一、 微波檢測系統
1、 工作原理
微波是無線電頻譜的一部分。它指頻率在300MHz（波長1米）到300 GHz（波長1毫米）的電磁波。微波技術是基于微波的特點發展而形成的一門技術。它的研究內容包括微波的產生、傳輸、傳播、輻射、檢測及應用等方面。
由于微波具有許多獨特的優點，它在軍事及民用技術方面都得到了廣泛的應用：利用微波信號能在金屬物體表面反射而且波長短、定向性強的特性，人們做成了各種雷達；利用微波作為載波，它能攜帶更多信息進行傳輸，所以被廣泛用于通訊技術中；利用微波照射物質，使物質中的偶極分子轉動而產生熱量，它被用于材料加熱、干燥、滅菌及醫療方面；利用微波在不同材料中的傳播速度、強度的變化可以用來檢測材料的特性等等。
本產品利用煙絲條通過微波電磁場時，由于煙條的密度及水分含量的不同，使微波電磁場能量參數發生變化來檢測煙絲條的重量和含水量。由于微波信號頻率高、變化速度快，對材料密度及濕度的變化反應極其敏感，而且它對被檢測材料本身不會產生任何損害，所以它具有能在線、實時、快速、無損對材料特性檢測的特點。本產品使用的微波功率極小，僅為10mW左右，所以它對工作場地及操作人員不會造成任何污染和傷害。
微波重量檢測探頭由微波電磁場空腔組件、導煙管組件、氣路組件、溫控組件、殼體組件、專用微波源及控制電路、檢波放大電路、溫度補償及信號處理系統、信號輸出驅動等組成。
微波發生器向諧振腔輸送不同頻率的微波，通過諧振腔未受煙條影響（空腔）與受煙條影響（加載）的諧振曲線的變化來測定煙條的密度和水分，隔離環的作用是避免信號的互相干擾.
諧振腔輸出的微波諧振曲線如圖1所示
圖1微波諧振曲線
其中：f0、u0為空腔（即未放入被測煙條）時的諧振曲線。
f1、u1為加載（即放入被測煙條）時的諧振曲線。
fa、fb為微波發生器輸送的兩個微波頻率，ua、ub為檢波器檢出的輸出微波信號。
取：u直=1/2（ua+ub）
u交=1/（ub-ua）
u直反映了被測煙條的密度，密度越大，u直越大，設m為被測煙條的密度，則m與u直之間的數學關系如下：m=a+bu直+c（u直）2 為二階方程式。式中常數 a、b、c采用已知密度的物質進行標定后獲得。根據上式，當諧振腔內加入被測煙條時，檢波器檢出ua、ub后，在數據處理器中可以求得u直和m，從而測出煙條的密度。
u交反映了被測煙條的水分，水分含量越大，u交越大，設w為被測煙條的水分含量，則w與u交之間的數學關系如下：w=d+eu交+f（u交）2為二階方程式，式中常數d、e、f采用已知水分的物質進行標定后獲得。同樣，在數據處理器中可以求得u交和w，從而測出煙條的水分。
控制邏輯原理圖如圖2所示：
圖2控制邏輯圖
我們經過研究、試驗，組織了微波學、計算機學、儀器儀表學、機械學、自動化控制等多學科多專業人員聯合攻關，終于開發成功了HS-WB型系列高速在線微波煙支重量控制系統。
2、技術特點
a)本微波檢測控制系統可根據操作人員需要任意斷電或送電啟動，并且不需要預熱，不需調零，均可正常工作，煙支密度和水分含量檢測控制精度和可靠性不受影響。（注：許多其它廠家推出的微波密度及水分檢測裝置由于設計上的缺陷，沒有從根本上解決微波元件電參數現場使用時易漂移從而影響檢測的準確度和可靠性，往往要求使用者在微波檢測裝置送電啟動后，要很長時間的預熱及手動或自動調零。長時間的預熱，影響煙廠生產時間安排和設備有效作業時間，即使做到了長時間的預熱，達到了恒溫熱平衡狀態，如果設計上沒有根本解決易漂移問題，微波煙支密度和水分檢測同樣存在漂移和誤差大的現象。手動或自動調零，給操作者帶來了麻煩，而且在調零時，要求導煙檢測管內是清潔的，一旦導煙檢測管內存留有煙絲、碎片、乳膠等異物時，調零反而更會加重檢測誤差，尤其是在系統自動調零時，操作人員由于不知道系統何時在進行調零而無法去隨時清除導煙檢測管內存留的煙絲等異物。）
b）可以檢測不同品牌煙支的密度和水分含量，無需設置或更改任何檢測參數。
c）微波探頭發射功率非常小（比普通移動電話的微波功率小數百倍），對周圍人員及環境無任何危害和影響。
d）由于采用了專用微波發射及接收裝置和特殊電子線路，從根本上解決了微波元件電參數現場使用時易漂移和受各種環境變化（如振動、溫度、濕度、灰塵）的影響，另外，通過試驗室大量定標試驗，我們已經科學地掌握了微波信號同煙條密度及水分之間的數學關系，我們開發的微波煙支重量控制系統所輸出的檢測信號準確可靠地反映了煙條重量及含水量，從而保證了煙支重量檢測及控制的精度。
e）由于微波煙支重量控制系統輸出信號既反映了煙條密度又反映了煙條水分，從而消除了煙絲水分對檢測裝置造成的影響，這是傳統的檢測裝置無法解決的問題。
f)微波煙支重量控制系統輸出信號及接口同原機平均重量控制及數據采集系統具有完全一致的兼容性。
g)微波信號采用高速計算機進行處理，使重量輸出信號的采樣間隔小于80微秒，完全能夠滿足各種高速卷接機組在線檢測的速度要求。
h)整個檢測系統經過高低溫試驗、震動試驗和連續通電試驗等各項嚴格檢驗和測試，軟硬件安全、穩定、可靠，使用及維護比較方便。
3、技術參數
1、電源：AC110V±10%；50HZ±10%；
2、微波發射功率：10mw；
3、取樣頻率：每次取樣間隙時間<20μs（50000次/秒）；
4、工作環境：
溫度：0-60oC
空氣濕度：無凝露（<90%）
5、輸出信號及接口：兼容MAID-N、MWC、SRM等煙支重量控制系統；
6、密度測量范圍：0-0.6g/cm3（煙支密度約為0.20-0.35g/cm3左右）；
7、水分測量范圍：0-35%；
8、導煙管清潔用壓縮空氣壓力：600---1000 mbar。
二、微波探頭畫面
1、適用PASSIM機型的微波探頭
2、適用PROTOS機型的微波探頭
3、適用GD121機型的雙煙槍微波探頭
