水松纸透气度在线检测系统研究
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摘要
鉴于打孔水松纸透气度在线检测技术在烟草行业中的重要性，本文在全面总结打孔水松纸透气度在线检测技术发展现状的基础上，通过与玉溪水松纸厂合作，发展了一种新型打孔水松纸透气度在线检测系统，对这一系统进行了全面的初步开发设计及实验研究。全文的主要内容包括打孔水松纸透气度在线检测系统的设计，检测系统的性能实验及其理论探讨几个部分。
第一章综述了国内外打孔水松纸透气度在线检测技术的发展现状，介绍了几种常见的水松纸透气度测定仪，提出了本文的研究内容。
第二章论述了新型打孔水松纸透气度在线检测系统的设计思想及技术方案，详细介绍了透气度在线检测系统的原理、结构。对系统使用的各元器件性能参数进行了深入的分析及元器件的选型，在此基础上，完成了水松纸透气度在线检测系统的硬件及软件设计工作。
第三章对本文设计的检测系统进行了实验研究，通过实验详细分析了影响检测系统检测精度和运行稳定性的主要因素，这些因素包括环境温度和湿度、走纸速度、传感器灵敏度等。实验结果及系统试运行情况表明了本系统的设计是可行的。
第四章给出了全文总结，提出了对这一技术深入研究的建议。
本文首次对打孔水松纸透气度在线检测技术进行了研究，促进了国内这一技术领域的研究水平，具有重要的实际和理论意义。
Tipping paper with micro perforation is an important material for the cigarette manufacturing industry, it can reduce the nicotine and condensate levels for filter cigarettes. Porosity measuring of porous and/or perforated (with laser or electrostatic perforation systems ) web material which are produced in speed ranges up to 600 m/min and web widths up to 2000 mm are difficult with pneumatic systems because these methods includes disadvantages such as web tangency, web toughing, material flaking, dust and dirt flowing in the system. These difficulties are ideally overcome with stationary, optical porosity measurement systems. In recent years, with the emphasis on human health and environment protection, optical on-line porosity measuring technology is increasingly important.
This dissertation is mainly devoted to the design, experimental and theoretical study of a new-type optical on-line porosity measuring system, this system includes light unit, optical multisensors array, driving units, computer, etc. It can effectively attain high-precision porosity value.
This dissertation consists of following four parts:
The dissertation starts with a brief description of typical tipping paper porosity measuring system, the recent progresses of the porosity measuring technology are reviewed, and a brief introduction concerning the dissertation work is given.
In part two, the design idea and mechanism of optical on-line porosity measuring system is put forward and the system construction for Yu-xi Tipping Paper Factory is described in detail. The characteristics of various components used in the system, such as photosensor, optical source, stepper motor, compressing air unit, etc, are discussed, the types of these components are selected. To eliminate temperature effect on measuring precision, a new idea about temperature-compensated technique is put forward in this dissertation, and used in the system. The software used in the porosity measuring system is designed.
In part three, the tests that some factors effects the system measuring precision are carried out, these factors include environment temperature and moisture, paper speed, sensor sensitivity, etc. The problems appearing during the experiment procedures are analyzed and discussed, some improvement ways are presented.
Finally, the achievement and conclusions of this dissertation are summarized, and some suggestions for the forward work are presented.
第一章综述了国内外打孔水松纸透气度在线检测技术的发展现状，介绍了几种常见的水松纸透气度测定仪，提出了本文的研究内容。
第二章论述了新型打孔水松纸透气度在线检测系统的设计思想及技术方案，详细介绍了透气度在线检测系统的原理、结构。对系统使用的各元器件性能参数进行了深入的分析及元器件的选型，在此基础上，完成了水松纸透气度在线检测系统的硬件及软件设计工作。
第三章对本文设计的检测系统进行了实验研究，通过实验详细分析了影响检测系统检测精度和运行稳定性的主要因素，这些因素包括环境温度和湿度、走纸速度、传感器灵敏度等。实验结果及系统试运行情况表明了本系统的设计是可行的。
第四章给出了全文总结，提出了对这一技术深入研究的建议。
本文首次对打孔水松纸透气度在线检测技术进行了研究，促进了国内这一技术领域的研究水平，具有重要的实际和理论意义。
Tipping paper with micro perforation is an important material for the cigarette manufacturing industry, it can reduce the nicotine and condensate levels for filter cigarettes. Porosity measuring of porous and/or perforated (with laser or electrostatic perforation systems ) web material which are produced in speed ranges up to 600 m/min and web widths up to 2000 mm are difficult with pneumatic systems because these methods includes disadvantages such as web tangency, web toughing, material flaking, dust and dirt flowing in the system. These difficulties are ideally overcome with stationary, optical porosity measurement systems. In recent years, with the emphasis on human health and environment protection, optical on-line porosity measuring technology is increasingly important.
This dissertation is mainly devoted to the design, experimental and theoretical study of a new-type optical on-line porosity measuring system, this system includes light unit, optical multisensors array, driving units, computer, etc. It can effectively attain high-precision porosity value.
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Finally, the achievement and conclusions of this dissertation are summarized, and some suggestions for the forward work are presented.
引文
1、朱尊权、黄嘉礽等。卷烟工艺。北京：北京出版社，1993
2、吸烟与健康译文集。北京：轻工业出版社，1986
3、1990 World Health Organization Report on Cancer
4、法国再造烟草工业有限公司。技术交流资料，1990
5、法国摩迪制纸公司。技术公报，1992
6、钟庆辉。通风滤嘴技术的开发问题。上海：上海烟业，1993(3)
7、钟庆辉，矛盾和一。谈低焦油卷烟。上海：上海烟业，1993(1)
8、罗登山，王兵等。卷烟降焦技术方法。中国烟草学会理事会第三次会议，1997年学术年会交流论文
9、韩云辉。高透气度滤棒成型纸在低焦油卷烟中的应用技术探讨。郑州：烟草科技，1996(4)：7～8
10、张爱华。血红素降低卷烟焦油量的正交分析。郑州：烟草科技，1992(2)
11、世界烟草专利文献专辑(五)。郑州：中国烟草总公司全国烟草科技情报中心。1994．
12、世界烟草专利文献专辑(三)。郑州：中国烟草总公司全国烟草科技情报中心。1994
13、Tobacco Reporter. 1995(9).Vol.122.No.976
14、ERNESTL.WYNDER & DIETRICH HOFFMANN.TOBAACCO SMOKE.1967.545～609
15、与美国伊斯曼公司等卷烟滤嘴技术座谈资料汇集。郑州：全国烟草工业科技情报站。烟资(82)～03。1983
16、巴斯凯维奇。开发低焦油卷烟。1995。减少香烟焦油释放量的技术。1991
17、K.Formella,Th.Braumarm.不同滤嘴参数对主流烟气挥发物的影响。世界烟草动态，1996(2)：26～30
18、R.J.K.shepherd.超低焦油卷烟用的新型滤材。世界烟草动态，1995(3)：38～40
19、R.J.K.shepherd.绿色滤嘴—纸嘴作用的重新评价。世界烟草动态，1994(3)：43～45
20、Tobacco Report,1994.Vol.121(7):32～39
21、张岩磊。卷烟降焦工程。北京：中国轻工业出版社，2000(10)：88～93
22、扬崇志。特殊新型电子元器件手册。辽宁科学技术出版社，2001：297～303
23、水松纸激光打孔机。东京：日本烟草产业株式会社机械事业部，2000：1～3
24、贾柏年、俞朴。传感器技术。南京：东南大学出版社，1994：175～184
25、国家烟草专卖局科技教育司。GB/T12655—1998《卷烟纸》国家标准宣贯教材。北京：中国标准出版社，1998
26、周平、徐丽霞。浅谈卷烟综合降焦技术。哈尔滨：黑龙江烟草，2000(1)：17～18
27、朴洪伟、李元实、朱良华、李艳凤、王春虹。卷烟综合降焦技术。北京：卷烟降焦技术国际研讨会论文集，1999：122～127
28、胡松。纸张透气度的在线测量。中华纸业，2000(11)：46～47
29、邹伯敏。自动控制理论。北京：机械工业出版社，1999：2～10
30、北京双诺测控技术有限公司，AC系列测控模板。http://www.wwlab.com.cn.2001
31、云南昆船设计研究所。烟草机械成套设备设计选用图册(第一版)。北京：北京科学技术出版社，1996
32、费斯托FESTO产品手册(2001)
33、章志鸣、沈元华、陈惠芬。光学。北京：高等教育，2000：210～220
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