專利名稱：測定加工過程中滾筒類設備內(nèi)煙草物料溫度的裝置及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及煙草加工技術領域，尤其涉及一種測定加工過程中滾筒類制絲設備內(nèi) 煙草物料溫度的方法。
背景技術：
滾筒類設備具有能實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)和均勻混合煙草物料的作用，也可以在滾筒內(nèi) 創(chuàng)造不同的溫濕度環(huán)境，滿足物料加溫加濕和干燥去濕的需要，因此滾同類設備在卷煙制 絲生產(chǎn)中得到了廣泛應用。在卷煙制絲加工過程中，物料要進行回潮、加料、干燥等工序處 理，這些工序加工多采用滾筒類設備，例如煙片松散回潮和加料潤葉，煙絲超級回潮和滾 筒式干燥等。由于煙草物料在滾筒類設備制絲加工過程中均經(jīng)過受熱處理，加工過程中物料溫 度是影響其加工質量的關鍵因素(見《煙草科技》，2009年第12期，9 11頁)，對物料加工 的物理質量、感官質量和化學成分變化都有直接影響。因此，測定滾筒類設備加工過程中物 料溫度，并以測定的物料溫度為基礎進行有效控制，可以提高煙草物料加工質量。現(xiàn)有的控 制滾筒類設備加工過程物料溫度的方法是直接測定設備進、出口物料溫度，并通過調節(jié)蒸 汽壓力和流量、筒壁溫度、熱風溫度、排潮風門開度等影響物料溫度的條件使物料出口溫度 達到工藝設定溫度要求。這種方法的優(yōu)點是可以滿足控制煙草物料工序加工物理質量的要 求，降低加工過程原料消耗，但其不足之處是由于不能直接測定滾筒類設備內(nèi)的煙草物料 溫度，從而也就不能直接反映物料在滾筒類設備加工過程中受熱狀態(tài)，不能對滾筒類設備 內(nèi)的煙草物料感官質量、化學成分變化進行有效控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述不足之處而提出的一種測定加工過程中滾筒類設備內(nèi) 煙草物料溫度的裝置及方法，利用本發(fā)明能直接測定加工過程中滾筒類設備內(nèi)煙草物料溫 度，為有效控制滾筒類設備加工過程煙草物料受熱狀態(tài)，進而提高煙草物料加工質量提供 了手段。本發(fā)明的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)的本發(fā)明的測定加工過程中滾筒類設 備內(nèi)煙草物料溫度的裝置，包括設置在機架上的滾筒筒體、分別位于筒體兩端的進、出料機 構、安裝在滾筒筒體出料端的出口罩以及排潮管道，其中該裝置還包括相互電連接的紅外 測溫儀、測溫同步控制單元和數(shù)據(jù)采集單元，紅外測溫儀固定于機架，測溫探頭1-20個，沿 滾筒軸向分布，與開設在筒體上的呈軸向分布的測量窗一一對應；測溫同步控制單元由固 定在筒體上的反光片和安裝在機架上的且與反光片位于滾筒同一軸向位置的反射式光電 傳感器共同構成。所述反射式光電傳感器沿筒體徑向水平固定于機架上；測溫探頭安裝在以逆時針轉向滾筒端面觀測時的1點至7點的位置范圍。測溫探頭的具體位置按如下方式固定當光電傳感器對準外筒壁上的反光片時， 測溫探頭射出的光斑恰好落于筒體測量窗中心位置，探頭距筒體測量窗距離10 50cm。開設在筒壁上的測量窗形狀可為橢圓形、矩形或菱形，開孔面積10 100cm2，測量 窗采用高強度耐磨無色透明材質密封。所述的紅外測溫儀響應時間<2ms，精度>0. 5°C。數(shù)據(jù)采集單元包括計算機和相應的數(shù)據(jù)采集處理軟件。利用上述裝置測定滾筒類設備內(nèi)煙草物料溫度的方法包括以下步驟
(1)按設定的加工參數(shù)轉速、壁溫、風溫等，開啟滾筒生產(chǎn)裝置，預熱，走料，進入正常 生產(chǎn)狀態(tài)；
(2)開啟數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、紅外測溫儀，設置紅外測溫儀采樣頻率，紅外測溫儀的采樣頻 率依據(jù)滾筒轉速設定，采樣頻率與滾筒轉速保持一致；
(3)開啟測溫同步控制裝置，當滾筒第一次轉至反光片對準光電傳感器時，傳感器輸出 信號至紅外測溫儀，測溫儀開始工作采樣，并將采集數(shù)據(jù)實時傳遞給數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；
(4)采樣結束，由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)得到加工過程中滾筒內(nèi)物料溫度。本發(fā)明中所述的紅外測溫儀、反射式光電傳感器、反光片、計算機及相應數(shù)據(jù)采集 處理軟件等均可采用現(xiàn)有的技術和設備。本發(fā)明與現(xiàn)有的測定滾筒類設備加工過程煙草物料溫度的方法相比，可以通過固 定在滾筒機架上的紅外測溫儀透過筒體測量窗直接測定加工過程中滾筒內(nèi)煙草物料溫度， 并實時將數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，能夠反映物料在加工過程中的受熱狀態(tài)，為實現(xiàn)有效 控制煙草物料在滾筒類設備加工過程中的感官質量、化學成分變化提供了技術支持。


圖1為本發(fā)明的裝置結構示意圖。圖2為圖1中滾筒及測溫部分的左視圖。圖1中1、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，2、進料設備，3、反光片，4、光電傳感器，5、筒體觀察窗， 6、測溫探頭，7、筒體，8、出口罩，9、排潮管道，10、紅外測溫儀，11、滾筒機架，12、出料設備。
具體實施例方式
本發(fā)明以下結合附圖做進一步說明
如圖1、2所示本發(fā)明的測定加工過程中滾筒類設備內(nèi)煙草物料溫度的裝置，包括設 置在機架上的滾筒筒體、分別位于筒體兩端的進、出料機構、安裝在滾筒筒體出料端的出口 罩以及排潮管道，其中該裝置還包括相互電連接的紅外測溫儀、測溫同步控制單元和數(shù)據(jù) 采集單元(包括計算機和相應的數(shù)據(jù)采集處理軟件)，紅外測溫儀固定于機架，測溫探頭7個 (也可根據(jù)實際需要設置)，沿滾筒軸向分布，與開設在筒體上的呈軸向分布的7個測量窗 一一對應，測量窗形狀為橢圓形，開孔面積10 100cm2，測量窗采用高強度耐磨無色透明材 質密封。測溫同步控制單元由固定在筒體上的反光片和安裝在機架上的且與反光片位于滾筒同一軸向位置的反射式光電傳感器共同構成，反射式光電傳感器沿筒體徑向水平固定于 機架上；測溫探頭安裝在以逆時針轉向滾筒端面觀測時的1點至7點的位置范圍。測溫探 頭的具體位置按如下方式固定當光電傳感器對準外筒壁上的反光片時，測溫探頭射出的 光斑恰好落于筒體測量窗中心位置，探頭距筒體測量窗距離IOcm (該距離根據(jù)實際情況設 定)。所述的紅外測溫儀響應時間<2ms，精度>0. 5°C。其測定方法步驟如下
1、按設定的加工參數(shù)(轉速llrpm、壁溫130°C、風溫100°C)，開啟滾筒生產(chǎn)裝置，預熱， 走料，進入正常生產(chǎn)狀態(tài)；
2、開啟數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、紅外測溫儀，設置紅外測溫儀采樣頻率，所述紅外測溫儀的采樣 頻率依據(jù)滾筒轉速設定，采樣頻率與滾筒轉速保持一致，即為11次/分鐘；
3、開啟測溫同步控制裝置，當滾筒第一次轉至反光片對準光電傳感器時，傳感器輸出 信號至紅外測溫儀，測溫儀開始工作采樣，并將采集數(shù)據(jù)實時傳遞給數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；
4、采樣結束，由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)得到加工過程中滾筒內(nèi)物料溫度。
權利要求
一種測定加工過程中滾筒類設備內(nèi)煙草物料溫度的裝置，包括設置在機架上的滾筒筒體、分別位于筒體兩端的進、出料機構、安裝在滾筒筒體出料端的出口罩以及排潮管道，其特征在于該裝置還包括相互電連接的紅外測溫儀、測溫同步控制單元和數(shù)據(jù)采集單元，紅外測溫儀固定于機架，測溫探頭1 20個，沿滾筒軸向分布，與開設在筒體上的呈軸向分布的測量窗一一對應；測溫同步控制單元由固定在筒體上的反光片和安裝在機架上的且與反光片位于滾筒同一軸向位置的反射式光電傳感器共同構成。
2.根據(jù)權利要求1所述的測定加工過程中滾筒類設備內(nèi)煙草物料溫度的裝置，其特征 在于反射式光電傳感器沿筒體徑向水平固定于機架上。
3.根據(jù)權利要求1所述的測定加工過程中滾筒類設備內(nèi)煙草物料溫度的裝置，其特征 在于測溫探頭安裝在以逆時針轉向滾筒端面觀測時的1點至7點的位置范圍。
4.根據(jù)權利要求1或3所述的測定加工過程中滾筒類設備內(nèi)煙草物料溫度的裝置， 其特征在于測溫探頭的具體位置按如下方式固定當光電傳感器對準外筒壁上的反光 片時，測溫探頭射出的光斑恰好落于筒體測量窗中心位置，探頭距筒體測量窗距離10 50cmo
5.根據(jù)權利要求1所述的測定加工過程中滾筒類設備內(nèi)煙草物料溫度的裝置，其特征 在于測量窗形狀可為橢圓形、矩形或菱形，開孔面積10 100cm2，測量窗采用高強度耐磨 無色透明材質密封。
6.根據(jù)權利要求1所述的測定加工過程中滾筒類設備內(nèi)煙草物料溫度的裝置，其特征 在于所述的紅外測溫儀響應時間<2ms，精度>0. 5°C。
7.根據(jù)權利要求1所述的測定加工過程中滾筒類設備內(nèi)煙草物料溫度的裝置，其特征 在于數(shù)據(jù)采集單元包括計算機和相應的數(shù)據(jù)采集處理軟件。
8. 一種利用權利要求1所述裝置測定滾筒類設備內(nèi)煙草物料的方法，其特征在于包 括以下步驟(1)按設定的加工參數(shù)轉速、壁溫、風溫等，開啟滾筒生產(chǎn)裝置，預熱，走料，進入正常 生產(chǎn)狀態(tài)；(2)開啟數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、紅外測溫儀，設置紅外測溫儀采樣頻率，紅外測溫儀的采樣頻 率依據(jù)滾筒轉速設定，采樣頻率與滾筒轉速保持一致；(3)開啟測溫同步控制裝置，當滾筒第一次轉至反光片對準光電傳感器時，傳感器輸出 信號至紅外測溫儀，測溫儀開始工作采樣，并將采集數(shù)據(jù)實時傳遞給數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；(4)采樣結束，由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)得到加工過程中滾筒內(nèi)物料溫度。
全文摘要
一種測定加工過程中滾筒類設備內(nèi)煙草物料溫度的裝置及方法，該裝置包括滾筒筒體以及用于測定滾筒內(nèi)物料溫度的相互電連接的紅外測溫儀、測溫同步控制單元和數(shù)據(jù)采集單元。本發(fā)明可以通過固定在滾筒機架上的紅外測溫儀透過筒體測量窗直接測定加工過程中滾筒內(nèi)煙草物料溫度，并實時將數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，能夠反映物料在加工過程中的受熱狀態(tài)，從而為實現(xiàn)有效控制煙草物料在滾筒類設備加工過程中的煙草物料受熱狀態(tài)，進而提高煙草物料加工質量提供了手段，也為煙草物料在滾筒內(nèi)加熱過程中的感官質量分析、化學成分變化提供了技術數(shù)據(jù)支持。
文檔編號A24B3/00GK101904552SQ201010276728
公開日2010年12月8日 申請日期2010年9月9日 優(yōu)先權日2010年9月9日
發(fā)明者喬學義, 劉朝賢, 姚光明, 朱文魁 申請人:中國煙草總公司鄭州煙草研究院