[发明专利]一种烟丝填充值的在线检测方法

说明书

本发明公开了一种烟丝填充值的在线检测方法，包括如下步骤：①在线测量单位时间内烟丝质量m和烟丝体积v；②将烟丝质量m和烟丝体积v的数据代入以下公式进行计算：d＝a‑b×m/v+(X‑12.6％)×c+(Y‑25)/e，即得到烟丝填充值d。本发明的方法得到的填充值的精度高于现有技术的检测方法，且效率大大提高。

技术领域

本发明属于烟草技术领域，具体涉及一种基于激光体积检测的烟丝填充值的在线检测方法

背景技术

烟丝填充值是卷烟烟丝质量的重要指标之一，该指标用于评价烟丝在成品烟支中的填充能力，对烟支物理指标如硬度、烟支密度分布有较为直接、重要的影响。填充值也是影响卷烟品质的重要指标，其对烟支燃烧温度、动态吸阻以及安全性成分释放由重要影响，是卷烟工业企业品质管控的关键指标之一。

目前，填充值的测定方法为行标YC/T 152-2001《卷烟烟丝填充值的测定》、YC/T163-2003《卷烟膨胀梗丝填充率的测定》；此方法检测填充值，存在以下不足：(1)填充值数据代表性不足，多数生产企业填充值检测频次为1次/批，无法真实反映批次内填充值波动情况；(2)该方法检测效率低，其前处理复杂、且须平行检测10次，进一步限制填充值检测频次的提升；(3)此方法存在明显滞后性，如此定时取样、静态测量的方法，远不能及时准确地反映出实际生产中烟丝、梗丝的填充值，因而卷烟品质得不到保证。

为解决实验室烟丝填充值检测存在的问题，研究人员开始攻关在线填充值检测技术，已有部分专利文献报道，主要有以下3个方向，(1)采用压辊式测物料厚度方式，获取待测物料的厚度、体积数据，关联重量数据后，进行在线填充值的测量；在线填充值硬件设备以国外某公司的在线烟丝填充值测量仪为代表，相关代表性专利有ZL200310121802X和ZL2005100869126等。诸如此类技术，共性采用压辊测量皮带机上烟丝的厚度，但由于测量被一个或几个压辊压过的烟丝厚度不能准确地代表整个皮带上烟丝的厚度，且实际过程中物料布料状态是随机、不规则的。因此，用该测量仪测得的烟丝填充值误差较大、代表性及指导工艺维护的作用受到限制。(2)在相应的硬件基础上，构建回归模型进行在线填充值的预测或测定，相关代表性专利如ZL2012100001768等，此方式是关联行标方法填充值检测数据，以在线测量烟丝的瞬时重量为自变量进行回归建模。该烟丝重量测试点对应的实际物料温度波动较大，回归建模过程未充分考虑物料温度的影响，且未进行模型验证，导致该回归模型的精度及实用性受到较大限制。同时，在不同温度状态下，物料体积、堆积状态、物料水分保持能力存在较大差异，是影响填充值准确测定的瓶颈问题之一。(3)随着激光体积检测技术的进步，已有部分用于在线填充值测定的专利报道，如CN 110514553 A的方式在获取输送带上的物料堆积状态方面，有明显的优势，但烟丝自然堆积密度与填充值存在非线性对应关系，无法用自然堆积密度直观、直接地反映填充值的波动水平。如何同时量化物料含水率、温度等质量指标与填充值的内在关系，又是实现物料在线填充值准确检测的难题之一。

为更好解决在线烟丝填充值检测问题，需要寻求一种更好、更科学的检测方法，能够对烟丝的填充性进行更加准确、全面、快速和自动化的在线检测。为解决上述问题提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于激光体积检测的烟丝填充值的在线检测方法，本发明的方法能够准确、方便、高效地检测出烟丝填充值；本发明的方法可以适用于成品烟丝、梗丝或叶丝。

本发明的技术方案如下：

一种烟丝填充值的在线检测方法，包括如下步骤：

①在线测量单位时间内烟丝质量m和烟丝体积v；②将m和v的数据代入以下公式进行计算：d＝a-b×m/v+(X-12.6％)×c+(Y-25)/e，即得到烟丝填充值d；公式中各字母含义和取值范围如下：

优选地，单位时间内烟丝体积的测量使用激光体积扫描仪。