一种X光烟丝填充值测量方法及其装置

1.一种X光烟丝填充值测量装置，包括安装支架、烟丝测厚装置、烟丝输送装置、控制处理系统，其中，所述烟丝测厚装置设置在所述安装支架上、位于所述烟丝输送装置的上方且与所述控制处理系统相连接，其特征在于，还包括设置在所述安装支架上的X光源及X光探测器；其中，所述X光源与X光探测器相对应地设置在所述烟丝输送装置的上、下方或下、上方；所述X光探测器与所述控制处理系统相连接；所述控制处理系统根据所述烟丝测厚装置测出的烟丝厚度及所述X光探测器的输出信号来计算所述烟丝填充值；
还包括一X光流强探测器，设置在所述X光源无物料通过的照射区域内，用于监测X光流强变化，该X光流强探测器输出一N01，N01为X光流强探测器的输出计数，单位是个/秒；
所述控制处理系统根据所述流强变化对用于探测被测物料的所述X光探测器的N0值进行实时校正；
当所述X光探测器为闪烁计数器或正比计数管时，所述控制处理系统至少包括一个测
1±δ
烟丝填充值的数据处理模块，所述模块用于按数据处理模型d＝hi/k[ln(Ni/N0)] 对烟丝填充值进行计算；
其中，d为烟丝填充值；hi为所述测厚装置测出的烟丝厚度；
δ为根据已知填充值的烟丝进行实物标定确定的标定系数；
Ni为有烟丝时所述X光探测器的输出计数，单位是个/秒；
N0为无烟丝时所述X光探测器的输出计数，单位是个/秒；
其中，该数据处理模块采样N01与N0，实时计算N01的平均值与N0的平均值，确定N01与N0间的变化关系A，根据该变化关系A以及N01的变化对N0进行校正。
2.根据权利要求1所述的X光烟丝填充值测量装置，其特征在于，所述δ为-0.2至+0.2间的常数。
3.根据权利要求1或2所述的X光烟丝填充值测量装置，其特征在于，所述烟丝测厚装置为压辊式测厚装置，其包括相互连接的压辊及角位移传感器；所述压辊设置在所述烟丝输送装置的上方，并位于所述X光探测器的前方或后方。
4.根据权利要求1或2所述的X光烟丝填充值测量装置，其特征在于，所述X光源又包括：电源系统及X光发生器及冷却装置；所述电源系统用于给所述X光发生器提供所需电源；所述冷却装置用于冷却所述X光发生器。
5.根据权利要求4所述的X光烟丝填充值测量装置，其特征在于，所述X光发生器进一步包括灯丝、阴极、阳极、靶和X光射出窗口；其中所述X光射出窗设置在所述X光发生器的外壳上；所述电源系统在所述阴极、阳极间加有高压V，调节V改变X射线的流强。
6.根据权利要求5所述的X光烟丝填充值测量装置，其特征在于，所述靶根据被测烟丝的品种及烟丝输送装置的负荷的大小选用不同的材料。
7.根据权利要求5所述的X光烟丝填充值测量装置，其特征在于，在所述X光源的X光射出窗口的下方设置有一开有准直孔的准直器，所述X光源发出的X光通过所述准直孔照射到所述X光探测器的射线灵敏区内。
8.根据权利要求5、6或7所述的X光烟丝填充值测量装置，其特征在于，所述X光源为X射线发生器；所述X光探测器为薄壁电离室、G-M管、碘化钠闪烁计数器或塑料闪烁计数器。
9.根据权利要求8所述的X光烟丝填充值测量装置，其特征在于，所述X光探测器及X光流强探测器为闪烁计数器或正比计数管时，在其内设置稳谱单元以提高所述探测器的稳定性；其中，所述稳谱单元包括：由上甄别器、上成形电路及上泵电路串联连接形成的第一支路；由下甄别器、下成形电路及下泵电路串联连接形成的第二支路；与所述第一支路和第二支路并联后的电路串联连接的积分放大器；与所述积分放大器电相连的电压调整管。
10.根据权利要求9所述的X光烟丝填充值测量装置，其特征在于，所述闪烁计数器，包括：闪烁体；与所述闪烁体相连的光电倍增管；与所述光电倍增管相连的高压电源；与所述高压电源相连的稳谱单元；与所述稳谱单元相连的前置放大器及成形电路。
11.一种适用于权利要求1所述装置的X光烟丝填充值测量方法，包括烟丝测厚装置测量烟丝厚度的步骤及X光探测器测量烟丝重量的步骤，其特征在于，还包括：
步骤1，将X光源与X光探测器相对应地设置在烟丝输送装置的上、下方或下、上方，及将测厚装置设置在所述X光探测器的前方或后方；及
步骤2，控制处理系统根据所述X光探测器的输出信号及所述烟丝测厚装置测量的烟丝厚度计算所述烟丝填充值；
进一步包括在所述X光源无物料通过的照射区域内设置一X光流强探测器来监测X光流强变化的步骤，该X光流强探测器输出N01，N01为，X光流强探测器的输出计数，单位是个/秒；及所述控制处理系统根据所述流强变化对所述设置在所述烟丝输送装置上方或下方用于测量物料重量的X光探测器的零点进行实时校正的步骤；
当所述X光探测器为闪烁计数器或正比计数管时，所述控制处理系统按数据处理模型
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d＝hi/k[ln(Ni/N0)] 对烟丝填充值进行计算；
其中，d为烟丝填充值；hi为所述测厚装置测出的烟丝厚度；
δ为根据已知填充值的烟丝进行实物标定确定的标定系数；
Ni为有烟丝时所述X光探测器的输出计数，单位是个/秒；
N0为无烟丝时所述X光探测器的输出计数，单位是个/秒；
该实时校正的步骤进一步包括：采样N01与N0，实时计算N01的平均值与N0的平均值，确定N01与N0间的变化关系A，根据该变化关系A以及N01的变化对N0进行修正。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述δ为-0.2至+0.2间的常数。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，所述烟丝测厚装置为压辊式测厚装置，其包括相互连接的压辊及角位移传感器；所述压辊设置在所述烟丝输送装置的上方，并位于所述X光探测器的前方或后方。
14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，进一步包括一在所述X光源的X光射出窗口的下方设置一开有准直孔的准直器的步骤，所述X光源发出的X光通过所述准直孔照射到所述X光探测器的射线灵敏区内。

一种X光烟丝填充值测量方法及其装置
技术领域
[0001] 本发明涉及一种烟草加工方法及其设备，尤其涉及一种利用X光来测量烟丝填充值的方法及其装置。
背景技术
[0002] 烟丝填充值(determination of filling power)是指卷烟烟丝在一定时间、一定压力的持续作用下，单位质量所占的容积。填充值是影响卷制香烟质量的重要因素之一，当填充值大时，卷制的香烟用烟丝量少，香烟燃烧时透气性好，烟气中的焦油、尼古丁和一氧化碳含量也少，口感好；当填充值小时，卷制的香烟用烟丝量多，香烟燃烧时透气性差，烟气中的焦油、尼古丁和一氧化碳含量也多，口感差。因此及时测量出烟丝的填充值，并控制生产出填充值高的烟丝，对卷制出高质量的香烟有着重要意义。
[0003] 目前我国各烟厂测量烟丝填充值绝大多数采用定时取样、静态测量的方法(见YC/T152-2001卷烟烟丝填充值的测定)，这远不能及时准确地反映出烟丝在实际生产过程中烟丝的填充值。因而卷制的香烟质量得不到保证。
[0004] 目前世界上只有德国生产在线烟丝填充值测量仪，它是采用50mm宽的二个压棍测量皮带机上烟丝的厚度，用电子皮带秤计量皮带上烟丝的重量。由于测量被二个压棍压过的烟丝厚度不能准确地代表整个皮带上烟丝的厚度，其次，电子秤称过的是整个皮带上烟丝的重量而不是二个压棍压过的烟丝重量。因此，用该测量仪测得的烟丝填充值误差较大。
[0005] 专利ZL00235663.5、及公开号为CN1513387的专利申请公开了采用γ射线放射源和γ射线探测器的辐射方法测量烟丝填充值的方法，且公开号为CN1513387的专利申请还公开了准确测量压辊压过的烟丝重量的方法。但与X光相比γ射线能量高，防护较困难，如有遗失，则有可能会造成人身伤害。
发明内容
[0006] 本发明所要解决的技术问题在于提供一种X光烟丝填充值测量方法及其装置，该X光烟丝填充值测量方法及其装置测量准确度高，能测量负荷更小、更轻的物料，且易于防护，即使有X光源遗失也不会造成人身伤害。
[0007] 为了实现上述目的，本发明提供了一种X光烟丝填充值测量装置，包括安装支架、烟丝测厚装置、烟丝输送装置、控制处理系统，其中，所述烟丝测厚装置设置在所述安装支架上、位于所述烟丝输送装置的上方且与所述控制处理系统相连接，其中，还包括设置在所述安装支架上的X光源及X光探测器；其中，所述X光源与X光探测器相对应地设置在所述烟丝输送装置的上、下方或下、上方；所述X光探测器与所述控制处理系统相连接；所述控制处理系统根据所述烟丝测厚装置测出的烟丝厚度及所述X光探测器的输出信号来计算所述烟丝填充值。
[0008] 所述的装置，其中，所述控制处理系统至少包括一个测烟丝填充值的数据处理模
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块，所述模块用于按数据处理模型d＝hi/k[ln(Ui/U0)] 对烟丝填充值进行计算；
[0009] 其中，d为烟丝填充值；
[0010] hi为所述测厚装置测出的烟丝厚度；
[0011] Ui为有烟丝时X光探测器的输出电压；
[0012] U0为无烟丝时X光探测器的输出电压；
[0013] K和δ为根据已知填充值的烟丝进行实物标定确定的标定系数。
[0014] 所述的装置，其中，当所述X光探测器为闪烁计数器或正比计数管等数字信号输出时，所述控制处理系统至少包括一个测烟丝填充值的数据处理模块，所述模块用于按数
1±δ
据处理模型d＝hi/k[ln(Ni/N0)] 对烟丝填充值进行计算；
[0015] 其中，d为烟丝填充值；
[0016] hi为所述测厚装置测出的烟丝厚度；
[0017] Ni为有烟丝时所述闪烁计数器的输出计数；
[0018] N0为无烟丝时所述闪烁计数器输出计数。
[0019] 所述的装置，其中，所述δ为-0.2至+0.2间的常数。
[0020] 所述的装置，其中，所述烟丝测厚装置为压辊式测厚装置，其包括相互连接的压辊及角位移传感器；所述压辊设置在所述烟丝输送装置的上方，并位于所述X光探测器的前方或后方。
[0021] 所述的装置，其中，所述hi为所述压辊式测厚装置的压辊压过的烟丝厚度；所述Ui为所述被压辊压过的烟丝通过所述X光探测器时的输出电压。
[0022] 所述的装置，其中，所述X光源又包括：电源系统、X光发生器及冷却装置；所述电源系统用于给所述X光发生器提供所需电源；所述冷却装置用于冷却所述X光发生器。
[0023] 所述的装置，其中，所述X光发生器进一步包括灯丝、阴极、阳极、靶和X光射出窗；
其中所述X光射出窗设置在所述X光发生器的外壳上；所述电源系统在所述阴极、阳极间加有高压V，调节V可以改变X射线的流强。
[0024] 所述的装置，其中，所述靶根据被测烟丝的品种及负荷的大小可选用不同的材料。
[0025] 所述的装置，其中，在所述X光源的X光射出窗口的下方设置有一开有准直孔的准直器，所述X光源发出的X光通过所述准直孔照射到所述X光探测器的射线灵敏区内。
[0026] 所述的装置，其中，进一步包括一X光流强探测器，设置在所述X光源无物料通过的照射区域内；所述控制处理系统根据所述X光流强探测器测得的流强变化对所述用于探测被测物料所吸收的X光探测器的U0值即零点进行实时校正。
[0027] 所述的装置，其中，所述X光源为X射线发生器；所述X光探测器为薄壁电离室、正比计数管、G-M管、碘化钠闪烁计数器或塑料闪烁计数器。
[0028] 所述的装置，其中，所述X光探测器及X光流强探测器为闪烁计数器或正比计数管时，在其内设置稳谱单元以提高所述探测器的稳定性；其中，所述稳谱单元包括：由上甄别器、上成形电路及上泵电路串联连接形成的第一支路；由下甄别器、下成形电路及下泵电路串联连接形成的第二支路；与所述第一支路和第二支路并联后的电路串联连接的积分放大器；与所述积分放大器电相连的电压调整管。
[0029] 所述的装置，其中，所述X光探测器为闪烁计数器，包括：闪烁体；与所述闪烁体相连的光电倍增管；与所述光电倍增管相连的高压电源；与所述高压电源相连的稳谱单元；
与所述稳谱单元相连的前置放大器及成形电路。
[0030] 本发明还提供了一种X光烟丝填充值测量方法，包括烟丝测厚装置测量烟丝厚度的步骤及X光探测器测量烟丝重量的步骤，其中，还包括：
[0031] 步骤1，将X光源与X光探测器相对应地设置在烟丝输送装置的上、下方或下、上方，及测厚装置设置在所述X光探测器的前方或后方；及
[0032] 步骤2，控制处理系统根据所述X光探测器的输出信号及所述烟丝测厚装置测量的烟丝厚度信号计算所述烟丝填充值。
[0033] 所述的方法，其中，所述步骤2进一步包括：
[0034] 所述控制处理系统根据所述X光探测器的输出信号获得无烟丝时的X光探测器的输出电压U0、有烟丝时X光探测器的输出电压Ui和厚度信号hi的步骤；及
[0035] 所述控制处理系统按照数据处理模型di＝hi/k[ln(Ui/U0)]1±δ计算烟丝填充值的步骤；其中，di为烟丝填充值；hi为所述测厚装置测出的烟丝厚度；K和δ是根据已知填充值的烟丝进行实物标定确定的标定系数。
[0036] 所述的方法，其中，所述δ为-0.2至+0.2间的常数。
[0037] 所述的方法，其中，所述烟丝测厚装置为压辊式测厚装置，其包括相互连接的压辊及角位移传感器；所述压辊设置在所述烟丝输送装置的上方，并位于所述X光探测器的前方或后方；所述hi为所述压辊式测厚装置的压辊压过的烟丝厚度；所述Ui为所述被压辊压过的烟丝通过所述X光探测器时的输出电压。
[0038] 所述的方法，其中，进一步包括一在所述X光源的X光射出窗口的下方设置有一开有准直孔的准直器的步骤，所述X光源发出的X光通过所述准直孔照射到所述X光探测器的射线灵敏区内。
[0039] 所述的方法，其中，进一步包括在所述X光源无物料通过的照射区域内设置一X光流强探测器来监测X光流强变化的步骤；及所述控制处理系统根据所述X光流强探测器测得的流强变化对所述设置在所述物料输送装置上方或下方用于测量物料重量的X光探测器的U0值即零点进行实时校正的步骤。
[0040] 所述的方法，其中，进一步包括一在所述测厚装置前还设置一烟丝整形料仓的步骤。
[0041] 本发明是提供采用X光源(或称X光发生器)和X光探测器测量烟丝填充值的装置，它有如下特点：
[0042] 1、X光能量较γ射线的能量低，因而易于防护；
[0043] 2、只有在高电压条件下，才能产生X光，也就是说装置在不工作、不加高压时，就不会产生X光，因而如有遗失，也不会造成人身伤害；
[0044] 3、同样重量的同一烟丝吸收X光比吸收γ射线多，能引起ln(Ui/U0)的比值大，所以测量准确度高；
[0045] 4、根据需要可加大X光流强，减少统计涨落，提高信号噪声比，使装置稳定性好，测量准确度高。
[0046] 以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
[0047] 图1为本发明一实施例的X光烟丝填充值测量装置，图1A是图1中A-A视图；
[0048] 图2为本发明另一实施例的X光烟丝测量填充值装置，图2A是图2中B-B视图；
[0049] 图3为本发明一实施例的X光源示意图；
[0050] 图4A为本发明一实施例的X光准直器示意主视图；
[0051] 图4B为本发明一实施例的X光准直器示意俯视图；
[0052] 图5为本发明一实施例的X光流强探测器、准直器和屏蔽板安装示意图；
[0053] 图6为本发明一实施例的带稳谱单元的闪烁计数器示意图；
[0054] 图7为本发明一实施例的稳谱单元示意图。
[0055] 图8为本发明一实施例的X光烟丝填充值测量装置中设置的屏蔽板主视图，图8A是图8中的C-C视图。
[0056] 其中，附图标记如下：
[0057] 101-控制处理系统，102-X光探测器，103-屏蔽板，
[0058] 104-压辊，105-角位移传感器，106-烟丝，107-X光源，
[0059] 108-支架，109-传输带，110-连杆，
[0060] 301-电源系统，302-灯丝，303-阴极，304-阳极，305-靶
[0061] 306-冷却装置，307-X光射出窗口
[0062] 308-X光发生器外壳，309-X光发生器
[0063] 401-准直器，402-准直孔
[0064] 504-秤体支架，507-称重X光探测器，509-X光流强探测器
[0065] 601-外壳，602-闪烁体，603-光电倍增管，604-高压电源
[0066] 605-稳谱单元，606-前置放大器，607-成形电路
[0067] 701-上甄别器，702-上成形电路，703-上泵电路
[0068] 704-电压调整管，705-积分放大器
[0069] 706-下甄别器，707-下成形电路，708-下泵电路，801-通孔
具体实施方式
[0070] 为实现上述目的，本发明提供的X光烟丝填充值测量装置，包括：安装支架108，设置在安装支架上的X光源107、X光探测器102及烟丝测厚仪(包括连杆110连接的压辊
104与角位移传感器105)，传输带109、控制处理系统101。控制处理系统101分别与X光探测器102和测厚仪相连接(如图1所示)，X光源107安装在传输带109的上方(或下方)，X光探测器102安装在传输带109的下方(或上方)，且X光探测器102应处在X光照射区内。测厚仪的压辊104设置传输带109的上方和X光源107的前方(或后方)，且使压辊104压过的烟丝通过被X光探测器接收的X光照射区。控制处理系统101至少包括一
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个测量烟丝填充值的数据处理模块，该模块按数据处理模型d＝hi/k[ln(Ui/U0)] 对烟丝填充值进行测量：
[0071] 式中d--------------烟丝填充值
[0072] hi--------------烟丝厚度(厘米)
[0073] Ui-------------有烟丝时探测器输出电压(伏)
[0074] U0-------------无烟丝时探测器输出电压(伏)
[0075] K和δ-------标定系数，δ＝-0.2～+0.2
[0076] 其中，K和δ是用已知填充值的烟丝进行实物标定确定的。Ui为有烟丝时探测器的输出电压(伏)，指被压辊压过的烟丝通过所述X光探测器时的输出电压。在X光源107和X光探测器102之间设置一个中间开有宽度为D(D与压辊宽度相适应)，长度为L的通孔的屏蔽板103(如图8所示)，开孔的尺寸与压辊104的宽度和X光探测器102的X光线灵敏区尺寸相适应，使得X光源107的X光射线可以通过通孔801照射所述X光探测器102的射线灵敏区内，使之能准确地测量出压辊104压过的烟丝重量。在压辊104前边还可设有烟丝整形料仓或定量管，使烟丝106的厚度保持均衡，达到提高测量烟丝厚度的准确度。
[0077] 图1为本发明一实施例的X光烟丝填充值测量装置，图1A是图1中A-A视图。在图1中，采用的X光源是X射线发生器、X光探测器是薄壁电离室(或者正比计数管、G-M管)、测厚仪的压辊宽度D＝50～100mm，Ф＝150～300mm、角位移传感器采用旋转变压器或自整角机、控制处理系统是采用PLC或工控机。
[0078] 图2为本发明另一实施例的X光烟丝测量填充值装置，图2A是图2中B-B视图。
在图2中，采用的X光探测器是碘化钠晶体即闪烁计数器(或塑料闪烁计数器)，其它的组成部分与图1所述实施例相同。
[0079] 图3为本发明实施例的X光源示意图。在图3中，本发明装置的X光源是由电源系统301、X光发生器309和冷却装置306组成。X光发生器309通常由灯丝302、阴极303、阳极304(含靶)、X光射出窗口307组成，在阴极303和阳极304间加有几千伏到几万伏的高压，阴极303发射出的电子被高压加速打在阳极304的靶305上，激发出X射线，经X光射出窗口307射出。由于阳极304受电子冲击产生热量较大，故需要加冷却装置306进行冷却(如果功率较小，发热不高，也可免用冷却装置)。通常，冷却装置306为风冷，功率大时，可采用水冷。其中，靶材可根据测量的叶丝、梗丝、膨胀丝的品种，以及负荷的大小不同可选用不同的材料，如：Ti、Cr、Cu、Fe、Mo、Ag、Rn等。由于以上靶材产生的X光能量较241Am放射源的能量低，如Ag的X射线能量为47kev，Rn的X射线能量为23kev。因而可以用于测量负荷更小、质量更轻的物料；且，在阴、阳极之间加有的高压(V)是可调的，改变电压V可以改变X射线流强。因而在应用现场可根据计量物料的不同和负荷的大小，对流强进行调节，通常利用较大流强值增大信号噪声比，提高测量精度。
[0080] 由于X光发生器发出的X射线强度稳定性不高，在所述装置中可设置两个X光探测器，一个设置在物料的下方，用于测量物料的重量，如图5中的称重X光探测器507；另一个设置在无物料通过的X光照射区域内，用于监测X光流强的变化，如图5中的X光流强探测器509。控制系统根据这个变化，对测量物料重量的探测器如称重X光探测器507的零点(即U0值)进行校正。
[0081] 图4A，4B为本发明实施例的X光准直器示意图。图5为本发明实施例的带有X光流强探测器、准直器和屏蔽板的安装示意图。如图4、图5所示，在X光源107的下方(即X光射出窗口307的下方)设带有准直孔402的X射线准直器401(图4)。X射线经准直孔
402照射在称重X光探测器507上。在称重X光探测器507上方设有X光屏蔽板103，屏蔽板103的中间可有开孔，开孔的尺寸与压辊104的宽度和X光探测器102的X光线灵敏区长度相适应，以使能准确地测量出压辊104压过的烟丝重量。
[0082] 为解决闪烁计数器(或正比计数管)用的光电倍增管受高压电源变化而引起的探测器零点漂移问题，采用比例积分稳谱技术，即在探测器外壳内设有稳谱单元，如图6所示。图6为本发明实施例的带稳谱单元的闪烁计数器示意图。在图6中，闪烁计数器包括外壳601、闪烁体602、与闪烁体602相连的光电倍增管603；与光电倍增管603相连的高压电源604；与高压电源604相连的稳谱单元605；与稳谱单元605相连的前置放大器606及成形电路607。
[0083] 图7为本发明实施例的稳谱单元示意图。在图7中，稳谱单元605是由上、下甄别器701、706，上、下形成电路702、707，上、下泵电路703、708，积分放大器705及电压调整管
704组成。其中上甄别器701、上成形电路702及上泵电路703串联连接形成的第一支路；下甄别器706、下成形电路707及下泵电路708串联连接形成的第二支路；第一支路和第二支路并联后与积分放大器705串接；积分放大器705电相连电压调整管704。其中，上甄别器
701的甄别阀选在谱曲线的A点，下甄别器706的甄别阀选在谱曲线的B点。假设上甄别阀输出的积分计数率为NA，下甄别阀输出的积分计数率为NB，两者的比值为： ；上、下泵电路703、708的电容分别选用C1和C2，其比值为 。装置工作时，要求K值稳定不变，但由于探测器、电子元器件的温漂及高压电源电压不稳定，使谱线发生偏移，因而造成K值发生变化。假如K增大，则Ua增大、Ub增大、调节管的压降U增大，V0不变、V1减小、光电倍增管增益减小，NA减小，最后使K值下降，维持原K值不变，将偏移谱线调回，从而提高了探测器的稳定性。
[0084] 图8为本发明实施例中设置的屏蔽板的主视图，图8A是图8中C-C视图。其中，D为在X光源和X光探测器之间设置的屏蔽板103中间所开通孔801的宽度，L为通孔的长度，其中通孔801的尺寸与压辊104的宽度和X光探测器102的X光线灵敏区长度相适应。
[0085] 本发明一实施例的装置采用的硬件设置、软件设置分别如下：
[0086] 其中，硬件设置包括：X光发生器采用X光管，其高压电源为1000V-50000V，分5档调节；流强一般为800μA-1200μA；冷却装置采用风冷；在X光源下设有X射线准直器；X光探测器采用NaI晶体闪烁计数器，尺寸为：φ50mm*50mm-φ70mm*70mm，光电倍增管采用
1000V-2000V的高压电源供电，其信号经前置放大器和成形电路输出；另还设有监测X光流强变化的X光探测器，选用的也是NaI晶体闪烁计数器，其尺寸为：φ25mm*25mm。烟丝测厚仪，压辊宽度：D＝50-100mm；压辊直径：φ＝200-300mm；角位移传感器采用旋转变压器或自整角机；
[0087] 控制处理系统：采用西门子的PLC(S7-300系列)，CPU模块为314IFM，带有数字量输入口，用于接收闪烁计数器信号，模拟量输入口，用于接收角位移传感器信号，采用TP-270-10触摸屏，显示各种数据。
[0088] 其中，软件设置包括：
[0089] 采用 ，令δ＝0数学模型为
[0090] 式中：hi-烟丝厚度(cm)；
[0091] Ni-有烟丝时闪烁计数器探测器的计数(个/s)
[0092] N0-无烟丝时闪烁计数器探测器的计数(个/s)
[0093] K-标定系数
[0094] di-填充值(g/cm3)
[0095] 本实施例应用的数学模型为根据X光流强探测器509测得的X光流强变化对称重X光探测器507的N0值即零点进行修正的数学模型。
[0096] 在输送带空载运行时，数据处理模块每秒采样一次称重X光探测器507输出信号Ni和X光流强探测器509输出信号Ni1，并实时计算两者的平均值。假设采集t＝180秒，得：
[0097] 称重X光探测器507的平均值N0＝5500个/秒；X光流强探测器509的平均值N01＝2750个/秒；
[0098] 令A＝N0/N01＝2；
[0099] X光探测器输出信号的大小，表明其接收X射线量的多少，而接收X射线量的多少又取决于X光流强的大小。
[0100] 因为N0与N01均是在同一X光源同一流强照射下得到的数值，所以便可得出N0＝AN01的变化关系。X光流强的变化必然引起N01的变化，从而可根据N01的变化对N0进行修正。如数据模块每隔t秒(t＝180秒)不断地测出X光流强探测器509输出信号N01的平均值，并不断地对N0进行修正。如N01＝2740(个/秒)，则N0＝AN01＝2X2740＝5480(个/秒)，那么，将N0值代入公式 ，便可计算出di的值。
[0101] 确定标定系数K值：
[0102] 1)根据YC/T 152-2001卷烟烟丝填充值的测定的行业标准，测定出被标定的烟丝
3
填充值，假定d0＝3.83g/cm ；
[0103] 2)假定k＝100，并输入到PLC；
[0104] 3)测定N0值，假设空载运行t秒测得平均值N0＝5500个/秒；
[0105] 4)将d0＝3.83的烟丝送经仪器测量，每秒采样一次hi和Ni，并按公式计算出di，假设测量t1秒后得其各自的平均值为hi1平均值＝5cm，Ni1平
3
均值＝4950个/秒，di1平均值＝4.745g/cm ；
[0106] 5)用d0＝3.83对k进行修正
[0107]
[0108] 6)将k修＝123.8输入PLC，重复以上各步骤，测得t2秒时hi和Ni各自的平均值为hi2＝6cm、Ni2＝4675个/秒，di2＝3.8175；
[0109] 7)求填充值的误差：
[0110] ，如δd满足了误差要求，则K值即
确定；如δd不能满足误差要求，则按上述步骤再次标定，直至满足要求为止。
[0111] 当K值确定后，可进入生产测量。
[0112] 通过在控制系统中设置一个按照上述软件设置的方法进行测量计算的数据处理模型来具体实现对烟丝填充值的测量计算。
[0113] 当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。