专利名称：一种卷烟燃吸温度分布检测部件的制作装置的利记博彩app
技术领域：
本发明属于卷烟燃吸指标检测技术领域，具体涉及一种卷烟燃吸温度分布检测部 件的制作装置。
背景技术：
卷烟燃吸温度分布是影响卷烟烟气化学形成的重要因素，是反映烟草发生何种种 类和程度化学反应和物理过程的重要指标，是反映卷烟品质最重要的参数之一，同时也是 反映卷烟材料、添加剂、吸食环境等对感官质量影响的重要指标之一。测定卷烟燃吸过程中 温度分布对研究卷烟烟气气溶胶的形成、传递以及最终烟气的组成都具有重要意义。国外 此类工作开展较早，英美烟草公司R. R. Baker测绘出燃烧的卷烟在阴燃和抽吸时的温度分 布，国内主要是郑州烟草研究院李斌、江威等、上海烟草公司郑赛晶等利用微细热电偶检测 得到燃烧过程中温度分布。并分析了燃烧温度与气相温度的关系。目前在卷烟燃吸过程温 度场测试方面，尚没有商业化的测试仪器。通过文献调研，用于测定卷烟燃烧温度的方法可 分为两种第一，接触式测温，即通过温度传感器与数据采集系统以及对数据的后处理联合 测试。第二，非接触式测温，通过红外热成像仪对卷烟燃烧锥温度场进行测试。两种方法所 测试的内容是相互补充的，第一种方法是测试卷烟燃吸过程中内部气相温度，而第二种方 法是依据物质自身辐射的红外能量来测量，只能测试卷烟燃烧锥表面温度，不能直接测量 内部温度。由于第一种方法在实施过程中需要用到数支(> 6)较细的温度传感器，即微细 热电偶或是微细的光导纤维，所以在实验中人为或环境的微小波动会引起温度传感器位置 的波动，造成测试数据的偏差。基于这两种检测方法，前人做了大量的研究工作，形成了一些研究用的检测装置 和方法。英美烟草公司R. R. Baker (nature, 1974)利用多支石英管隔离钼铑与钼形成热电 偶与微细的光导纤维(< Φ0.5πιπι)检测了卷烟燃吸中的温度分布，这为卷烟燃吸过程中内 部温度分布的测定确定了基本的方法。在应用时的主要不足是由于使用的温度传感器过于 微细(< Φ0. 5mm)，操作时容易造成石英管和感温焊点的断裂。同时对测量位置的准确判 断造成相当大的困难，因此该方法仅在实验室中使用，而不利于作为常规检测和检测方法 的商品化。由云南瑞升烟草技术有限公司申请的发明专利(2006100010926.4)和上海烟 草(集团)公司的实用新型O00420114253.3)开发了一种用于卷烟燃吸过程温度的检 测元器件(即微细热电偶)，其制作的技术方案为采用钼丝与钼铑合金丝，其中绝缘材 料采用石英毛细管。优点为耐高温，性能稳定，不易氧化等。此类传感器的发明为检测卷 烟燃吸温度提供的基本元器件，是检测温度时传感器选择时的方案之一。同时发明专利 (2006100010926. 4)中介绍了如何将薄膜绝缘感温探头应用于测定卷烟燃吸中内部动态温 度，即燃烧温度的测量，其主要描述为感温探头的信号端输入到温度捕集器的模数转换电 路的输入端组，输出信号进入数字信号处理器进行信号处理，再经模数转换电路传输到控制计算器。该发明的优点为能够动态的将燃烧温度动态采集。同时未能明确的内容是如何 将多支热电偶插入检测位，精度多少以及数据是否为同时采集等技术内容，即从实施例用 可以看出，测试装置中无定位信息，仅说明插入深度为卷烟圆周半径，如何定位，定位精度 是多少，数采是否同时或近似同时等信息。如果需要测试卷烟燃吸过程中的温度分布，则需要测量卷烟在燃吸过程中不同位 置，即不同的轴向位置和不同的径向位置的温度信息。不同的轴向位置可以通过设置多个 温度传感器(即热电偶)来得到实现；不同的径向位置可以通过检测不同插入深度的相同 卷烟来实现。上海烟草(集团)公司的实用新型O00420114252.9)研制了一种卷烟测温 夹持装置，该装置包括固定板、主支架、滑轨和端盖，所述主支架套在吸烟机夹持器上，主支 架的上面开有一道截面为T形的狭长缺口，所述滑轨嵌在T形缺口中与主支架滑动配合，滑 动上有若干沿垂直方向的细小通孔，所述端盖装在主支架的前端，端盖上有一个圆孔，圆孔 的直径与卷烟的直径相同，所述固定板固定在滑轨的上方。本实用新型的夹持装置直接固 定在吸烟机上，安装方便；滑轨上的细小通孔用来夹持细小的测温探头，并能保证测温探头 间隔一定的距离垂直插入卷烟中；滑轨可以前后滑动，便于调节测温探头的插入位置。该 专利主要优点是通过上滑道的灵活设置，方便的确定卷烟测量时的轴向位置(位移)，不足 之处，一是端盖上的圆孔(与卷烟的直径相同)和与之连接的弧形槽离燃吸中的卷烟过近， 能够影响卷烟燃吸过程中空气在卷烟周围的自然对流(即空气的扩散、侧流烟气的扩散及 滤嘴处的通风作用等)；二是未能体现对径向位置的准确定位(即热电偶的插入深度)。郑 州烟草研究院的实用新型O00520143744. 5)研制了一种卷烟气相温度场测量用微细热电 偶夹持装置。其装置包括底板和固定在底板上的立柱，立柱上端设置有滑道板，多支热电偶 等距固定在该滑道板上且可以上下移动，轴向与径向定位后(卡尺定位)，可固定于滑道板 上。该专利的主要优点是较好的保证了热电偶在测温过程中位置的稳定；可以满足温度场 测试中对热电偶在卷烟中放置不同测温点的准确定位放置的要求。不足之处，一是插入深 度卡尺检测准确度不高，为使其不影响卷烟燃吸过程中空气在卷烟周围的自然对流，热电 偶的较长距离，易造成感温部位的等间距位置的偏移，造成检测的人为偏差；二是滤嘴部分 的卡槽易对滤嘴处的通风作用产生影响。由于卷烟燃吸中温度分布的检测是在吸烟机上进行，测温装置与各种形式的吸烟 机如何匹配的问题，在相关文献与专利说明方面未见报道。综上所述，前人开发的种种方法，由于各种原因，仍然停留在实验室专业人员研究 阶段，限制了该项检测指标在更广泛的范围内进行应用。其需要解决的关键技术内容为 1、测试卷烟的热电偶的轴向与径向的定位(位置检测精度应大于0. Imm) ；2、热电偶的插入 不能或较小影响卷烟燃吸过程中空气在卷烟周围的自然对流；3、热电偶在插入过程中无伤 害，无变形；4、热电偶夹持装置应能够与各种类型的吸烟机较好匹配；5、热电偶插入卷烟 中是均采用人工单根依次插入的方法，人为影响因素较大。本发明针对以上分析得到的需 要解决的关键技术问题，提供了一种自动化程度较高的卷烟燃吸温度分布检测部件的制作 装置及自动控制方法。
发明内容
本发明针对以上分析得到的需要解决的关键技术问题，提供一种卷烟燃吸温度分布检测部件的制作装置，以满足研究者和质量检测人员检测卷烟燃吸过程中温度分布的需要。本发明的目的是通过以下技术方案来实现的卷烟燃吸温度分布检测部件的制作 装置，包括温度传感器自动进位装置、温度传感器进位深入限位装置、卷烟夹持装置组合而 成，各装置之间通过自动控制系统相互连接；所述温度传感器自动进位装置包括预打孔针器组、设置在针器组上方云台上的温 度传感器组、预打孔针器组与温度传感器组插入执行元件和自动切换元件、吸烟机配合插 件与温度传感器连接部件、物体感应元件、物体感应锁紧元件组成；所述温度传感器进位深度限位装置包括限位单元云台、螺旋测微器、设置在限位 单元云台上的位移固定挡块和卷烟扶持器、联动负压锁紧机构、整体位置调整部件组成；所述与吸烟机匹配的卷烟夹持装置包括夹持单元云台、插装在单元云台上的配合 插件、横向纵向螺旋测微器、物体感应元件、动作执行元件组成，夹持单元云台通过横向纵 向螺旋测微器移动位置。本发明的工作步骤是首先将吸烟机的配合插件从吸烟机中取下，在配合插件上 放置被测卷烟后，一同放置于卷烟夹持装置中，夹持装置自动感应到此插件后，自动锁紧插 件，同时联动限位装置，将卷烟锁紧固定；按键启动温度传感器自动进位装置，其装置中的 预打孔针器组开始工作，在卷烟设定位置打入被测卷烟半径深入的导向孔；将温度传感器 放置于进位装置上固定；按键启动插入温度传感器，将温度传感器定位插入卷烟烟支中； 将吸烟机配合插件(包括已经插入温度传感器烟支)与温度传感器进行连接；控制退出夹 持器的制作程序，将连接好的吸烟机配合插件、温度传感器与被测卷烟一起转移安装至吸 烟机。本发明中所述卷烟夹持装置包括针对个性化的吸烟机设置的配合插件(与吸烟 机匹配)、横纵两螺旋测微器和物体感应锁紧装置等组成。该装置的工作过程可描述为，在 控制程序的指导下，将吸烟机的配合插件取下，在配合插件上放置被测卷烟后，一同放置于 该装置中，该装置的物体感应锁紧装置感应到此插件后，自动锁紧该插件，在控制程序的指 导下，完成预打孔、定位，温度传感器组定量插入等步骤后，将吸烟机配合插件与温度传感 器连接部件连接，松开该装置对吸烟机配合插件的锁紧，该装置的工作过程结束。本发明中所述温度传感器组进位深入限位装置包括螺旋测微器、位移固定挡块、 卷烟扶持器及联动负压锁紧装置以及整体位置调整部件等组成，其中扶持器可根据被测卷 烟直径调整扶持器的种类(目的为适应不同直径的被测卷烟)，即通过调整可以检测细支 烟，正常卷烟以及雪茄烟等种类的卷烟样品。该装置的工作过程可描述为，在控制程序的指 导下，将配合插件与被测卷烟一同放置于卷烟夹持装置中，夹持装置自动感应到此插件后， 自动启动夹持装置中的锁紧插件，同时联动温度传感器组进位深入限位装置中的卷烟扶持 器的联动负压锁紧装置，将被测卷烟固定，紧贴于扶持器上，当导向针孔完成后，旋转螺旋 测微器旋钮，定量移动(位移精度为0.01mm)位移固定挡块(即设置温度传感器的插入深 度)，该装置的工作过程结束。本发明中所述卷烟燃吸温度分布检测用温度传感器自动进位装置包括预打孔针 器组装置(包括6 10支针器，等间距排列)、温度传感器组(包括6 10支温度传感 器，等间距排列)、预打孔针器与温度传感器组自动切换装置、吸烟机配合插件与温度传感器连接部件和物体感应锁紧装置等组成。该装置的工作过程可描述为在控制程序的指导 下，启动该装置后，首先预打孔针器组装置开始工作，在卷烟设定位置打入被测卷烟半径深 入的导向孔，然后装入吸烟机配合插件与温度传感器连接部件，物体感应锁紧装置将感应 到该部件的存在，将其锁紧；将温度传感器组按照设定温度传感器进位深入限位装置的限 位装入吸烟机配合插件与温度传感器连接部件，而后预打孔针器与温度传感器组自动切换 装置启动，将温度传感器组插入被测卷烟中，固定吸烟机配合插件与温度传感器连接部件， 该装置的工作过程结束。其中，在控制程序的指导下，预打孔针器组装置可被选择不参与工 作，而温度传感器组可以在定位后，直接插入被测卷烟中，即温度传感器组在控制程序的指 导下可独立完成对被测卷烟的定位插入。本发明中所述温度分布检测部件制作的自动控制系统通过操作面板、PLC、电磁 阀、气缸及感应元件组合实现。其工作过程可描述为首先对温度分布检测部件的制作通 过PLC编制控制程序；其次操作面板执行控制程序，控制程序控制电磁阀驱动气缸实现需 要执行的动作。其中某些特定步骤中感应元件的信号输出给控制程序，控制程序控制电磁 阀驱动气缸实现需要执行的动作。温度传感器自动进位装置中所用的温度传感器组为一体化的温度传感器组，包括 微细温度传感器、固定的金属夹块、补偿导线和多针快插接头等部分组成。是实现方式可描 述为多支微细温度传感器(可以是任意类型的温度传感器，需要满足的要求为微细温度 传感器的外经小于或等于0.5mm，测温范围不低于900°C )；多支温度传感器通过固定的金 属夹块能够等距的将温度传感器固定，其间的距离可根据使用者的需要制作；而后将温度 传感器的末端通过补偿导线软连接出来(其间的连接可以是插接件或是永久性接头)，连 接出的补偿导线固定接入多针快插接头(针脚数量随温度传感器组中传感器数量的变化 而变化，方便与温度采集检测系统分离操作和快速连接。本发明具有如下优点1、实现了卷烟燃吸温度分布检测用检测部件制作的自动化，。2、能够精确控制温度传感器在被测卷烟中的位置，其位置精度为0. 01mm。3、温度传感器组的远距离插入(大于20mm)不影响卷烟燃吸过程中空气在卷烟周 围的自然对流，同时与吸烟机配合插件设计不影响通风滤嘴的吸烟结果。4、温度传感器组的模块化、预打孔和自动的快速插入设计降低了制作过程中对温 度传感器损害，延长温度传感器的使用寿命。5、能够与各种类型的吸烟机较好匹配，同时可以对通过改变卷烟扶持器实现对不 同直径的卷烟实现燃吸温度分布的检测。6、一体化的温度传感器组真正实现了检测过程安装时的即插即用，即保护了微细 温度传感器，也方便了使用者的使用。
图1为卷烟燃吸温度分布检测部件制作装置图。图1中1.操作面板(触摸屏式、键盘式或计算机式)；2.可编程控制器(PLC)； 3. PLC执行单元(气动模式下为电磁阀，电动模式下为伺服驱动单元)；4.动作执行单元 (气缸或步进电机)；5.温度传感器自动进位装置；6.传感器进位深度限位装置；7.卷烟夹持装置(与吸烟机匹配)；8_1 8_5.压缩空气管路或电缆线；9_1 93.电缆线；31.被 测卷烟。图2为卷烟夹持装置(与相应吸烟机匹配)结构轴侧图。图2-A为图2的主视图。图2-B为图2的侧视图。图2-C为图2的俯视图。图2中10_1.云台；11.夹持装置中动作执行元件(气缸或步进电机)；12.联用 式配合插件；12_1.卷烟固定嘴及烟气通道；12_2.联用式捕集器；12_3.剑桥滤片；12_4. 剑桥滤片尾端封盖；13.夹持装置中横向螺旋测微器；14.夹持装置中纵向螺旋测微器； 15.夹持装置中物体感应装置图3为温度传感器组进位深度限位单元结构轴测图。图3-A为图3的主视图。图3-B为图3的侧视图。图3-C为图3的俯视图。图3中10_3云台；16.进位深度限位装置中螺旋测微器；17.位移固定挡块； 18.卷烟扶持器；19.联动负压锁紧装置；20.进位深度限位装置中整体位置调整部件图4为温度传感器自动进位单元轴侧图。图4-A为图4的主视图。图4-B为图4的侧视图。图4-C为图4的俯视图。图4中10_2云台；21.预打孔针器组(包括6 10支针器，等间距排列)；22.温 度传感器组(包括6 10支温度传感器，等间距排列)；23.吸烟机配合插件与温度传感器 连接部件；24.温度传感器进位装置中物体感应装置；25.吸烟机配合插件与温度传感器连 接部件的锁紧执行元件；26_1预打孔针器组和温度传感器组插入执行元件；沈_2预打孔针 器与温度传感器组切换执行元件图5为卷烟燃吸温度分布检测仪用自动制样装置控制原理图。图6为卷烟燃吸温度分布检测仪用自动制样装置的操作面板操作流程7为一体化的温度传感器组示意7中27.微细温度传感器；28.固定的金属夹块；29.补偿导线；30.多针快插 接头图8为卷烟燃吸温度分布检测仪用温度分布检测部件示意图。图8中12.联用式配合插件；23.吸烟机配合插件与温度传感器连接部件；24.温 度传感器进位装置中物体感应装置；31.被测卷烟；32.温度传感器组压板；33.固定螺母
具体实施例方式下面结合附图对本发明做进一步详细说明。本发明卷烟燃吸温度分布检测仪用检测部件制作装置(图1)主要包括卷烟燃吸 温度分布检测仪用卷烟夹持装置(与相应吸烟机匹配)(图2、、卷烟燃吸温度分布检测仪用 温度传感器组进位深入限位装置(图幻、卷烟燃吸温度分布检测仪用温度传感器自动进位装置(图4)和控制硬件(图1)。同时提供一种自动制作卷烟燃吸温度分布检测仪用检测 部件(图8)的方法。各部分之间的连接关系为控制硬件中操作面板1通过电缆9_1于控 制硬件中的PLC连接；PLC通过电缆9_2与PLC执行单元3 (气动模式下为电磁阀，电动模式 下为伺服驱动单元)连接；PLC执行单元3通过气动连接管路或电缆8_1、8_2、8_3、8_4、8_5 分别与卷烟燃吸温度分布检测仪用卷烟夹持装置(与相应吸烟机匹配)(图2、、卷烟燃吸温 度分布检测仪用温度传感器组进位深入限位装置(图幻和卷烟燃吸温度分布检测仪用温 度传感器自动进位装置(图4)等相连。该发明实现的工作过程是在卷烟燃吸温度分布检 测用部件制作控制方法(图5)的指导下，通过操作面板1对测试过程进行操作，操作面板1 可采用触摸屏式控制、机械按键式控制或计算机式控制来实现。首先将吸烟机的联用式配 合插件12从吸烟机中取下，该联用式配合插件12是指该仪器在使用时，需要针对不同类型 的吸烟机制作相对应的配合插件12，市场中常用的吸烟机类型为20通道的直线型吸烟机， 其卷烟在检测时直接插入吸烟机的吸烟部位，本实施方式的说明中是以此吸烟机为具体实 施例进行描述操作过程。该部分如图2所示，该部分包括卷烟固定嘴及烟气通道12_1、联用 式捕集器12_2、剑桥滤片12_3和剑桥滤片尾端封盖12_4组成，该配合插件的关键技术在于 对联用式捕集器12_2的设计，即可针对不同的吸烟机卷烟固定嘴设计相应的配合插件12， 期间各部分的连接是通过紧密卡槽的扣式配合连接。在配合插件12的固定嘴12_1上放置 被测卷烟31后，一同放置于卷烟夹持装置(图2、中，夹持装置中物体感应装置15自动感 应到此配合插件12后，启动夹持装置中动作执行元件11，自动锁紧配合插件，同时联动限 位装置(图幻，启动该装置(图幻中的联动负压锁紧装置19将被测卷烟31利用负压锁紧 固定；在自动制样装置控制系统(图幻的指导下，在操作面板1上按键启动卷烟燃吸温度 分布检测仪用温度传感器自动进位装置(图4)，该装置中的预打孔针器组21开始工作，即 启动预打孔针器组和温度传感器组插入执行元件沈_1，利用预打孔针器组21在卷烟设定 位置打入被测卷烟31半径深度的导向孔，动作结束后，启动预打孔针器与温度传感器组切 换执行元件沈_2 ；将温度传感器组22放置于进位装置(图4)上定位固定(插入深度依据 进位深度限位装置(图幻的设置)；启动自动进位装置(图4)中预打孔针器组和温度传 感器组插入执行元件，将固定好的温度传感器组22插入被测卷烟31 ；将吸烟机配合插 件与温度传感器组连接部件23连接；在自动制样装置控制系统(图幻的指导下，在操作面 板1上按键退出卷烟燃吸温度分布检测用部件制作程序(图幻。将固定在一起的吸烟机配 合插件12、温度传感器组22和其两者间的连接部件23与被测卷烟转移，安装至吸烟机。
所述卷烟燃吸温度分布检测仪用卷烟夹持装置(与相应吸烟机匹配)(图幻包括 云台10_1、针对个性化的吸烟机设置的配合插件12、夹持装置中横向纵向两个螺旋测微器 13和14、物体感应装置15和动作执行元件11等组成。针对个性化的吸烟机设置的配合插 件12需要针对不同类型的吸烟机制作相对应的配合插件12，针对市场中常用的20通道的 直线型吸烟机，如图2所示，该配合插件12包括卷烟固定嘴及烟气通道12_1、联用式捕集器 12_2、剑桥滤片12_3和剑桥滤片尾端封盖12_4组成，该配合插件的关键技术在于对联用式 捕集器122的设计，即可针对不同的吸烟机卷烟固定嘴设计相应的配合插件12。夹持装置 (图2)中横向螺旋测微器13与纵向螺旋测微器14，分别固定在云台10_1上，以此根据被测 卷烟尺寸和设定插入位置调整云台10_1位置，精度在0. 01mm，夹持装置中物体感应装置15 固定安装在云台10_1中方便检测联用式配合插件12是否放入的位置。该装置的工作过程可描述为，在卷烟燃吸温度分布检测用部件制作控制方法(图幻的指导下，通过操作面板 1对测试过程进行操作。首先，根据被测卷烟31的直径，调整该夹持装置(图2、中横向螺 旋测微器13，使云台10_1横向移动，使之满足被测卷烟直径的要求，该云台10_1的横向位 移精度为0. Olmm ；而后，根据被测卷烟需要检测的位置，调整该夹持装置(图2)中纵向螺 旋测微器14，使云台10_1纵向移动，使之满足被测卷烟需要检测位置的要求，该云台10的 纵向位移精度为0. Olmm ；然后，将吸烟机的配合插件12从吸烟机中取下，和在配合插件12 的固定嘴12_1上放置被测卷烟31后，一同放置于卷烟夹持装置(图2、中，夹持装置中物 体感应装置15自动感应到此配合插件12后，启动夹持装置中动作执行元件11，自动锁紧配 合插件12，同时联动限位装置(图幻，启动该装置中的联动负压锁紧装置19将卷烟在卷烟 扶持器18位置利用负压锁紧固定，其中在启动夹持装置中动作执行元件11时，为了便于将 配合插件稳定、安全放置制定位置，在卷烟燃吸温度分布检测用部件制作控制方法(图5) 中可用户自行设置延时动作执行时间，其范围为0秒 4秒，控制方法中的默认延时时间为 2秒；在控制方法(图幻的指导下，完成预打孔、定位，温度传感器组定量插入等步骤后，将 吸烟机配合插件与温度传感器连接部件，松开该装置对吸烟机配合插件12的固定，该装置 的工作过程结束。所述的卷烟燃吸温度分布检测仪用温度传感器组进位深度限位装置(图幻包括 云台10_3、进位深度限位装置中螺旋测微器16、位移固定挡块17、卷烟扶持器18、联动负压 锁紧装置19和进位深度限位装置中整体位置调整部件20组成。该装置中的卷烟扶持器18 可根据被测卷烟直径调整扶持器18的种类，即通过调整可以检测细支烟，正常卷烟以及雪 茄烟等种类的卷烟样品，可设置若干了卷烟扶持器18，来满足不同类型卷烟样品的检测要 求，测试中选择扶持器18半径略大于卷烟半径的扶持器18作为检测部件18安装在该装置 (图3)中。装置中的进位深度限位装置中螺旋测微器16、卷烟扶持器18和联动负压锁紧装 置19、进位深度限位装置中整体位置调整部件20分别通过固定螺栓紧密连接于云台10_3 上中下三个部位。该装置的工作过程可描述为首先在检测前，根据被测卷烟选择合适的卷 烟扶持器18，安装在该装置(图幻中，调整该装置中整体位置调整部件20，使其处于设定 位置后，准备工作结束。然后在卷烟燃吸温度分布检测用部件制作控制方法(图幻的指导 下，将吸烟机的配合插件12从吸烟机中取下，和在配合插件12的固定嘴12_1上放置被测 卷烟后，一同放置于卷烟夹持装置(图2、中，夹持装置中物体感应装置15自动感应到此配 合插件12后，启动夹持装置中动作执行元件11，自动锁紧配合插件12，同时联动限位装置 (图3)，启动该装置中的联动负压锁紧装置19将卷烟在卷烟扶持器18位置利用负压锁紧 固定，紧贴于扶持器上18，当被测卷烟设定位置导向针孔完成后，根据卷烟检测需要的插入 深度要求(经精确至0.01mm)，旋转螺旋测微器16旋钮，定量移动(位移精度为0. Olmm)位 移固定挡块，即可准确控制温度传感器组的插入深度。该装置(图幻的工作过程结束。本发明中所述卷烟燃吸温度分布检测用温度传感器自动进位装置包括云台10_2、 预打孔针器组(包括6 10支针器，等间距排列，间距可定制，其间距等于温度传感器组的 间距)21、温度传感器组(包括6 10支温度传感器，等间距排列，间距可定制)22、预打孔 针器与温度传感器组切换执行元件26、吸烟机配合插件与温度传感器连接部件23、温度传 感器进位装置中物体感应装置M和吸烟机配合插件与温度传感器连接部件的锁紧执行元 件25等组成。其中温度传感器组的需要远距离插入(大于IOmm)和固定，即吸烟机配合插件与温度传感器连接部件与被测卷烟的距离大于10mm，此时可保证该连接不影响卷烟燃 吸过程中空气在卷烟周围的自然对流，同时与吸烟机配合插件设计不影响通风滤嘴的吸烟 结果。自动进位装置(图4)中各部件的连接关系可描述为，预打孔针器组21固定与云台 10_2的下部(预打孔针器组和温度传感器组插入执行元件的上部)，云台10_2与预 打孔针器、预打孔针器组和温度传感器组插入执行元件和温度传感器组切换执行元 件沈_2上中下通过固定螺栓紧密连接。该装置的工作过程可描述为在控制方法(图5) 的指导下，启动该装置后，选择确认后，首先预打孔针器组21开始工作，即启动预打孔针器 组和温度传感器组插入执行元件沈_1，利用预打孔针器组21在卷烟设定位置打入被测卷 烟31半径深度的导向孔；然后装入吸烟机配合插件与温度传感器连接部件23，温度传感器 进位装置中物体感应装置24感应到连接部件23已经进行合适位置，启动吸烟机配合插件 与温度传感器连接部件的锁紧执行元件25，将自动锁紧该连接部件23，根据温度传感器进 位深度的限位装置(图幻的设置，将温度传感器组22安装至设定位置，同时固定；其中在 启动吸烟机配合插件与温度传感器连接部件的锁紧执行元件25时，为了便于将配合插件 稳定、安全放置制定位置，在卷烟燃吸温度分布检测用部件制作控制方法(图幻中在此处 提供给用户自行设置延时动作执行时间，其范围为0秒 4秒，控制方法中的默认延时时间 为2秒；然后，在操作面板上按钮执行下一步操作，启动预打孔针器与温度传感器组切换执 行元件沈，将温度传感器组22快速插入设定进位深度的被测卷烟31中，而后固定吸烟机配 合插件与温度传感器连接部件23到配合插件12上。该装置(图4)与卷烟夹持装置(与 相应吸烟机匹配)(图2) —起离开此位置，方便将制作的检测部件12、22、23取出。该装置 的工作过程结束。 卷烟燃吸温度分布检测部件制作的自动控制方法的实现主要通过硬件(图1)和 控制方法设计(控制原理见图幻两部分组成。卷烟燃吸温度分布检测部件制作的自动控 制方法所涉及到的硬件主要包括操作面板1 (触摸屏式、键盘式或计算机式)、可编程控制 器(PLC)2、PLC执行单元(气动模式下为电磁阀，电动模式下为伺服驱动单元)3、动作执行 单元(气缸或步进电机)4、卷烟燃吸温度分布检测用温度传感器自动进位装置5、传感器 进位深度限位装置6、卷烟夹持装置(与吸烟机匹配)7、压缩空气管路或电缆线8_1 8_5 和电缆线9_1和9_2等组成。附图5为卷烟燃吸温度分布检测仪用自动制样装置控制原理 图，附图6为卷烟燃吸温度分布检测仪用自动制样装置的操作面板控制的操作流程图。卷 烟燃吸温度分布检测部件制作的自动控制方法的实现过程可描述为按照控制原理图(图 5)设计操作面板控制的操作流程图(图6)，首先根据软件人机交互界面或信号提示进入系 统；而后，点击制样开始按钮(图6)，程序开始运行，夹持装置中物体感应装置15此时需要 感应判断夹持装置中是否放置了配合插件12，当感应到配合插件12后，并将信息传输至可 编程控制器(PLC)2中，判断是否启动夹持装置中动作执行元件11，若是，则启动夹持装置 中动作执行元件11，自动锁紧配合插件，同时联动限位装置(图幻，启动该装置中的联动负 压锁紧装置将卷烟利用负压锁紧固定，若否，继续等待，并在一定的时间内给出操作提示， 并继续等待；第三，点击通过判断是否启动预打孔(图6)按钮，若选择启动，则通过可编程 控制器(PLC) 2，可编程控制器(PLC) 2发出指令给PLC执行单元(气动模式下为电磁阀，电 动模式下为伺服驱动单元)3，PLC执行单元(气动模式下为电磁阀，电动模式下为伺服驱 动单元)3控制动作执行单元(气缸或步进电机)4指令预打孔针器组和温度传感器组插入执行元件沈_1，将预打孔针器组21在已经固定好的卷烟的设定位置打出若干个(6个 10 个)被测卷烟31半径深度的导向孔，若选择不进行预打孔，则可直接进入下一程序，并在操 作面板1上信号提示；待完成该操作后，调节在温度传感器进位深度限位装置(图幻中螺 旋测微器16，安装温度传感器组22。第四，点击温度传感器插入(图6)按钮，则通过可编 程控制器(PLC) 2，可编程控制器(PLC) 2发出指令给PLC执行单元(气动模式下为电磁阀， 电动模式下为伺服驱动单元)3，PLC执行单元(气动模式下为电磁阀，电动模式下为伺服驱 动单元)3控制动作执行单元(气缸或步进电机)4指令预打孔针器组和温度传感器组插入 执行元件，将温度传感器组22快速插入设定进位深度的被测卷烟31中，而后固定吸烟 机配合插件与温度传感器连接部件23到配合插件12上，固定好相关连接后，点击操作完成 (图6)按钮，则通过可编程控制器(PLC) 2，可编程控制器(PLC) 2发出指令给PLC执行单元 (气动模式下为电磁阀，电动模式下为伺服驱动单元)3，PLC执行单元(气动模式下为电磁 阀，电动模式下为伺服驱动单元)3控制动作执行单元(气缸或步进电机)4启动执行松开 配合插件12等动作，控制过程结束。其中信号传输与指令动作的执行通过连接与各部件间 的压缩空气管路或电缆线8_1 8_5和电缆线9_1和9_2连接。 一体化的温度传感器组包括微细温度传感器27、固定的金属夹块观、补偿导线四 和多针快插接头30等部分组成。是实现方式可描述为多支微细温度传感器27 (可以是任 意类型的温度传感器，需要满足的要求为微细温度传感器的外径小于0. 5mm，测温范围不低 于900°C )；本实施例中温度传感器组22采用的温度传感器27为8支K型微细热电偶，其 直径为0. 3mm。多支温度传感器27通过固定的金属夹块28能够等距的将温度传感器27固 定，其之间的距离可根据使用者的需要制作；而后将温度传感器27的末端通过补偿导线四 软连接出来(之间的连接可以是插接件或是永久性接头)，连接出的补偿导线四固定接入 多针快插接头30，方便与其他数据采集系统分离操作和快速连接。
权利要求
1.一种卷烟燃吸温度分布检测部件的制作装置，其特征在于包括温度传感器自动进 位装置、温度传感器进位深入限位装置、卷烟夹持装置组合而成，各装置之间通过自动控制 系统相互连接；所述温度传感器自动进位装置( 包括预打孔针器组(21)、设置在针器组上方云台 (10-2)上的温度传感器组(22)、预打孔针器组与温度传感器组插入执行元件Q6-1)和自 动切换元件(沈-2)、吸烟机配合插件与温度传感器连接部件(23)、物体感应元件(M)、物 体感应锁紧元件0 组成；所述温度传感器进位深度限位装置(6)包括限位单元云台(10-3)、螺旋测微器(16)、 设置在限位单元云台上的位移固定挡块(17)和卷烟扶持器(18)、联动负压锁紧机构(19)、 整体位置调整部件OO)组成；所述与吸烟机匹配的卷烟夹持装置(7)包括夹持单元云台(10-1)、插装在单元云台上 的配合插件(12)、横向、纵向螺旋测微器(13、14)、物体感应元件(15)、动作执行元件(11) 组成，夹持单元云台通过横向、纵向螺旋测微器(13、14)移动位置。
2.根据权利要求1所述的卷烟燃吸温度分布检测部件的制作装置，其特征在于温度 传感器自动进位装置中所用的温度传感器组为一体化的温度传感器组，包括微细温度传感 器、固定的金属夹块、补偿导线和多针快插接头等部分组成。
全文摘要
一种卷烟燃吸温度分布检测部件的制作装置，其特征在于包括温度传感器自动进位装置、温度传感器进位深入限位装置、卷烟夹持装置，各装置之间通过自动控制系统相互连接。本发明的优点在于1、实现了卷烟燃吸温度分布检测用检测部件制作的自动化。2、能够精确控制温度传感器在被测卷烟中的位置。3、温度传感器组的远距离插入不影响卷烟燃吸过程中空气在卷烟周围的自然对流，同时与吸烟机配合插件设计不影响通风滤嘴的吸烟结果。4、温度传感器组的模块化、预打孔和自动的快速插入设计降低了制作过程中对温度传感器的损害。5、能够与各种类型的吸烟机较好匹配。6、一体化的温度传感器组真正实现了检测过程安装时的即插即用。
文档编号G01K13/00GK102062650SQ20101056467
公开日2011年5月18日 申请日期2010年11月30日 优先权日2010年11月30日
发明者张彩云, 徐大勇, 李斌, 王兵, 罗登山, 袁东伟 申请人:中国烟草总公司郑州烟草研究院