第四節(jié)　HY型濾棒/煙支綜合測試臺操作規(guī)程

一、原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

（一）原理

HY型濾棒/煙支綜合測試臺采用先進(jìn)的BECKHOFF嵌入式IPC控制技術(shù)。CPU速度高達(dá)1.8G的主頻，擁有其他嵌入式控制系統(tǒng)所無可比擬的計(jì)算速度和控制能力，穩(wěn)定可靠的現(xiàn)場總線通信控制技術(shù)。綜合測試臺模塊之間通信控制采用實(shí)時以太網(wǎng)技術(shù)。全中文人性化的人機(jī)界面系統(tǒng)，改變了傳統(tǒng)儀器靠數(shù)碼管顯示與鍵盤操作調(diào)整參數(shù)、校準(zhǔn)設(shè)備的控制方式，儀器的操作完全在一塊觸摸式顯示屏上完成。

系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，功能單元可以任意組合。機(jī)械部分采用導(dǎo)軌連接，電氣部分用網(wǎng)線連接，只需要扳動導(dǎo)軌、拔插網(wǎng)線和電源就可拆卸安裝單元。各個單元之間功能互不影響。標(biāo)準(zhǔn)化硬件選型，易于日常維護(hù)。

（二）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

HY型濾棒/煙支綜合測試臺有如下特點(diǎn)。

（1）可同時測量多個物理指標(biāo)，如質(zhì)量、圓周、圓度、長度、吸阻、硬度等。

（2）高精度、高分辨率。

（3）自動分樣檢測，操作簡單。

（4）測量速度快。

（5）全中文圖形化人機(jī)界面，界面友好，無需專業(yè)培訓(xùn)，易學(xué)易用。

（6）該儀器以高級工業(yè)IPC為控制核心，配備多功能統(tǒng)計(jì)管理控制軟件，支持進(jìn)一步功能擴(kuò)展。

（7）可選高速熱敏打印機(jī)，換紙方便。

1.儀器主體構(gòu)成

HY型濾棒/煙支綜合測試臺包括質(zhì)量、圓周、長度、吸阻/通風(fēng)度和硬度測量五個功能。如圖1-44所示，該五功能綜合測試臺由自動分煙裝置、測量模塊、自動控制系統(tǒng)和測量軟件系統(tǒng)等組成。

在測量過程中，批量樣品放入自動分煙裝置區(qū)分單支樣品后，逐個通過五個功能單元進(jìn)行測試，最后落入放置在機(jī)座中的樣品回收盒內(nèi)。

儀器主體配有15英寸高速工業(yè)計(jì)算機(jī)用于運(yùn)行儀器的人機(jī)交互界面，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、顯示及儀器的控制操作。采用全中文人機(jī)交互界面，為用戶提供多種數(shù)據(jù)顯示方式。同時，儀器提供了以太網(wǎng)及USB接口用于數(shù)據(jù)的輸出。如圖1-45所示。

2.儀器各單元特點(diǎn)

（1）ZL10-1稱重單元　具有抗干擾，防風(fēng)，多級抗振動能力，三點(diǎn)式微調(diào)平設(shè)計(jì)，保證了質(zhì)量單元測量的可靠性和穩(wěn)定性，如圖1-46所示。

綜合測試儀的嵌入式IPC與質(zhì)量測量儀之間的數(shù)據(jù)讀出和寫入通過高速數(shù)據(jù)通信接口進(jìn)行，減少了模擬信號傳送過程中的失真和干擾，具有良好的穩(wěn)定性和較高的測量精度，而且數(shù)據(jù)傳送速度快。

測量范圍0～200.000g，分辨率0.001g，測量精度±0.0002g。

質(zhì)量傳感器采用瑞士梅特勒-托利多（METTLER TOLEDO）工業(yè)級天平，內(nèi)置校正砝碼，可以實(shí)現(xiàn)自校正和外部校正，測量精度高，運(yùn)行穩(wěn)定。

質(zhì)量單元符合標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 22838.4—2009《卷煙和濾棒物理性能的測定 第4部分：卷煙質(zhì)量》。

配備1g、2g兩種國家E2級標(biāo)準(zhǔn)砝碼。

（2）ZL20-1圓周測量單元　該測量單元安裝有可調(diào)基準(zhǔn)的基準(zhǔn)平臺，可根據(jù)被測樣品的長度及測量位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，如圖1-47所示。

圓周測量采用基恩士公司遠(yuǎn)心光學(xué)測徑系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用LED和HL-CCD技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了測量的高速度、高精度。單軸向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，帶動濾棒/卷煙旋轉(zhuǎn)測量，保證檢測到濾棒/卷煙圓周上的每一個直徑數(shù)據(jù)。步進(jìn)電動機(jī)帶動皮帶輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動，具有瞬間啟動和急速停止的優(yōu)越特性，無累積誤差，使得濾棒/卷煙的測量數(shù)據(jù)的重復(fù)性好。

執(zhí)行GB/T 22838.3—2009《卷煙和濾棒物理性能的測定 第3部分：圓周 激光法》、GB/T 22838.13—2009《卷煙和濾棒物理性能的測定 第13部分：濾棒圓度》標(biāo)準(zhǔn)。

配備直徑（5.000±0.001）mm和直徑（9.000±0.001）mm兩種規(guī)格圓周標(biāo)準(zhǔn)棒（具體規(guī)格以標(biāo)棒標(biāo)注值為準(zhǔn)）。

（3）ZL20-2長度測量單元　該測量單元安裝有可調(diào)基準(zhǔn)的基準(zhǔn)平臺，可根據(jù)被測樣品的長度及測量位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，如圖1-48所示。

長度測量采用MICRO-EPSILON光幕千分尺，實(shí)現(xiàn)了測量的高速度、高精度。單軸向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，帶動濾棒/卷煙旋轉(zhuǎn)測量，保證濾棒/卷煙長度多點(diǎn)取樣。步進(jìn)電動機(jī)帶動皮帶輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動，具有瞬間啟動和急速停止的優(yōu)越特性，無累積誤差，使得濾棒/卷煙的測量數(shù)據(jù)的重復(fù)性好。

執(zhí)行GB/T 22838.2—2009《卷煙和濾棒物理性能的測定 第2部分：長度 激光法》標(biāo)準(zhǔn)。

配備70mm、100mm、120mm、140mm四種規(guī)格長度標(biāo)準(zhǔn)棒（具體規(guī)格以標(biāo)棒標(biāo)注值為準(zhǔn)）。

（4）ZL31-1吸阻通風(fēng)度測量單元　吸阻通風(fēng)度測量單元采用負(fù)壓抽吸原理，測量系統(tǒng)性能穩(wěn)定，測量速度快，氣路模塊化設(shè)計(jì)，方便檢修，如圖1-49所示。

選用美國Setra公司的高精度差壓傳感器，測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度高。同時使用三個獨(dú)立傳感器，具有自動校準(zhǔn)功能、智能判斷管路漏氣和乳膠管破裂等功能。

更換濾棒測量模塊，可以測量濾棒樣品壓降。

執(zhí)行GB/T 22838.5—2009《卷煙和濾棒物理性能的測定 第5部分：卷煙吸阻和濾棒壓降》標(biāo)準(zhǔn)。

配備兩種規(guī)格的通風(fēng)度標(biāo)準(zhǔn)棒、兩種規(guī)格的吸阻標(biāo)準(zhǔn)棒（具體規(guī)格以標(biāo)棒標(biāo)注值為準(zhǔn)）。

內(nèi)部安裝（17.5±0.1）mL/s的恒流孔氣流控制元件。

（5）ZL50-1硬度單元　該測量單元用于濾棒/煙支的硬度測量，如圖1-50所示。

樣品落入接樣管后，旋轉(zhuǎn)電動機(jī)帶動接樣管旋轉(zhuǎn)，隨后由推樣桿將不同長度卷煙推到標(biāo)準(zhǔn)測量位置，推樣桿前進(jìn)距離可由程序自動調(diào)整，保證不同長度卷煙測量位置始終在樣品指定部位。

樣品到位后，預(yù)壓力（10～20g可調(diào)）及施壓負(fù)荷（300g）通過杠桿天平機(jī)構(gòu)施加到測量頭，然后測試頭由步進(jìn)電動機(jī)及托盤帶動向下運(yùn)動，保證預(yù)壓力及施壓負(fù)荷按照預(yù)定速度和時間對樣品施加壓力，通過激光位移傳感器測量出測量頭相應(yīng)位置，從而計(jì)算出樣品的硬度。預(yù)壓力和施壓負(fù)荷可以通過游碼按照國標(biāo)進(jìn)行精確調(diào)整。

執(zhí)行國標(biāo)GB/T 22838.6—2009《卷煙和濾棒物理性能的測定 第6部分：硬度》標(biāo)準(zhǔn)。

3.控制系統(tǒng)特點(diǎn)

測試臺模塊之間通信控制采用實(shí)時以太網(wǎng)技術(shù)。測試臺經(jīng)過對采集樣品的數(shù)據(jù)計(jì)算分析，通過模糊控制理論找到最佳的控制方式。