X射线密度检测仪存在的问题及解决方法

刘勇刚

（咸阳烟叶复烤有限责任公司，陕西咸阳 712042）

X射线密度检测仪存在的问题及解决方法

刘勇刚

（咸阳烟叶复烤有限责任公司，陕西咸阳 712042）

密度检测仪使用中的问题和优化方法，分析公司密度检测仪实际情况，提出改变箱内片烟密度偏差率（DVR）的优化方法并对执行机构优化，结果表明，优化后的箱内片烟密度偏差率优于原箱内片烟密度指标。

X射线；密度检测仪；片烟密度偏差率

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.09.23

0 概述

打叶复烤后的片烟在装箱打包时，如果箱内片烟密度偏差率（DVR）过大，会影响片烟贮存、醇化的质量，容易出现片烟出油、发霉变质、结块等现象。

1 早期烟箱密度检测情况

咸阳烟叶复烤有限责任公司没有密度检测设备，早期通过开箱取烟，化验室进行水分化验，分析烟箱的密度。人工开箱，造碎大，检查数量有限，客户对烟箱DVR的高要求，不能进行准确、有效的数据显示和技术支撑。

2 密度检测现状

2.1 片烟密度偏差率检测仪（X射线密度检测仪）

检测仪为MD-2-1型在线设备（北京邦瑞达测控设备有限责任公司生产），装机功率为2 kW，由两组气动设备BRDMDQGBDSYS和BRD-MDQGZTSYS执行均料任务，在线生产的产品可进行100%检测，效率为60箱/h；功能可检测箱内片烟的密度偏差率；显示、各种参数、检测数据及工作状态；零点校正功能；通过Profibus-DP网与上位机系统进行数据通信等。

2.2 改变原有开箱检测模式

通过X射线发生器检测烟箱无损检测，覆盖面为全部烟箱，检测信息及时反馈给气动控制系统，通过调整打包机工作参数，改善产品的DVR、提高产品合格率。数据稳定，参考依据强。

2.3 密度检测仪工作原理

X射线装置稳定地发出X射线，在检测烟箱时，一部分X射线被物质吸收，一部分X射线穿过烟箱由X射线传感器接收，根据被吸收X射线的多少，按物质与射线相互作用定律算出被检测烟箱检测点的密度值。从而实现烟箱片烟密度的无损检测。

2.4 密度检测仪运行监测情况

（1）无损检测仪正常稳定工作；

（2）将标准件置于仪器中，其计量准确度满足＜2.5%；

（3）将标准件分3～5次置于仪器中，其计量准确度满足＜2.5%。

3 设备日常维护

（1）日常巡检时，设备应能正常显示9点密度值，DVR等，如果出现“？”则表示界面与PLC硬件或软件连接有误，如果硬件连接正常则说明软件连接有问题；

（2）水循环系统，水循环系统包括水箱及射线发射装置，主要表现为整个系统无漏水现象，水箱内液位正常应高于整个水箱高度的1/4。水无变味变质等状况，水泵运转正常。如果出现漏水等情况应及时处理，出现液位变低，水质变坏等情况应及时清理换水（原则是1 a换1次水，主要采用蒸馏水）

（3）辊道机及定位系统，辊道机在运转过程中应正常无异响及其他杂音，在检测状态下，烟箱应能停止3次，并且出箱后显示密度值。光电管应安装固定，并保持散射的距离不变，如发现光电管固定装置松动等现象应及时调整并固定。

4 密度检测仪问题分析

（1）进料处急停开关恢复后容易堵料；

（2）有时设备不进行气缸调整，功能失效；

（3）皮带抛料不能满足期气缸调整需要。

因此，解决生产使用中发现的问题尤为重要，对提高设备测量准确率，提高设备有效作业率，提高气缸自动调整的研究，具有十分重要的现实意义。

5 分析运行中问题原因

（1）急停按钮按下恢复后，设备无法实现自动控制。急停按钮按下恢复后，程序进行了报警控制没有恢复，原设计思路考虑保护设备的安全和操作检查人员的安全，因为没有自动恢复，拨料板处在最大位置，产生堵料，影响生产的正常运行。

（2）画面中没有声音或灯光报警指示。设计Fameview画面的时候，考虑设备报警的急停信号，通过数据可以分析出设备运行不正常，没有明显的报警画面，影响对设备的及时维护。

（3）物料皮带线速度较低，达不到要求。原减速机转速较低，抛料位置设计为落料口中部，现在物料需要达到落料口最远处，然后通过反馈信号控制气缸，带动拨料板调整喂料位置，功能改变因此皮带线速度不能满足工艺要求。

通过上述现存问题的分析，目前复烤公司设备有效使用率的提高要从两方面入手：解决问题和优化方案。

6 解决方案

（1）修改程序恢复自动。急停按钮按下恢复后，程序进行了报警，为了避免气缸在调整中出现伸出量过大的情况，在西门子s7程序进行修改（图1），增加气缸限值功能，并将气缸的实际数值作为跟踪变量，有效解决了对设备和人员的安全考虑并同时兼顾生产的正常运行。目前已经能满足现场的需要。

（2）新增画面声控报警。通过Fameview软件在设备的主界面，新增右侧3个气缸的运行状态（图2），采集的信号为气缸反馈的起始状态和最大状态信号，画面采集的信号为模拟信号，通过主界面显示的情况方便判断设备因急停断开后引起的设备停机。

图1 限位修改程序

图2 修改后主画面

（3）更换速比较大的减速机。原减速机转速较低，更换速比为14.24的sew减速机，转速为98 r/min,设备运行中抛料位置在落料口最远处，满足拨料板的技术要求，从而达到设备利用水平的综合提高。

7 整改后的数据测量

实测烟箱数：3500箱，合格烟箱数：3241箱，合格率：92.6%。从检测结果（图3）可以看出，在密度控制系统整改完成后，产品的密度偏差率已经完全达到了行业标准要求（行业标准要求在一批产品中密度偏差率≤10的产品数量要达到85%以上）。

图3 检测数据的DVR分布

8 设备优化

目前设备水位需要定期观察，一旦疏忽会造成缺水，影响设备的正常使用。后期准备增加水位自动检测。增加水流检测和水位检测，可以根据水箱的水位和水流状况判断循环系统是否有故障。然后用PLC进行处理，防止因为水位过低、水泵或者循环水管故障等原因造成设备的内部过热，而影响设备的使用寿命。

9 结语

公司的密度检测设备在使用中通过观察，分析和对产品的有效控制，指出影响密度检测设备运行中的问题，探讨作业率优化的思路，并结合实际情况进行改进研究，达到提高设备使用率的目的，满足客户要求及行业标准。

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〔编辑 凌 瑞〕