一种烟草物料厚度测量装置及其检测方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114858049A(43)申请公布日2022.08.05(21)申请号202210591931.8(22)申请日2022.05.27(71)申请人江西中烟工业有限责任公司地址330000江西省南昌市高新开发区京东大道201号金圣工业科技园(72)发明人许冰洋杨俊杰张军万宇超欧阳敏邓晓云钟智敏沈鹏宇胡荣辉刘赐德赖建鸿钟宇生周琴廖英平(51)Int.Cl.G01B7/06(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称一种烟草物料厚度测量装置及其检测方法(57)摘要本发明公开了一种烟草物料厚度测量装置及其检测方法，其包括电阻应变传感器、等强度弹性梁(3)、半球形压头(4)、物料压板(5)、烟草物料(6)、物料载板(7)、气缸(8)、外接电源、A/D转换器、全桥测量电路、控制系统，其特征在于：电阻应变传感器分别粘贴在等强度弹性梁上下表面，半球形压头固定设置于等强度弹性梁悬臂端的下表面，物料压板设置于半球形压头下方，物料载板设置于物料压板下方，物料压板与物料载板之间设置有烟草物料，气缸连接在等强度弹性梁的下表面。本发明的烟草物料厚度测量装置具有测量误差小、检测效率高的优点，能够显著地提高卷烟生产检测自动化水平和检测效率。CN114858049ACN114858049A权利要求书1/2页1.一种烟草物料厚度测量装置，其包括第一电阻应变传感器(1)、第二电阻应变传感器(2)、等强度弹性梁(3)、半球形压头(4)、物料压板(5)、烟草物料(6)、物料载板(7)、气缸(8)、外接电源、A/D转换器、全桥测量电路、控制系统，其特征在于：第一电阻应变传感器、第二电阻应变传感器分别粘贴在等强度弹性梁上、下表面，半球形压头固定设置于等强度弹性梁悬臂端的下表面，物料压板设置于半球形压头下方，物料载板设置于物料压板下方，物料压板与物料载板之间设置有烟草物料，气缸连接在等强度弹性梁的下表面，且气缸的活塞杆(81)端与等强度弹性梁的下表面铰接，气缸的另一端与基座铰接，气缸设置于第一电阻应变传感器与半球形压头之间且更靠近第一电阻应变传感器设置，第一电阻应变传感器、第二电阻应变传感器、全桥测量电路、A/D转换器均与外接电源连接，A/D转换器用于对输出电压信号进行转换。2.如权利要求1所述的一种烟草物料厚度测量装置，其特征在于，将烟草物料(6)放置于物料载板上，气缸(8)下拉等强度弹性梁，等强度弹性梁(3)悬臂端点处半球形压头向下移动，压在物料压板上，将烟草物料压平，同时第一电阻应变传感器、第二电阻应变传感器及全桥测量电路工作输出应变值ε，进而得出烟草物料厚度H；烟草物料厚度测量装置为通过电阻应变传感器将烟草物料厚度信息转换为电信号，然后将电信号转换为数字信号输出，从而实现烟草物料厚度的准确测量；电阻应变传感器有4个，分别粘贴在等强度弹性梁的上、下表面，在等强度弹性梁受拉变形时，电阻应变传感器中的敏感栅一同变形，使其电阻发生变化，在全桥测量电路中将电阻变化转变为电压变化。3.如权利要求2所述的一种烟草物料厚度测量装置，其特征在于，所述气缸(8)其在设定载荷下拉动等强度弹性梁弯曲移动，设定载荷通过控制系统输入/设定；物料载板(7)与半球形压头(4)之间距离为L1，L1大小范围设置为20～50mm；物料压板(5)其厚度为L2，L2为5～10mm；气缸工作压力范围为0.1～1Mpa，在进行烟草物料厚度测量时，根据物料特性设置工作压力大小，保证压平物料的同时防止其变形过大，影响测量准确性。4.如权利要求3所述的一种烟草物料厚度测量装置，其特征在于，所述气缸(8)的活塞杆(81)的行程由两级位移组成，第一位移(S1)大于第二位移(S2)，且第一位移内活塞杆的移动速度大于第二位移内活塞杆的移动速度。5.如权利要求4所述的一种烟草物料厚度测量装置的检测方法，其特征在于，其包括以下步骤：步骤(1)：获取烟草物料(6)特征，并根据烟草物料特征设定气缸(8)的工作压力；步骤(2)：将烟草物料放置在物料载板(7)上，盖上物料压板(5)，通过控制系统给气缸输出适合于将该次被测量的烟草物料压平的压力，气缸在设定压力下拉动等强度弹性梁(3)弯曲移动，半球形压头(4)随着等强度弹性梁端点处移动，在设定载荷作用下半球形压头压在物料压板上，将待测烟草物料压平；步骤(3)：粘贴在等强度弹性梁上表面的两个电阻应变传感器受拉，及粘贴在等强度弹性梁下表面相对应位置的两个电阻应变传感器受压，其电阻值也分别发生变化，四个电阻应变传感器均连接全桥测量电路，全桥测量电路输出电压全桥测量电路输出应变值ε，可计算出半球形压头位移量L3，根据物料压板厚度L2及物料载板与半球2CN114858049A权利要求书2/2页形压头之间距离L1，