CN110412026A - 一种烟用香料配制准确性快速检验方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种烟用香料配制准确性快速检验方法。本方法依托pH试纸的显色反应原理，运用机器视觉技术(HSV算法)对图像颜色量化，提升了快速检测方法的精准度，解决了生产现场料液无法快速检测的难题，为现场品控提供了一种新方法，其包括以下步骤：采集标准料液试纸显色区域图像；利用HSV进行图像量化；建立标准料液H值数据库；生产取样并计算H值；依据CD法判异；利用SPC法进行复检。

Description

一种烟用香料配制准确性快速检验方法
技术领域
本发明适用于草烟工业***，具体为一种烟用香料配制准确性快速检验方法。
背景技术
在烟草工业生产中，烟用香料是不可或缺的加香剂，被用于烟叶表面喷淋加香，提高烟叶香味特征，减少叶片等级差异。叶片加料是烟草工业重要的生产工序。
烟用香精香料的配制是由多种单体香基按照配方比例通过操作人员称重调制而成，调配过程易出现如下错误：1、单体替换；2、单体称重错误；3、搅拌不均匀。以上错误或操作失误都将导致料液不符合生产工艺要求，若此类料液被施加到烟叶或烟丝上将导致产品吸味变化，产品感官品吸不合格，最终导致重大质量事故，对产品形象造成损害，所以有必要在生产环节严把质量关，提高现场管控能力。
现行业内通用的烟用香精香料配制准确性的检验方法为折光法，所用仪器为阿贝折光仪，通过测定料液中可溶性固形物的折射率，判定料液配制过程是否准确无误。但是此方法受到测量环境温度、压力等环境因素以及人员素质的要求，所以不适合现场快速检测，也不适合非专业人员使用。此种方法对于生产而言局限较多，不能满足现场工艺员巡检使用。
由于烟用香料是一种复合液体料液，其包含多种不同的料基按照生产配方要求按比例勾兑，每种料基中的自由基不同，所呈现的pH值是不同的，料基按比例混合后料液的pH值具有专一性。这为烟用香精香料配制准确性的检验提供了新的角度。
通常，pH值的测定有两种方法：化学传感器法和人工比色目测法。
第一种方法一般被用于对精度要求高的科学研究试验，可以准确迅速地获得高精度的pH值，而在大多数情况下，出于成本及生产现场的特殊性的考虑，用比色法就足以达到大多数工业生产中测定溶液pH值在精度方面的要求。通常比色目测法是由肉眼对颜色进行比对识别，借助某种介质如pH试纸，对呈现色彩及与标准色库进行比对从而判断出当前溶液pH值。但是这种方法也存在显而易见的弊端，如比对环境的光源差异、缺乏客观的评价标准等诸多因素的存在，其判断结果会产生主观意判或者误判，进而影响结果的使用与产品的判断结果。
鉴于以上情况，若使用数字图像处理技术进行烟用香精香料配制准确性检验，提高pH测定精度，将能够克服人工视觉识别的不足，这对实际的工业生产具有很大程度的现实意义。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种烟用香料配制准确性快速检验方法。本发明依托pH试纸的显色反应原理，运用机器视觉技术(HSV算法)对图像颜色量化，提升了烟用香料配制准确性快速检测方法的精准度，解决了生产现场料液无法快速检测的难题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：
一种烟用香料配制准确性快速检验方法，包括以下步骤：
步骤一，采集标准料液试纸显色区域图像；
步骤二，利用HSV进行图像量化
将所采集显色图像的色调H、饱和度S、以及明度V进行量化，排除受拍摄设备及环境影响的S值和V值，取色调H值建立标准料液对比库，依据工艺标准计算各香料单体重量允差，依据允差配制料液取其pH试纸显色图像信息，计算H值，即可得到料液H值取值范围；
步骤三，建立标准料液H值数据库；
步骤四，生产取样并计算H值；
步骤五，依据CD法判异；
步骤六，利用SPC法进行复检。
作为上述技术方案的进一步改进，本发明包括以下步骤：
步骤一，采集标准料液试纸显色区域图像
以生产配方为依据，将香料单体依据配方比例要求进行称重配制，配制时称重精度为小数点后两位，将配制好的料液充分搅拌并升温至60℃，用玻璃棒沾取料液，置于pH试纸上，3s内用拍摄设备对显色区域图像进行采集；
步骤二，利用HSV进行图像量化
将所采集显色图像的色调H、饱和度S、以及明度V进行量化，排除受拍摄设备及环境影响的S值和V值，取色调H值建立标准料液对比库，依据工艺标准计算各香料单体重量允差，依据允差配制料液取其pH试纸显色图像信息，计算H值，即可得到料液H值取值范围；
步骤三，建立标准料液H值数据库
将步骤二计算得到的标准料液H值依据生产牌号建立对比数据库，待使用时进行比对。
步骤四，生产取样并计算H值
生产过程中由现场工艺人员对配制好的料液按照步骤1方法进行样品取样与显色区域图像采集，并按照步骤二方法计算料液H值，将所得样品图像信息以生产批次号命名存档。
步骤五，依据CD法判异；
依据CD法，即比对法，将样品H值与对应牌号数据库值进行对比，若在数据库取值范围内，则判定料液配制合格，符合工艺要求可以使用；若超出数据库取值范围，则判定料液配制不合格，等待复检。
步骤六，利用SPC法进行复检
将配置好的待复检料液进行搅拌，每2分钟取样一次，共取30次，对样品做显色反应并计算H值，利用SPC法进行判定，若复检判定为正常则可以正常使用；若复检判定为异常，则料液做报废处理。
本发明带来的有益效果有：
本方法较原有行业通用方法更加适合生产现场使用，大大提高了质量控制能力，其具有以下优点：
1、快速获取结果，大大缩短样本检测时间；2、便于携带，适合现场复杂环境下的检测；3.、不受检测环境的影响；4、人员专业素质要求低；5、使用样本微量，节约料液成本(原取样量≥100mL)。
附图说明
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明，
附图1是本发明快速检验方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。附图中所描述的本发明的具体实施例仅为说明本发明用，本发明中的附图不应解释为对本发明的任何限制。本发明的保护范围由权利要求书进行限定。
为简明且突出本发明起见，在一些附图中仅示出了与本发明特别有关的细节。应当理解，这种图示方式并不排除其它与本发明相关的细节的存在。因此，本发明的附图并非意图限制本发明的范围。
实施例1
参照图1，一种烟用香料配制准确性快速检验方法，包括以下步骤：
步骤一，采集标准料液试纸显色区域图像
以生产配方为依据，将香料单体依据配方比例要求进行称重配制，配制时称重精度为小数点后两位，将配制好的料液充分搅拌(60min)并升温至60℃，用玻璃棒沾取料液，置于pH试纸上，3s内用拍摄设备对显色区域图像进行采集；
步骤二，利用HSV进行图像量化
将所采集显色图像的色调H、饱和度S、以及明度V进行量化，排除受拍摄设备及环境影响的S值和V值，取色调H值建立标准料液对比库，依据工艺标准计算各香料单体重量允差，依据允差配制料液取其pH试纸显色图像信息，计算H值，即可得到料液H值取值范围；
步骤三，建立标准料液H值数据库
将步骤二计算得到的标准料液H值依据生产牌号建立对比数据库，待使用时进行比对。
步骤四，生产取样并计算H值
生产过程中由现场工艺人员对配制好的料液按照步骤1方法进行样品取样与显色区域图像采集，并按照步骤二方法计算料液H值，将所得样品图像信息以生产批次号命名存档。
步骤五，依据CD法判异；
依据CD法，即比对法，将样品H值与对应牌号数据库值进行对比，若在数据库取值范围内，则判定料液配制合格，符合工艺要求可以使用；若超出数据库取值范围，则判定料液配制不合格，等待复检。
步骤六，利用SPC法进行复检
将配置好的待复检料液进行搅拌，每2分钟取样一次，共取30次，对样品做显色反应并计算H值，利用SPC法进行判定，若复检判定为正常则可以正常使用；若复检判定为异常，则料液做报废处理。
实施例2
依据实施例1步骤三，进行标准料液H值数据库的建立。
结果见表1：
牌号1 牌号2 牌号3 牌号4 牌号5 牌号6 牌号7 牌号8 牌号9
标准中值 30.23 28.38 34.22 31.64 38.37 24.68 35.29 30.95 29.06
允差 ±0.01 ±0.01 ±0.04 ±0.01 ±0.02 ±0.05 ±0.01 ±0.01 ±0.01
实施例3
依据实施例1进行烟用香料配制准确性快速检验，统计2019年4月1日～2019年4月9日快速检验结果。
结果见表2：
本实施例中：
试验材料：pH试纸，江苏泰州奥克滤纸厂，广泛试纸；
仪器：SNOY Exmor RS CMOS，日本索尼，1.12μm像素间距。
以上对本发明的具体实施例进行了详细说明，但内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (6)

1.一种烟用香料配制准确性快速检验方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一，采集标准料液试纸显色区域图像；
步骤二，利用HSV进行图像量化
将所采集显色图像的色调H、饱和度S、以及明度V进行量化，排除受拍摄设备及环境影响的S值和V值，取色调H值建立标准料液对比库，依据工艺标准计算各香料单体重量允差，依据允差配制料液取其pH试纸显色图像信息，计算H值，即可得到料液H值取值范围；
步骤三，建立标准料液H值数据库；
步骤四，生产取样并计算H值；
步骤五，依据CD法判异；
步骤六，利用SPC法进行复检。
2.根据权利要求1所述的烟用香料配制准确性快速检验方法，其特征在于：所述步骤一具体包括：
以生产配方为依据，将香料单体依据配方比例要求进行称重配制，配制时称重精度为小数点后两位，将配制好的料液充分搅拌并升温至60℃，用玻璃棒沾取料液，置于pH试纸上，3s内用拍摄设备对显色区域图像进行采集。
3.根据权利要求2所述的烟用香料配制准确性快速检验方法，其特征在于：所述步骤三具体包括：
将步骤二计算得到的标准料液H值依据生产牌号建立对比数据库，待使用时进行比对。
4.根据权利要求3所述的烟用香料配制准确性快速检验方法，其特征在于：所述步骤四具体包括：
生产过程中由现场工艺人员对配制好的料液按照步骤1方法进行样品取样与显色区域图像采集，并按照步骤二方法计算料液H值，将所得样品图像信息以生产批次号命名存档。
5.根据权利要求4所述的烟用香料配制准确性快速检验方法，其特征在于：所述步骤五具体包括：
依据CD法将样品H值与对应牌号数据库值进行对比，若在数据库取值范围内，则判定料液配制合格，符合工艺要求可以使用；若超出数据库取值范围，则判定料液配制不合格，等待复检。
6.根据权利要求5所述的烟用香料配制准确性快速检验方法，其特征在于：所述步骤六具体包括：
将配置好的待复检料液进行搅拌，每2分钟取样一次，共取30次，对样品做显色反应并计算H值，利用SPC法进行判定，若复检判定为正常则可以正常使用；若复检判定为异常，则料液做报废处理。
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