专利名称：烟箱缺条、烟条缺包微波检测方法
技术领域：
本发明涉及一种微波检测技术。
背景技术：
中国专利申请号03102987.6公开了一种“检测和剔除烟草流水线上异物的方法”，在这种检测和剔除异物的方法中，首先，烟草流前进通过一准备区域，在该区域，烟草流被卷成一连续的带状烟草填料，然后，通过一制烟工位，在该工位，填料用来被制成连续的卷烟条，最后，通过一割刀装置，它将卷烟条分割成一根根烟卷；前进的流水线被引导到通过检测装置的一给定点，并暴露在微波频率的电磁辐射中，电磁辐射以这样的方式发射和接收产生反映沿烟草流中的任何水分含量的变化的输出信号，这种水分含量的变化是由含有的异物引起的，并与对应于单个可识别烟卷的烟草流的给定部分相关连。
目前，烟箱缺条或烟条缺包检测一般都是采用称重法和核子法。称重法测量稳定性差，当每包烟自重波动较大时，这种方法失效。核子法能满足检测要求，但有微量核辐射。

发明内容
本发明的目的是克服现有技术的弱点，提供一种无核辐射、检测稳定性好，可靠性高的无接触式烟箱缺条、烟条缺包微波检测方法。
本发明所述的烟箱缺条、烟条缺包微波检测方法由以下步骤组成一、先用微波辐射标准烟箱或烟条，获得标准数据存入计算机；二、用微波向烟箱或烟条辐射，同步检测沿水平方向的反射场分量；三、用微波实时扫描烟箱或烟条，获得的实时数据与标准烟箱或烟条比较；四、经查表处理后获得烟箱内条的分布图像或烟条内包的分布图像。
上述方法中所述的烟箱或烟条中的烟是用锡箔纸包装或包装层上镀有金属膜的烟；步骤二中所说的微波向烟箱或烟条辐射，是指微波以大于0°小于90°斜入射，尤其以30°-60°为最佳，与发射天线和接收天线的类型无关；微波发射器顺序同步扫描烟箱或烟条的不同位置；步骤一所说的用微波辐射标准烟箱或烟条而获得标准数据，不同大小的烟箱或烟条标准数据不同；步骤三所说的用微波实时扫描烟箱或烟条而获得的实时数据，必须经过去除噪声和干扰处理，本领域中，常用的方法为滤波。
本发明的原理为用微波辐照烟箱或烟条，通过检测反射波而获知烟箱内条的分布图像或烟条内包的分布图像，从而实现烟箱缺条或烟条缺包微波检测方法。
由电磁场理论知，当微波对理想导体斜入时，区域(1)中的入射场为图1所示E→i=e→yEioe-jk→1·r→]]>=e→yEioe-jk1(xsinθi+zcosθi)]]>H→i=1η1K^i×E→i=1η1K^i×E→i]]>K^i=e→xsinθi+e→zcosθi]]>H→i=(-e→xcosθi+e→zsinθi)Eioη1e-jK1(xsinθi+zcosθi)]]>区域(1)中的反射场为K→r=e→xsinθr-e→zcosθr]]>E→r=e→yEroe-jK→r·r→]]>=e→yEroe-jK1(xsinθr-zcosθr)]]>H→r=1η1K^r×E→r]]>=(e→xcosθr+e→zsinθr)Eroη1e-jK1(xsinθr-zcosθr)]]>区域(1)中的合成场为Ey=Eio(e-jK1zcosθi-ejK1zcosθi)e-jK1xsinθi]]>=-2jEiosin(K1zcosθi)e-jK1xsinθi]]>Hx=-Eioη1cosθi(e-jK1zcosθi+ejK1zcosθi)e-jK1xsinθi]]>=-2Eioη1cosθicos(K1zcosθi)e-jK1xsinθi]]>Hz=-Eioη1sinθi(e-jK1zcosθi+ejK1zcosθi)e-jK1xsinθi]]>=-j2Eioη1sinθisin(K1zcosθi)e-jK1xsinθi]]>
区域(1)中合成场 方向是驻波，Ez每隔 交替出现波节和波腹点；区域(1)中合成场 方向是行波，沿 方向有实功率流，故通过检测 方向的行波可获知烟箱内条的分布图像或烟条内包的分布图像缺条或缺包时， 方向行波最小，不缺条或缺包时， 方向行波最大。
实验结果如下在图2所示的实验条件下，微波频率17.5GHz，功率50mw，喇叭开口尺寸30×40，缺条时，通过检测器检测的电压为0～20mv，不缺条时为200mv左右。与理论结果一致。
根据上面的方法，本专业的普通技术人员就可以实施本发明技术，实现发明目的。
本发明为微波技术在烟箱缺条或烟条缺包检测上的应用，具体是基于电磁波能穿透纸箱，遇到条内锡箔纸引起反射，通过检测反射波而获知烟箱内条的分布图像或烟条内包的分布图像，从而实现烟箱缺条或烟条缺包微波检测。本发明与称重法比较，测量稳定性好，可靠性高，适用范围广；与核子法比较，无核辐射，调试检修方便。


图1为平面波对理想导体的垂直极化斜入射及其坐标系。
图2为本发明提供的静态实验条件。
图3为实施例中的系统框图。
图4为实施例中的微波辐射与接收示意图。
图5为实施例中的电路方框图。
具体实施例方式
本发明方法步骤如下如图3所示，发射天线3以45°向烟箱或烟条1发射微波，接收天线2以同样角度同步接收烟箱或烟条1反射的微波，发射微波经检测器5整流、放大、A/D转换后送入计算机系统6(扫描电路控制微波扫描烟箱或烟条的不同位置)。当计算机系统6控制发射器4顺序扫描烟箱或烟条时，计算机系统获得了烟箱内条的分布图像或烟条内包的分布图像，与标准烟箱或烟条(未缺条或缺包)比较，即可实现烟箱缺条或烟条缺包微波检测。
见图4和图5，发射喇叭天线T1～T5和接受喇叭天线R1～R5组与水平面垂直，每组(Ti、Ri)喇叭天线快速分时扫描烟箱内i层(i＝1～5)烟条的分布图像，当烟箱沿传送带移动时，可获得烟箱内烟条的分布图像。图4仅给出了烟箱右边的喇叭天线阵的安装位置，左边同样对称安装5组喇叭天线，喇叭天线开口尺寸为30×40。
以上实施例仅对发明做进一步的说明，而本发明的范围不受所举实施例的局限。
权利要求
1.一种烟箱缺条、烟条缺包微波检测方法，其特征在于由以下步骤组成一、先用微波辐射标准烟箱或烟条，获得标准数据存入计算机；二、用微波向烟箱或烟条辐射，同步检测沿水平方向的反射场分量；三、用微波实时扫描烟箱或烟条，获得的实时数据与标准烟箱或烟条比较；四、经查表处理后获得烟箱内条的分布图像或烟条内包的分布图像。
2.按照权利要求1所述的微波检测方法，其特征在于所述的烟箱或烟条中的烟是用锡箔纸包装或包装层上镀有金属膜的烟。
3.按照权利要求1所述的微波检测方法，其特征在于步骤(二)中所述的微波向烟箱或烟条辐射，其辐射角度为大于0°小于90°。
4.按照权利要求1所述的微波检测方法，其特征在于步骤(三)中所述的微波实时扫描烟箱或烟条是用微波发射器顺序同步扫描烟箱或烟条的不同位置。
5.按照权利要求1所述的微波检测方法，其特征在于步骤(三)中所述的用微波实时扫描烟箱或烟条而获得的实时数据，必须经过去除噪声和干扰处理。
6.按照权利要求1所述的微波检测方法，其特征在于步骤(二)中所述的微波向烟箱或烟条辐射，其辐射角度为30°-60°。
全文摘要
本发明涉及一种微波检测技术。本发明所述的烟箱缺条、烟条缺包微波检测方法由以下步骤组成一、先用微波辐射标准烟箱或烟条，获得标准数据存入计算机；二、用微波向烟箱或烟条辐射，同步检测沿水平方向的反射场分量；三、用微波实时扫描烟箱或烟条，获得的实时数据与标准烟箱或烟条比较；四、经查表处理后获得烟箱内条的分布图像或烟条内包的分布图像。本发明为微波技术在烟箱缺条或烟条缺包检测上的应用，本发明测量稳定性好，可靠性高，适用范围广；无核辐射，调试检修方便。
文档编号G01N22/00GK1704755SQ200410022718
公开日2005年12月7日 申请日期2004年6月3日 优先权日2004年6月3日
发明者黄铭, 王威廉, 金云英, 徐信荣, 王帆, 邱光普, 陈秋水, 左国松, 李艳林 申请人:云南昆船电子设备有限公司