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申请/专利权人：中国电子科技集团公司第四十一研究所

摘要：本发明属于原料烟叶生产加工质量检测技术领域，涉及一种在线原料烟包的霉变复合检测方法，包括微波层析成像水分密度分布检测方法和烟包内部包芯水分温度及气味检测的复合检测方法；所述微波层析成像水分密度分布检测方法包括：将微波检测设备的收发天线设在原料烟包传送带的两侧，同时搜集两侧收发天线的能量衰减和相位偏移信号，利用电磁波衰减和相位系数联合层析成像；所述烟包内部包芯水分温度及气味检测的复合检测方法包括：所述原料烟包传送带设有短暂停留区域，短暂停留区域一侧设有检测箱体，检测箱体中设有探针，所述探针插入烟包内部采集包芯水分温度及霉变气味，另一侧为固定限位装置。

主权项：1.一种在线原料烟包的霉变复合检测方法，其特征在于，包括微波层析成像水分密度分布检测方法和烟包内部包芯水分温度及气味检测的复合检测方法；所述微波层析成像水分密度分布检测方法包括：将微波检测设备的收发天线设在原料烟包传送带的两侧，同时搜集两侧收发天线的能量衰减和相位偏移信号，利用电磁波衰减和相位系数联合层析成像；所述烟包内部包芯水分温度及气味检测的复合检测方法包括：所述原料烟包传送带设有短暂停留区域，短暂停留区域一侧设有检测箱体，检测箱体中设有探针，所述探针插入烟包内部采集包芯水分温度及霉变气味，另一侧为固定限位装置；所述微波层析成像水分密度分布检测方法具体为：对原料烟包断面进行扫描，结合相位比较法对研究目标区域网格化，继而求解矩阵方程获得精确初始参数衰减和相位系数，运用逐层反演法反演烟包剖面介电常数分布，再将多个剖面进行合并，获得一定体积范围内的介电常数空间分布，依据原料烟包介电常数与密度水分的对应模型，最终得出原料烟包密度水分分布数据及成像图片；所述成像图片用不同颜色表示不同水分含量的区域，红黄绿蓝依次表示水分含量由大到小；依据不同物质介电常数的不同实现对原料烟包中混入的异物进行无损检测，具体为：根据网格化区域大小人为制造不同程度霉变样本，将所述霉变样本植入原料烟包的不同区域和正常无霉变原料烟包，结合大量检测数据采用基于循环神经网络的深度学习算法训练分析实现密度水分分布异常区域的有效检测，以提高检测效果；根据测试时间及精度要求，折中选择网格化的数目，最大网格化数目由空间成像分辨率决定；所述烟包内部包芯水分温度及气味检测的复合检测方法具体为：根据微波层析成像水分密度分布检测方法的网格化数目设置探针数量，所述探针在非工作时缩进检测箱体中，检测箱体配有基于毫米波雷达的生命探测传感器，当生命探测传感器未检测到生命体且原料烟包传送带处于工作状态时，探针从检测箱体中伸出插入原料烟包；所述探针与检测箱体一体化设计，探针的运动采用气动控制，每根探针均可单独控制；所述探针从一侧插入原料烟包过程中连续间隔采集温度水分及气味，每次采集位置均位于微波层析成像水分密度分布检测方法中的网格化的区域中心；所述探针的头部采用耐磨的食品级不锈钢材质加工成圆锥体，以便于插入原料烟包内部，探针的后部杆体采用热塑性碳纤维聚醚醚酮棒加工而成，头部和底部之间采用螺装，探针头部不锈钢圆锥体螺装在探针后部热塑性碳纤维聚醚醚酮棒加工的螺纹上；探针的杆体前端一侧集成基于温度水分的测量传感器，另一侧埋有气孔，气孔内部与气管相连以提取原料烟包内部气体；为减少气孔堵塞的发生，气孔开孔方向与探针插入方向相反并植埋入探针侧，定期采用洁净空气正压自动清洁气孔；对霉变气体的检测采用基于气敏传感器阵列和模式识别系统的机器嗅觉方法，所述气敏传感器选型时，根据质谱仪对原料烟包不同程度不同区域霉变样品的定性定量特征分析，选择具有不同选择性及不同灵敏度的的气敏元件；所述气敏传感器阵列测量多种气体，输出一组与特征气体成分对应的响应数据；通过对无霉变的和人为制造不同程度不同区域的霉变烟包大量的检测数据分析，经聚类分析建立霉变与温度水分的关联性，同时采用基于遗传算法的人工神经网络的模式识别方法有效提升原料烟包霉变检测的效果。

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