微波的共振器外殼的製作方法
2023-10-10 20:02:29
專利名稱：微波的共振器外殼的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種被菸草加工業所制香菸條穿過的由金屬材料製成的共振器外殼，為了檢測香菸條材料的質量和/或者溼度，給它輸入微波。
菸草加工業所制的香菸條可以理解為用可以用於吸菸的材料，如短切菸絲、制小雪茄的菸絲、制香菸的菸絲或者某種其他可用於吸菸的材料製得的有包裹或者未包裹的香菸條；該術語也可以理解為用某種過濾材料、例如醋酸纖維素或者紙製得的過濾條。
例如由EP 0791823A2得知，為了控制菸草條的、尤其是由被香菸紙包裹的短切菸絲組成的香菸條的質量和/或者溼度，使香菸條通過金屬制測量容器(下面稱為「共振器外殼」)，在這裡它被微波照射。由被香菸條穿過的共振器外殼和例如空的共振器外殼輸入微波時微波的特徵值所發生的變化，通過特殊的求值電路可以確定香菸條單位長度上的質量與溼度。
本發明的目的在於，為了提高測量的準確度和/或靈敏度，按照不同方面改善現有技術的共振器外殼。
解決方案按照本發明在於，共振器外殼至少局部地由某種低熱膨脹係數值的材料組成。
本發明一種特別合理的實現方案是，提供一種由約64％的鐵和約36％的鎳組成的鐵鎳合金作為具有低熱膨脹係數的材料，只要熱膨脹係數足夠低，合金組份也可以圍繞上述值作左右調整，這樣當溫度發生波動時機械變形不太大，不允許它幹擾測量結果。在上述條件下也可以提供其他合金組份。
本發明另一種合理的方案屬於獨創的檔次，在於共振器外殼擁有溫度控制裝置，它保持其工作溫度至少接近於恆定。溫度控制裝置最好擁有用於共振器外殼的溫度傳感器，它按照下述方式控制電晶體，即其熱量損失至少保持外殼溫度接近恆定。
在本發明的改進實施形式中，共振器外殼的內部形狀是對稱空心體，最好是空心圓柱體，它可以被一隻符合技術要求、可以拆除的鎖栓裝置封閉。內部形狀也可以偏離空心圓柱的精確形狀。至少接近對稱的形狀，例如多邊形，也是合適的。
在本發明的同樣屬於獨創級別的其他合理改進中，共振器的內部壁板至少局部地塗覆某種耐腐蝕材料，或者它本身由這類材料組成。優先採用導電性良好的金屬。這兩種要求用金來滿足，它或者至少足夠純，或者用在某種合適的合金中。純金適於塗覆內部空間，這是因為已經很薄的塗層足夠用於實現耐腐蝕與導電性等力求達到的目的。按照本發明，共振器外殼的外壁也適於配置耐腐蝕材料，目的是保持足夠的耐腐蝕性。
在本發明的同樣屬於獨創級別的其他合理形式中，即提供一根封閉的、包圍香菸條的保護管。保護管適於至少局部地由某種塑料、尤其是聚芳基乙基酮基團(PEAK基團)、尤其是聚乙基乙基酮基團(PEEK)組成。保護管按照本發明可以擴展到香菸條的引入區域內。
共振器外殼按照本發明可以朝外沿香菸條的方向延伸到內部空間(共振室)的外側，以阻止微波洩漏。共振器外殼也可以朝內沿香菸條方向延伸到內部空間(共振室)的內部。
符合本發明的共振器外殼尤其適用於採用從振蕩器到共振器外殼至少兩種不同頻率的微波輸入方式的測量裝置，其原因在於通過對受香菸條影響的共振曲線與未受香菸條影響的共振曲線進行比較實現的共振頻率偏移，以及通過比較由受與不受香菸條影響的共振曲線控制的連接線路的振幅而實現的衰減。
本發明另一種適宜的改進形式在於，給共振器輸入兩種不同頻率的微波，二者附屬於共振曲線的下傾脈衝。
本發明擁有許多優點用具有極小熱膨脹係數的材料製得的共振器外殼當溫度發生變化時變形也極小。因此還可以附帶進行溫度控制。其結果是共振器性能具有非常好的穩定性，這也就導致了非常好的量值記錄精度與穩定。
把耐腐蝕材料如金用於共振器外殼的室內塗層，阻止了腐蝕、也阻止了因此而引起的共振器性能的變化。由於這種塗覆材料良好的導電性能，通過所謂表層效應進一步阻止了負面影響。
符合本發明的共振器外殼特別適合於在測量信號中的微波輸入與從微波到測量信號轉換。
下面藉助於實施例進一步解釋本發明。
局部剖開、沿箭頭5方向移動的香菸條1由用剪切菸草絲製得的填充物2與香菸紙包裹條3組成，它穿過共振器外殼4，給共振器外殼4輸入微波用於檢測填充物的質量和/或者溼度。共振器外殼4擁有採用空心圓柱6形狀的空心體，其內部空間7英寸稱於香菸條1設置。緊貼內部空間7用螺紋擰上蓋8用於封閉。不僅空心圓柱6而且蓋8由具有極低熱膨脹係數的材料組成。一種至少接近於由64％的鐵和36％的鎳組成的鐵鎳合金適用於此。由於共振器外殼4良好的尺寸穩定性，能夠實現非常好的測量結果穩定性。同時還附加了對共振器外殼溫度的檢測，其溫度由溫度傳感器9控制。溫度傳感器至少控制一隻熱電晶體11，例如西門子公司的BUZ80型，其損耗熱通過加熱共振器外殼到環境溫度以上。由溫度傳感器進行的控制通過下述方式實現，即殼4的溫度至少儘可能地保持穩定。
共振器外殼6的內部空間7被一層薄薄的金層覆蓋，它可靠地避免了會影響到測量值精度的腐蝕，並且同時由於良好的導電性而避免了有害的表面效應。共振器外殼4外表面鍍金也是有益的，這消除了外側腐蝕。
為了相對於香菸條1和由其偶然攜帶的灰塵顆粒機械封閉內部空間7，也就是說為了避免汙染內部空間7，這種汙染可能會影響到測量結果，適於採用一根最好由聚芳基乙基酮基團(PEAK基團)，尤其是聚乙基乙基酮基團(PEEK基團)基材組成的保護管13。在它的其中一端13a，香菸條1在這裡進入共振器外殼6，保護管13呈喇叭狀擴展。
共振器外殼4的兩側(6a、8a)呈管狀在內部空間7的外側沿香菸條1的方向朝外延伸，目的是防止微波從共振器室內洩漏出來。兩側(6b、8b)也可以呈管狀略微朝內延伸。被金屬外殼6上的絕緣材料絕緣了的天線16用於耦合由微波共振器產生的微波。而由絕緣材料17絕緣了的天線18用於微波輸出耦合，微波輸入給未在圖中表現出的求值電路的。由德國專利19734978.1中可以查得合適的求值電路。
權利要求
1.被菸草加工業所制香菸條穿過、用金屬材料製做、向其中輸入微波用於檢測香菸條材料質量和/或者溼度的共振器外殼，其特徵在於，殼(4)至少局部地由具有低熱膨脹係數值的材料製成。
2.如權利要求1所述的共振器外殼，其特徵在於，殼(4)至少局部地由含有約64％的鐵和約36％的鎳的鐵鎳合金組成。
3.如權利要求1和/或者2所述的共振器外殼，其特徵在於，外殼(4)擁有溫控裝置(9、11)，它至少近似地使其工作溫度保持恆定。
4.如權利要求3所述的共振器外殼，其特徵在於，溫控裝置擁有用於殼(4)溫度的溫度傳感器(9)，它採用下述方式控制電晶體(11)，即其熱量損耗至少近似地使殼的溫度保持恆定，尤其是通過環境溫度實現恆定。
5.如前述權利要求中一條或幾條附近的共振器外殼，其特徵在於，殼(4)的內部空間(7)擁有對稱的空心體形狀，尤其是採用空心圓柱形狀(6)，它被一隻符合工作條件地可以拆除而且又可以裝上的封閉部件(8)所封閉。
6.如前述權利要求中一條或幾條所述的共振器外殼，其特徵在於，殼(4)內部空間(7)壁板(12)至少局部地塗覆耐腐蝕金屬(12)、或者由這種金屬組成。
7.如權利要求6所述的共振器外殼，其特徵在於，用作塗層的金屬具有良好的導電性。
8.如權利要求6和/或者7所述的共振器外殼，其特徵在於，殼(4)的外表面被耐腐蝕金屬塗覆。
9.如權利要求6至8中某一條或者幾條所述的共振器外殼，其特徵在於，塗覆用金屬材料基本上由金組成，或者至少含金。
10.如前述權利要求中某一條或者某幾條所述的共振器外殼，其特徵在於，設置一根封閉的、包圍了香菸條(1)的保護管(13)。
11.如權利要求10所述的共振器外殼，其特徵在於保護管(13)至少局部地由聚芳基乙基酮(PEAK)基團制塑料，尤其是聚乙基乙基酮基團(PEEK)塑料組成。
12.如權利要求10和/或者11所述的共振器外殼，其特徵在於，保護管(13)在香菸條(1)的引入區域內(13a)擴展。
13.如前述權利要求中的某一條或者某幾條所述的共振器外殼，其特徵在於，殼(4)在內部空間(共振器空間7)的外側沿香菸條(1)的方向朝外延伸(6a，8b)，用於避免微波洩漏。
14.如前述權利要求中的某一條或者某幾條所述的共振器外殼，其特徵在於，殼(4)在內部空間(共振器空間7)的內側沿香菸條(1)的方向朝內延伸(6b，8b)。
15.如前述權利要求中的某一條或者某幾條所述的共振器外殼，其特徵在於，所輸入的微波從振蕩器到共振器外殼具有至少兩個不同的頻率，還在於通過比較受與不受香菸條影響的共振曲線而獲得的頻率偏移，以及在於通過比較由受與不受香菸條影響的共振曲線控制的連接線路振幅而實現的衰減。
16.如權利要求15所述的共振器外殼，其特徵在於，向共振器振入兩種頻率的微波，二者配屬於共振曲線的下降側。
全文摘要
介紹一種被菸草加工業中的香菸條穿過的共振器外殼,其中輸入微波用於檢測香菸條材料的質量和/或者溼度。採用下文所述共振器外殼所實現的目的在於,當檢測菸草加工業所產香菸條中填充材料的質量和溼度時,改善測量準確度及有時改善測量靈敏度。通過下述方式達到目的,即外殼至少局部地由低熱膨脹係數值的材料組成。如果把共振器外殼的溫度控制為某一常數,也有助於改善測量準確度。最後,如果外殼內部壁板至少局部地用耐腐蝕金屬塗覆、或者由這類金屬組成,這種效果也很適合。採用這種共振器外殼,當控制上述材料的質量和/或者溼度時,將顯著改善測量準確度。
文檔編號G01N22/04GK1263262SQ99125839
公開日2000年8月16日 申請日期1999年11月26日 優先權日1998年11月26日
發明者D·施勒德, N·霍亨斯坦, P·施雷貝爾, A·諾爾克, J·託比爾斯 申請人:豪尼機械製造股份公司