1.1目的及意义

随着科技的发展和生活水平的提高，市场上推出了一种滤棒内含有爆珠胶囊的香烟用来增加香烟的口味以满足人们的需要。香烟爆珠是一个脆的胶囊，内部包裹了含有香料的液体，在使用时可以用手将其捏爆使液体流出，增强香气，使吸烟过程更加有香味，使吸烟者能够得到更加舒适的体验。但在含爆珠的香烟的生产过程中，如果爆珠的位置发生偏移，则可能在之后的加工生产中出现爆珠的破坏和缺损，如当爆珠在滤棒内出现轴向偏移时可能在之后的切除过程中出现爆珠被切破等损害，导致产品不合格，所以要设计一套方案对香烟滤棒内的爆珠进行轴向和径向位置的检测，这种检测也是滤棒香烟生产链的重心，对于企业的经济效益等非常重要，保证其位置精度，以降低滤嘴在加工生产中产生损坏的可能性从而提高产品的合格率。

1.2国内外现状分析

（1）目前的进行国内外香烟滤棒内爆珠的检测时，有部分企业采用灯箱法进行检测[2]。利用光的透射原理，强光照射过香烟的滤棒，让工人对滤棒的位置精度等进行人工肉眼观察判断。但是这种方法存在着较多的问题：

首先在效率上存在非常大的问题，由人力进行一根根对香烟滤棒进行检测费时费力，不能对高速生产线上的香烟进行检测，不符合大量生产的检测要求。其次，由于是用工人的肉眼进行观察检测，其精度跟准确性很低，工作人员仅仅依靠视觉，没有一个准确的判断与检测标准，并且在长时间工作后容易出现眼睛的疲劳，更加影响测量的结果。且此方法对于滤棒的材料要求也很高，因为不同的滤棒透光率不同，透光率低的滤棒在透射后跟带爆珠段透射后对比度很低，肉眼很难分辨。所以用灯箱法进行人工肉眼检测的方法不太适合当前生产的要求，所以需要设计一种有效地且非常快速的精确的检测方法。

（2）武汉船舶设计研究院有限公司设计了一种爆珠香烟无损检测系统[1]，该系统用x光透射技术检测爆珠在香烟过滤嘴中的位置情况，可以通过X光对传动装置上的香烟进行照射得到可见光图像，然后通过CCD摄像机摄取图像信息再传递给图像处理部分如计算机或图像处理软件等，并且在显示器上可以显示出香烟内爆珠的位置和大小等信息，从而达到对香烟滤棒进行无损检测的目的。方案简图1如下 图1：爆珠香烟无损检测系统[1]

但是该方案存在着一些不足之处，本方案设计来检测被机器切开后的较短的香烟滤棒，而在实际生产中检测的是由多段尚未切开的香烟滤棒组成的一段长的滤棒。且在实际生产中香烟在流水线上的位移应该使位移方向跟香烟的轴向方向一致以便于检测香烟的轴向位置

（3）山东中烟工业有限责任公司研究了一种利用微波法测量香烟滤棒中爆珠位置的方法[2]，该方案利用微波透射法检测香烟滤棒中的爆珠是否缺失，是否有位置偏移和破损。该方案采用微波谐振法测量香烟爆珠滤棒的密度分布，与大样本香烟爆珠滤棒的密度曲线进行比对分析，从而得出是否具有位置偏移和缺陷等的结论。由于微波对于绝缘材料可以穿过但不会消耗能量，但对于含有水分的物料，微波穿过时能量会被吸收一部分，所以由于该特性可以用来进行密度的检测。在检测之前先进行大样本的抽样，将香烟滤棒不含爆珠的部分进行密度检测得出平均值ρ1，然后再对含有爆珠那一部分进行密度检测测出平均值记为ρ2记录下来，然后将其与微波测量密度曲线进行比对，测量结果如图2所示

图2：密度差微波测定方法[2]

此方案利用微波法确实是一个十分有效的方法，但是由于该方案是测得待测滤嘴棒内不含胶囊和含有胶囊部分的密度来进行分析，所以说很容易受到材质方面的影响，例如当香烟胶囊内含有部分的杂质或者当里面的液体分布不均匀，则在测得的密度图线上密度的波峰会有一定的偏移，即使是测量胶囊位置无偏移的香烟滤棒也会得出轴向产生偏移的错误结论，有必要用更好的测量方法进行改进。