CN102539273A - 一种在线测定烟丝结构的设备及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种烟草加工技术与设备，特别是一种利用称重法在线测定烟丝结构的方法及设备。本发明所要解决的技术问题在于提供一种在线测定烟丝结构的方法及设备，从而可以在线实时的准确检测出烟丝结构。为实现上述目的，本发明提供了一种在线测定烟丝结构的设备，主要包括振筛、风管、气动翻板、接烟末管、积末箱、电子称以及控制处理器，并提供与其配套的测定方法，不仅稳定可靠无危害，而且简便易于操作，同时准确度高。
Description
技术领域
本发明涉及一种烟草加工检测技术与设备，特别是一种利用称重法在线测定烟丝结构的方法及设备。
背景技术
在烟草行业的卷烟生产加工过程中，以及对卷烟产品的质量检测中，对烟丝的烟丝尺寸检测都是重要的环节，它清楚地反映了卷烟制丝、烟丝掺配、卷接等各个工序的质量控制情况，成品卷烟的烟丝结构也直接影响着卷烟的物理和感官质量。 目前我国烟厂测定烟丝结构大都是采用随机取样静态测定方法（见行业标准：YC/T178-2003烟草整丝率、碎丝率的测定方法和YC/T278-2009卷烟配方烟丝结构的测定），所用仪器只能依靠人工取样、静态检测、每班次抽取个别样本、静止进行检测分析、事后提供决策依据，采用这种方法测得的烟丝结构离散较大，远不能及时准确地反映烟丝结构在生产过程中的变化，更难以对其进行控制。 目前尚没有在线直接测定烟丝结构的设备或方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种在线测定烟丝结构的方法及设备，从而可以在线实时的准确检测出烟丝结构。
为实现上述目的，本发明提供了一种在线测定烟丝结构的设备，主要包括振筛、风管、气动翻板、接烟末管、积末箱、电子称以及控制处理器，所述振筛包括进料端和出料端，所述风管位于振筛的出料端下方，所述风管上开设有侧孔，接烟末管通过侧孔将风管与积末箱连通，所述电子称设置于积末箱下方，并与控制处理器相连，所述气动翻板一端固定于风管侧孔上，一端为自由端可任意翻转。
置于振筛下的积末漏斗通过气动翻板分别连接负压风管和接烟末管。当气动翻板关闭时，筛分烟末由负压风管风送至除尘房；当气动翻板打开时，筛分烟末通过接烟末管流向积烟末箱，烟末沉积在烟末箱底，由设置于烟末箱下方的电子秤开始记时并称重，直至记时结束。通过控制处理器中的预先输入的数据模型，即可以得到检测时间段内的平均烟丝结构数据，从而及时准确地反映烟丝结构在生产过程中的变化，方便对生产中的烟丝进行控制。
作为本发明的改进，所述风管的顶端为漏斗状。从而可以使得烟末在振筛出料端处更加的聚拢，防止漏洒。
作为本发明更进一步的改进，所述控制处理器上还设置有显示屏，从而使得数据可以直接即时反映出来，提高生产的控制性。
同时，本发明还进一步公开了所述振筛为筛孔直径0.8mm～1.5mm的平板筛。
作为与本发明所公开的设备的配套测定方法，本发明公开了一种在线测定烟丝结构的方法，包括如下步骤：
a、在振筛的进料端和出料端分别取样，取样量为1kg，并测定得到进料端含末率a、出料端含末率b，从而根据 
得到振筛筛分率η；
b、在实验室建立待测烟丝结构和烟末重量m、筛分率η之间的关系模型，烟丝结构分别用烟丝整丝率W和烟丝碎丝率B表示，则其关系模型分别W=k1m/η+d1,B=k2m/η+d2；
c、在线定时检测t时间段内出料端处的烟末重量m，根据烟丝结构和烟末重量m、筛分率η之间的关系模型，在线实时得到烟丝结构；
作为进一步的改进，所述步骤c中的在线定时检测烟末重量的时间t为3～7分钟。
利用本发明所公开的检测步骤，可以对烟丝结构做到在线检测，同时，对时间间隔的设定使得检测更加的合理，准确。取样时间的设定如果过短，则样品取样量少，不具有统计代表性，如果取样时间过长，则样品取样量过大，对样品有一定的浪费，而且延长了整个检测周期，所以本发明特别公开了３～7分钟，使得整个检测更加合理。
当控制处理器处连接有显示屏的情况下，本发明公开了一种配套的在线测定烟丝结构设备的方法，其特征在于，包括如下步骤：
a、在振筛的进料端和出料端分别取样，取样量为1kg，并测定得到进料端含末率a、出料端含末率b，从而根据
得到振筛筛分率η；
b、在实验室建立待测烟丝结构和烟末重量m、筛分率η之间的关系模型，烟丝结构分别用烟丝整丝率W和烟丝碎丝率B表示，则其关系模型分别W=k1m/η+d1,B=k2m/η+d2；
c、在线定时检测t时间段内出料端处的烟末重量m，根据烟丝结构和烟末重量m、筛分率η之间的关系模型，在线实时得到烟丝结构；
d、控制处理器将得到的烟丝结构直接反应于显示屏上。
作为上述方法的改进，所述步骤c中的在线定时检测烟末重量的时间t为3～7分钟。
采用本发明所公开的检测方法，实现了烟丝结构在线检测的目的，从而使得烟丝生产中，可以及时、准确对烟丝结构进行检测，提高生产的控制性。同时，本方法不仅稳定可靠无危害，而且简便易于操作，对于不同设定检测时间，不同牌号，不同流量的烟丝生产，仅需要利用本发明公开的模型建立方法，修正模型参数，并对应更新于控制处理器中，即可以适用于不同牌号烟丝的结构检测，从而使得各种牌号之间的检测转化方便快捷。
附图说明
图1为在线测定烟丝结构设备图；
图2为实施例2中整丝率与筛分烟末重量关系图；
图3为实施例2中碎丝率与筛分烟末重量关系图；
图4为实施例3中整丝率与筛分烟末重量关系图；
图5为实施例3中碎丝率与筛分烟末重量关系图；
图6为实施例4中整丝率与筛分烟末重量关系图；
图7为实施例4中碎丝率与筛分烟末重量关系图；
其中1-烟丝、2-振筛、3-烟末、4-积末漏斗、5-气动翻板、6-风管、7-接烟末管、8-积末箱、9-电子称、10-控制处理器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
如图1所示，一种在线测定烟丝结构的设备，主要包括振筛2、风管6、气动翻板5、接烟末管7、积末箱8、电子称9以及控制处理器10，所述振筛2包括进料端和出料端，所述风管6位于振筛的出料端下方，所述风管6上开设有侧孔，接烟末管7通过侧孔将风管6与积末箱8连通，所述电子称9设置于积末箱8下方，并与控制处理器10相连，所述气动翻板5一端固定于风管侧孔上，一端为自由端可任意翻转。
置于振筛2下的积末漏斗4通过气动翻板5分别连接负压风管6和接烟末管7。当气动翻板5关闭时，筛分烟末3由负压风管6风送至除尘房；当气动翻板5打开时，筛分烟末3通过接烟末管7流向积末箱8，烟末沉积在烟末箱底，由设置于烟末箱下方的电子秤9开始记时并称重，直至记时结束。通过控制处理器10中的预先输入的数据模型，即可以得到检测时间段内的平均烟丝结构数据，从而及时准确地反映烟丝结构在生产过程中的变化，方便对生产中的烟丝进行控制。
实施例2
如图1所示，将待测烟丝1通过振筛2, 分别在振筛2的进料端、出料端取样3次,每次取样量为1kg，在实验室测定烟丝进料端含末率平均值a=1.76%，出料端含末率平均值b=0.73%。
从而根据
的模型计算该烟丝的振筛筛分率η=58.5%。
将待测烟丝1通过振筛2,打开气动翻板5，检测5分钟段内筛分的烟末重量m，同时在进料端取样并实验室测定待测烟丝结构（整丝率W、碎丝率B）。
随机检测10次，建立待测烟丝结构和烟末重量m、筛分率η之间的关系模型，并将模型参数输入控制处理器。
W=-0.0042m/η+0.9291
B=0.0031m/η-0.0544
其中，W-烟丝整丝率，%；
B-烟丝碎丝率,%；
m-5分钟内筛分烟末重量，kg；
η-振筛筛分率，%。
如图2和图3所示，相关系数分别为0.9579和0.9574，可用于生产预测。
在线生产的待测烟丝通过振筛，收集5分钟内筛分烟末重量信号，依据关系模型在线预测烟丝结构，并通过实验室实测值和在线检测值对比，具体结果如下表所示，误差均值分别为0.5%和0.3%。
实施例3
如图1所示，将待测烟丝1通过振筛2, 分别在振筛2的进料端、出料端取样3次,每次取样量为1kg，在实验室测定烟丝进料端含末率平均值a=1.76%，出料端含末率平均值b=0.73%。
从而根据
的模型计算该烟丝的振筛筛分率η=58.5%。
将待测烟丝1通过振筛2,打开气动翻板5，检测3分钟段内筛分的烟末重量m，同时在进料端取样并实验室测定待测烟丝结构（整丝率W、碎丝率B）。
随机检测10次，建立待测烟丝结构和烟末重量m、筛分率η之间的关系模型，并将模型参数输入控制处理器。
W=-0.0085m/η+0.9497
B=0.0096m/η-0.113
其中，W-烟丝整丝率，%；
B-烟丝碎丝率,%；
m-3分钟内筛分烟末重量，kg；
η-振筛筛分率，%。
如图4和图5所示，相关系数分别为0.9364和0.9479，可用于生产预测。
在线生产的待测烟丝通过振筛，收集3分钟内筛分烟末重量信号，依据关系模型在线预测烟丝结构，并通过实验室实测值和在线检测值对比，具体结果如下表所示，误差均值分别为0.6%和0.4%。
实施例4
如图1所示，将待测烟丝1通过振筛2, 分别在振筛2的进料端、出料端取样3次,每次取样量为1kg，在实验室测定烟丝进料端含末率平均值a=1.76%，出料端含末率平均值b=0.73%。
从而根据
的模型计算该烟丝的振筛筛分率η=58.5%。
将待测烟丝1通过振筛2,打开气动翻板5，检测7分钟段内筛分的烟末重量m，同时在进料端取样并实验室测定待测烟丝结构（整丝率W、碎丝率B）。
随机检测10次，建立待测烟丝结构和烟末重量m、筛分率η之间的关系模型，并将模型参数输入控制处理器。
W=-0.0043m/η+0.9694
B=0.0041m/η-0.1105
其中，W-烟丝整丝率，%；
B-烟丝碎丝率,%；
m-7分钟内筛分烟末重量，kg；
η-振筛筛分率，%。
如图6和图7所示，相关系数分别为0.9704和0.9723，可用于生产预测。
在线生产的待测烟丝通过振筛，收集7分钟内筛分烟末重量信号，依据关系模型在线预测烟丝结构，并通过实验室实测值和在线检测值对比，具体结果如下表所示，误差均值分别为0.1%和0.2%。
Claims (8)
1.一种在线测定烟丝结构的设备，其特征在于：主要包括振筛、风管、气动翻板、接烟末管、积末箱、电子称以及控制处理器，所述振筛包括进料端和出料端，所述风管位于振筛的出料端下方，所述风管上开设有侧孔，接烟末管通过侧孔将风管与积末箱连通，所述电子称设置于积末箱下方，并与控制处理器相连，所述气动翻板一端固定于风管侧孔上，一端为自由端可任意翻转。
2.如权利要求1所述的在线测定烟丝结构的设备，其特征在于：所述风管的顶端为漏斗状。
3.如权利要求1所述的在线测定烟丝结构的设备，其特征在于：所述控制处理器上还设置有显示屏。
4.如权利要求1所述的在线测定烟丝结构的设备，其特征在于：所述振筛为筛孔直径0.8mm～1.5mm的平板筛。
5.一种在线测定烟丝结构的方法，其特征在于，包括如下步骤：
a、在振筛的进料端和出料端分别取样，取样量为1kg，并测定得到进料端含末率a、出料端含末率b，从而根据 
得到振筛筛分率η；
b、在实验室建立待测烟丝结构和烟末重量m、筛分率η之间的关系模型，烟丝结构分别用烟丝整丝率W和烟丝碎丝率B表示，则其关系模型分别为W=k1m/η+d1,B=k2m/η+d2；
c、在线定时检测t时间段内出料端处的烟末重量m，根据烟丝结构和烟末重量m、筛分率η之间的关系模型，在线实时得到烟丝结构。
6.如权利要求5所述的在线测定烟丝结构的方法，其特征在于：所述步骤c中在线定时检测烟末重量的时间t为3～7分钟。
7.一种应用如权利要求3所述的在线测定烟丝结构的设备的在线测定烟丝结构的方法，其特征在于，包括如下步骤：
a、在振筛的进料端和出料端分别取样，取样量为1kg，并测定得到进料端含末率a、出料端含末率b，从而根据得到振筛筛分率η；
b、在实验室建立待测烟丝结构和烟末重量m、筛分率η之间的关系模型，烟丝结构分别用烟丝整丝率W和烟丝碎丝率B表示，则其关系模型分别W=k1m/η+d1,B=k2m/η+d2；
c、在线定时检测t时间段内出料端处的烟末重量m，根据烟丝结构和烟末重量m、筛分率η之间的关系模型，在线实时得到烟丝结构；
d、控制处理器将得到的烟丝结构直接反应于显示屏上。
8.如权利要求7所述的在线测定烟丝结构的方法，其特征在于：所述步骤c中在线定时检测烟末重量的时间t为3～7分钟。
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