PL195830B1 - Obudowa rezonatora mikrofalowego z materiału metalowego - Google Patents

Abstract

1. Obudowa rezonatora mikrofalowego z materialu metalowego, przez która przepro- wadzane jest pasmo wyrobu przemyslu tyto- niowego i do której doprowadzane sa mikrofale w celu ustalenia masy i/lub wilgotnosci materia- lu pasma, znamienna tym, ze obudowa (4) sklada sie, co najmniej czesciowo, z materialu o niskim wspólczynniku rozszerzalnosci ciepl- nej oraz posiada uklad regulacji temperatury, utrzymujacy przynajmniej w przyblizeniu stala temperature robocza. PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest obudowa rezonatora mikrofalowego z materiału metalowego, przez którą przeprowadzane jest pasmo wyrobu przemysłu tytoniowego, do której doprowadzane są mikrofale w celu ustalenia masy i/lub wilgotności materiału pasma.

Pod pojęciem pasma wyrobu przemysłu tytoniowego należy rozumieć osłonięte lub nieosłonięte pasmo materiału nadającego się do palenia, takiego jak tytoń cięty, tytoń cygaretkowy, tytoń cygarowy lub inny materiał nadający się do palenia. Pod pojęciem tym można także rozumieć pasmo materiału filtra, takiego jak octan celulozy lub papier.

Jak wiadomo, na przykład z dokumentu patentowego nr EP 0791 823 A2, w celu oznaczenia masy i/lub wilgotności pasma tytoniowego, zwłaszcza pasma papierosowego składającego się z tytoniu ciętego osłoniętego bibułką papierosową, prowadzi się pasmo przez komorę pomiarową z metalu (zwaną dalej obudową rezonatora), w której działają na nie mikrofale. Ze zmian wielkości charakterystycznych mikrofal w przenikanej przez pasmo obudowie rezonatora mikrofalowego, na przykład w pustej obudowie rezonatora można za pomocą specjalnych układów obliczających wnioskować o masie i/lub wilgotności każdej jednostki długości pasma.

Celem wynalazku jest ulepszenie obudowy rezonatora mikrofalowego znanego ze stanu techniki w celu zwiększenia jego dokładności i czułości pomiarowej.

Obudowa rezonatora mikrofalowego z materiału metalowego, przez którą przeprowadzane jest pasmo wyrobu przemysłu tytoniowego i do której doprowadzane są mikrofale w celu ustalenia masy i/lub wilgotności materiału pasma, charakteryzuje się według wynalazku tym, że składa się co najmniej częściowo z materiału o niskim współczynniku rozszerzalności cieplnej oraz posiada układ regulacji temperatury, utrzymujący przynajmniej w przybliżeniu stałą temperaturę roboczą zespołu obudowy.

Korzystnie, obudowa składa się co najmniej częściowo ze stopu, który zawiera około 64% żelaza i około 36% niklu.

Korzystnie, przestrzeń wewnętrzna obudowy rezonatora ma postać symetrycznej bryły wydrążonej, zwłaszcza cylindra pustego, który może być zamykany za pomocą elementu zamykającego usuwalnego w czasie pracy. Kształt przestrzeni wewnętrznej może odbiegać od dokładnego kształtu cylindra pustego. Korzystny jest jednak wtedy także kształt co najmniej w przybliżeniu symetryczny, na przykład kształt wielokątny.

W korzystnej odmianie wykonania, ścianki przestrzeni wewnętrznej obudowy rezonatora są, co najmniej częściowo pokryte materiałem odpornym na korozję lub składają się z takiego materiału. Jako uprzywilejowany stosuje się metal dobrze przewodzący elektryczność. Obydwa wymagania spełnia złoto, które można stosować co najmniej jako metal o dużej czystości lub w postaci odpowiedniego stopu. Czyste złoto nadaje się do powlekania przestrzeni wewnętrznej, gdyż już bardzo cienka warstwa wystarcza do spełnienia pożądanej funkcji odporności korozyjnej i przewodności elektrycznej. Według wynalazku korzystnie zaopatruje się także ścianki zewnętrznej obudowy rezonatora w materiał odporny na korozję, na przykład przez pozłocenie, aby zatrzymać korozję.

Korzystnie, obudowa jest wyposażona w zamkniętą rurę ochronną otaczającą pasmo, przy czym zwłaszcza rura ochronna składa się co najmniej częściowo z tworzywa sztucznego, zwłaszcza z grupy poliaryloeteroketonów (grupy PAEK), szczególnie zaś z grupy polieteroeteroketonów (PEEK).

Korzystnie, rura ochronna rezonatora według wynalazku jest rozszerzona w obszarze otworu wlotowego dla pasma.

Obudowa rezonatora może ciągnąć się w postaci odcinków rurowych poza przestrzenią wewnętrzną obudowy na zewnątrz w kierunku pasma w celu zapobiegania wydostawaniu się mikrofal. Obudowa rezonatora może ciągnąć się także wewnątrz przestrzeni wewnętrznej obudowy do wewnątrz w kierunku pasma.

Korzystnie, obudowa rezonatora według wynalazku nadaje się do stosowania w układzie pomiarowym z doprowadzaniem z generatora do obudowy rezonatora mikrofal o co najmniej dwóch różnych częstotliwościach i uchwyceniem w układzie rejestrującym przesunięcia częstotliwości rezonansowych przez porównanie, będącej pod wpływem pasma, krzywej rezonansu z, nie będącą pod wpływem pasma, krzywą rezonansu jak również tłumienia przez porównanie amplitud będącej i nie będącej pod wpływem pasma krzywych rezonansu.

Dalsza korzystna postać wynalazku polega na tym, że do rezonatora doprowadza się mikrofale o dwóch częstotliwościach, które obydwie są przyporządkowane opadającemu bokowi krzywej rezonansu.

PL 195 830B1

W obudowie rezonatora, według wynalazku, zaleca się stosowanie stopu, który składa się z około 64% żelaza i około 36% niklu. Zawartości składników stopu mogą jednak zmieniać się w stosunku do podanych wartości, dopóki tylko współczynnik rozszerzalności cieplnej jest wystarczająco niski, aby odkształcenia mechaniczne w przypadku wahań temperatury nie były tak duże, by w niedopuszczalnym stopniu fałszowały wynik pomiaru. Pod tym warunkiem można stosować także inne składniki stopu.

Do zalet wynalazku należy zwłaszcza to, że obudowa rezonatora z materiału o ekstremalnie niskim współczynniku rozszerzalności cieplnej zmienia bardzo mało swój kształt w przypadku zmiany temperatury. Do tego może się także przyczyniać regulacja temperatury. Następstwem tego jest bardzo dobra stałość właściwości rezonatora, co zwiększa dokładność i stałość rejestracji danych pomiarowych.

Zastosowanie materiału odpornego na korozję, takiego jak złoto, do powlekania powierzchni przestrzeni wewnętrznej obudowy rezonatora zapobiega korozji i powodowanym przez nią zmianom właściwości rezonatora. Dzięki dobremu przewodnictwu elektrycznemu tego materiału powlekającego zostają w dużym stopniu wyeliminowane ujemne wpływy wywierane przez tak zwane zjawisko naskórkowe.

Obudowa rezonatora jest, według wynalazku, szczególnie przydatna do doprowadzania mikrofal i do przekształcenia sygnałów mikrofalowych w sygnały pomiarowe.

Wynalazek zostanie bliżej objaśniony poniżej za pomocą przykładu wykonania, ukazanego na figurze rysunku.

Pokazane z częściowym wycięciem pasmo papierosowe 1 poruszane w kierunku strzałki 5, składające się z wypełniacza 2 w postaci krajanki tytoniowej i osłonki 3 z bibułki papierosowej, przechodzi przez obudowę 4 rezonatora, do której doprowadza się mikrofale w celu ustalenia masy i/lub wilgotności wypełniacza. Obudowa 4 rezonatora zawiera bryłę wydrążoną w postaci cylindra pustego6, którego przestrzeń wewnętrzna 7jest umieszczona symetrycznie w stosunku do pasma papierosowego 1. Do cylindra 6 jest przymocowana śrubami pokrywa 8 do zamykania. Zarówno cylinder pusty 6 jak i pokrywa 8 składają się z materiału o bardzo niskim współczynniku rozszerzalności cieplnej. Zastosowano do tego stop, który składa się co najmniej w przybliżeniu z 64% żelaza i 36% niklu. Dzięki dobrej stałości geometrii obudowy 4 rezonatora można także osiągnąć dobrą stałość wyników pomiarów. Przyczynia się do tego także regulacja temperatury obudowy rezonatora, którego temperaturę rejestruje czujnik 9 temperatury. Czujnik temperatury wysterowuje co najmniej jeden tranzystor grzejny 11, którego straty cieplne ogrzewają obudowę rezonatora powyżej temperatury otoczenia. Sterowanie za pomocą czujnika temperatury przebiega tak, że co najmniej w dużym stopniu jest utrzymywana stała temperatura obudowy 4.

Powierzchnia przestrzeni wewnętrznej 7 obudowy 6 rezonatora jest pokryta przez naparowanie cienką warstwą 12 złota, która w sposób niezawodny zapobiega występowaniu korozji wpływającej ujemnie na stałość wartości pomiarowych i równocześnie, ponieważ dobrze przewodzi elektryczność, zapobiega szkodliwemu zjawisku naskórkowemu. Obudowę 4 rezonatora pozłaca się także na zewnątrz, aby również wykluczyć korozję zewnętrzną.

Do mechanicznego odizolowania przestrzeni wewnętrznej 7 od pasma papierosowego 1 i od ewentualnie transportowanych przez nie cząstek zanieczyszczeń, które wpłynęłyby ujemnie na wyniki pomiarów, służy rura ochronna 13, która korzystnie składa się z substancji z grupy poliaryloeteroketonów (PAEK), np. z polieteroeteroketonu (PEEK). Na jednym z jej końców, końcu 13a, w którym pasmo 1 wychodzi do obudowy 6 rezonatora, rura ochronna 13 jest rozszerzona lejkowato.

Obudowa 4 rezonatora rozciąga się w postaci odcinków rurowych (6a, 8a) na zewnątrz przestrzeni wewnętrznej 7 po obydwóch stronach w kierunku pasma 1, aby przeciwdziałać wydostawaniu się mikrofal z komory rezonatora. Może ona także rozciągać się w postaci odcinków rurowych (6b, 8b) trochę do wewnątrz. Do doprowadzania mikrofal wytwarzanych przez generator służy antena 16 odizolowana od obudowy metalowej 6 za pomocą pierścienia izolacyjnego 14. Do wychwytywania mikrofal, które mają być doprowadzane do, nie przedstawionego na rysunku, układu obliczającego, służy antena 18 odizolowana za pomocą izolacji 17.

Claims (15)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Obudowa rezonatora mikrofalowego z materiału metalowego, przez którą przeprowadzane jest pasmo wyrobu przemysłu tytoniowego i do której doprowadzane są mikrofale w celu ustalenia masy i/lub wilgotności materiału pasma, znamienna tym, że obudowa (4) składa się, co najmniej częściowo, z materiału o niskim współczynniku rozszerzalności cieplnej oraz posiada układ regulacji temperatury, utrzymujący przynajmniej w przybliżeniu stałą temperaturę roboczą.
2. 2. Obudowa rezonatora według zastrz. 1 znamienna tym, że obudowa (4) składa się, co najmniej częściowo, ze stopu, który zawiera około 64% żelaza i około 36% niklu.
3. 3. Obudowa rezonatora według zastrz. 1, znamienna tym, że układ do regulacji temperatury zawiera czujnik (9) temperatury obudowy (4), do sterowania tranzystorem (11), którego straty cieplne utrzymują co najmniej w przybliżeniu stałą temperaturę obudowy, zwłaszcza powyżej temperatury otoczenia.
4. 4. Obudowa rezonatora według zastrz. 1, znamienna tym, że obudowa (4) ma przestrzeń wewnętrzną (7) w postaci symetrycznej bryły wydrążonej, zwłaszcza cylindra pustego (6), który jest korzystnie zamykany za pomocą elementu zamykającego (8) usuwalnego i ponownie umieszczanego w czasie pracy.
5. 5. Obudowa rezonatora według zastrz. 4, znamienna tym, że ścianki (12) przestrzeni wewnętrznej (7) obudowy (4) są co najmniej częściowo powleczone metalem (12) odpornym na korozję lub składają się z takiego materiału.
6. 6. Obudowa rezonatora według zastrz. 5, znamienna tym, że metal do powlekania ma dobrą przewodność elektryczną.
7. 7. Obudowa rezonatora według zastrz. 5 albo 6, znamienna tym, że powierzchnia zewnętrzna obudowy (4) jest powleczona metalem odpornym na korozję.
8. 8. Obudowa rezonatora według zastrz. 5 albo 6, znamienna tym, że metal powlekający składa się głównie ze złota lub co najmniej zawiera złoto.
9. 9. Obudowa rezonatora według zastrz. 1, znamienna tym, że obudowa (4) jest wyposażona w zamkniętą rurę ochronną (13) otaczającą pasmo (1).
10. 10. Obudowa rezonatora według zastrz. 9, znamienna tym, że rura ochronna (13) składa się co najmniej częściowo z tworzywa sztucznego z grupy poliaryloeteroketonów (PAEK), szczególnie zaś z grupy polieteroeteroketonów (PEEK).
11. 11. Obudowa rezonatora według zastrz. 9 albo 10, znamienna tym, że rura ochronna (13) jest rozszerzona w obszarze wlotu (13a) pasma (1).
12. 12. Obudowa rezonatora według zastrz. 4, znamienna tym, że obudowa (4) rozciąga się w postaci odcinków rurowych (6a, 8a) na zewnątrz przestrzeni wewnętrznej (7) obudowy (4) w kierunku pasma (1), dla przeciwdziałania wydostawaniu się mikrofal.
13. 13. Obudowa rezonatora według zastrz. 4, znamienna tym, że obudowa (4) rozciąga się w postaci odcinków rurowych (6b, 8b) wewnątrz przestrzeni wewnętrznej (7) obudowy (4) w kierunku pasma (1).
14. 14. Obudowa rezonatora według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera układ doprowadzający mikrofale o co najmniej dwóch różnych częstotliwościach z generatora do obudowy (4) oraz układ do rejestracji przesunięcia częstotliwości przez porównanie krzywej rezonansu będącej pod wpływem pasma z krzywą rezonansu nie będącą pod wpływem pasma jak również tłumienia przez porównanie amplitud krzywych rezonansu będących i nie będących pod wpływem pasma.
15. 15. Obudowa rezonatora według zastrz. 14, znamienna tym, że do rezonatora doprowadzane są mikrofale o dwóch częstotliwościach, z których obydwie są przyporządkowane opadającemu bokowi krzywej rezonansu.