一種在線測定菸絲結構的設備及方法
2023-12-10 23:23:27 1
專利名稱：一種在線測定菸絲結構的設備及方法
技術領域：
本發明涉及一種菸草加工檢測技術與設備，特別是一種利用稱重法在線測定菸絲結構的方法及設備。
技術背景
在菸草行業的捲菸生產加工過程中，以及對捲菸產品的質量檢測中，對菸絲的菸絲尺寸檢測都是重要的環節，它清楚地反映了捲菸制絲、菸絲摻配、卷接等各個工序的質量控制情況，成品捲菸的菸絲結構也直接影響著捲菸的物理和感官質量。目前我國煙廠測定菸絲結構大都是採用隨機取樣靜態測定方法(見行業標準YC/T178-2003菸草整絲率、碎絲率的測定方法和YC/T278-2009捲菸配方菸絲結構的測定)，所用儀器只能依靠人工取樣、靜態檢測、每班次抽取個別樣本、靜止進行檢測分析、事後提供決策依據，採用這種方法測得的菸絲結構離散較大，遠不能及時準確地反映菸絲結構在生產過程中的變化，更難以對其進行控制。目前尚沒有在線直接測定菸絲結構的設備或方法。發明內容
本發明所要解決的技術問題在於提供一種在線測定菸絲結構的方法及設備，從而可以在線實時的準確檢測出菸絲結構。
為實現上述目的，本發明提供了一種在線測定菸絲結構的設備，主要包括振篩、風管、氣動翻板、接煙末管、積末箱、電子稱以及控制處理器，所述振篩包括進料端和出料端， 所述風管位于振篩的出料端下方，所述風管上開設有側孔，接煙末管通過側孔將風管與積末箱連通，所述電子稱設置於積末箱下方，並與控制處理器相連，所述氣動翻板一端固定於風管側孔上，一端為自由端可任意翻轉。
置于振篩下的積末漏鬥通過氣動翻板分別連接負壓風管和接煙末管。當氣動翻板關閉時，篩分煙末由負壓風管風送至除塵房；當氣動翻板打開時，篩分煙末通過接煙末管流向積煙末箱，煙末沉積在煙末箱底，由設置於煙末箱下方的電子秤開始記時並稱重，直至記時結束。通過控制處理器中的預先輸入的數據模型，即可以得到檢測時間段內的平均菸絲結構數據，從而及時準確地反映菸絲結構在生產過程中的變化，方便對生產中的菸絲進行控制。
作為本發明的改進，所述風管的頂端為漏鬥狀。從而可以使得煙末在振篩出料端處更加的聚攏，防止漏灑。
作為本發明更進一步的改進，所述控制處理器上還設置有顯示屏，從而使得數據可以直接即時反映出來，提高生產的控制性。
同時，本發明還進一步公開了所述振篩為篩孔直徑0. 8mm I. 5mm的平板篩。
作為與本發明所公開的設備的配套測定方法，本發明公開了一種在線測定菸絲結構的方法，包括如下步驟a、在振篩的進料端和出料端分別取樣，取樣量為1kg，並測定得到進料端含末率a、出料端含末率b，從而根據q = !_±x100%得到振篩篩分率n ；ab、在實驗室建立待測菸絲結構和煙末重量m、篩分率n之間的關係模型，菸絲結構分別用菸絲整絲率W和菸絲碎絲率B表示，則其關係模型分別w=kim/ n +Cl1- B=k2m/ n +d2 ；C、在線定時檢測t時間段內出料端處的煙末重量m，根據菸絲結構和煙末重量m、篩分率n之間的關係模型，在線實時得到菸絲結構；作為進一步的改進，所述步驟C中的在線定時檢測煙末重量的時間t為3 7分鐘。
利用本發明所公開的檢測步驟，可以對菸絲結構做到在線檢測，同時，對時間間隔的設定使得檢測更加的合理，準確。取樣時間的設定如果過短，則樣品取樣量少，不具有統計代表性，如果取樣時間過長，則樣品取樣量過大，對樣品有一定的浪費，而且延長了整個檢測周期，所以本發明特別公開了 3 7分鐘，使得整個檢測更加合理。
當控制處理器處連接有顯示屏的情況下，本發明公開了一種配套的在線測定菸絲結構設備的方法，其特徵在於，包括如下步驟a、在振篩的進料端和出料端分別取樣，取樣量為1kg，並測定得到進料端含末率a、出料端含末率b，從而根據5 = dxioo%得到振篩篩分率n ；ab、在實驗室建立待測菸絲結構和煙末重量m、篩分率n之間的關係模型，菸絲結構分別用菸絲整絲率W和菸絲碎絲率B表示，則其關係模型分別W=Iqm/ n +Cl1, B=k2m/ n +d2 ；C、在線定時檢測t時間段內出料端處的煙末重量m，根據菸絲結構和煙末重量m、篩分率n之間的關係模型，在線實時得到菸絲結構；d、控制處理器將得到的菸絲結構直接反應於顯示屏上。
作為上述方法的改進，所述步驟c中的在線定時檢測煙末重量的時間t為3 7 分鐘。
採用本發明所公開的檢測方法，實現了菸絲結構在線檢測的目的，從而使得菸絲生產中，可以及時、準確對菸絲結構進行檢測，提高生產的控制性。同時，本方法不僅穩定可靠無危害，而且簡便易於操作，對於不同設定檢測時間，不同牌號，不同流量的菸絲生產，僅需要利用本發明公開的模型建立方法，修正模型參數，並對應更新於控制處理器中，即可以適用於不同牌號菸絲的結構檢測，從而使得各種牌號之間的檢測轉化方便快捷。
圖I為在線測定菸絲結構設備圖；圖2為實施例2中整絲率與篩分煙末重量關係圖；圖3為實施例2中碎絲率與篩分煙末重量關係圖；圖4為實施例3中整絲率與篩分煙末重量關係圖；圖5為實施例3中碎絲率與篩分煙末重量關係圖；圖6為實施例4中整絲率與篩分煙末重量關係圖；圖7為實施例4中碎絲率與篩分煙末重量關係圖；其中I-菸絲、2-振篩、3-煙末、4-積末漏鬥、5-氣動翻板、6-風管、7-接煙末管、8-積末箱、9-電子稱、10-控制處理器。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施方式
，進一步闡明本發明，應理解下述具體實施方式
僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍。
實施例I如圖I所示，一種在線測定菸絲結構的設備，主要包括振篩2、風管6、氣動翻板5、接煙末管7、積末箱8、電子稱9以及控制處理器10，所述振篩2包括進料端和出料端，所述風管 6位于振篩的出料端下方，所述風管6上開設有側孔，接煙末管7通過側孔將風管6與積末箱8連通，所述電子稱9設置於積末箱8下方，並與控制處理器10相連，所述氣動翻板5 — 端固定於風管側孔上，一端為自由端可任意翻轉。
置于振篩2下的積末漏鬥4通過氣動翻板5分別連接負壓風管6和接煙末管7。 當氣動翻板5關閉時，篩分煙末3由負壓風管6風送至除塵房；當氣動翻板5打開時，篩分煙末3通過接煙末管7流向積末箱8，煙末沉積在煙末箱底，由設置於煙末箱下方的電子秤 9開始記時並稱重，直至記時結束。通過控制處理器10中的預先輸入的數據模型，即可以得到檢測時間段內的平均菸絲結構數據，從而及時準確地反映菸絲結構在生產過程中的變化，方便對生產中的菸絲進行控制。
實施例2如圖I所示，將待測菸絲I通過振篩2，分別在振篩2的進料端、出料端取樣3次，每次取樣量為1kg，在實驗室測定菸絲進料端含末率平均值a=l. 76%，出料端含末率平均值 b=0. 73%。
從而根據？ = —x!00%的模型計算該菸絲的振篩篩分率n=58. 5%。a
將待測菸絲I通過振篩2，打開氣動翻板5，檢測5分鐘段內篩分的煙末重量m，同時在進料端取樣並實驗室測定待測菸絲結構(整絲率W、碎絲率B)。
隨機檢測10次，建立待測菸絲結構和煙末重量m、篩分率n之間的關係模型,並將模型參數輸入控制處理器。
W=-O. 0042m/ n+0. 9291 B=O. 0031m/ n-0. 0544 其中，W-菸絲整絲率，％;B-菸絲碎絲率，% ；m-5分鐘內篩分煙末重量，kg ； rI -振篩篩分率，％。
如圖2和圖3所示，相關係數分別為0. 9579和0. 9574，可用於生產預測。
在線生產的待測菸絲通過振篩，收集5分鐘內篩分煙末重量信號，依據關係模型在線預測菸絲結構，並通過實驗室實測值和在線檢測值對比，具體結果如下表所示，誤差均值分別為0. 5%和0. 3%。
權利要求
1.一種在線測定菸絲結構的設備，其特徵在於主要包括振篩、風管、氣動翻板、接煙末管、積末箱、電子稱以及控制處理器，所述振篩包括進料端和出料端，所述風管位于振篩的出料端下方，所述風管上開設有側孔，接煙末管通過側孔將風管與積末箱連通，所述電子稱設置於積末箱下方，並與控制處理器相連，所述氣動翻板一端固定於風管側孔上，一端為自由端可任意翻轉。
2.如權利要求I所述的在線測定菸絲結構的設備，其特徵在於所述風管的頂端為漏鬥狀。
3.如權利要求I所述的在線測定菸絲結構的設備，其特徵在於所述控制處理器上還設置有顯示屏。
4.如權利要求I所述的在線測定菸絲結構的設備，其特徵在於所述振篩為篩孔直徑0.8mm I. 5mm的平板篩。
5.一種在線測定菸絲結構的方法，其特徵在於，包括如下步驟a、在振篩的進料端和出料端分別取樣，取樣量為1kg，並測定得到進料端含末率a、出料端含末率b，從而根據 =得到振篩篩分率ri ；ab、在實驗室建立待測菸絲結構和煙末重量m、篩分率n之間的關係模型，菸絲結構分別用菸絲整絲率W和菸絲碎絲率B表示，則其關係模型分別為W=Iqm/ n +Cl1, B=k2m/ n +d2 ；C、在線定時檢測t時間段內出料端處的煙末重量m，根據菸絲結構和煙末重量m、篩分率n之間的關係模型，在線實時得到菸絲結構。
6.如權利要求5所述的在線測定菸絲結構的方法，其特徵在於所述步驟c中在線定時檢測煙末重量的時間t為3 7分鐘。
7.一種應用如權利要求3所述的在線測定菸絲結構的設備的在線測定菸絲結構的方法，其特徵在於，包括如下步驟a、在振篩的進料端和出料端分別取樣，取樣量為1kg，並測定得到進料端含末率a、出料端含末率b，從而根據^ = dxioo%得到振篩篩分率n ；ab、在實驗室建立待測菸絲結構和煙末重量m、篩分率n之間的關係模型，菸絲結構分別用菸絲整絲率W和菸絲碎絲率B表示，則其關係模型分別W=Iqm/ n +Cl1, B=k2m/ n +d2 ；C、在線定時檢測t時間段內出料端處的煙末重量m，根據菸絲結構和煙末重量m、篩分率n之間的關係模型，在線實時得到菸絲結構；d、控制處理器將得到的菸絲結構直接反應於顯示屏上。
8.如權利要求7所述的在線測定菸絲結構的方法，其特徵在於所述步驟c中在線定時檢測煙末重量的時間t為3 7分鐘。
全文摘要
本發明涉及一種菸草加工技術與設備，特別是一種利用稱重法在線測定菸絲結構的方法及設備。本發明所要解決的技術問題在於提供一種在線測定菸絲結構的方法及設備，從而可以在線實時的準確檢測出菸絲結構。為實現上述目的，本發明提供了一種在線測定菸絲結構的設備，主要包括振篩、風管、氣動翻板、接煙末管、積末箱、電子稱以及控制處理器，並提供與其配套的測定方法，不僅穩定可靠無危害，而且簡便易於操作，同時準確度高。
文檔編號G01N5/04GK102539273SQ201210000179
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月4日 優先權日2012年1月4日
發明者劉英傑, 張蘭曉, 李建英, 芮金生, 蔣宇陽, 趙國梁, 郝喜良 申請人:江蘇中煙工業有限責任公司