[發(fā)明專(zhuān)利]一種在線(xiàn)煙絲摻配均勻性檢測(cè)裝置及其方法在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201410649927.8 | 申請(qǐng)日: | 2014-11-14 |
| 公開(kāi)(公告)號(hào): | CN104330385A | 公開(kāi)(公告)日: | 2015-02-04 |
| 發(fā)明(設(shè)計(jì))人: | 張晉;劉杰;李吉云;劉開(kāi)俊;米強(qiáng);李艷;邵帥;朱戰(zhàn)營(yíng);寧兵 | 申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人: | 山東中煙工業(yè)有限責(zé)任公司 |
| 主分類(lèi)號(hào): | G01N21/359 | 分類(lèi)號(hào): | G01N21/359;G01N21/3563 |
| 代理公司: | 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221 | 代理人: | 張勇 |
| 地址: | 250100 山東*** | 國(guó)省代碼: | 山東;37 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 一種 在線(xiàn) 煙絲 均勻 檢測(cè) 裝置 及其 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種在線(xiàn)煙絲摻配均勻性檢測(cè)裝置及其方法。
背景技術(shù)
卷煙產(chǎn)品的主流煙氣與感官質(zhì)量主要取決于卷煙原料配方,即各種煙葉、煙梗按設(shè)計(jì)比例的均勻混合。
各種煙葉、煙梗在連續(xù)生產(chǎn)線(xiàn)上切絲后混合的均勻程度能否及時(shí)得到檢測(cè)、控制,是卷煙原料配方執(zhí)行質(zhì)量的關(guān)鍵。目前,煙草行業(yè)多采用混合前控制摻配組分流量,事后卷制煙支近紅外光譜檢驗(yàn)法、煙絲化學(xué)指標(biāo)常規(guī)檢測(cè)法、手工分離煙絲物化特性檢測(cè)法等評(píng)價(jià)各種煙葉、煙梗在連續(xù)生產(chǎn)線(xiàn)上切絲后混合的均勻程度,存在著評(píng)價(jià)滯后、評(píng)價(jià)不全面等弊端,不能為實(shí)時(shí)、有效控制煙絲混合均勻度提供支持。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決上述問(wèn)題,提出了一種在線(xiàn)煙絲摻配均勻性檢測(cè)裝置及其方法,本裝置根據(jù)近紅外光譜儀可以有效檢測(cè)煙葉煙梗煙堿、總糖、還原糖含量,配方中各種煙葉、煙梗煙堿、總糖、還原糖含量基本穩(wěn)定,當(dāng)各組分切絲混合均勻而成的煙絲的煙堿、總糖、還原糖含量也基本穩(wěn)定的原理設(shè)計(jì)的,可以有效消除現(xiàn)有技術(shù)的弊端,為實(shí)時(shí)、有效控制煙絲混合均勻度提供技術(shù)支持。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種在線(xiàn)煙絲摻配均勻性檢測(cè)裝置,包括紅外光譜儀、信號(hào)處理器、支架、傳送帶和報(bào)警裝置,其中,支架固定于傳動(dòng)帶靠近制絲線(xiàn)摻配設(shè)備出口上部,支架上端固定有紅外光譜儀,以非接觸方式對(duì)流經(jīng)傳送帶的煙絲樣品進(jìn)行漫反射式檢測(cè),檢測(cè)的數(shù)據(jù)每隔規(guī)定的時(shí)間發(fā)送給信號(hào)處理器,信號(hào)處理器連接報(bào)警器和制絲線(xiàn)控制器,當(dāng)信號(hào)處理器發(fā)現(xiàn)煙絲均勻性有超標(biāo)趨勢(shì)時(shí),報(bào)警器報(bào)警,提示操作人員,當(dāng)信號(hào)處理器發(fā)現(xiàn)煙絲均勻性超標(biāo)時(shí),報(bào)警器報(bào)警,提示操作人員,同時(shí)信號(hào)處理器發(fā)送指令給制絲線(xiàn)控制器,停止制絲線(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)。
所述傳送帶為制絲線(xiàn)上與煙絲摻配設(shè)備出口相連接的傳送帶。
所述紅外光譜儀為L(zhǎng)uminar?4030在線(xiàn)AOTF近紅外光譜儀。
所述紅外光譜儀的出光口的位置對(duì)準(zhǔn)傳送帶的中間樣品位置,與煙絲平面高度范圍為[6.0,7.0]cm。
基于上述檢測(cè)裝置的工作方法,包括以下步驟:
(1)設(shè)置裝置參數(shù),采集樣品并記錄樣品編號(hào)與對(duì)應(yīng)檢測(cè)數(shù)據(jù),剔除樣品檢測(cè)數(shù)據(jù)異常值,建立近紅外檢測(cè)單牌號(hào)模型;
(2)利用建立好的近紅外檢測(cè)單牌號(hào)現(xiàn)場(chǎng)法模型對(duì)參與建模樣品和外部驗(yàn)證集的樣品進(jìn)行內(nèi)部、外部驗(yàn)證,分別計(jì)算樣品煙堿、總糖、還原糖指標(biāo)的常規(guī)化驗(yàn)值與模型預(yù)測(cè)值偏差的平均值,如果驗(yàn)證通過(guò),則進(jìn)入步驟(3),如果驗(yàn)證未通過(guò),返回步驟(1);
(3)近紅外光譜儀載入單牌號(hào)現(xiàn)場(chǎng)法模型,設(shè)定近紅外光譜儀單牌號(hào)模型與待檢煙絲卷煙牌號(hào)一致,采集煙堿、總糖、還原糖數(shù)據(jù)傳輸給信號(hào)處理器,進(jìn)行煙絲均勻性檢測(cè),如果均勻性未超標(biāo),繼續(xù)正常生產(chǎn),如果均勻性超標(biāo),則停止生產(chǎn)并報(bào)警。
所述步驟(1)中,具體方法包括:
(1-1)裝置安裝完成后,進(jìn)行近紅外光譜儀的參數(shù)設(shè)置;
(1-2)在煙絲生產(chǎn)穩(wěn)定的條件下每間隔設(shè)定時(shí)間進(jìn)行一次近紅外光譜儀在線(xiàn)煙絲的光譜數(shù)據(jù)漫反射方式采集、編號(hào),同時(shí)采集樣品;
(1-3)隨機(jī)抽取10%樣品常規(guī)檢測(cè)數(shù)據(jù)及對(duì)應(yīng)的光譜數(shù)據(jù)作為模型外部驗(yàn)證集,用作模型外部驗(yàn)證,不參與建模,其余樣品的光譜數(shù)據(jù)與相應(yīng)的化學(xué)成分相關(guān)聯(lián)來(lái)建立數(shù)學(xué)模型;
(1-4)對(duì)掃描得到的吸收光譜進(jìn)行光譜預(yù)處理,消除噪音和基線(xiàn)的影響;
(1-5)剔除光譜數(shù)據(jù)和樣品常規(guī)檢測(cè)數(shù)據(jù)異常值;
(1-6)建立近紅外檢測(cè)單牌號(hào)模型。
所述步驟(1-2)中,其具體方法為:在煙絲生產(chǎn)穩(wěn)定的條件下每間隔設(shè)定時(shí)間進(jìn)行一次近紅外光譜儀對(duì)在線(xiàn)煙絲的光譜數(shù)據(jù)漫反射方式采集、編號(hào),同時(shí)采集樣品,取樣時(shí),在流經(jīng)儀器檢測(cè)窗口下方的樣品表面平均地抓取煙絲樣品,然后將煙絲裝入自封袋密封好,與光譜數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)順序編號(hào),進(jìn)行煙絲化學(xué)指標(biāo)煙堿、總糖、還原糖常規(guī)檢測(cè),記錄樣品編號(hào)與對(duì)應(yīng)檢測(cè)數(shù)據(jù),樣品數(shù)量大于等于300個(gè)。
所述步驟(1-4)中,光譜預(yù)處理的方法包括一階微分9點(diǎn)平滑法(savitzy-golay)。
所述步驟(1-5)中,分別采用光譜影響值Leverage和常規(guī)檢測(cè)值誤差Residual這兩個(gè)統(tǒng)計(jì)量來(lái)檢驗(yàn)剔除光譜數(shù)據(jù)和樣品常規(guī)檢測(cè)數(shù)據(jù)異常值。
所述步驟(1-6)中,采用偏最小二乘法,交叉-驗(yàn)證法(cross-validation)建立近紅外檢測(cè)單牌號(hào)模型,用The?Unscrambler定量分析軟件建立模型,在建模過(guò)程中,經(jīng)過(guò)異常值的剔除進(jìn)行逐步優(yōu)化。
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G01N21-00 利用光學(xué)手段,即利用紅外光、可見(jiàn)光或紫外光來(lái)測(cè)試或分析材料
G01N21-01 .便于進(jìn)行光學(xué)測(cè)試的裝置或儀器
G01N21-17 .入射光根據(jù)所測(cè)試的材料性質(zhì)而改變的系統(tǒng)
G01N21-62 .所測(cè)試的材料在其中被激發(fā),因之引起材料發(fā)光或入射光的波長(zhǎng)發(fā)生變化的系統(tǒng)
G01N21-75 .材料在其中經(jīng)受化學(xué)反應(yīng)的系統(tǒng),測(cè)試反應(yīng)的進(jìn)行或結(jié)果
G01N21-84 .專(zhuān)用于特殊應(yīng)用的系統(tǒng)
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