X射線密度檢測儀存在的問題及解決方法

劉勇剛

（咸陽煙葉復烤有限責任公司，陜西咸陽 712042）

X射線密度檢測儀存在的問題及解決方法

劉勇剛

（咸陽煙葉復烤有限責任公司，陜西咸陽 712042）

密度檢測儀使用中的問題和優化方法，分析公司密度檢測儀實際情況，提出改變箱內片煙密度偏差率（DVR）的優化方法并對執行機構優化，結果表明，優化后的箱內片煙密度偏差率優于原箱內片煙密度指標。

X射線；密度檢測儀；片煙密度偏差率

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.09.23

0 概述

打葉復烤后的片煙在裝箱打包時，如果箱內片煙密度偏差率（DVR）過大，會影響片煙貯存、醇化的質量，容易出現片煙出油、發霉變質、結塊等現象。

1 早期煙箱密度檢測情況

咸陽煙葉復烤有限責任公司沒有密度檢測設備，早期通過開箱取煙，化驗室進行水分化驗，分析煙箱的密度。人工開箱，造碎大，檢查數量有限，客戶對煙箱DVR的高要求，不能進行準確、有效的數據顯示和技術支撐。

2 密度檢測現狀

2.1 片煙密度偏差率檢測儀（X射線密度檢測儀）

檢測儀為MD-2-1型在線設備（北京邦瑞達測控設備有限責任公司生產），裝機功率為2 kW，由兩組氣動設備BRDMDQGBDSYS和BRD-MDQGZTSYS執行均料任務，在線生產的產品可進行100%檢測，效率為60箱/h；功能可檢測箱內片煙的密度偏差率；顯示、各種參數、檢測數據及工作狀態；零點校正功能；通過Profibus-DP網與上位機系統進行數據通信等。

2.2 改變原有開箱檢測模式

通過X射線發生器檢測煙箱無損檢測，覆蓋面為全部煙箱，檢測信息及時反饋給氣動控制系統，通過調整打包機工作參數，改善產品的DVR、提高產品合格率。數據穩定，參考依據強。

2.3 密度檢測儀工作原理

X射線裝置穩定地發出X射線，在檢測煙箱時，一部分X射線被物質吸收，一部分X射線穿過煙箱由X射線傳感器接收，根據被吸收X射線的多少，按物質與射線相互作用定律算出被檢測煙箱檢測點的密度值。從而實現煙箱片煙密度的無損檢測。

2.4 密度檢測儀運行監測情況

（1）無損檢測儀正常穩定工作；

（2）將標準件置于儀器中，其計量準確度滿足＜2.5%；

（3）將標準件分3～5次置于儀器中，其計量準確度滿足＜2.5%。

3 設備日常維護

（1）日常巡檢時，設備應能正常顯示9點密度值，DVR等，如果出現“？”則表示界面與PLC硬件或軟件連接有誤，如果硬件連接正常則說明軟件連接有問題；

（2）水循環系統，水循環系統包括水箱及射線發射裝置，主要表現為整個系統無漏水現象，水箱內液位正常應高于整個水箱高度的1/4。水無變味變質等狀況，水泵運轉正常。如果出現漏水等情況應及時處理，出現液位變低，水質變壞等情況應及時清理換水（原則是1 a換1次水，主要采用蒸餾水）

（3）輥道機及定位系統，輥道機在運轉過程中應正常無異響及其他雜音，在檢測狀態下，煙箱應能停止3次，并且出箱后顯示密度值。光電管應安裝固定，并保持散射的距離不變，如發現光電管固定裝置松動等現象應及時調整并固定。

4 密度檢測儀問題分析

（1）進料處急停開關恢復后容易堵料；

（2）有時設備不進行氣缸調整，功能失效；

（3）皮帶拋料不能滿足期氣缸調整需要。

因此，解決生產使用中發現的問題尤為重要，對提高設備測量準確率，提高設備有效作業率，提高氣缸自動調整的研究，具有十分重要的現實意義。

5 分析運行中問題原因

（1）急停按鈕按下恢復后，設備無法實現自動控制。急停按鈕按下恢復后，程序進行了報警控制沒有恢復，原設計思路考慮保護設備的安全和操作檢查人員的安全，因為沒有自動恢復，撥料板處在最大位置，產生堵料，影響生產的正常運行。

（2）畫面中沒有聲音或燈光報警指示。設計Fameview畫面的時候，考慮設備報警的急停信號，通過數據可以分析出設備運行不正常，沒有明顯的報警畫面，影響對設備的及時維護。

（3）物料皮帶線速度較低，達不到要求。原減速機轉速較低，拋料位置設計為落料口中部，現在物料需要達到落料口最遠處，然后通過反饋信號控制氣缸，帶動撥料板調整喂料位置，功能改變因此皮帶線速度不能滿足工藝要求。

通過上述現存問題的分析，目前復烤公司設備有效使用率的提高要從兩方面入手：解決問題和優化方案。

6 解決方案

（1）修改程序恢復自動。急停按鈕按下恢復后，程序進行了報警，為了避免氣缸在調整中出現伸出量過大的情況，在西門子s7程序進行修改（圖1），增加氣缸限值功能，并將氣缸的實際數值作為跟蹤變量，有效解決了對設備和人員的安全考慮并同時兼顧生產的正常運行。目前已經能滿足現場的需要。

（2）新增畫面聲控報警。通過Fameview軟件在設備的主界面，新增右側3個氣缸的運行狀態（圖2），采集的信號為氣缸反饋的起始狀態和最大狀態信號，畫面采集的信號為模擬信號，通過主界面顯示的情況方便判斷設備因急停斷開后引起的設備停機。

圖1 限位修改程序

圖2 修改后主畫面

（3）更換速比較大的減速機。原減速機轉速較低，更換速比為14.24的sew減速機，轉速為98 r/min,設備運行中拋料位置在落料口最遠處，滿足撥料板的技術要求，從而達到設備利用水平的綜合提高。

7 整改后的數據測量

實測煙箱數：3500箱，合格煙箱數：3241箱，合格率：92.6%。從檢測結果（圖3）可以看出，在密度控制系統整改完成后，產品的密度偏差率已經完全達到了行業標準要求（行業標準要求在一批產品中密度偏差率≤10的產品數量要達到85%以上）。

圖3 檢測數據的DVR分布

8 設備優化

目前設備水位需要定期觀察，一旦疏忽會造成缺水，影響設備的正常使用。后期準備增加水位自動檢測。增加水流檢測和水位檢測，可以根據水箱的水位和水流狀況判斷循環系統是否有故障。然后用PLC進行處理，防止因為水位過低、水泵或者循環水管故障等原因造成設備的內部過熱，而影響設備的使用壽命。

9 結語

公司的密度檢測設備在使用中通過觀察，分析和對產品的有效控制，指出影響密度檢測設備運行中的問題，探討作業率優化的思路，并結合實際情況進行改進研究，達到提高設備使用率的目的，滿足客戶要求及行業標準。

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〔編輯 凌 瑞〕