光纤传感器检测技术在烟机中的运用论文_袁兴龙

摘要：我国是烟草生产与销售的大国，在卷烟生产过程中，需要运用专业的卷烟机械设备，比如加潮与干燥设备、卷烟机、包装机、变形加工设备，其中卷烟机是将烟丝加工成卷烟的重要设备，为了保证卷烟机使用正常，烟草企业需要对烟机进行经常性的检测，避免烟机出现故障，影响烟草生产制造的进度，给企业造成重大损失。光纤传感器是一种重要的烟机检测技术，在烟机检测中具有重要优势，工作人员通过详细分析对该检测系统的基本结构与工作原理进行科学分析，了解该技术在烟机检测中的基本运用方式，可以有效提升烟机检测的质量与效率。

关键词：烟机；光纤传感器；运用；检测技术

引言

我国制造业发展快速，规模也在不断扩大，为了有效提升制造业发展水平，促进制造业转型升级，企业应加大技术研发，积极运用先进的科学技术与机械设备，参与生产制造，促进生产工艺不断优化。在生产制造活动中，机械设备发挥的作用越来越大，在使用时间不断增加的情况下，机械设备会出现各种故障与问题，这就需要工作人员运用专业的检测技术，对机械设备进行定期的检测与维护，确保机械设备使用正常，延长机械设备使用寿命。在烟机检测中传统的检测技术是光电传感器检测技术，这种检测技术采用色差识别的方式进行检测，但是，性能不稳，准确性较差。目前，比较常用的技术是光纤传感器，该技术在烟机检测中具有重要优势，尤其是在厚度检测方面，稳定性与准确率较高，具有其他技术无法替代的重要作用。

一、光纤传感器系统结构与工作原理分析

（一）系统结构

光纤传感器是一种运用厚度检测原理的烟机检测技术，它是在传统的检测技术基础上改进而来，系统结构比较复杂（如图1所示）。该检测技术的系统结构具有人机界面与PLC通信的功能，还可以设置、调整路径数值，在接头厚度的识别与校准方面也具有重要作用[1]。

在烟机检测中，光纤传感器会发出光束，光束透过检测区域，会到达水松纸，对水松纸进行检测，然后根据光量进行检测分析。接收管接收并检测光量，然后将光量转化成能量。转化后的能量也就是脉冲保持量，它会经过接收管，向时序板方向传输。然后检测系统开始对人机界面中的具体参数值进行设定，再将系统与时钟脉冲同步起来，作为检测基准。在此基础上，开始计算并剔除路径数值，然后向剔除板或者电源发送剔除指令，这样就可以通过双倍长烟支这种形式，从合格烟支中将带有烟头的烟支剔除出去[2]。

但是，有时会出现剔除不准确的现象，这时，需要对检测系统的参数进行重新调整。水松纸剔除烟支的数量需要控制在一定范围内，一般以1-15为范围，也就是说，参数可以设定的最大值为15。在具体检测过程中，需要按照一步一步试探的方式。把参数值逐渐向上加，系统执行剔除这一动作的时间也会逐渐变晚。在经过数值调整，系统可以准确剔除接头范围时，可以开始对剔除的烟支数量进行参数调整，该数值的范围一般为3-6支；通过剔除烟支数量调整可以减少不必要的消耗，在此基础上，水松纸的剔除延时数值设置为中间值比较合理。

光纤传感器检测系统的人机界面是通过Profibus现场总线达到的，该标准还可以在线修改KT检测板，也可以对PLC的参数进行修改。检测系统中的水松纸自己带有接头，纸盘拼接也有接头，这两种接头会在光纤传感器中产生脉冲保持量。而且这种脉冲保持量拥有上升沿的属性，它可以滤波的形式，放大的形式，由KT检测板进行下一步处理，然后向剔除板、电源发送剔除指令，以此达到准确剔除接头的目的。

二、安装与校准光纤传感器检测系统

（一）系统的安装

在安装光纤传感器检测系统时，工作人员应首先制作U型架，然后在水松纸的垂直穿过区域固定U型架，并将接收管与发射管安装在U型架的两翼，两翼之间的距离保持在5-10mm之间。在生产过程中，应该使水松纸保持在U型架的正中间。

（二）系统的校准、调整

光纤传感器的校准及其调整是一项比较复杂的工作，在开始这项工作时，首先要对放大器的状态进行选择，将其状态设置为“SET”，而其预设状态下的厚度需要重点关注，一般状态下厚度设置与单倍水松纸的厚度相当，“TEACH”是设置的操作指令。在此基础上，厚度需要继续向着水松纸的双倍厚度调整，操作依然为“TEACH”。在校准过程中，不同颜色的指示灯代表不同的含义，绿灯的意思就是传感器记忆成功。

另一种调整状态就是将放大器调试到“RUN”，这时水松纸的厚度也应该调整，一般情况下，厚度应该调整到双倍，或者高于双倍。在此种情况下，指示灯也会继续改变，而系统会测量脉冲保持量。

另外，烟支的生产检测中，剔除不合格的烟支是一个重要环节，但是，在烟支剔除中，数量不准确也是一个经常遇到的问题，在这种情况下，需要进一步在线调整“剔除路径数”。参数值的范围一般保持在26-200之间，工作人员需要对参数值一步一步进行调试，调试的最终目的是要将双倍长烟支中，带有烟头的烟支剔除。

三、结束语

卷烟生产制造过程中需要运用专业的卷烟机组，该机组中的机械设备需要进行经常性的检查与维护。专业的检测技术可以及时发现卷烟设备中存在的问题，保持卷烟设备正常使用。光纤传感器是一种专业性较强的检测技术，对准确剔除不合理烟支具有重要意义。该检测技术的稳定性相比传统技术较好，准确率也比较高，运用该技术可以有效提升卷烟的生产质量与效率，降低消耗，对卷烟生产制造企业整体成本的管控具有积极意义，也有助于烟草企业的长远发展。

参考文献：

[1]曹德琪. 光纤传感器检测技术在烟机中的运用[J]. 工业控制计算机, 2012, 25(4):110-110.

[2]郝媛媛, 李玉星. 基于光纤传感器的大型设备力学特性监测方法[J]. 激光杂志, 2018(5).

论文作者:袁兴龙

论文发表刊物:《科学与技术》2019年16期

论文发表时间:2020/1/15

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