CN114993167A - 评价烟片松散程度的松散率、以及评价烟片松散工序效果的方法及测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种评价烟片松散程度的松散率、以及评价烟片松散工序效果的方法及测量装置，涉及卷烟制丝加工领域，获取烟片在烟片松散工序前的松散前体积V₁，获取烟片经烟片松散工序后的松散后体积V_n，比较松散前体积V₁和松散后体积V_n，松散前体积V₁与松散后体积V_n比值即定论为松散率V；松散率V用以评价烟片松散工序的加工效果。本发明提出的评价烟片松散程度的松散率、以及评价、测量烟片松散工序效果的方法及测量装置，能够更加直观准确地评价烟片松散工序的效果，为优化烟片松散工艺参数提供数据支持。

Description

评价烟片松散程度的松散率、以及评价烟片松散工序效果的 方法及测量装置

技术领域

本发明涉及卷烟制丝加工领域，特别涉及一种评价烟片松散程度的松散率、以及评价烟片松散工序效果的方法及测量装置。

背景技术

烟片松散工序是卷烟制丝加工过程中的重要环节，其工艺任务就是增加烟片的含水率和温度，使烟片松散，提高其耐加工性，改善烟片的内在质量，满足后续工序的加工要求。

烟包是烟草叶片在打叶复烤过程中通过液压设备将其压实、打包，形成的比较紧密的烟块。烟块需要通过松散工序进行回潮、松散后再进入后续的加工工序。目前，松散回潮工序的具体过程，是将200kg的烟包通过垂直切片机平均分切成五块，得到烟块，再通过输送带将烟块输送到松散回潮筒内。烟块于倾斜并且旋转的滚筒内，在耙钉、板等抄料装置的作用下，伴随着湿热空气(热风蒸汽和水雾的混合状态)的对流作用，得以松散并回潮，最终得到松散、柔软且具有一定温度、含水率的烟草叶片。烟片松散率是衡量卷烟生产中松散工序设备性能的关键指标，也是调整松散工序中各加工参数的重要依据，其对卷烟的感官质量、香气特征、常规化学成分有重要作用。

现阶段国内烟草企业对烟片松散率的测定主要采用两种办法。第一种使用较为广泛的办法是人工挑检，在松散回潮机后采用人工的办法将未松散的片烟块进行挑检，然后进行称量，计算出烟片松散率，此种办法存在费时、费力、误差较大、操作不方便的缺点。如中国专利CN201910721790.5提到的一种提高烟块松散率的装置，在电子皮带秤两侧架设固定机架，机架上设有松散辊及其驱动电机，通过优化设计结构的松散辊针提高松散率，但在评价松散率改善效果时也是通过人工方法测量烟块的松散率。

第二种测量办法是在线风分，仅在个别企业有所使用，主要是利用在松散回潮工序后面添加的在线风分装置收集每一批次的未松散开的片烟块，然后进行称量，进而计算出每一批次的大致平均片烟松散率。第二种办法虽然节省了人力，但由于该风选设备主要目的是剔除大的未松散的片烟块，减少制丝造碎，因此该方法检测精度较差。同时发现，采用在线风分的办法，一方面会造成在线风分后片烟含水率和温度的降低，影响了松散回潮后叶片的质量；另一方面要求风分机具有很高的功率，容易造成风分机堵料或风分率不够的情况，影响松散率的测定。

综上所述，现阶段烟草行业内采用烟片松散率是通过对松散前后的烟片的重量比作为评价松散率指标。其在相当大的程度上反应的是烟片含水率的变化，不能精准地反应烟片的松散情况；并且是基本上通过对松散前后的烟片的重量进行抽样检测。因此，所获得的松散率明显缺乏准确性和全面性，只能间接反映烟片松散加工前后的效果。

有鉴于此，申请人根据多年从事本领域生产设计经验，认为有必要提出一种能客观、并准确地反映烟片松散程度的松散率，并以此作为对烟片的松散加工效果。从而更为准确地对烟片松散率进行测定，对于烟草加工过程的进行有效控制，并最终提高卷烟的质量是非常必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种评价烟片松散程度的松散率，采用烟片松散加工前后的体积的比值作为烟片松散加工后所获得的松散率，排除含水率对烟片松散率测量结果的影响，从而获得松散率能客观地并精确的反映烟片的松散程度。

本发明的另一个目的在于提供一种评价烟片松散工序效果的方法能够更加直观准确地评价烟片松散工序的效果，为优化烟片松散工艺参数提供数据支持。

本发明的目的之三在于提供一种评价烟片松散工序效果的方法，以烟片松散加工过程中所获得的体积变化的动态数据作为评价基准。因此可以实时地、且直观地对加工中的烟片的松散率进行准确的评价。

本发明的目的之四在于提供一种评价烟片松散工序效果的测量装置，在烟草松散加工序中对烟片松散率进行动态的测量，以实时地、直观地获取准确松散率，并以此作为评价烟片松散工序的效果的依据，有利于对松散加工工艺进行适时的调整。

为达到上述目的，本发明提出一种评价烟片松散程度的松散率V，其中，所述评价烟片松散程度的松散率V由烟片松散前体积V₁与烟片松散后体积V_n的比值构成。

如上所述的评价烟片松散程度的松散率V，其中，所述的松散率V认定为：V＝(V₁/V_n)％。

如上所述的评价烟片松散程度的松散率V，其中，所述松散后体积V_n为松散加工过程中体积或者松散加工终端体积。

本发明提出一种采用如上所述的松散率V评价烟片松散工序效果的方法，其中，获取烟片在烟片松散工序前的松散前体积V₁；至少获取所述烟片经所述烟片松散工序后的松散后体积V_n；比较所述松散前体积V₁和所述松散后体积V_n；松散前体积V₁与松散后体积V_n比值作为松散率V；所述松散率V评价所述烟片松散工序的效果。

如上所述的评价烟片松散工序效果的方法，其中，利用一测量仪测量所述烟片体积信息，以获取所述烟片的所述松散前体积V₁。

如上所述的评价烟片松散工序效果的方法，其中，在烟片松散工序前，所述烟片为呈紧实状态的烟块，所述块状烟片具有固定底面积S，所述测量仪利用激光扫描，获取所述烟片的侧面实时高度h₁。

如上所述的评价烟片松散工序效果的方法，其中，根据所述块状烟片的固定底面积S和所述侧面实时高度h₁，通过如下计算方法，获得所述烟片的所述松散前体积V₁，所述松散前体积

式(1)中，S为块状烟片的固定底面积，h₁为第一测量仪获得烟片的侧面实时高度，t₁为烟片经过的扫描时间段，V₁为松散前体积。

如上所述的评价烟片松散工序效果的方法，其中，利用一测量仪测量烟片轮廓信息，依据所述轮廓信息，计算所述烟片的松散后体积V_n。

如上所述的评价烟片松散工序效果的方法，其中，所述测量仪通过扫描所述烟片的轮廓信息，所述轮廓信息包括经所述烟片松散工序后的所述烟片的堆积高度h_n和物料宽度l。

如上所述的评价烟片松散工序效果的方法，其中，所述的烟片的体积V_n，为烟片松散前的体积V₁、或者为松散加工过程中、或者松散加工后的终端体积。

如上所述的评价烟片松散工序效果的方法，其中，

先获取烟片的瞬时体积流量v；再将所述瞬时体积流量v在时间维度上积分，以获得所述烟片体积V_n；先根据所述轮廓信息，计算获得所述烟片的瞬时体积流量v，所述的计算方法如下：

所述瞬时体积流量v＝u*∫h_ndl， (2)

式(2)中，u为传送带的运行速度，h_n为所述烟片的堆积高度，l为所述烟片物料的宽度，v为所述烟片的所述瞬时体积流量；

再根据所述瞬时体积流量v，对所述瞬时体积流量v在时间维度上积分，计算所述烟片的所述松散后体积V_n，所述的计算方法如下：

v_n＝∫vdt， (3)

式(3)中，V_n为烟片体积；v为烟片的瞬时体积流量；t为扫描时间。

本发明还提出一种评价烟片松散工序效果的测量装置，设于烟片松散回潮机上，所述烟片松散回潮机具有用于烟片输送的输入传送带和输出传送带，其中，所述评价烟片松散工序效果的测量装置至少包括设置于所述输入传送带的第一测量仪，获取烟片松散前的体积信息；和设于所述输出传送带的第二测量仪，获取松散后烟片的体积信息。

如上所述的评价烟片松散工序效果的测量装置，其中，所述第一测量仪和所述第二测量仪均为激光扫描仪，所述设置于输入传送带的第一测量仪设于所述输入传送带的一侧面，用于采集所述松散前体积V₁；所述设置于输出传送带的第二测量仪设于所述输出传送带的上方，用于采集所述松散后体积V_n。

如上所述的评价烟片松散工序效果的测量装置，其中，位于所述的第一测量仪和第二测量仪之间至少间隔设有一个设置于传送带上方的测量仪，用于测量烟片松散加工工序过程中的体积信息数据。

如上所述的评价烟片松散工序效果的测量装置，其中，所述第一测量仪和所述第二测量仪均为激光扫描仪；所述第一测量仪和第二测量仪均设置于所述传送带的上方，用于采集所述松散前后的烟片体积。

如上所述的评价烟片松散工序效果的测量装置，其中，位于所述的第一测量仪和第二测量仪之间，至少间隔设有一个设置于传送带上方的第三测量仪，用于测量烟片松散加工工序过程中的体积信息数据。

与现有技术相比，本发明具有以下特点和优点：

本发明提出的评价烟片松散工序效果的方法，采用烟片在松散工序前后的体积变化定义为本发明的松散率。相对于现有技术中通过重量变化所定义松散率而言，可以有效地排除含水率对于烟片松散率测量结果的影响，从而获得客观的、且精确松散率数据，对于评价烟片松散工序的效果，优化烟片松散加工工艺参数提供可靠的、重要的数据支持。

本发明的另一个技术效果是，基于本发明采用烟片松散前后体积的比值作为评价烟片松散程度的松散率，来评价烟片松散加工的工序效果，从而实现可以直观地获得更为准确地评价结果，为优化烟片松散工艺参数提供数据支持。

本发明的再一个技术效果是，以烟片松散加工过程中所获得的体积变化的动态数据所获得的松散率作为评价基准。从而实现实时地、且直观地对加工中的烟片的松散率进行准确的评价，有利于对烟片松散加工过程中的即时的数字化的控制。

本发明的技术效果还在于提供一种评价烟片松散工序效果的测量装置，在烟草松散加工序中对烟片松散率进行动态的测量，从而以实时地、直观地获取准确松散率，并以此作为评价烟片松散工序的效果的依据，有利于对松散加工工艺进行适时的调整。另外，本发明提出的评价烟片松散工序效果的测量装置，无需改变现有的烟片松散工序流程，可以直接应用于现有的烟片松散加工设备上，无需增加较大设备改进成本即可以实施。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。

图1为本发明评价烟片松散工序效果的测量装置实施例一的结构示意图；

图2为本发明中第一测量仪的安装示意图；

图3为本发明中第二测量仪的安装示意图；

图4位本发明评价烟片松散工序效果的测量装置实施例二的结构示意图。

附图标记说明：

100、测量装置； 10、第一测量仪；

20、第二测量仪； 30、输入传送带；

40、输出传送带。 50、第三测量仪

60、烟块 61、松散状烟片

具体实施方式

结合附图和本发明具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本发明的细节。但是，在此描述的本发明的具体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。

本发明提出一种评价烟片松散程度的松散率V，该评价烟片松散程度的松散率V由烟片松散前体积V₁与烟片松散后体积V_n的比值构成。通过采用烟片松散加工前后的体积的比值作为烟片松散加工后所获得的松散率，有效地排除了含水率对烟片松散率测量结果的影响，从而获得的松散率能客观地并精确的反映烟片的松散程度。本发明中所述的评价烟片松散程度的松散率V可以认定为：V＝(V₁/V_n)％。

在本发明中，所述的松散后体积V_n可以是松散加工过程中体积，也可以是松散加工终端体积。本发明的松散后体积V_n由加工过程中的体积构成时，可以得到加工过程中的松散率时，对于松散加工过程工艺参数的精确控制提供数据支持。本发明的松散后体积V_n由松散加工终端体积构成，可以获得烟叶松散加工效果的精确检测数据。

如图1至图3所示，本发明还提出一种评价烟片松散工序效果的方法，其中，在烟片松散工序前，对烟片进行测量以获取所述烟片的松散前体积V₁；对经烟片松散工序后的烟片进行测量以至少获取烟片的松散后体积V_n；比较松散前体积V₁和松散后体积V_n，松散前体积V₁与松散后体积V_n比值即定义为松散率V，采用该松散率V用以评价烟片松散工序的效果。

参见图1，本发明的一个具体的实施例中，烟片松散前的状态是经过压实、打包，形成的比较紧密的烟块。第一步，先利用一个测量仪对该烟块体积测量以获取该烟块的松散前体积V₁。由于烟草叶片在打叶复烤过程中通过液压设备将其压实、打包，形成的比较紧密的烟块。因此在烟片松散工序前，该块状烟片已经具有了固定底面积S。在本块状烟片的实施例中，采用一测量仪利用激光扫描获取所述烟块的侧面实时高度h₁。根据所述烟块固定底面积S和所述烟块侧面实时高度h₁计算所述烟片的所述松散前体积V₁，

式(1)中,S为块状烟片的固定底面积，h₁为测量仪获得烟块的侧面实时高度，t₁为烟片经过的扫描时间段，V₁为松散前体积。由于一般情况下，松散前块状烟片已经具有固定底面积S，因此本实施例作为的松散前体积V₁的获得方法非常准确且简单。

在本发明中，获得的烟片的体积另一种实施例方式是，直接测量烟片不同状态下的体积V_n。在本实施例中，是利用测量仪通过扫描所述烟片的轮廓信息。该轮廓信息包括经所述烟片松散工序后的所述烟片的堆积高度h_n和物料宽度l。

具体在本实施方式中，是根据所述轮廓信息计算所述烟片的瞬时体积流量v，所述瞬时体积流量为

v＝u*∫h_ndl (2)

式(2)中，u为传送带的运行速度，h_n为所述烟片的堆积高度，l为所述烟片物料的宽度，v为所述烟片的所述瞬时体积流量；

根据所述瞬时体积流量v，计算所述烟片的所述松散后体积V_n，

所述烟片在松散工序的体积V_n为

V_n＝∫vdt (3)

式中，对所述瞬时体积流量v在时间维度上积分。

式(3)中，V_n为烟片体积；v为烟片的瞬时体积流量；t为扫描时间。

需要说明的是，本实施例方法即可以获得任意状态下烟片的体积V_n。即可以烟片在松散前的体积V₁，作为烟片松散率V的比较的基础。也可以获取烟片在松散工序过程中任意阶段的体积，可以作为在松散工序过程中对加工过程调节的数据依据。可以及时对加工中的烟片的松散度进行控制，有利于确保烟片最终的松散率达到最佳效果。同时还可以获得松散加工终端的烟片体积，用于评价烟片松散工序最终效果。

由于在本发明中，对烟片体积的测量计算的数据以烟片松散加工过程中所获得的体积变化的动态数据作为评价基准。因此还可以实时地、且直观地对加工中的烟片的松散率进行准确的评价。有利于对烟片松散加工过程中的即时的数字化的控制。

在本发明的具体实施方式，可以采用两种方式结合的方式，如图2至图4所示，本发明提出一种评价烟片松散工序效果的测量装置100。所述的测量装置100设于烟片松散回潮机上；所述烟片松散回潮机具有用于烟片输送的输入传送带30和输出传送带40。本发明的评价烟片松散工序效果的测量装置100，至少包括设置于所述输入传送带30的第一测量仪10，获取烟片松散前的体积信息V₁。以及设置于所述输出传送带40的第二测量仪20，获取松散后烟片的体积信息V_n。

在本发明的评价烟片松散工序效果的测量装置100的实施例一中，所述第一测量仪10和所述第二测量仪20均为激光扫描仪。设置于输入传送带30的第一测量仪10设于所述输入传送带30的一侧面，用于采集所述松散前烟片体积V₁；所述设置于输出传送带40的第二测量仪20设于所述输出传送带40的上方，用于采集所述松散后烟片体积V_n。

在本发明的评价烟片松散工序效果的测量装置的实施例二，其测量装置100是在第一个实施例基础上，在位于第一测量仪10和第二测量仪20之间，至少间隔设有设置于传送带上方的第三测量仪50，用于测量烟片松散加工工序过程中的任意一个阶段的烟片体积信息数据。

本发明的评价烟片松散工序效果的测量装置的实施例一和实施例二的测量装置，适用于烟片在松散加工前，烟草叶片在打叶复烤过程中通过液压设备将其压实、打包，形成的比较紧密的烟块60。因此在烟片松散工序前，该块状烟片的60已经具有了固定底面积S。通过第一测量仪10从侧面测量烟块60的高度，即可以简单地获取烟块60的体积作为烟片松散前的体积V₁。而由于通过一个阶段或者全部的松散加工过程，该烟块60已经为松散状烟片61，形状呈不规则状态。因此将第二测量仪20、第三测量仪50设置传送带40的上方，以实现对松散状烟片的轮廓信息测量。

在本发明的评价烟片松散工序效果的测量装置的实施例三中，与实施例一和实施例二相同，本实施例三中所述第一测量仪10和所述第二测量仪20同样采用激光扫描仪。其区别仅在于，第一测量仪10和第二测量仪20均设置于所述输入传送带30和输出传送带40的上方，用于采集所述松散前后的烟片体积。

在本发明的评价烟片松散工序效果的测量装置的实施例四，与实施例三基本上相同，其区别在于在第一测量仪10和第二测量仪20之间，至少间隔设置于传送带上方的第三测量仪50，用于测量烟片松散加工工序过程中的体积信息数据。

上述实施例三和实施例四，适用范围较大，即适用于呈任何状态的烟片体积信息的测量。即适合于烟片压紧后的形状规则的烟块60，适合于形状不规则的烟块60；同时也适用于松散加工前已经呈松散状烟片61。

本发明的评价烟片松散工序效果的测量装置100，可以有效地实现在烟草松散加工序中对烟片松散率信息进行动态的测量，从而以实时地、直观地获取准确松散率，并以此作为评价烟片松散工序的效果的依据，有利于对松散加工工艺进行适时的调整。

而本发明提出的评价烟片松散工序效果的测量装置100，无需改变现有的烟片松散工序流程，可以直接应用于现有的烟片松散加工设备，无需增加较大的设备改造工程以及改造成本即可以实施。

针对上述各实施方式的详细解释，其目的仅在于对本发明进行解释，以便于能够更好地理解本发明，但是，这些描述不能以任何理由解释成是对本发明的限制，特别是，在不同的实施方式中描述的各个特征也可以相互任意组合，从而组成其他实施方式，除了有明确相反的描述，这些特征应被理解为能够应用于任何一个实施方式中，而并不仅局限于所描述的实施方式。

Claims (16)

1.一种评价烟片松散程度的松散率V，其特征在于，所述评价烟片松散程度的松散率V由烟片松散前体积V₁与烟片松散后体积V_n的比值构成。

2.如权利要求1所述的评价烟片松散程度的松散率V，其特征在于，所述的松散率V认定为：V＝(V₁/V_n)％。

3.如权利要求1或2所述的评价烟片松散程度的松散率V，其特征在于，所述的松散后体积V_n为松散加工过程中体积或者松散加工终端体积。

4.一种采用权利要求1所述的松散率V评价烟片松散工序效果的方法，其特征在于，获取烟片在烟片松散工序前的松散前体积V₁；至少获取所述烟片经所述烟片松散工序后的松散后体积V_n；比较所述松散前体积V₁和所述松散后体积V_n；所述松散前体积V₁与所述松散后体积V_n比值即定义为松散率V；所述松散率V用以评价所述烟片松散工序的加工效果。

5.如权利要求4所述的评价烟片松散工序效果的方法，其特征在于，利用一测量仪测量所述烟片体积信息，以获取所述烟片的所述松散前体积V₁。

6.如权利要求5所述的评价烟片松散工序效果的方法，其特征在于，在烟片松散工序前，所述烟片为呈紧实状态的烟块，所述的块状烟片具有固定底面积S，通过所述测量仪利用激光扫描，获取所述烟块的侧面实时高度h₁。

7.如权利要求6所述的评价烟片松散工序效果的方法，其特征在于，根据所述块状烟片的固定底面积S和所述侧面实时高度h₁，通过如下计算方法，获得所述烟片的所述松散前体积V₁：

式(1)中，S为块状烟片的固定底面积,h₁为第一测量仪获得烟片的侧面实时高度，t₁为烟片经过的扫描时间段，V₁为松散前体积。

8.如权利要求4所述的评价烟片松散工序效果的方法，其特征在于，利用一测量仪测量所述烟片的轮廓信息，依据所述轮廓信息，计算获得所述烟片体积V_n。

9.如权利要求8所述的评价烟片松散工序效果的方法，其特征在于，所述测量仪通过扫描所述的烟片的轮廓信息；所述轮廓信息包括所述烟片的堆积高度h_n和物料宽度l。

10.如权利要求4所述的评价烟片松散工序效果的方法，其特征在于，所述的烟片的体积V_n，为烟片松散前的体积V₁、或者为松散加工过程中、或者松散加工后的终端体积。

11.如权利要求9或10所述的评价烟片松散工序效果的方法，其特征在于，先获取烟片的瞬时体积流量v；再将所述瞬时体积流量v在时间维度上积分，以获得所述烟片体积V_n；先根据所述轮廓信息，计算获得所述烟片的瞬时体积流量v，所述的计算方法如下：

v＝u*∫h_ndl (2)

式(2)中，u为烟片在松散加工过程中传送带的运行速度，h_n为所述烟片的堆积高度，l为所述烟片物料的宽度，v为烟片的瞬时体积流量；

再根据所述瞬时体积流量v，对所述瞬时体积流量v在时间维度上积分，计算获得所述烟片的所述松散后体积V_n；所述的计算方法如下：

V_n＝∫vdt， (3)

式(3)中，V_n为烟片体积；v为烟片的瞬时体积流量；t为扫描时间。

12.一种采用权利要求4的评价烟片松散工序效果方法的测量装置，所述的测量装置设于烟片松散回潮机上；所述烟片松散回潮机具有用于烟片输送的输入传送带和输出传送带；其特征在于，所述评价烟片松散工序效果的测量装置，至少包括设置于所述输入传送带的第一测量仪，获取烟片松散前的体积信息；设置于所述输出传送带的第二测量仪，获取松散后烟片的体积信息。

13.如权利要求12所述的评价烟片松散工序效果的测量装置，其特征在于，所述第一测量仪和所述第二测量仪均为激光扫描仪，所述设置于输入传送带的第一测量仪设于所述输入传送带的一侧面，用于采集所述松散前烟片体积V₁；所述设置于输出传送带的第二测量仪设于所述输出传送带的上方，用于采集所述松散后烟片体积V_n。

14.如权利要求13所述的评价烟片松散工序效果的测量装置，其特征在于，位于所述的第一测量仪和第二测量仪之间至少间隔设有一个设置于传送带上方的测量仪，用于测量烟片松散加工工序过程中的体积信息数据。

15.如权利要求12所述的评价烟片松散工序效果的测量装置，其特征在于，其特征在于，所述第一测量仪和所述第二测量仪均为激光扫描仪；所述第一测量仪和第二测量仪均设置于所述传送带的上方，用于采集所述松散前后的烟片体积。

16.如权利要求15所述的评价烟片松散工序效果的测量装置，其特征在于，位于所述的第一测量仪和第二测量仪之间，至少间隔设有一个设置于传送带上方的第三测量仪，用于测量烟片松散加工工序过程中的体积信息数据。

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