烟，在γ射线源和γ射线探测器之间通过，γ射线由条烟的上部穿过条烟到达γ射线探测器，经二次仪表处理完成检测。
图1为本发明所述检测装置的实施例一的结构示意图；
图2为本发明所述检测装置的实施例二的结构示意图；
图3为本发明所述检测装置的检测方法控制流程图；
为了进一步说明本发明所述的检测装置，下面参照附图并结合实施例进行具体描述。
本发明条烟缺包在线检测装置，装置中的γ射线源稳定地射出γ射线，当条烟在γ射线源和γ射线探测器之间通过时，由于条烟的遮挡，γ射线发生衰减后到达γ射线探测器，探测器此时输出的信号遵循严格的物理关系而减弱，如果条烟中缺包则条烟对γ射线的遮挡程度要小，γ射线衰减的程度也小，探测器输出的信号也因之不同，这些不同的信号经二次仪表处理即可准确无误的判断条烟中是否缺包，并发出信号报警。所述的二次仪表即为包括微机的信号处理系统，用于核子秤中的信号处理系统。图1为布设在输送带两侧的结构示意图，γ射线源1和γ射线探测器3，装在传感器支架2上，位于输送带5的两侧，输送带载着卧放的条烟6，从γ射线源1和γ探测器3之间通过时，γ射线源射出的γ射线束7穿过条烟6，到达γ射线探测器3，实现γ射线对条烟检测，如果条烟缺包，则γ探测器发出的信号经二次仪表4处理就会很清楚地反应出来，并发出警报将缺包的条烟剔除。
实施例一，参见图1，图中展示了一种条烟缺包在线检测装置，其包括一用于采集信号的传感器和一个用于处理信号的二次仪表4，所述的传感器包括至少一个γ射线放射源1、以及与所述放射源1对应的接收放射源射线信号的接收装置3，本实施例照所述的接收装置与用于处理接收信号的二次仪表连接，γ射线放射源和射线接收装置分布在条烟输送带的两侧或上下；所述的接收装置具有一与所检测条烟的尺寸相匹配的窗口。该窗口的宽度为被检测条烟的宽度的1/2-1/3。
实施例二，参见图2，图2为本发明传感器布设在输送带上下的单源结构示意图，γ射线源1位于输送带5之上，γ射线探测器3位于输送带5之下，两者相对应。γ射线源所开的准直孔使射线束7射向γ射线探测器。当输送带5载着卧放着的条烟6从γ射线源1和γ射线探测器3之间通过时，γ射线束7对条烟6进行探测，经过二次仪表4处理后可准确地判断条烟中否缺包，对缺包的条烟发出报警并通过剔除装置(图中未示)剔除。所述的接收装置具有一与所检测条烟的尺寸相匹配的窗口。该窗口的宽度为被检测条烟的宽度的1/2-1/3。
在输送带的上方、位于所述的γ射线放射源和射线接收装置之间设有一使条烟准确停止在检测位置的限位装置。该限位装置为摩擦阻尼限位装置，其包括一固定于输送带上方的横梁，以及设于横梁上的摩擦阻尼件，所述的摩擦阻尼件为毛刷或橡胶轮。
所述的限位装置还可以是电控限位装置，其包括一用于感应条烟接近的电感式接近开关，至少一个可伸缩的限位杆与一电动气缸相连，所述的感应器接设在检测装置的进口侧并连接于二次仪表。
所述的γ射线接收装置为电离室或闪烁体探头或光电倍增管或正比计数管。所述的电离室的结构包括一充有惰性气体的密闭壳体、一设于壳体端面的入射窗、电极系统以及熔封绝缘子引出端，所述壳体的底部内、邻所述绝缘子设有一绝缘座，所述的高压极、收集极呈环状地设于所述绝缘座上。
所述探测器为柱状或杯状。
所述的检测装置还包括一将缺包条烟剔除的剔除装置，所述的剔除装置设在检测装置的出口侧。所述的条烟剔除装置为下面结构中的一种：
所述剔除装置包括一剔除杆、一与所述的剔除杆连接的气缸，所述的气缸的电磁控制阀与所述的二次仪表连接；
所述的剔除装置包括一翻板，所述的翻板检测装置出口侧并与输送带在同一平面内，该翻板连接一转角气缸，所述的气缸的电磁阀连接于二次仪表。
所述的γ射线放射源为点状源或线状源，放射源的数量为单源或多源，放射核素为²⁴¹Am。
本发明的附图仅仅是举的一些例子，其保护的范围不限于附图所示，所有在附图基础上的改动都涉及本发明。