用于識別煙草加工行業(yè)材料條的條不均勻性的方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于識別煙草加工行業(yè)的材料條、尤其煙草條或過濾嘴條的條不 均勻性（Stranginhomogenitjiten)的方法，其中，所述材料條縱軸向地通過至少兩個以不同 的測量頻率運行的條測量裝置輸送。本發(fā)明還涉及一種用于識別煙草加工行業(yè)的材料條的 條不均勻性的裝置、一種煙草加工行業(yè)的成條機、一種應(yīng)用以及一種軟件程序。
【背景技術(shù)】
[0002] 在制造煙草加工行業(yè)的棒形制品、尤其過濾嘴香煙時制造材料條，例如煙草條或 過濾嘴條。該煙草條或過濾嘴條在其制造之后被定長截斷成單個的煙草棒或過濾嘴棒。用 于制造過濾嘴條的常見材料是由醋酸纖維素制成的絲束，其在條成形之前可以利用軟化 齊U、例如三醋酸甘油酯進行處理。這種基于醋酸纖維素的過濾嘴條可以在其成形時利用一 包裹紙進行包裹或者利用熱處理來制造成所謂的"非醋酸包裹（Non-WrappedAcetate)" (NWA)-過濾嘴條。在這樣一種過濾嘴條中必要時也可以埋入物品。這種物品要么可以具 有其它的過濾特性，例如活性炭顆粒，要么可以加入承載味道的物品，例如利用液體填充的 膠囊。
[0003] 在所有的材料條的情況下，在制造時要求制造盡可能均勻的條。在過濾嘴條和煙 草條中，一方面由于材料特性的局部區(qū)別會出現(xiàn)不均勻性。這在煙草中例如通過如下方式 引起，即煙葉的不同的部分，例如靜脈和扁平成分，在它們粉碎之后在煙草條中被利用且因 此引起了在煙草條的密度和組成上的自然的波動。在過濾嘴條中這些波動通常很小。
[0004] 不僅在煙草條中而且也在過濾嘴條中會通過異物、例如金屬顆?；蛩芰项w粒的夾 雜而局部地改變材料條的組成。由于條中的缺失部位而引起的較大的空腔也是不希望的， 但一般來說表現(xiàn)為忽略不計的問題。
[0005] 通常檢測煙草加工行業(yè)的材料條的均勻性并且在出現(xiàn)如下的被定長截斷的煙草 棒或過濾嘴棒的干擾的不均勻性的情況下被排除在進一步的加工之外，其中，在所述被定 長截斷的煙草棒或過濾嘴棒中出現(xiàn)這種不均勻性。
[0006] 煙草加工行業(yè)的材料條的檢測在已知的系統(tǒng)中利用微波測量裝置和/或電容式 的HF測量裝置進行。在此情況下，將這些測量裝置的測量信號與固定地預(yù)先給定的下極限 值和/或上極限值進行比較，并且在低于或超過所述下極限值和/或上極限值的情況下確 定出不可接受的不均勻性。從EP1 330 961Bl中已知了一種用于獲知以及用于去除煙草 流中的異物的方法，其中，將一利用煙草填充的連續(xù)的條通過一成形工位引導(dǎo)且之后通過 一切割裝置分成香煙段。所述煙草流或煙草條經(jīng)受一預(yù)先選出的頻率的電磁射線且檢測一 輸出信號，該輸出信號說明沿著煙草流的濕度含量的改變，該改變是通過在所述流本身中 的異物的存在而引起的。將所述輸出信號與一上閾值信號和一下閾值信號進行比較，所述 上閾值信號和所述下閾值信號是與一預(yù)先給定的且保持不變的振幅相關(guān)的。根據(jù)EP1 330 961Bl在微波頻率的情況下進行測量。
[0007] 此外，在申請人的申請?zhí)枮?0 2012 209 954.9的德國專利申請中描述了一種用 于識別煙草加工行業(yè)的材料條的條不均勻性、尤其識別所埋入的物品、損壞的物品和/或 異物的方法，其中，在一材料條、尤其煙草條或過濾嘴條中在預(yù)先確定的物品位置上埋入物 品并且將所述材料條在埋入物品之后縱軸向地通過至少兩個以不同的頻率運行的條測量 裝置輸送，所述條測量裝置尤其合并成一組合式條測量裝置，其中，為了評價測量信號，將 材料條劃分成分別包含一個或多個預(yù)先確定的物品位置的物品區(qū)段和不具有預(yù)先確定的 物品位置的空區(qū)段，其中，所述條測量裝置的測量信號在所述物品區(qū)段和所述空區(qū)段中利 用各不同的評價方法進行評價，其中，在所述物品區(qū)段中在一物品算法中從所述測量信號 中的至少一個測量信號的時間變化中進行至少一個物品的位置確定和/或品質(zhì)控制，并且 在所述空區(qū)段中應(yīng)用至少一個空區(qū)段算法，利用其來識別出條不均勻性和/或獲知條稠度 和/或所述材料條中的至少一個添加物的量。為此，將所述材料條通過至少一個微波條測 量裝置和/或通過至少一個電容式的HF條測量裝置作為條測量裝置來輸送。
[0008] 迄今為止已知的在應(yīng)用高頻技術(shù)或微波技術(shù)用于識別異物的情況下的介電的方 法測量待檢驗的材料制品的具有參量：實部e'和虛部e''或者說數(shù)值和相位的復(fù)介電 常數(shù)所述復(fù)介電常數(shù)e可以尤其被換算成所述測量產(chǎn)品的參量：質(zhì)量和含水量。在 此情況下，所述測量經(jīng)受一定的波動，這些波動除了歸因于例如測量產(chǎn)品的含水量的不均 勻性之外，還可歸因于物質(zhì)組成的不均勻性。
[0009] 測量產(chǎn)品中的異物通常通過如下方式識別出，即其在其復(fù)介電常數(shù)￡的值上與 在其周圍環(huán)境中的實際的測量產(chǎn)品的相應(yīng)的值是不同的。例如，塑料顆粒相比于煙草典型 地具有所述介電常數(shù)的相比于實部明顯更小的虛部e''。這導(dǎo)致了測量值的偏差。這樣， 異物只能通過如下方式識別出，即其在其測量值上與通常在制造期間出現(xiàn)的測量值的波動 顯著不同。
[0010] 因此，關(guān)于一測量信號是否象征出異物這一決定在與固定地預(yù)先給定的極限值的 比較中基于單個的測量值與在正常制造時的測量值分布的間距來進行。因此，在制造期間 出現(xiàn)的波動寬度限定了異物識別或其它不均勻性識別的敏感性。因此，進退兩難的是，為了 識別小的異物必須采用窄的邊界值，另一方面，窄的邊界值在正常出現(xiàn)的測量信號的波動 寬度的情況下即使在不存在實際的產(chǎn)生干擾的不均勻性的情況下也會導(dǎo)致異物識別的錯 誤的正信號（Positivsignalen)。
[0011]所述用于識別不均勻性的極限以及受限的敏感性的缺點原則上不僅適用于微波 方法也適用于高頻方法。所述極限原則上是一般性的并且歸因于在正常生產(chǎn)期間測量值的 自然的波動寬度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 與此相反，本發(fā)明的任務(wù)在于，提供一種用于識別煙草加工行業(yè)的材料條的條不 均勻性的方法和裝置，利用它們在很小比率的錯誤的正信號的情況下也以高的安全性識別 出小的異物和不均勻性。
[0013] 該任務(wù)通過一種用于識別煙草加工行業(yè)的材料條、尤其煙草條或過濾嘴條的條不 均勻性的方法解決，其中，將材料條縱軸向地通過至少兩個以不同的測量頻率運行的條測 量裝置輸送，所述方法通過如下方式改進，即從所述至少兩個條測量裝置的測量信號中相 互獨立地分別導(dǎo)出至少一個比較參量，形成所述至少兩個條測量裝置的一個比較參量的一 個差或多個比較參量的多個差或由多個比較參量的多個差所得出的差向量，并且檢測，是 否所述一個差、所述多個差或所述差向量處于至少一個預(yù)先確定的或可預(yù)先確定的公差范 圍以內(nèi)，其中，所述公差范圍的超過通過信號表現(xiàn)出不可容許的條不均勻性。
[0014] 該方法基于多頻方法的基本構(gòu)思且充分利用其優(yōu)點。隨著減小的測量頻率，煙草 和其它的含水的植物性產(chǎn)品的介電常數(shù)的實部和虛部強烈地增大。相反，這不適用于主要 感興趣的異物、例如塑料。這導(dǎo)致了，相同的異物在不同頻率的情況下導(dǎo)致了與正常的測量 值分布的不同遠近的偏差。與此相反，單個的測量值的通常的測量值分布應(yīng)該針對不同的 頻率在正確校準(zhǔn)所述測量系統(tǒng)的情況下僅很小地相互不同。原則上，在不同的測量系統(tǒng)的 理論上完全無錯誤的校準(zhǔn)的情況下預(yù)期一疊合的走向。
[0015] 該行為引起了，根據(jù)本發(fā)明查找測量值中的這種波動，其中，測量值的波動在不同 的頻率的情況下相互明顯不同。對于此的標(biāo)準(zhǔn)是一針對比較參量、即導(dǎo)出的參量的差的差 向量的公差范圍。形象地說，可以圍繞其中一個測量的單個的測量值定義一公差范圍，該公 差范圍是橢圓的、矩形的或類似形狀，在此情況下要預(yù)期的是，如果不存在異物，則相應(yīng)的 測量值在另一個測量頻率的情況下處于該公差范圍中。如果不是這種情況，則在條中的測 量體積中存在異物或存在另一種強烈的不均勻性。
[0016] 在本發(fā)明的框架中，當(dāng)測量值中的差由至少兩個比較參量形成時，就已經(jīng)存在一 差向量。因此，概念"向量"在上下文中與例如"元組（Tupel)"或"對（Paar)"或類似命名 可以互換，這些命名描述了相關(guān)聯(lián)的多個值。同樣地，一對比較參量，例如條濕度和條密度 也可以叫做"比較參量向量"。
[0017] "不可容許的"不均勻性在本發(fā)明的框架中理解為一種不均勻性，其會導(dǎo)致無法使 用的產(chǎn)品，例如通過異物或過大的空穴引起的，后者尤其在過濾嘴條中出現(xiàn)。在此不包括例 如煙草條的