[发明专利]一种储柜内烟丝填充值均值测量方法

摘要

一种储柜内烟丝填充值均值测量方法，其方法步骤如下：首先确定标准样本参数，标准样本参数包括标准批次烟丝重量W_标、标准样本体积V_标、含水率均值S_标以及填充值均值d_标，然后通过填充值回归模型公式(b)得出填充系数K₁；再运用Minitab软件的DOE工具确定修正系数K₂、K₃；填充系数和修正系数确定后，使至少两组批次的烟丝经过电子皮带秤和红外水分仪后进入储柜来确定修正常值C；将获得的填充系数K₁和修正常值C代入烟丝填充值计算模型公式(c)得到烟丝填充值计算公式(g)，再将烟丝填充值计算公式(g)应用到在线测量正常批次烟丝的填充值均值。该方法测量数据误差小、精度高，能够较好的反映烟丝批次内的质量水平。

主权项

1.一种储柜内烟丝填充值均值测量方法，承载该方法的装置包括电子皮带秤、红外水分仪和一组超声波传感器，所述电子皮带秤和红外水分仪分别安装在储柜的进料端，所述一组超声波传感器分别安装于铺料行车的下方中部和铺料行车的边缘一侧，所述电子皮带秤、超声波传感器和红外水分仪分别与PLC控制器电连接；其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)烟丝体积的计算：首先测量出储柜宽度为L1、长度为L2以及烟丝分布在铺料行车上的宽度L3，烟丝经过分配行车和铺料行车在储柜内均匀铺设，其堆积的横截面上部呈梯形，下部呈长方形，然后通过安装在铺料行车下方中部和边缘的超声波传感器实时向下探测物料高度，传输至PLC控制器经程序处理，分别获取烟丝中部堆积高度H1和边缘堆积高度H2，最后通过烟丝体积计算模型公式(a)计算得出烟丝体积，烟丝体积计算模型公式(a)如下：V＝L2*[(L1+L3)(H1‑H2)÷2+L1*H2](2)确定标准样本参数：所述标准样本参数包括标准批次烟丝重量W标、含水率均值S标以及填充值均值d标；所述标准批次烟丝重量W标通过电子皮带秤获取，所述含水率均值S标通过红外水分仪获取，所述填充值均值d标通过实验室专用的填充值测定仪获取，利用超声波传感器检测得出标准批次烟丝在储柜的中部高度H标1和边缘高度H标2，并通过烟丝体积计算模型公式(a)得出标准样本体积V标，最后通过填充值回归模型公式(b)计算得出填充系数K1，填充值回归模型公式(b)如下：(3)确定修正系数K2、K3：根据烟丝填充值计算模型公式(c)，在忽略修正常值C的基础上，运用Minitab软件的DOE工具，设计针对K2、K3的32全因子试验，增加两个中心点，实验重复2次，每次实验由实验室专用设备测量获得填充值，所得填充值与K2、K3拟合，经过响应优化器进行优化得出K2、K3的最佳值；所述烟丝填充值计算模型公式(c)如下：所述d重为批次重量误差补偿，批次重量误差补偿模型公式(d)如下：所述d水为含水率误差补偿，含水率误差补偿模型公式(e)如下：所述S为正常批次烟丝含水率均值，在生产过程中，通过红外水分仪以周期T采集瞬时含水率S1输入到PLC控制器，代入平均值滤波模型公式(f)：(4)确定修正常值C：填充系数K1和修正系数K2、K3确定后，使至少两组批次的烟丝经过电子皮带秤和红外水分仪后进入储柜，超声波传感器检测得出批次烟丝在储柜的中部高度H1和边缘高度H2，并通过烟丝体积计算模型公式(a)得出批次烟丝体积V；电子皮带秤获取批次烟丝的总重量W，填充值d通过实验室专用的填充值测定仪获取，生产批次结束后，PLC控制器自动获取检测数据后，代入烟丝填充值计算模型公式(c)得出修正常值C；(5)将步骤(2)获得的填充系数K1和步骤(4)获得的修正常值C代入烟丝填充值计算模型公式(c)，从而得到烟丝填充值计算公式(g)，再将烟丝填充值计算公式(g)应用到在线测量正常批次烟丝的填充值均值。