[發明專利]一種煙支內煙草類雜質的在線檢測、表征及分類方法

在審

• 申請號: 202211532389.5
• 申請日: 2022-12-01
• 公開（公告）號: CN115791505A
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 楊帥;李鈺靚;柴武君;潘著;裘雨燦;席攀攀;趙丹;牛芳芳;崔曉夢;鄭閃閃;張博;韓樂園;葉蔚;陳明;李銘;焦凱旋;李旭;潘凡達;樊虎;朱強;夏琛
• 申請（專利權）人: 浙江中煙工業有限責任公司
• 主分類號: G01N5/04
• 分類號: G01N5/04
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王幸祥

1.一種煙支內煙草類雜質的在線檢測、表征及分類方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

步驟S1：在線重量檢測系統的校準；

S1-1：以“目標重量取樣”設定的方式，對卷煙機前軌、后軌無嘴煙支取樣，各100支，并記錄卷煙機重量控制系統顯示的目標重量值W₀；使用天平分別稱取前軌、后軌共200支無嘴煙支的平均重量W₁；

S1-2：當丨W₁-W₀丨＞3mg時，則將丨W₁-W₀丨的值輸入到重量校準系數中，重復上述步驟S1-1；當丨W₁-W₀丨≤3mg時，則重量中心值校準完成；

S1-3：以“隨機取樣”設定的方式，對卷煙機前軌、后軌無嘴煙支取樣，各100支，并記錄顯示卷煙機重量控制系統顯示的前軌、后軌無嘴煙支的重量標偏值SD₀、SD₁；

S1-4：針對從卷煙機取出的前軌、后軌各100支無嘴煙支實物，先使用天平檢測每支無嘴煙支的重量，再計算得出前軌、后軌的重量標偏值SD₂、SD₃；

S1-5：若丨SD₀–SD₂丨＞1mg或丨SD₁-SD₃丨＞1mg，則計算實測斜率值并將計算得到的K_實測輸入到卷煙機重量控制系統的斜率參數中，重復步驟S1-4；若丨SD₀–SD₂丨≤1mg且丨SD₁-SD₃丨≤1mg，則校準完成；

步驟S2：在線水分檢測系統的校準；

按照“GB/T22838.8-2009卷煙和濾棒物理性能的測定第8部分中的含水率”的測試方法，以“隨機取樣”設定的方式，在卷煙機上取100支煙支樣品，記錄設備顯示的水分值H₀，使用烘箱法測試得到煙支水分為H₁；當丨H₀–H₁丨＞0.2％時，則修正卷煙機水分補償系數后重復上述步驟；當丨H₀–H₁丨≤0.2％時，則校準完成；

步驟S3:煙支密度與水分數據在線采集；

按一定周期，對每支卷煙每毫米的密度及水分進行高速數據采集，獲得采樣數據，無嘴煙支長度為L毫米，則每支無嘴煙支可獲得L個密度[D₁,D₂，…D_L]，和水分采樣數據[M₁,M₂…,M_L]；

步驟S4：煙支長度方向區域分割；

根據卷煙機使用的平整盤規格的槽寬P，按照煙條運動方向，將連續的無嘴煙支分為三個周期性區域，即按照煙支密端、煙支平端、煙支密端為一個周期劃分為A、B、C三個區域，A、C區域寬度與槽寬P相同，B區域寬度為“無嘴煙支長度-2*槽寬”，即A、B、C三個區域寬度分別為P、L-2P、P；

對步驟S3獲取的密度和水分采樣數據進行區域分割，即密度采樣數據按照A、B、C區域分割為[D₁,D₂，…D_p]、[D_P+1,D_P+2，…D_L-2P]、[D_L-2p+1,D_L-2P+2，…D_L]，水分采樣數據按照A、B、C區域分割為[M₁,M₂，…M_p]、[M_P+1,M_P+2，…M_L-2P]、[M_L-2p+1,M_L-2p+2，…M_L]；

步驟S5：煙支內煙草雜質的在線表征及分類；

S5-1:針對分割的A區域密度和水分采樣數據，計算密度

[D₁,D₂，…D_p]數組中的最大值Max_D-A、最小值Min_D-A，水分[M₁,M₂，…M_p]數組中的最大值Max_M-A、Min_M-B，計算得出密度最大值與最小值比值K_D-A＝Max_D-A/Min_D-A、水分最大值與最小值比值K_M-A＝Max_M-A/Min_M-A，設置密度與水分比值異常檢測限分別為S_D-A-1、S_M-A-1，設置密度與水分絕對值異常檢測限分別為S_D-A-2、S_M-A-2；當K_D-A＞S_D-A-1或Max_D-AS_D-A-2時，則該支煙支包含梗簽類煙草雜質；當Max_M-AS_M-A-2或K_M-A＞S_M-A-1時，則該支卷煙包含濕團類煙草雜質；其中，密度與水分比值的異常檢測限分別為S_D-A-1、S_M-A-1，密度與水分的絕對值異常檢測限分別為S_D-A-2、S_M-A-2，其中，S_D-A-1、S_M-A-1、S_D-A-2、S_M-A-2四項參數需要根據剔除的煙草雜質尺寸及所使用的平整盤槽寬、槽深參數設定；

S5-2:針對分割的B區域密度和水分采樣數據[D_P+1,D_P+2，…D_L-2P]和[M_P+1,M_P+2，…M_L-2P]，求出相鄰密度、水分數據的增長率；第(P+2)mm位置密度相對于(P+1)mm位置的密度增長率為第(P+2)mm位置水分相對于(P+1)mm位置的水分增長率為以此類推；

當增長率為負時，舍棄該段數據，不作為判定煙支內含有煙草雜質的有效數據；當連續三個及以上相鄰的密度或水分增長率為正時，則計算連續為正數的密度數值個數N_D和水分數值個數N_M，連續為正數的首個位置密度與末個位置密度的增長率R_D，連續為正數的首個位置水分與末個位置水分的增長率R_M；設置連續密度增長極限、水分增長極限分別為S_D-B-1、S_M-B-1，密度、水分的累計增長率極限分別為S_D-B-2、S_M-B-2,當任意一組連續為正數的密度滿足“N_DS_D-B-1且R_D＞S_D-B-2”時，則該支煙支包含梗簽類煙草雜質；當任意一組連續為正數的水分滿足“N_MS_M-B-1且R_M＞S_M-B-2”時，則該支煙支包含濕團類煙草雜質；其中，密度與水分連續增長極限值S_D-B-1、S_M-B-1、密度與水分累計增長率極限值S_D-B-2、S_M-B-2,四項參數根據需要剔除的煙草類雜質尺寸設定；

S5-3:針對分割的C區域密度和水分采樣數據，計算密度

[D_L-2p+1,D_L-2P+2，…D_L]數組中的最大值Max_D-C、最小值Min_D-C，水分

[M_L-2p+1,M_L-2p+2，…M_L]數組中的最大值Max_M-C、最小值Min_M-C，計算得出密度最大值與最小值比值K_D-C＝Max_D-C/Min_D-C、水分最大值與最小值比值K_M-C＝Max_M-C/Min_M-C，設置密度與水分的比值異常檢測限分別為S_D-C-1、S_M-C-1，密度與水分的絕對值異常檢測限分別為S_D-C-2、S_M-C-2；當K_D-C＞S_D-C-1或Max_D-CS_D-C-2時，則該支煙支包含梗簽類煙草雜質；當K_M-C＞S_M-C-1或Max_M-CS_M-C-2時，則該支煙支包含濕團類煙草雜質；其中，密度與水分的比值異常檢測限S_D-C-1、S_M-C-1以及密度與水分的絕對值異常檢測限S_D-C-2、S_M-C-2四項參數需要根據剔除的煙草雜質尺寸及所使用的平整盤槽寬等參數設定。