煙絲在線振動分選機是卷煙生產企業工藝質檢部門用來檢測分析煙絲生產工藝水準的檢測分析系統。該系統通過多層不同尺寸的篩網振動篩分得到不同層次的煙絲，然后通過實時稱重得到每層煙絲種類的重量，從而來分析評鑒煙絲生產的工藝水準。

因此，該系統中的稱重部分是核心所在，只有稱重部分數據精準，才能保證得到的數據可靠有效，從而能保證卷煙生產企業工藝質檢部門檢測水準的有效性。

本文針對煙絲振動分選機系統的稱重核心部分做了詳細的分析，對稱重部分存在的干擾、波動、濾波等做了系統的分析研究，并提出了相應有效的解決技術，從而提升煙絲振動分選系統數據的可靠有效性，提升稱重部分的精確度。

稱重技術和煙絲振動分選機系統簡介

1 稱重技術

稱重傳感器位于稱體之中，是整個硬件系統的起始部分，是構成系統信息輸入的主要窗口，為系統提供賴以處理和決策控制所必需的原始信息。它將稱重信號轉換成電壓信號，其性能好壞直接影響整個系統的計量精度和穩定性。

傳感器的選擇主要依據稱重數量、量程、精準度、環境、介質性能等方面。測量重量的傳感器有很多種，按工作原理分有彈性力平衡式壓力傳感器、感應式傳感器、應變式傳感器、壓電式傳感器、霍爾式壓力傳感器、電容式、光纖式、數字式傳感器等。

2 煙絲振動分選機系統

煙絲振動分選機系統是用來檢測分析卷煙生產企業煙絲生產水準的檢測分析系統。該系統通過多層不同篩網振動篩分得到煙絲中不同等級的煙絲，然后通過實時稱重得到各類煙絲的重量，從而來評鑒分析煙絲生產工藝水平。

該系統中稱重部分是核心所在，稱重系統的精準度直接關系到稱重數據的可靠有效性，直接關系影響到卷煙生產企業工藝質檢部門的檢測分析效果。

稱重信號濾波分析與處理

1 稱重信號干擾分析

稱重信號的干擾源很多，主要包括環境、稱重本體、信號轉換、信號傳輸等干擾影響。

環境影響主要是溫度與振動對稱重部分的影響，溫度的變換會引起稱重彈性體的變換，同時外部的振動也會對稱重部分產生干擾；稱重體本身的線性水準也會對稱重產生影響；信號A/D轉換精度也會對稱重產生影響；同時信號傳輸過程也會對稱重信號產生干擾。

2 稱重信號濾波分析處理

針對外部環境的信號干擾，稱重支撐架采用鑄鐵機械件，鑄鐵可以吸收部分外部振動源，減少外部振動對稱重體的干擾，從而減少外部振動對稱重體的影響。圖1為稱重鑄鐵緩沖支撐架圖。

圖1 稱重鑄鐵緩沖支撐架圖

針對稱重傳感器本身的性能穩定性，在設計選型中選用不銹鋼工業級電容式傳感器，該傳感器相比傳統的電阻式傳感器具有穩定性好、抗干擾能力強、計量精度高、過載保護好、測量速度快等優點，能很好的滿足本系統的要求。同時針對傳感器保護，在設計中也對傳感器做了防撞保護和過載限位保護，這樣可以更加合理地使用傳感器。圖2是具有防撞限位保護的電容式稱重傳感器圖。

圖2 具有防撞限位保護的電容式傳感器

針對稱重信號傳輸過程信號干擾、衰減、擾動等干擾情況，在設計中采用就地采集計算分析信號，通過網絡傳輸信號結果的方式，這樣可以減少信號衰減、干擾等不安全因素，提升了信號的可靠度，同時使用網絡傳送也簡化了整體的布局，方便可靠。圖3為信號就地采集分析處理，網絡傳送結果的整體方案圖。

圖3 信號采集計算分析傳送方案圖

同時為了能更好地提升稱重信號質量，在信號分析處理中，采用低通濾波算法抵制高頻干擾信號、程序判斷濾波算法可以抵制失真信號、平滑濾波算法抵制白噪聲，這樣可以提升信號的質量，提升分析檢測效果。

3 系統實際應用

稱重信號采集分析處理部分在煙絲振動分選機系統中是核心部分，該部分的可靠性直接關系到系統檢測分析數據的有效可靠性，直接關系到煙廠工藝檢測部分的檢測效果。

通過對稱重支撐架的改進，采用可靠的不銹鋼工業級電容式專用稱重傳感器，采用就地信號采集分析網絡傳送的方案，同時通過軟件算法濾波抵制不可靠信號，大大提升了系統的稱重傳感器信號的可靠度。

產品在實際現場使用中，效果也得到了提升，檢測分析數據比較可靠穩定，圖4為實際稱重傳感器原始值，圖5中實際應用稱重數據，料斗1、2、3、4分別放置標準砝碼200克、200克、100克、50克，實際檢測稱重符合精度要求。

圖4 稱重傳感器原始值

圖5 實際應用稱重數據圖

結束語

煙絲在線振動分選機系統是廣泛應用于煙草生產企業工藝檢測部門的檢測分析系統，該系統通過分層篩分煙絲，通過實時稱重得到不同等級的煙絲重量，分析計算得出煙絲生產工藝質量，從而評價煙絲生產的水平。

該系統中稱重部分是核心，稱重部分的精度可靠性直接關系到檢測效果。因此本文針對稱重部分，詳細分析了各種濾波的方案，并將方案應用于實際的產品中，實際應用證明通過改進后的稱重部分，檢測分析數據可靠，大大提升了檢測效果，從而提升了卷煙生產企業工藝檢測部門的檢測分析的水平。

本文編自《電氣技術》，標題為“稱重信號濾波與處理在煙絲振動分選機系統的研究”，作者為袁興、張樂年 等。