專利名稱：香煙用品或其部件的密度測定裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種測定裝置，它把具有煙絲等許多小片的集合體的棒狀香煙用品或其部件作為被測定體，對這些小片的密度進行光學測定。該測定裝置例如在用卷煙紙卷住煙絲制造煙卷的系統中，可用來反饋控制煙卷的煙絲導入量和排除煙卷的不合格品。
背景技術：
在生產煙、煙卷和過濾嘴等香煙用品或其部件的工序中，為了識別制品的好壞，就必須測定這些部件的密度。例如，在用卷煙紙卷煙絲制造煙卷的系統中，為了解煙卷內的煙絲填充狀況而使用光學式密度測定裝置。作為這種測定裝置，日本專利特公平8-2288(對應于美國專利No.4805641和4986285)公開了使用紫外線至紅外線波段內的光束對煙絲密度進行光學測定的裝置本發明人使用上述專利公報公開的測定裝置進行煙卷的密度測定后發現，因與煙卷內的煙絲特性有關而產生不能準確反映光的衰減率與煙絲重量的相互關系的問題。一般認為，這個問題的起因是未能充分考慮以下幾個重要方面。
首先，煙絲內的水分對光的衰減率和煙絲重量的相互關系有很大的影響。此外，當發光器是發光二極管(LED)時，由于不是單一波長而是發光波段很寬的波長，所以煙絲引起光的衰減率因波長而異。還有，由于從煙絲的填充間隙或煙卷的卷煙紙表面傳來的光(受煙卷圓周變化的影響)，致使入射到受光元件的光比實際的煙絲導致的光衰減量多。再者，由于受光元件的暗電流而產生測量誤差。
發明內容
本發明的目的在于提供一種密度測定裝置，該裝置是鑒于現有技術存在的問題而研制的，該裝置把具有煙絲等許多小片的集合體的棒狀香煙用品或其部件作為被測定體，并對這些小片的密度進行高精度的光學測定。
本發明的第一個視點是一種密度測定裝置，它把具有煙絲等許多小片的集合體的棒狀香煙用品作為被測定體，對這些小片的密度進行光學測定。
該裝置具有第一光源、第二光源、光學系統、第一測量部、第二測量部、第三測量部以及運算電路；所述第一光源用于發生第一光束，該光束由基本上不透過上述小片的第一波長的光構成；所述第二光源用于發生第二光束，該光束由基本上透過上述小片的第二波長的光構成的；所述光學系統用于將上述第一和第二光束合成為合成光束照射到上述被測定體上；所述第一測量部用于測量與上述第一和第二光束分別對應的第一和第二投光量，這里的第一和第二光束是包含在照射到上述被測定體之前的上述合成光束內的兩種光束；所述第二測量部用于測量與上述第一和第二光束分別對應的第一和第二反射光量，這里的第一和第二光束是包含在由上述被測定體的表面反射的上述合成光束內的兩種光束；所述第三測量部用于測量與上述第一和第二光束分別對應的第一和第二通過光量，這里的第一和第二光束是包含在通過上述被測定體的上述合成光束內的兩種光束；所述運算電路的作用是根據上述第一和第二投光量、第一和第二反射光量以及第一和第二通過光量來計算透過上述小片的上述第二光束的透射光量，同時根據上述透射光量計算上述小片的密度。
本發明的第二個視點是以第一視點的裝置為基礎，上述第二測量部接收和檢測由上述被測定體的表面反射的上述合成光束所含的上述第一和第二光束，從而測量上述第一和第二反射光量。
本發明的第三個視點是以第一視點的裝置為基礎，上述第二測量部只接收和檢測由上述被測定體的表面反射的上述合成光束內所含第一和第二光束中的一方，從而測量上述第一和第二反射光量中的一方；同時通過用與上述一方的反射光量相同的反射率得到的結果的方式進行計算，來測定上述第一和第二反射光量中的另一方。
本發明的第四個視點是以第一至第三中任一個視點的裝置為基礎，還具有檢測電路和控制電路，所述檢測電路用于計算上述小片的密度波動值，該波動值是代表上述小片的密度基準值與由上運算電路所得上述小片的密度測量值的差值；所述控制電路用于根據上述波動值對被測定體的制造系統控制導入被測定體的小片的量。
本發明的第五個視點是以第四視點的裝置為基礎，還具有積分電路，該積分電路用于對多個被測定體計算由上述檢測電路所得波動值的平均值，并將平均值傳輸給上述控制電路。
本發明的第六個視點是以第四或第五視點裝置為基礎，還具有比較判定電路，該電路用于對上述波動值與閾值進行比較，同時對被測定體合格與否進行判定。
本發明的第七個視點是以第一至第六中任一個視點的裝置為基礎，上述小片是煙絲，上述第一和第二波長分別為0.5～0.8μ，1.2～1.4μ。
本發明的第八個視點是以第一至第七中任一個視點的裝置為基礎，上述第一和第二光束都由激光束構成。
本發明的第九個視點是以第八視點的裝置為基礎，上述第一至第三測量部中的至少一個具有在同一光程上接收和檢測上述第一和第二光束的復合受光元件。
本發明的第十個視點是以第一至第九中任一個視點的裝置為基礎，由上述光學系統照射在上述被測定體上的上述合成光束由平行光束構成。
本發明的第十一個視點是以第一至第十的任一視點的裝置為基礎，上述第一測量部在上述光學系統和上述被測定體之間對包含在從上述合成光束中分離的光束部分內的上述第一和第二光束進行接收和檢測，從而測量上述第一和第二投光量。
本發明的第十二個視點是以第一至第十一中任一視點的裝置為基礎，還具有反射鏡，該反射鏡配置在上述光學系統和上述被測定體之間，它有傾斜地面對上述被測定體的鏡面及與上述光學系統的光軸耦合的孔；來自上述光學系統的上述合成光束作為在上述孔處形成焦點的會聚光束通過上述孔后照射在上述被測定體上，另一方面由上述被測定體的表面反射的上述合成光束由上述反射鏡反射而引入到上述第二測量部。
再者，在有關本發明的實施方式中包含了各階段的發明，通過公開的多個結構要件適當地組合而可抽出各種發明。例如，通過從實施方式具有的全部結構要件中省掉幾個結構要件而抽出發明時，在實施其抽出的發明時省掉部分用公知的常用技術適當補充。
按照本發明，在把具有煙絲等許多小片的集合體的棒狀香煙用品或其部件作為被測定體的光學密度測定裝置中，通過使用基本上不透過小片的第一光束和基本上透過小片的第二光束，就能夠高精度測定這些小片的密度。
圖1是有關本發明實施方式的測定煙卷內煙絲密度用裝置的結構圖。
圖2是在由許多小片SP的集合體構成的壁狀被測定體上照射紅外線激光束G1以測量小片SP的密度的模式圖。
圖3是在由許多小片SP的集合體構成的棒狀被測定體上照射紅外線激光束G1以測量小片SP密度的模式圖。
圖4是在同一光程上接收和檢測兩個不同波長光束的復合受光元件的側視圖。
圖5是有關本發明另一個實施方式測定煙卷內煙絲密度用裝置的結構圖具體實施方式
下面，參照圖面來說明本發明的實施方式。在下面的說明中，對具有大致相同功能和結構的結構元器件賦予相同的符號，并根據需要作重復說明。
圖1是有關本發明實施方式的測定煙卷內煙絲密度用裝置的結構圖。
如圖1所示，本測定裝置具有用來分別發生第一和第二光束B1和B2的由激光二極管構成的第一和第二光源12和14。第一光源12的第一光束B1是由具有0.7μ的單一波長的激光束構成的。第一波長從0.5～0.8μ波段內選取，以使第一光束B1基本上透過被測定體煙卷TR的卷煙紙WP，但基本上不透過許多小片的集合體即煙絲LS。另一方面，第二光源14的第二光束B2是由具有1.3μ的單一波長的激光束構成的。第二波長從1.2～1.4μ波段內選取，以使第二光束B2幾乎不受煙絲內的水分的影響，并且基本上透過卷煙紙WP和煙絲LS。
來自第一和第二光源12和14的第一和第二光束B1和B2由半透鏡16合成。向被測定體煙卷TR合成的第一合成部分C1即合成光束通過校正透鏡18和準直透鏡22被整形成寬約5mm(相對煙卷TR的直徑6～10mm)的平行光束CB后，照射在煙卷TR上。
另外，由半透鏡16從第一合成部分C1分離的第一和第二光束B1和B2的第二合成部分C2又由半透鏡24分割并引入到第一和第二受光元件26和28。在第一和第二受光元件26和28的入口處各配置0.7μ波長用的濾光鏡32和1.3μ波長用的濾光鏡34，以只使來自第一和第二光束B1和B2的光分別入射到第一和和二受光元件26和28。
第一和第二受光元件26和28的受光量由投光量控制電路36測量，從而監控含于平行光束CB的第一和第二光束B1和B2的第一和第二投光量。投光量控制電路36計算含于平行光束CB的第一和第二光束B1和B2的第一和第二投光量，同時反饋控制第一和第二光源12和14的輸出，以使這兩個投光量不變。而且，含于平行光束CB的第一和第二光束B1和B2的投光量從投光量控制電路36傳輸給后述的運算電路48。
由煙卷TR的表面即卷煙紙WP的表面反射的平行光束CB的反射光通過聚光鏡44聚集到置于煙卷TR上下的一對第三受光元件42。在本實施方式中，在第三受光元件42和聚光鏡44之間配置1.3μ波長用的濾光鏡46，所以只有第二光束B2的反射光入射到第三受光元件42。
一對第三受光元件42的受光量由運算電路48測量，并且在運算電路48中計算包含在由煙卷TR的表面反射的平行光束CB內的第一和第二光束B1和B2的第一和第二反射光量。雖然第三受光元件42的受光量只取決于第二光束B2的反射光，但是運算電路48通過用與從第二光束B2的反射光計算的反射率相同的反射率也使第一光束B1反射的方式來計算第一和第二反射光量。此外，也可以不采用這種結構，而采用除了接收第二光束B2的反射光用的第三受光元件42以外，還配置接收第一光束B1的反射光用的受光元件的結構。
透過煙卷TR的平行光束CB的透射光在含有沿煙卷TR的表面繞入的光的狀態下經聚光鏡52聚集在半透鏡54上，并在這里被分割而引入到第四和第五受光元件56和58。在第四和第五受光元件56和58的入口處分別配置0.7μ波長用的濾光鏡62和1.3μ波長用的濾光鏡64，以只使來自第一和第二光束B1和B2的光分別入射到第四和第五受光元件56和58。
第四和第五受光元件56和58的受光量也由運算電路48測量，并且運算電路48對包含在通過煙卷TR的平行光束CB內的第一和第二光束B1和B2的通過光量進行計算。再者，因為具有0.7μ波長的第一光束B1基本上不透過煙絲LS，所以入射到第四受光元件56的光是通過煙絲LS間的間隙的光和沿煙卷TR的表面繞入的光合成的。另一方面，因為具有1.3μ波長的第二光束B2基本上透過煙絲LS，所以入射到第五受光元件58的光是由透過煙絲LS的光、通過煙絲LS間的間隙的光和沿煙卷TR的表面繞入的光合成的。
運算電路48對與上述第一和第二投光量、第一和第二反射光量及第一和第二通過光量相對應的受光量的信號放大，同時根據這些來計算煙卷TR內的煙絲LS的密度。首先，參照簡化的模式圖2和圖3說明這種算法。
圖2是在由許多小片SP的集合體構成的壁狀被測定體上照射紅外線激光束G1以測定小片SP的密度的模式圖。這時候，在理想的情況下，激光束G1的投光量和透射光量(這里，通過光量＝透射光量)的基本關系可用下式表示。
J＝I·exp[-∑(μi·xi)]式中，I激光束G1的投光量，J激光束G1的透射光量，μi小片SP的透射系數，xi小片SP的厚度。
但是，當把紅外線激光束照射在煙卷這樣的棒狀被測定體上測量煙絲的密度時，由煙卷的表面反射的光引起入射光量的減少和沿煙卷表面繞入的光引起通過光量的增加，這就需要考慮包含在通過煙絲間的光的通過光量內的噪聲。圖3是在由許多小片SP的集合體構成的棒狀被測定體上照射紅外線激光束G1以測量小片SP的密度的模式圖。在圖3所示的模式圖中，在考慮上述因素的情況下，激光束G1的投光量和通過光量的關系可用下式表示。
I0-I2-I3＝(I-I1)·exp[-∑(μi·xi)]………………(1)式中，I激光束G1的投光量，I0激光束G1的通過光量，I1激光束G1的反射光量，I2激光束G1的繞入光量，I3激光束G1通過小片SP間的光量，μi小片SP的透射系數，xi小片SP的厚度。
煙卷TR的情況是各煙絲LS的一片的透射系數μi可事先獲得。煙絲LS的總計厚度∑xi與煙絲的填充密度關系密切，而煙絲的透射系數μi是大致不變的。因此，對于圖1所示的裝置來說，也可以通過測量對應于式(1)中的I，I0，I1，I2及I3的值，來求平行光束CB在透射路徑中的煙絲LS的總計厚度。一旦得到該總計厚度就可通過給它乘以規定的系數而精確計算出煙絲LS的填充密度。
在圖1所示的裝置中，相當于圖3的模式的激光束G1的光束是包含在出自準直透鏡22的平行光束CB內的第二光束B2。即式(1)中的I相當于包含在出自準直透鏡22的平行光束CB內的第二光束B2的投光量(由投光量控制電路36計算)。而式(1)中的I1相當于包含在由煙卷TR的表面反射的平行光束CB內的第二光束B2的反射光量(由受光元件42接收)。式(1)中的I0相當于包含在通過煙卷TR的平行光束CB內的第二光束B2的通過光量(由受光元件58接收)。
另一方面，式(1)中的I2和I3相當于包含在通過煙卷TR的平行光束CB內的第二光束B2的通過光量的一部分。因此，在圖1所示的裝置中不能直接測量I2和I3。但是，在本發明中可以從第一光束B1的實際投光量和通過光量來估計關于第二光束B2在煙卷的表面繞入的光和通過煙絲間的光的總噪聲光量I2+I3。
在運算電路48中，具體地說是首先計算第一和第二光束B1和B2各自的實際投光量。從包含在出自準直透鏡22的平行光CB內的第一和第二光束B1和B2的投光量中減去包含在由煙卷TR的表面反射的平行光束CB內的第一和第二光束B1和B2的反射光量就得到實際投光量。這里，第一和第二光束B1和B2的投光量是根據第一和第二受光元件26和28接收的光由投光量控制電路36算出的。第一和第二光束B1和B2的反射光量是根據第三受光元件42接收的光由運算電路48算出的。
接著，計算第一和第二光束B1和B2各自的通過光量與上述實際投光量的比值(衰減率)。第一和第二光束B1和B2各自的通過光量是根據第四和第五受光元件56和58接收的光由運算電路48算出的。又如上述，具有0.7μ波長的第一光束B1基本上不透過煙絲LS，所以入射到第四受光元件56的光是通過煙絲LS間的間隙的光和在煙卷TR的表面繞入的光合成的。另一方面，具有1.3μ波長的第二光束B2基本上透過煙絲LS，所以入射到第五受光元件58的光是透過煙絲LS的光、通過煙絲LS間的間隙的光和在煙卷TR的表面繞入的光合成的。
再接著，用第一光束B1的實際投光量和通過光量來估計關于第二光束B2在煙卷的表面繞入的光和通過煙絲間的光的總噪聲光量。然后從第二光束B2的通過光量中減去該總噪聲光量，從而得到透過煙絲LS的第二光束B2的透射光量。
例如，設第一光束B1的衰減率即通過光量/實際投光量為10％、第二光束B2的衰減率即通過光量/實際投光量為30％。這時候可以估計第二光束B2的衰減率30％內，有10％是由在煙卷的表面繞入的光和通過煙絲間的光造成的，其余的20％是由透光煙絲LS的光造成的。也就是說，通過從第二光束B2的衰減率中減去第一光束B1的衰減率，可得到相當于式(1)中I0-I2-I3的實際光量即透射光量。
運算電路48從如此算出的實際投光量(I-I1)、透射光量(I0-I2-I3)以及事先輸入的煙絲LS的透射系數μi來計算∑xi，若乘以規定的系數就算出煙卷TR內的煙絲LS的密度。再者，運算電路48為了去除檢測信號內可能有瞬間發生的噪聲影響，所以具有用來在100μs～1ms時間內對信號進行積分的積分電路。
表示由運算電路48計算的煙絲LS的密度信號Y傳輸給重量波動檢測電路72。重量波動檢測電路72把煙絲LS的密度基準值即重量基準信號X和運算電路48計算的密度信號Y的差(X-Y)作為波動值α來計算。而重量基準信號X是在按香煙種類決定的標準填充時相當于衰減的光的透射量的電壓。
由重量波動檢測電路72算出的波動值α傳輸給積分電路73。積分電路73對波動值α進行長時間積分，從而對100支煙卷TR算出波動平均值αm。由積分電路73算出的波動平均值αm傳輸給跟隨煙卷制造系統80的重量控制電路74。重量控制電路74根據波動平均值αm控制煙卷TR制造系統80上各煙卷TR內的煙絲LS填充量。
由重量波動檢測電路72算出的波動值α又傳輸給比較判定電路76。比較判定電路76對預先設定輸入的波動值α的閾值的閾值信號β和由重量波動檢測電路72算出的波動值α進行比較，判定煙卷TR是否合格。如果煙卷TR被判定為不合格(β＜α)，則比較判定電路76發出的排除信號γ傳輸給排除電路78。排除電路78根據排除信號γ把判為不合格的煙卷TR排除出生產線。
圖5是有關本發明另一個實施方式的測定煙卷內的煙絲密度用的裝置結構圖。該實施方式的基本概念與圖1所示的實施方式相同，所以下面圍繞與圖1所示實施方式的不同點進行說明。
如圖5所示，本測定裝置具有安裝被測定體煙卷TR的安裝塊90。安裝塊90由有相互垂直的孔92和94的金屬實心體構成的。一個孔92設置得其軸線與測定用的平行光束CB(合成光束)的光軸重合。孔92的內壁被精加工成鏡面狀，以防止吸收光。在孔92的入口和出口處分別設置圓柱形透鏡96和準直透鏡98。另一個孔94用來插入煙卷TR，其內徑選擇得當插入煙卷TR時不產生實質性的間隙。
本測定裝置還具有由激光二極管構成的第一和第二光源12和14，用于分別發生第一和第二光束B1和B2。第一和第二光束B1和B2的波長按滿足參照圖1所述的條件來選擇。也就是說，第一和第二光束B1和B2的波長如前所述，分別設定為0.7μ和1.3μ。
第一和第二光源12和14發生的第一和第二光束B1和B2由半透棱鏡17a合成為合成光束B12。合成光束B12由棱鏡17b改變方向而射向安裝塊90，并且通過圓柱形透鏡19a和19b以及準直透鏡22而整形成光束。該會聚光束的焦點設定在靠近安裝塊90的反射鏡45的中心孔45a處。反射鏡45的配置是鏡面傾斜地對著安裝塊90，例如以45°的角度對著安裝塊90，而且其中孔45a與光軸同軸。
在準直透鏡22和反射鏡45之間配置分光鏡25，以分離合成光束B12。由分光鏡25從合成光束B12的測定用光束部分分離的光束部分引入到復合受光元件27。復合受光元件27是對兩個不同波長的光束在同一光程上進行接收和檢測的器件，在這里設定得很適合第一和第二光束B1和B2的波長，復合受光元件的詳細情況將在后面敘述。
復合受光元件27的受光量由投光量控制電路36測量，從而監控含于合成光束B12內的第一和第二光束B1和B2的第一和第二投光量。投光量控制電路36計算第一和第二投光量，并反饋控制第一和第二光源12和14的輸出，同時將第一和第二投光量傳輸給運算電路48。
合成光束B12的用于測定的光束部分通過反射鏡45的中心孔45a，由安裝塊90入口處的圓柱形透鏡96整形成平行光束后照射在煙卷TR上。由煙卷TR的表面反射的反射光又經反射鏡45反射，并通過非球面聚光鏡47a和47b引入到復合受光元件43。復合受光元件43也能夠對反射光內的第一和第二光束B1和B2在同一光程上進行接收和檢測。復合受光元件43的受光量由運算電路48測量，從而監控第一和第二光束B1和B2的第一和第二反射光量。
通過煙卷TR的用于測定的光束部分由安裝塊90出口處的準直透鏡98整形成會聚光束后引入到復合受光元件57。復合受光元件也能夠對通過光內的第一和第二光束B1和B2在同一光程上進行接收和檢測。復合受光元件57的受光量由運算電路48測量，從而監控第一和第二光束B1和B2的第一和第二通過光量。
運算電路48使用這樣得到的第一和第二光束B1和B2的第一和第二投光量、第一和第二反射光量以及第一和第二通過光量來計算煙卷TR內的煙絲密度。下面的由重量波動檢測電路72對排除電路78或制造系統80的控制方式和參照圖1的裝置所敘述的控制方式完全相同。
在本實施方式中，用于計算煙絲LS的密度的算法與參照圖1的實施方式所敘述的算法基本相同。但是，在圖1所示的實施方式中，第一光束B1的第一反射光量是根據第二光束B2的第二反射光量計算出來的，而在本實施方式中，第一光束B1的第一反射光量是通過對其進行實際接收和檢測而測量出來的。所以，在本實施方式中，即使被測定體對不同的波長具有不同的反射率時也不會產生誤差。
圖4是用于充當復合受光元件27，43及57的復合受光元件100的側視圖。如圖4所示，復合受光元件100具有在與入射光束的光軸OA垂直的兩個不同的層面上設置的受光部102和104。受光部102和104由互不相同的半導體受光元件構成，初級面(上面)的受光部102對短波長(這里為0.7μ)的第一光束B1進行檢測，次級面(下面)的受光部104對可通過初級面的受光部102的長波長(這里為1.3μ)的第二光束B2進行檢測。此外，在復合受光元件100的框體內配有用于冷卻受光部102和104的珀耳帖元件106。
這樣，使用可在同一光程上接收和檢測第一和第二光束B1和B2的復合受光元件，在成本和空間利用方面具有很大的優點。與這方面有聯系的是，由第一和第二光源12和14發生的第一和第二光束B1和B2因是激光束而各自具有單一波長。所以，即使在接收光之前不進行波長分離這樣的處理，對于復合受光元件來說第一和第二光束B1和B2的波長在混合的狀態下也不必檢測。此外，利用珀耳帖元件對受光部102和104進行冷卻，從而能夠防止受光部102和104過熱而引起溫度漂移和發生噪聲。
上面，對本發明合適的實施方式參照圖面作了說明，不過本發明并不限定于上述的結構。在權利要求書所記載的技術思想范疇內，本技術領域內的普通技術人員可考慮到各種更改和修正例子，而那些更改和修正例也被認為屬于本發明的技術范疇。
權利要求
1.一種裝置，該裝置把具有煙絲等許多小片的集合體的棒狀香煙用品或其部件作為被測定體，對上述小片的密度進行光學測定；該裝置具有第一光源、第二光源、光學系統、第一測量部、第二測量部、第三測量部以及運算電路；所述第一光源發生第一光束，該光束由基本上不透過上述小片的第一波長的光構成；所述第二光源發生第二光束，該光束由基本上透過上述小片的第二波長的光構成；所述光學系統用于對上述第一和第二光束進行合成，一并作為合成光束照射到上述被測定體上；所述第一測量部用于測量與上述第一和第二光束分別對應的第一和第二投光量，這里的第一和第二光束是包含在照射到上述被測定體之前的上述合成光束內的上述第一和第二光束；所述第二測量部用于測量與上述第一和第二光束分別對應的第一和第二反射光量，這里的第一和第二光束是包含在由上述被測定體的表面反射的上述合成光束內的上述第一和第二光束；所述第三測量部用于測量與上述第一和第二光束分別對應的第一和第二通過光量，這里第一和第二光束是包含在通過上述被測定體的上述合成光束內的上述第一和第二光束；所述運算電路用于根據上述第一和第二投光量、第一和第二反射光量以及第一和第二通過光量來算出透過上述小片的上述第二光束的透射光量，同時根據上述透射光量算出上述小片的密度。
2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于上述第二測量部接收和檢測包含在由上述被測定體的表面反射的上述合成光束內的上述第一和第二光束，從而測量上述第一和第二反射光量。
3.如權利要求1所述的裝置，其特征在于上述第二測量部通過只接收和檢測包含在由上述被測定體的表面反射的上述合成光束內的第一和第二光束中的一方來測量上述第一和第二反射光量中的一方；同時通過用與上述一方的反射光量相同的反射率得到的結果的方式進行計算，來測定上述第一和第二反射光量中的另一方。
4.如權利要求1至3中的任一項所述的裝置，其特征在于還具有檢測電路和控制電路，檢測電路用于算出上述小片的密度的波動值，該波動值是代表上述小片的密度基準值與由上述運算電路所得上述小片的密度測量值之差；控制電路用于根據上述波動值對被測定體的制造系統控制導入被測定體內的小片的量。
5.如權利要求4所述的裝置，其特征在于還具有積分電路，該積分電路用于對多個被測定體算出由上述檢測電路所得波動值的平均值，并傳輸給上述控制電路。
6.如權利要求4或5所述的裝置，其特征在于還具有比較判定電路，它用于對上述波動值與閾值進行比較，同時對上述被測定體的合格與否進行判定。
7.如權利要求1至6中的任一項所述的裝置，其特征在于上述小片是煙絲，上述第一和第二波長分別為0.5～0.8μ，1.2～1.4μ。
8.如權利要求1至7中的任一項所述的裝置，其特征在于上述第一和第二光束都由激光束構成。
9.如權利要求8所述的裝置，其特征在于上述第一至第三測量部中的至少一個具有在同一光程上接收和檢測上述第一和第二光束的復合受光元件。
10.如權利要求1至9中的任一項所述的裝置，其特征在于由上述光學系統照射到上述被測定體上的上述合成光束由平行光束構成。
11.如權利要求1至10中的任一項所述的裝置，其特征在于上述第一測量部在上述光學系統和上述被測定體之間對包含在從上述合成光束分離的光束部分內的上述的第一和第二光束進行接收和檢測，從而測量上述第一和第二投光量。
12.如權利要求1至11中的任一項所述的裝置，其特征在于還具有反射鏡，它配置在上述光學系統和上述被測定體之間，它有傾斜地面對上述被測定體的鏡面及與上述光學系統的光軸耦合的孔；來自上述光學系統的上述合成光束作為在上述孔處形成焦點的會聚光束通過上述孔后照射到上述被測定體上，另一方面由上述被測定體的表面反射的上述合成光束由上述反射鏡反射而引入到上述第二測量部。
全文摘要
本發明提供一種光學式密度測定裝置,在該裝置中,由第一和第二光源(12,14)發生的不透過煙絲(LS)的波長0.7μ的第一光束(B1)和透過煙絲(LS)的波長1.3μ的第二光束(B2)經過合成后,作為合成光束(B12)照射在煙卷(TR)上。第一和第二光束(B1,B2)的投光量、反射光量及通過光量由復合受光元件(27,43,57)、投光量控制電路(36)及運算電路(48)測量。運算電路(48)根據第一和第二光束(B1,B2)的投光量、反射光量及通過光量計算出透過煙絲(LS)的第二光束(B2)的透射光量,同時根據該透射光量計算出煙絲(LS)的密度。
文檔編號G01N21/59GK1375056SQ00808843
公開日2002年10月16日 申請日期2000年10月25日 優先權日2000年10月25日
發明者木田信三, 石川悅朗 申請人:日本煙草產業株式會社