作者/沈宝诚1，万玮2，彭刚3(1.我国电子科技集团公司第41研究所，安徽 蚌埠
233010;2.江西中烟工业有限责任公司南昌卷烟厂，江西 南昌 330000;3.重庆中烟工业有限责任公司黔江卷烟厂，安徽 蚌埠 409000)
摘要：本文规划了一种包装产品内部缺失检测设备，该设备依据微波检测原理[1-2]，用于检测包装内部产品是否存在缺失，防止有问题的产品流入商场。本设备已在多个职业的包装出产线上设备运用，体系运转安稳，检测精确度高，得到客户的共同好评。
关键词：微波检测;包装内部;产品缺失;微波发射;喇叭天线
0 导言
在商场经济兴旺的今日，产品质量关于企业的重要性日益增高，越来越多的企业以为质量是他们的生命线。在各个职业中，包装内部产品缺失被公以为是最严峻的质量问题之一，存在这种问题的产品一旦流入商场，既损害了顾客利益，又损坏了企业的形象和诺言，有问题的产品被商场反应回企业，在必定程度上也会添加企业的本钱。
跟着主动化技能的前进，出产线上包装机的包装速度越来越快，但因为种种原因，在包装过程中，常常会呈现包装完成后的产品内部有产品缺失现象。依据对多家企业查询，企业对“包装内部产品缺失”问题非常重视，为了完全根绝产品缺失问题，许多厂家分别设备了或许一起设备了各种不同检测方法的产品缺失检测设备，其间包括光电式、称重式、负压式、摄影式、射线式等，但从现场使用情况来看，都存在着不同程度的缺点，一起，也无法完全解决包装内部产品缺失问题。本文提出了选用微波检测原理来检测产品缺失的计划并给出了具体规划，该检测设备具有更精确、更直观、更安全等长处。
1 整体规划
本检测设备设备在出产线传输通道上，对包装产品内部是否缺失进行检测。它是使用高频微波信号遇到被测产品时，部分微波会被吸收或许反射，接纳天线接纳经过被测产品后的微波信号功率与发射天线发射的微波功率比较将会减小，经过前后功率改变的巨细来判别包装内部产品是否缺失。依据测验原理和功用要求，包装产品内部缺包检测器首要包括一套微波发射模块、一套微波接纳模块、一套操控器、报警器及同步激光传感器等外围设备，其整体结构如图1所示。
2 硬件规划
由图1可知包装产品内部缺失检测设备的核心部件是微波发射模块、微波接纳模块、操控器，其电路框图如图2所示。作业流程为：当激光传感器检测到产品进入测验通道时，向操控板发送产品到位信号，操控板接纳到信号后驱动微波采样板对微波接纳天线接纳到的微波信号进行收集[3]和运算处理，并把终究数据成果传给操控板。操控板将接纳到的数据与工控机设置的阈值进行比较，假如测得值超越设定阈值则表明包装内部产品存在缺失，反之则正常。当检测器检测出有产品缺失时，即向出产线传输操控体系发送停机信号，并一起进行声光报警，提示出产人员及时处理。
2.1 微波发射模块
微波发射模块担任经过内置的微波信号发生器和微波天线向外发射高频微波信号。微波发射模块包括一个电源、一个微波信号发射器、一个发射天线。微波发射天线有多种形状，本检测器选用了喇叭天线[4]，因为喇叭天线的根本形式是把矩形波导管和圆波导管的开口面逐步扩展而构成，因为波导开口面的逐步扩展，改进了波导与自由空间的匹配，使得波导中的反射系数小，即波导中传输的绝大部分能量由喇叭口辐射出去，反射的能量削减，削减功率损耗。
2.2 微波接纳模块
微波接纳模块担任经过内置的微波天线和微波信号处理器接纳微波信号，并经过开端处理后传送给操控器中微波信号收集板。微波接纳模块包括一个微波信号处理器、一个接纳天线，本检测器选用了喇叭天线作为微波接纳天线。
2.3 操控器
操控器首要由微波信号收集板、操控板以及工控机组成。它首要担任整个检测器的数据收集、数据处理、体系操控、人机界面的运转等。
微波信号收集板首要收集微波接纳天线接纳到的微波信号，并对微波信号进行滤波、扩大、转化、处理等，一起把终究的成果发给操控板。
操控板首要把微波信号收集板发送来的数据与工控机上设置的阈值进行比较，并把测验成果发送给工控机，如若判别出被测产品内部存在缺失，则向外发送停机信号和报警信号。
工控机用于操作体系以及人机界面软件的运转。本检测器的工控机选用的是英特尔四核处理器，12.1英寸的五颜六色液晶接触显现屏，其分辨率为1280×800，用户能够经过显现屏检查体系运转和实时检测的相关信息，并能够经过接触屏设置体系相关参数，一起能够完成WIFI与4G联网以及长途监控功用等。
3 软件规划
为了进步开发功率，便于软件保护，本设备挑选Windows Embedded Standard 7操作体系，选用的编程东西为Visual Studio
2010，编程言语为C#，其软件流程如图3所示。
在图3中，体系首要进行初始化，上位机把上一次设置的参数或阈值发送给下位机。下位机保存完参数阈值后，开端实时收集激光传感器信号，来判别产品是否进入测验通道，一旦产品进入测验通道，下位机马上操控微波信号收集板进行微波信号收集，微波信号收集板对收集到的微波信号进行运算处理，把最终核算得到的数据发送给下位机，下位机接到检测数据后与保存的参数或阈值进行比较。假如实测数据小于阈值，则表明微波信号被遮挡严峻，包装内部产品无缺失，假如实测数据大于阈值则表明微波信号根本无遮挡，包装内部产品有缺包。如若下位机判别出被测产品有缺失存在，而且待到被测产品脱离检测通道后，下位机则当即发送停机信号和报警信号，有缺失的包装产品被处理完成后，体系复位，进行下一轮的检测。
4 定论
本文具体介绍了一种依据微波技能的包装产品内部缺失检测设备，该设备与现在商场上其他的产品缺失检测设备比较，具有更精确、更直观、更安全的长处，在保存其他产品缺失检测设备的功用外，添加了实时显现检测曲线及缺失图画保存等一些辅佐功用，使检测数据可复现。本设备已在许多职业出产线上对包装内部产品进行缺失检测，具有广泛的使用空间和商场价值。
参考文献
[1]董树义.微波丈量技能[M],北京:北京理工大学出版社, 1990. 2-35.
[2]赵丽生.微波检测机理与矢量剖析.物理试验[J],2003:23(9):35-36.
[3]郑敏杰.微波主动丈量体系的数据收集卡研发[D].厦门大学,2013(03):56-58.
[4]刘涛,陈志平,伍玉涛,等.一种使用于微波水分检测仪的角锥喇叭天线规划与剖析[J].现代电子技能,2013:36(03):81-84.
本文来源于科技期刊《电子产品世界》2019年第3期第43页，欢迎您写论文时引证，并注明出处
