一种叶组烟丝组分的掺配均匀性检测方法与流程

本申请涉及烟草制造技术领域，更具体地，涉及一种叶组烟丝组分的掺配均匀性检测方法。

背景技术：

成品卷烟的叶组烟丝结构通常由叶丝、梗丝、膨胀丝和薄片等组分，通过配方人员按照设计风格、指标要求和各组分在配方中的不同作用通过合理的比例调配而组成，以达到对不同品牌规格卷烟叶组的设计。

在生产阶段，生产部门按照下达的叶组配方结构要求，通过一定的放大系数对叶组烟丝配方进行放大来满足实际生产的需要。由于叶丝各组分自身特性(如形状不同、叶丝间的互相缠绕)不同于流体和粉末性固体，其生产环节配方中各物料组分的计量与掺配，是一个复杂的过程。掺配过程中各物料组分的掺配均匀性是卷烟工艺评价中一项重要的工艺指标，同时它也对卷烟的理化指标、感官质量等与设计标准的符合性有重要的影响。

目前掺配均匀性的检测和评估还依赖于人工检测，即在不同的生产时段，人工抽取一定数量的叶组烟丝，通过人工方式进行挑拣和分离，并对分离出的不同组分进行人工称重和计算掺配均匀性。

这样的方法人工劳动强度大，计算精度低，并且无法对大量样本进行统计分析，因此获得的掺配均匀性准确度较低。

技术实现要素：

本申请提供一种叶组烟丝组分的掺配均匀性检测方法，采用自动化的数据处理方式进行精度计算，在降低人工劳动强度的同时方便大量样本的统计分析，从而获得更准确的掺配均匀性及其波动性。

本申请提供了一种叶组烟丝组分的掺配均匀性检测方法，包括：获取一个批次的叶组烟丝的多个待检样本；对于每个待检样本，将待检样本中的各组分分离并对各组分称重；计算该批次中各组分的掺配均匀性。

优选地，计算该批次中指定组分的掺配均匀性包括：计算该批次该指定组分大于、小于和等于标准掺配量的待检样本的占比；若该批次中该指定组分等于标准掺配量的待检样本的占比小于第一阈值，则除去该批次中该指定组分等于标准掺配量的待检样本，获得该批次的统计样本，并依据该统计样本计算该批次中该指定组分的掺配均匀性。

优选地，依据该统计样本计算该批次中该指定组分的掺配均匀性，包括如下步骤：分别计算该批次中该指定组分大于标准掺配量的待检样本的第一概率和小于标准掺配量的待检样本的第二概率；依据该第一概率和该第二概率计算该批次中该指定组分的掺配均匀性。

优选地，计算该批次该指定组分大于、小于和等于标准掺配量的待检样本的占比，包括如下步骤：计算该批次的多个待检样本中该指定组分的掺配量；计算该批次中该指定组分的掺配量大于、小于和等于标准掺配量的待检样本的数量占该批次的总样本数的比例，作为同一批次该指定组分大于、小于和等于标准掺配量的待检样本的占比。

优选地，该第一阈值为1/2。

优选地，还包括：若具有掺配均匀性的批次数量大于等于2，则比较具有掺配均匀性的所有批次的掺配均匀性，获得掺配均匀性的波动性并进行评价，输出波动性评价结果。

优选地，通过将多个批次的掺配均匀性可视化获得掺配均匀性的波动性。

优选地，以掺配均匀性为纵坐标，以时间为横坐标绘制波动曲线进行可视化。

优选地，获取一个批次的叶组烟丝的多个待检样本，包括如下步骤：在某个生产时段进行取样，获取一个批次的叶组烟丝；将叶组烟丝分成指定数量的组；从每组叶组烟丝中称取预定重量的样本，作为一个待检样本。

优选地，将叶组烟丝分成指定数量的组之前，还包括对取样的叶组烟丝进行预处理。

通过以下参照附图对本申请的示例性实施例的详细描述，本申请的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本申请的实施例，并且连同其说明一起用于解释本申请的原理。

图1为本申请提供的叶组烟丝组分的掺配均匀性检测方法的流程图；

图2为本申请提供的叶组烟丝的掺配均匀性的检测系统的结构示意图；

图3是本申请提供的叶组烟丝的掺配均匀性的检测系统的原理示意图。

图中标示如下：

1-进料单元2-控制处理装置3-静电发生器

4-计量装置5-烟丝组分存储单元6-负压管

7-叶组烟丝存储单元8-荷电辊9-屏蔽罩

10-输出装置11-分离腔12-显示装置

13-回收装置

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本申请的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

实施例一

本申请提供了一种叶组烟丝组分的掺配均匀性检测方法。如图1所示，检测方法包括如下步骤：

s110：在某个生产时段进行取样，获取一个批次的叶组烟丝。

s120：对取样的叶组烟丝进行预处理。

在线生产过程中需加入一定量的碎丝，并且存在生产造碎的现象，由于碎丝的体积较小，在后续的叶组烟丝各组分的分离过程中容易带来不利影响。因此，对叶组烟丝的预处理包括对每个批次的叶组烟丝进行初步筛分，将碎丝筛除出去。

s130：将叶组烟丝分成指定数量的组，从每组叶组烟丝中称取预定重量的样本，作为一个待检样本。

作为一个实施例，采用精度为百分之一的计量秤进行称量。

举例来说，将同一批次的预处理后的样本分为30组，每组采用精度为百分之一的计量秤准确称取500g，作为待检样本。

s140：对于每个待检样本，将待检样本中的各组分分离并对各组分称重。

具体地，采用图2和3中的叶组烟丝的掺配均匀性的检测系统进行组分分离和称重(请见实施例二)。

s150：针对叶组烟丝的每个组分，计算同一批次的多个待检样本中该组分的掺配量，并计算同一批次该组分的掺配量大于、小于和等于标准掺配量的待检样本的数量及其占该批次的总样本数的比例，作为同一批次所述指定组分大于、小于和等于标准掺配量的待检样本的占比rnx1、rnx2、rnx3。其中，rnx1、rnx2、rnx3分别表示第n个批次中组分x(如叶丝)等于、大于和小于标准掺配量的待检样本的占比。

以上述实例为例，对于叶丝组分，若该批次中叶丝的掺配量等于标准掺配量的待检样本的数量为12，大于标准掺配量的待检样本的数量为10，小于标准掺配量的待检样本的数量为8，则等于标准掺配量的待检样本的占比rnx1为12/30，大于标准掺配量的待检样本的占比rnx2为10/30，小于标准掺配量的待检样本的占比rnx3为8/30。

s160：针对叶组烟丝的每个组分，判断同一批次中该组分等于标准掺配量的待检样本的占比rnx1是否大于等于第一阈值。若是，则执行s170。否则，执行s180。

作为一个实施例，第一阈值为1/2。

s170：若同一批次中该组分等于标准掺配量的待检样本的占比大于等于第一阈值，说明该批次中该组分的掺配均匀性符合标准，则终止该流程并输出该组分符合标准的结果。

s180：针对叶组烟丝的每个组分，除去同一批次中该组分等于标准掺配量的待检样本，获得该批次的统计样本，并依据统计样本计算该批次中该组分的掺配均匀性，并输出掺配均匀性。

作为一个实施例，针对叶组烟丝的每个组分，计算该批次中该组分的掺配均匀性包括如下步骤：

s1801：分别计算同一批次中该组分大于标准掺配量的待检样本的第一概率pnx1和小于标准掺配量的待检样本的第二概率pnx2。其中，pnx1为第n个批次中组分x(如叶丝)的第一概率，其中，pnx2为第n个批次中组分x(如叶丝)的第二概率。

具体地，作为一个实施例，s1801中，将该批次中该成分大于标准掺配量的待检样本的占比rnx2作为第一概率pnx1，小于标准掺配量的待检样本的占比rnx3作为第二概率pnx2。

可以理解地，可以通过本领域公知的方法获得第一概率和第二概率。

s1802：依据第一概率和第二概率计算该批次中该组分的掺配均匀性。具体地，s1802中，采用如下公式计算该批次中该组分的掺配均匀性

h(xn)＝-(pn11og2pn1 pn21og2pn2)

其中，h(xn)表示第n个批次中组分x(如叶丝)的掺配均匀性。

可以理解地，可以利用其它公知方法计算该批次中该组分的掺配均匀性。

优选地，本申请的掺配均匀性检测方法还包括如下步骤：

s190：判断具有掺配均匀性的批次数量是否大于等于2。若是，则执行s1100。否则，令n＝n 1，并返回s110。

s1100：比较具有掺配均匀性的所有批次的掺配均匀性，即比较h(xn)和h(xn′)，获得掺配均匀性的波动性并进行评价，输出波动性评价结果。

以叶丝为例，如果h(xn)＝h(xn′)，说明两个批次的叶组烟丝中的叶丝的掺配均匀性一致。

如果h(xn)＞h(xn′)，说明第n个批次的叶丝的掺配均匀性好于第n′个批次。

如果h(xn)＜h(xn′)，说明第n′个批次的叶丝的掺配均匀性好于第n个批次。

作为实例，若h(x1)＝2；h(x2)＝3，说明相对于第2个批次，第1个批次的叶丝的离散程度较高，也就是说叶丝在整个批次的叶组烟丝中比较混乱，均匀性较好。

优选地，将多个批次的掺配均匀性可视化。

作为一个实施例，可视化时，以掺配均匀性h(xn)为纵坐标，以时间为横坐标，绘制成波动曲线，方便定量直观地描述叶组烟丝在整个实际工艺生产过程中的均匀性波动情况。

进一步地，可视化曲线中显示该组分的掺配均匀性上下线，依据相对于上下限的波动情况对掺配工艺做及时调整。

由于生产中掺配数据是离散的，工艺流程中可能出现某个生产时段符合工艺掺配标准、某个生产时段不符合工艺掺配标准，为此需要通过掺配均匀性的波动性对不同时刻进行评价考量，以了解不同时刻的掺配水平。

实施例二

本申请还提供了一种叶组烟丝的掺配均匀性的检测系统。结合图2和3，检测系统包括叶组烟丝的分离装置、计量装置4、控制处理装置2、显示装置12以及输出装置10。

叶组烟丝的分离装置包括进料单元1和分离腔11，进料单元1的出料口与分离腔11的进料部连接，分离腔11内设有分离单元和多个烟丝组分存储单元5，分离单元设置在多个烟丝组分存储单元5的上方，烟丝组分存储单元5的数量大于或等于叶组烟丝的组分的数量。

作为一个实施例，如图2所示，分离单元包括荷电辊8和静电发生器3。相对于静电发生器3，荷电辊8设置在叶组烟丝的分离路径的上游。结合图2，荷电辊8设置在静电发生器3的上方。

作为一个实施例，如图2所示，静电发生器3包括相对设置的两个静电板，两个静电板之间的区域形成了叶组烟丝的分离路径的一部分。

优选地，两个静电板分别为凸形和凹形，由于二者形状不同，从而形成了不均匀的静电场，在不均匀电场中可以增加叶组烟丝的各组分分离时下落的轨迹偏离程度。

结合图2，采用本实施例的分离装置对叶组烟丝进行分离的原理如下：

叶组烟丝从进料单元1进入分离腔，在分离腔内，叶组烟丝先经过荷电辊8进行荷电处理。具体地，由于叶组烟丝为非导电体，但实际上因各组分所含物质不同，并且含有一定量的水分，在叶组烟丝经过荷电棍8时各组分会被极化并带有不同量的电荷，能大大增加叶组烟丝在静电发生器的静电场中的受力状况，从而直接增强分离效果。

带有不同正电荷量的各组分通过两个静电板形成的静电场时，不同组分受到的电荷吸引力不同，在重力与电荷吸引力的合力作用下，叶组烟丝的各组分会因受力不同而产生不同的下落路径，不同组分下落到不同的烟丝组分存储单元5中，从而实现各组分的分离。由此，叶组烟丝的各组分的分离路径为：进料单元1-荷电辊8-静电发生器3-烟丝组分存储单元5。

优选地，如图2所示，检测系统还包括屏蔽罩9，分离单元设置在屏蔽罩9内。更优选地，多个烟丝组分存储单元5也设置在屏蔽罩9内。屏蔽罩9的作用是防止外界的电磁干扰。

作为一个实施例，如图2所示，计量装置包括与烟丝组分存储单元5的数量相同的称重装置4，烟丝组分存储单元5设置在对应的称重装置4上。叶组烟丝的各组分被分离后分别落入对应的烟丝组分存储单元5中，与此同时，称重装置4对组分进行称量。

控制处理装置2包括控制器和处理装置。处理装置与计量装置信号连接，处理装置依据计量装置的计量结果计算叶组烟丝的掺配均匀性。可以理解地，本申请中，使用与现有技术相同的方法计算叶组烟丝的掺配均匀性。

控制器分别与分离单元、计量装置、处理装置、显示装置12以及输出装置10信号连接，控制分离单元、计量装置、显示装置12以及输出装置10的通电和断电，并将处理装置的处理结果显示在显示装置12和/或通过输出装置10输出。作为一个实施例，输出装置10为打印设备和/或广播设备。

优选地，检测系统还包括回收装置13，回收装置13的进料口与多个烟丝组分存储单元5连接。如图2所示，回收装置13包括负压管6、叶组烟丝存储单元7以及负压泵(图中未示出)，负压泵的进气口与叶组烟丝存储单元7联通，负压管6的一端连接叶组烟丝存储单元7，另一端连接烟丝组分存储单元5。负压泵启动后，负压装置内形成负压，与烟丝组分存储单元5形成压力差，烟丝组分存储单元5内的物料经负压管6被运送至叶组烟丝存储单元7。

本申请采用自动化的数据处理方式进行精度计算，在降低人工劳动强度的同时方便大量样本的统计分析，从而获得更准确的掺配均匀性及其波动性。

虽然已经通过例子对本申请的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本申请的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本申请的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本申请的范围由所附权利要求来限定。