卷烟物检综合测试台[发明专利]

[12]发明专利申请公开说明书

[21]申请号200510046035.X

[51]Int.CI.

A24C 5/32 (2006.01)

[43]公开日2006年9月20日[22]申请日2005.03.16[21]申请号200510046035.X

[71]申请人中国科学院沈阳科学仪器研制中心

有限公司

地址110006辽宁省沈阳市和平区三好街96号[72]发明人赵辉 孙影 宋世亮 郭东民 张华威 孟

宪忠

[11]公开号CN 18335A

[74]专利代理机构沈阳科苑专利商标代理有限公司

代理人许宗富 周秀梅

权利要求书 3 页 说明书 7 页 附图 4 页

[]发明名称

卷烟物检综合测试台

[57]摘要

本发明提供一种卷烟物检综合测试台，包括柜体、显示屏、料斗、安装于柜体内的工业控制机、检测机构以及集料箱，检测机构包括其中心轴与驱动装置相连的转盘、在转盘上设有多个结构相同的夹持器，均布在转盘的同心圆周上，在转盘处于静止状态下，与每个夹持器相应的位置分别固定安装用于检测烟支各种物理指标的检测装置，每套检测装置与所对应的夹持器所在的位置即为一个工位，每个工位不因夹持器随转盘的转动而改变；转盘、夹持器及各检测装置分别与各自的动作驱动部件相连接；在各工位的相应位置及动作驱动部件的相应位置设有位置传感器。本发明结构简单，空间位置紧凑，工作效率高，检测快速、准确，功能可自由组合。

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权 利 要 求 书

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1.一种卷烟物检综合测试台，包括柜体、显示屏、料斗、安装于柜体内的工业控制机、检测机构以及集料箱，其特征在于：

所述检测机构包括其中心轴(6)与驱动装置相连的转盘(7)、在转盘(7)上设有多个结构相同的夹持器(71)，均布在转盘(7)的同心圆周上，在转盘(7)处于静止状态下，与每个夹持器(71)相应的位置分别固定安装用于检测烟支各种物理指标的检测装置，每套检测装置与所对应的夹持器(71)所在的位置即为一个工位，每个工位不因夹持器随转盘(7)的转动而改变；转盘(7)、夹持器(71)及各检测装置分别与各自的动作驱动部件相连接；在各工位的相应位置及动作驱动部件的相应位置设有位置传感器；

所述工业控制机配置有通讯扩展卡、输入/输出扩展卡及工业控制机外部连接输入/输出接口板，分别与上述检测机构的检测装置、位置传感器、显示屏及动作驱动部件相连。

2.按权利要求1所述卷烟物检综合测试台，其特征在于：所述各检测装置包括长度检测装置、圆周检测装置、吸阻检测装置、硬度检测装置及重量检测装置，其与对应的夹持器(71)分别组合成长度位、圆周位、吸阻位、硬度位及重量位；或包括上述任意1～5组检测装置与对应的夹持器(71)组合成的各工位。

3.按权利要求1所述卷烟物检综合测试台，其特征在于：所述工位包括由料斗与各检测装置两两一组，形成分别由料斗和长度检测装置组成的落料-长度位、由圆周检测装置和吸阻检测装置组成的圆周-吸阻位以及由硬度检测装置和重量检测装置组成的硬度-重量位，落料-长度位的夹持器正对落料快门(11)的下方，硬度检测装置与重量检测装置之间设有硬度快门(16)，重量检测装置设有重量快门(19)；重量快门(19)的下方对应集料箱(5)的入口。

4.按权利要求3所述卷烟物检综合测试台，其特征在于：所述落料-长度位包括对应于料斗下部的长度检测装置，该长度检测装置为一组由发射器及接收器相对设置的长度激光测微器(41)，发射器与接收器中间位置对应夹持器(71)的夹物位的上部，在夹持器(71)的下部设有一基准板，发射器固定安装于柜体内的固定板上，接收器安装于可使其围绕被测物平移的曲柄滑块机构的滑轨中，该曲柄滑块通过偏心孔接至长度电机(53)的输出轴；长度激光测微器(41)的控制器通过通讯电缆接至工控机的通讯扩展卡；

所述圆周-吸阻位包括圆周检测装置及吸阻检测装置，其中圆周检测装置安装于转盘(7)的上部，为一组发射器及接收器相对设置的圆周激光测

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微器(42)，其发射器及接收器均安装于可使二者同时围绕被测物作相对转动的旋转轴上，该旋转轴上部与圆周电机()的输出轴相连，圆周激光测微器(42)的控制器通过通讯电缆接至工控机的通讯扩展卡；所述吸阻检测装置为安装于转盘(7)下部对应于该位置夹持器(71)的吸阻气路组件，该吸阻气路组件具有一壳体，该壳体内部为吸阻空腔，该吸阻空腔与吸阻气路相通；吸阻气路组件上端面为与转盘(7)下底面平行的平面；其上部具有夹持器(71)的吸阻测量头(12)置于与柜体固定连接的滑套中，吸阻测量头(12)的底部与一安装于吸阻测量头提升电机(56)输出轴的凸轮滑动接触，在吸阻气路中设有吸阻传感器(18)，吸阻传感器(18)的信号通过吸阻采样电路接至工控机的通讯扩展卡；

所述硬度-重量位包括硬度检测装置及重量检测装置，其中硬度检测装置包括一组发射器及接收器相对设置的硬度激光测微器(43)、硬度基准面及施压器(14)，其中施压器(14)挂设于一无弹性软线的一端，该软线的另一端与带有连杆的压头相连接；一偏心轮与硬度电机()的输出轴固连，该偏心轮的轴心到远点的距离大于轴心到压头与重物之间的软线的距离，轴心到近点的距离小于轴心到压头与重物之间的软线的距离；连杆末端置于安装于固定板上的滑道中且位于硬度激光测微器的发射部分与接收部分之间，夹持器(71)底部为硬度快门(16)及硬度基准面；重量检测装置为一设置于转盘(7)底部的电子天平(15)，该电子天平(15)的称重部分为一与天平的重量传感器相互作用的带有导向套的空心导向杆，导向套与硬度快门(16)位于一条垂直线上，空心导向杆的下部外壁上挂设一可摆动的托盘(17)，在托盘(17)上设有重量快门(19)，重量快门(19)的下方正对集料箱(5)；该硬度激光测微器(41)的控制器及电子天平(15)分别通过通讯电缆接至工控机的通讯扩展卡。

5.按权利要求4所述卷烟物检综合测试台，其特征在于：所述吸阻气路与主气路并联于同一气源，在吸阻气路中还并联设有用于校准气压值的第一校准棒及第二校准棒。

6.按权利要求4所述卷烟物检综合测试台，其特征在于：所述吸阻采样电路包括数据采集电路及保护电路，其中数据采集电路为：吸阻传感器的采样信号通过与其相连的第2接口(P2)经电感L接至一级运算放大器(IC1)的输入端，一级运算放大器(IC1)的输出端又通过电阻R4接至二级运算放大器(IC2)的输入端，二级运算放大器(IC2)输出端与模/数转换器(U1)的模拟量输入管脚相连，该模/数转换器(U1)的数字量输出管脚与处理器(U2)数字输入端相连，处理器(U2)的RXD和TXD管脚与串口模块(U4)相连，串口模块(U4)通过第5接口(P5)接至工控机的通讯扩展卡，处理器(U2)的RST管脚还与第一看门狗电路(U3)相连；运算放大器的1、8引脚分别接至可变电阻器(W1)的两端可变电阻器(W1)的中心抽头与正电源(+12V)连接(为一级运算放大器(A1)

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的零点调整)；保护电路由正电源(+12V)通过第4可变电阻器(W4)的滑动端接至比较器(IC3)的负输入端，一级运算放大器(IC1)的输出信号同时接至比较器(IC3)的正输入端，比较器(IC3)的输出端接至光耦电路中二极管的正极，光耦电路中的第1三极管放大器(BG1)的集电极接至工作电源，发射极接至第2三极管(BG2)的基极，与保护阀接线端相连的第3接口(P3)接至工作电源与第2三极管(BG2)的集电极之间。 7.按权利要求1所述卷烟物检综合测试台，其特征在于：所述转盘(7)及各检测装置的驱动部件为进料电机(51)、转盘电机(52)、长度电机(53)、圆周电机()、硬度电机(55)、吸阻测量头提升电机(56)及各电机的减速传动装置，分别固定安装于固定板上，与料斗、转盘及检测装置的动作部件位置相对应；所述夹持器(71)的驱动部件为与夹持器(71)中的夹持套气路相通的气路组件(10)，该气路组件(10)设于转盘(7)的下方，其底部安装在柜体内部的固定板上，气路组件(10)的上端面与转盘(7)的下底面平行。

所述各电机为带有脉冲发生器和驱动器的步进电机或其他可调速电机；所述减速装置可为减速箱、同步带轮或齿型同步带轮。 8.按权利要求7所述卷烟物检综合测试台，其特征在于：所述脉冲发生器电路为一具有输入输出接口的第一处理器(CPU1)，步进电机的位置检测信号及运行状态信号通过输入接口(CON1)接至第一处理器(CPU1)的CS MOTOR1及CS MOTOR2管脚，第一处理器(CPU1)的输出管脚分别为脉冲端(MOTOR PULES)、方向端(MOROT DIR)及使能端(MOTOR ENABAL)经输出接口(CON2)与电机的对应接线端相连，处理器(CPU1)的RST及WDOG管脚还与第二看门狗电路(U5)相连。 9.按权利要求1所述卷烟物检综合测试台，其特征在于：所述转盘(7)与夹持器(71)可为分体结构，转盘(7)的外圆周上均匀设有凹口，夹持器(71)位于通过凹口与转盘(7)固定连接并向转盘平面外径向延伸的条状体的另一端，夹持器(71)内的夹持套气囊与条状体内的气道相通，条状体气道与转盘(7)内的气道相对接。

10.按权利要求1所述卷烟物检综合测试台，其特征在于：所述位置传感器为对管式光电耦合位置传感器。

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说 明 书

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卷烟物检综合测试台

技术领域

本发明涉及卷烟检验测试装置，具体地说是一种卷烟物检综合测试台。 背景技术

目前，美国、德国等国家已经根据国内外市场的需求相继推出了多品种的在线检测仪器，并于2002年在巴塞罗纳国际烟草行业仪器展销会上进行展示，国内几家大的烟草企业先后购进了一些国外的在线检测仪器设备，这些设备均采用层式结构，每一层为一个功能层，实现对样品一个功能的检测、控制等，机械结构和控制系统非常复杂，工艺复杂，体积庞大，操作烦琐，对操作人员的素质要求较高，故障率高，国内尚无厂家能够研究开发生产小型的在线综合测试台，目前仅有用于实验室、检测站及部分用于生产线的单功能仪，其研究开发的综合测试台和三功能仪目前已在市场销售，但由于其定价高，结构、控制复杂，并不适合在线检测。对低价格、高质量、高稳定性、操作方便、维护简单的多功能和单功能并直接应用于生产线上的检测仪器的要求将会是未来几年烟支、滤棒生产检测所必须。 发明内容

为克服目前市场上的卷烟测试装置功能单一、控制复杂、不适合在线检测的缺点，本发明的目的在于填补我国多功能小型卷烟物检测试装置的空白，提供一种操作方便、维护简单的卷烟物检综合测试台。 本发明采用的技术方案是：

本发明包括柜体、显示屏、料斗、安装于柜体内的工业控制机、检测机构以及集料箱，其中检测机构包括其中心轴与驱动装置相连的转盘、在转盘上设有多个结构相同的夹持器，均布在转盘的同心圆周上，在转盘处于静止状态下，与每个夹持器相应的位置分别固定安装用于检测烟支各种物理指标的检测装置，每套检测装置与所对应的夹持器所在的位置即为一个工位，每个工位不因夹持器随转盘的转动而改变；转盘、夹持器及各检测装置分别与各自的动作驱动部件相连接，在各工位的相应位置及动作驱动部件的相应位置设有位置传感器；

所述工业控制机配置有通讯扩展卡、输入/输出扩展卡及工业控制机外部连接输入/输出接口板，分别与上述检测机构的检测装置、位置传感器、显示屏及驱动装置相连。

所述工位可分别由长度检测装置、圆周检测装置、吸阻检测装置、硬度检测装置及重量检测装置与对应的夹持器组成的长度位、圆周位、吸阻位、硬度位及重量位；或包括上述任意1～5组检测装置与对应的夹持器组成的各工位；

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所述工位包括由料斗与各检测装置两两一组，形成分别由料斗和长度检测装置组成的落料-长度位、由圆周检测装置和吸阻检测装置组成的圆周-吸阻位，以及由硬度检测装置和重量检测装置组成的硬度-重量位，落料-长度位的夹持器正对落料快门的下方，硬度检测装置与重量检测装置之间设有硬度快门，重量检测装置设有重量快门；重量快门的下方对应集料箱的入口；

所述落料-长度位包括对应于料斗下部的长度检测装置，该长度检测装置为一组由发射器及接收器相对设置的长度激光测微器，发射器与接收器中间位置对应夹持器的夹物位的上部，在夹持器的下部设有一基准板，发射器固定安装于柜体内的固定板上，接收器安装于可使其围绕被测物平移的曲柄滑块机构的滑轨中，该曲柄滑块通过偏心孔接至长度电机的输出轴；长度激光测微器的控制器通过通讯电缆接至工控机的通讯扩展卡； 所述圆周-吸阻位包括圆周检测装置及吸阻检测装置，其中圆周检测装置安装于转盘的上部，为一组发射器及接收器相对设置的圆周激光测微器，其发射器及接收器均安装于可使二者同时围绕被测物作相对转动的旋转轴上，该旋转轴上部通过齿型带与圆周电机的输出轴相连，圆周激光测微器的控制器通过通讯电缆接至工控机的通讯扩展卡；所述吸阻检测装置为安装于转盘下部对应于该位置夹持器的吸阻气路组件，该吸阻气路组件为具有一与转盘下底面平行的上端面的壳体，该壳体内部为吸阻空腔，该吸阻空腔与吸阻气路相通；吸阻气路组件上端面为一与转盘下底面平行的平面，上部具有夹持器的吸阻测量头置于与柜体固定连接的滑套中，吸阻测量头的底部与一安装于吸阻测量头提升电机输出轴的凸轮滑动接触，在吸阻气路中设有吸阻传感器，吸阻传感器的信号通过吸阻采样电路接至工控机的通讯扩展卡；

所述硬度-重量位包括硬度检测装置及重量检测装置，其中硬度检测装置包括一组发射器及接收器相对设置的硬度激光测微器、硬度基准面及施压器，其中施压器为一标准砝码，挂设于一无弹性软线的一端，该软线的另一端与带有连杆的压头相连接；一偏心轮与硬度电机的输出轴固连，该偏心轮的轴心到远点的距离大于轴心到压头与重物之间的软线的距离，轴心到近点的距离小于轴心到压头与重物之间的软线的距离；连杆末端置于安装于固定板上的滑道中且位于硬度激光测微器的发射部分与接收部分之间，一硬度基准面设于夹持器下部的硬度快门；夹持器底部设有硬度快门；重量检测装置为一设置于转盘底部的电子天平，该电子天平的称重部分为一与电子天平的重量传感器相互作用的带有导向套的空心导向杆，导向套与硬度快门位于一条垂直线上，空心导向杆的下部外壁上挂设一可摆动的托盘，在托盘上设有重量快门，托盘的底部为集料箱；该硬度激光测微器的控制器及电子天平分别通过通讯电缆接至工控机的通讯扩展卡； 所述吸阻气路与主气路并联于同一气源，在吸阻气路中还并联设有用

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于校准气压值的第一校准棒及第二校准棒；

所述吸阻采样电路包括数据采集电路及保护电路，其中数据采集电路为：吸阻传感器的采样信号通过与其相连的第2接口经电感L接至一级运算放大器的输入端，一级运算放大器的输出端又通过电阻R4接至二级运算放大器的输入端，二级运算放大器输出端与模/数转换器的模拟量输入管脚相连，该模/数转换器的数字量输出管脚与处理器数字输入端相连，处理器的RXD和TXD管脚与串口模块相连，串口模块通过第5接口接至工控机的通讯扩展卡，处理器的RST管脚还与第一看门狗电路相连，运算放大器的1、8引脚分别接至可变电阻器的两端可变电阻器的中心抽头与正电源(+12V)连接，为一级运算放大器进行零点调整；保护电路由正电源(+12V)通过第4可变电阻器的滑动端接至比较器的负输入端，作为基准电压点，一级放大器的输出信号同时接至比较器的正输入端，比较器的输出端接至光耦电路中二极管的正极，光耦电路中的第1三极管放大器的集电极接至工作电源，发射极接至第2三极管的基极，与保护阀接线端相连的第3接口接至工作电源与第2三极管的集电极之间；

所述转盘及各检测装置的驱动部件为进料电机、转盘电机、长度电机、圆周电机、硬度电机、吸阻测量头提升电机及各电机的减速传动装置，分别固定安装于固定板上，与料斗、转盘及检测装置的动作部件位置相对应；所述夹持器的驱动部件为与夹持器中的夹持套气路相通的气路组件，该气路组件设于转盘下方，其底部安装在柜体内部的固定板上；所述各电机为带有脉冲发生器和驱动器的步进电机或其他可调速电机；所述减速装置可为减速箱、同步带轮或齿型同步带轮；

所述脉冲发生器电路为一具有输入输出接口的处理器，步进电机的位置检测信号及运行状态信号通过输入接口接至处理器的CSMOTOR1及CS MOTOR2管脚，处理器的输出端分别为脉冲端、方向端及使能端经输出接口与电机的对应接线端相连，处理器的RST及WDOG管脚还与第二看门狗电路相连。

所述转盘与夹持器可为分体结构，转盘的外圆周上均匀设有凹口，夹持器位于通过凹口与转盘固定连接并向转盘平面外径向延伸的条状体的另一端，夹持器内的夹持套气囊与条状体内的气道相通，条状体气道与转盘内的气道相对接。

本发明具有以下优点：

1.结构简单，空间位置紧凑，工作效率高。由于本发明采用平面回转布局，在一个回转圆周上将各检测装置分为多个测量区，样品不需从上到下经过几个层面来完成整个测量过程，只需要在一个平面上回转一周就可完成全部的测量过程；空间紧凑，体积小，设备整体尺寸仅为国外同类产品的1/2、国内同类产品的1/3。

2.检测快速、准确。现有技术中烟支的物检装置为分层结构，全部测

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量完毕需六层，用即烟支在层间过渡时要经过五次磕碰，到最底层时已改变了其物理特性，尤其对硬度及吸阻的测量大有影响，而本发明对烟支的测量在一个水平面上进行，烟支没有任何物理性能的改变，更避免了许多人为因素的干扰，因此对烟支的测量更加准确，提高了控制的准确性、及时性。

3.功能可自由组合。本发明由于采用模块化设计，对于样品的五个物理参数的测量，根据用户的具体要求可以任意选择、组合，如组合成两功能仪、三功能仪、四功能仪或五功能仪；各项指标的上下限可以随意设定，测量结果是否合格一目了然；测量数据可打印成文档报表。 4.高新技术高度集成。本发明对卷烟样品重量、吸阻、长度、圆周和硬度五项物理指标的测量利用精密电子天平、负压抽吸技术及高精度激光测微器在工控机的控制下完成，是一集光学、精密机械、电子、真空、计算机、自动控制等为一体的高技术产品。

5.功能强大，性能稳定，故障率低。由于本发明在设计中完全体现国家关于卷烟的检验标准的思想，测量过程由计算机全自动控制，采用通用的控制软件，具有很强的软硬件容错功能，性能可靠、稳定，抗干扰能力强，适合在生产线上相对恶劣的环境下使用，保证加工质量的稳定，最大限度地降低了设备的故障率。

6.操作方便。本发明能够实现人机对话——测量过程提示及出错提示，检测过程的全自动控制，包括自动存储、打印、自动校准等功能，便于用户操作。

附图说明

图1为本发明结构示意图(一)； 图2为本发明结构示意图(二)； 图3为本发明电气结构框图；

图4为本发明吸阻采样电路原理图； 图5为本发明脉冲发生器原理图。 具体实施方式

本发明的柜体具有两块平行的基准板进行四柱连接，将柜体内部分为三层，柜体表面设有显示屏，料斗设于柜体的上层，工控机、电源箱及集料箱5安装于最底层，检测机构、各检测装置安装于柜体的中间层，测量机构包括其中心轴6通过固定座8与驱动装置相连的转盘7、在转盘7上设有三个结构相同的夹持器71，均布在转盘7的同心圆周上，在转盘7的上部及下部对应于各夹持器的位置，由料斗与各检测装置两两一组，形成分别由料斗和长度检测装置组成的落料-长度位、由圆周检测装置和吸阻检测装置组成的圆周-吸阻位、以及由硬度检测装置和重量检测装置组成的硬度-重量位，落料-长度位的夹持器正对落料快门11的下方，硬度检测装置与重量检测装置之间设有硬度快门16，重量检测装置设有重量快门19；重量快

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门19的下方对应集料箱5的入口；各快门的控制装置信号线接至工业控制机的所述位置传感器为光电耦合位置传感器，分别用于检测下料有烟信号、长度有烟信号、重量有烟信号、吸阻测量头提升电机信号及转盘电机信号，各光电耦合位置传感器的信号线接至业控制机。

转盘7及各检测装置的驱动部件为进料电机51、转盘电机52、长度电机53、圆周电机、硬度电机55、吸阻测量头提升电机56及各电机的减速传动装置，分别固定安装于固定板上，与料斗、转盘7及检测装置的动作部件位置相对应；夹持器71的驱动部件为与夹持器71中的各夹持套通过落料-长度位裹紧阀21、硬度-重量位裹紧阀22及圆周-吸阻位裹紧阀23气路相通的气路组件10，该气路组件10设于转盘7下方，其底部安装在柜体内部的固定板上；所述各电机为带有脉冲发生器和驱动器的步进电机或其他可调速电机；所述减速装置可为减速箱、同步带轮或齿型同步带轮；所述各裹紧阀与I/O接口板进行电连接；

落料-长度位包括一料斗，采用滚筒式、单斜面滑落轨道结构，样品水平放置在滚筒的凹槽内，电机驱动滚筒带动样品沿滑落轨道垂直下落；对应于料斗下部的长度检测装置，该长度检测装置为一组由发射器及接收器相对设置的长度激光测微器41，发射器与接收器中间位置对应夹持器71的夹物位的上部，在夹持器71的下部设有一基准板，发射器固定安装于柜体内的固定板上，接收器安装于可使其围绕被测物平移的曲柄滑块机构的滑轨中，该曲柄滑块通过偏心孔接至长度电机53的输出轴；长度激光测微器41的控制器通过通讯电缆接至工控机的通讯扩展卡；

圆周-吸阻位包括圆周检测装置及吸阻检测装置，其中圆周检测装置安装于转盘7的上部，为一组发射器及接收器相对设置的圆周激光测微器42，其发射器及接收器均安装于可使二者同时围绕被测物作相对转动的旋转轴上，该旋转轴上部通过齿型带与圆周电机的输出轴相连，圆周激光测微器42的控制器通过通讯电缆接至工控机的通讯扩展卡；所述吸阻检测装置为安装于转盘7下部对应于该位置夹持器71的吸阻气路组件，其上部具有夹持器(71)的吸阻测量头置于与柜体固定连接的滑套中，吸阻测量头的底部与一安装于电机输出轴的凸轮滑动接触，在吸阻气路中设有吸阻传感器18，吸阻传感器18的信号通过吸阻采样电路接至工控机的通讯扩展卡； 硬度-重量位包括硬度检测装置及重量检测装置，其中硬度检测装置包括一组发射器及接收器相对设置的硬度激光测微器43、硬度基准面13及施压器14，其中施压器14为一标准砝码，挂设于一无弹性软线的一端，该软线的另一端与带有连杆的压头相连接；一偏心轮与硬度电机的输出轴固连，该偏心轮的轴心到远点的距离大于轴心到压头与重物之间的软线的距离，轴心到近点的距离小于轴心到压头与重物之间的软线的距离；连杆末端置于安装于固定板上的滑道中且位于硬度激光测微器的发射部分与接收部分之间，一硬度基准面设于夹持器71下部的硬度快门16上，该硬度快

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门16的开启或关闭由第一转角电磁铁控制；重量检测装置为一设置于转盘7底部的电子天平15，该电子天平15的称重部分为一与天平的重量传感器相互作用的带有导向套的空心导向杆，导向套与硬度快门16位于一条垂直线上，空心导向杆的下部外壁上挂设一可摆动的托盘17，在托盘17上设有重量快门19，其开启或关闭由第二转角电磁铁控制，重量快门19的下方正对集料箱5；该硬度激光测微器43的控制器及电子天平15分别通过通讯电缆接至工控机的通讯扩展卡；

吸阻气路与主气路并联于同一气源，在吸阻气路中还并联设有用于校准气压值的高压测试棒及低压测试棒，在第一校准棒或第二校准棒与吸阻气路之间分别设有第一截止阀及第二截止阀进行全时自动校准，以防止温湿度变化造成检测装置的零点漂移。

工业控制机配置有通讯扩展卡、输入/输出扩展卡及工业控制机外部连接输入/输出接口板，分别与上述检测机构的驱动装置、检测装置及显示屏相连。

吸阻采样电路包括数据采集电路及保护电路，其中数据采集电路为：吸阻传感器18的采样信号通过与其相连的第2接口P2经电感L接至一级运算放大器IC1的输入端，一级运算放大器IC1的输出端又通过电阻R4接至二级运算放大器IC2的输入端，二级运算放大器IC2输出端与模/数转换器U1的模拟量输入管脚相连，该模/数转换器U1的数字量输出管脚与处理器U2数字输入端相连，处理器U2的RXD和TXD管脚与串口模块U4相连，串口模块U4通过第5接口P5接至工控机的通讯扩展卡，处理器CPU的RST管脚还与第一看门狗电路U3相连；可变电阻器W1为一级运算放大器IC1的零点调整，由正电源(+12V)连接中心抽头，两端分别连接运算放大器的1、8引脚；保护电路由正电源(+12V)通过第4可变电阻器W4的滑动端接至比较器IC3的负输入端，作为基准电压点，一级放大器IC1的输出信号同时接至比较器IC3的正输入端，比较器IC3的输出端接至光耦电路中二极管的正极，光耦电路中的第1三极管放大器BG1的集电极接至工作电源，发射极接至第2三极管BG2的基极，与保护阀接线端相连的第3接口P3接至工作电源与第2三极管BG2的集电极之间；

所述脉冲发生器电路为一具有输入输出接口的第一处理器CPU1，步进电机的位置检测信号及运行状态信号通过输入接口CON1接至第一处理器CPU1的CS MOTOR1及CS MOTOR2管脚，第一处理器CPU1的输出管脚分别为脉冲端MOTOR PULES、方向端MOROT DIR及使能端MOTOR ENABAL经输出接口CON2与电机的对应接线端相连，第一处理器CPU1的RST及WDOG管脚还与第二看门狗电路U5相连。 本发明的工作过程简述如下：采用立式测量方式，转盘7在转盘电机52的步进式驱动下，带动各夹持器71进行旋转，样品在进料电机51的驱

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动下从料斗落入落料-长度位的夹持套内，底部由一基准板限位，两侧的长度激光测微器41(CCD：影像成像系统线阵)发出一束高速扫描状平行光束，并在步进长度电机53的驱动下左右移动，对样品进行扫描，由工业控制机接收和控制检测信号并进行处理，并输出被测烟支样品的长度，结束；回转至圆周-吸阻位，吸阻测量头在下面密封住样品尾部抽气，采用负压抽吸技术，即通过高精度的音速嘴CFO产生17.5ml/s的恒定流量气体，通过一高精度的气体压力传感器快速测量卷烟和滤棒的吸阻值，上面的圆周激光测微器42发出一束高速扫描状平行光束，在步进圆周电机的驱动下绕样品中心回转一周进行采样，由工业控制机接收和控制测量信号并进行处理，测定样品的平均直径，并且计算出样品的圆周、不圆度等技术参数，结束；样品回转至硬度-重量位，样品一端面与硬度基准面13接触，通过步进硬度电机55驱动一标准砝码(本实施例采用300克)，进行点压式测量，即使该砝码以一定的速度和压力压向样品，硬度激光测微器43同时发出一高速扫描状平行光束，测量压陷后的样品的直径，根据压陷量按国标计算出样品的硬度等参数，测量结束；打开样品下方的硬度快门16，样品落到精密电子天平的托盘17上测量重量，通过RS232接口输出，测量结束；重量快门19打开，样品落到收集箱内，该样品的所有测量工序结束。当样品在一个工位执行完一程序，转到下一工位时，上一工位继续执行下一只样品的测量程序，如此往复，每一工位停留时间与硬度位测量的时间一致，测量50只样品的时间大致为20分钟。

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