CN102095831A

CN102095831A - 水分仪管理方法和系统

Info

Publication number: CN102095831A
Application number: CN2010102085400A
Authority: CN
Inventors: 陈满金; 何善君; 江泉; 曹琦; 刘喜利; 林苗俏; 张益兰; 陈文钦
Original assignee: Longyan Tobacco Industry Co Ltd
Current assignee: Longyan Tobacco Industry Co Ltd
Priority date: 2010-06-24
Filing date: 2010-06-24
Publication date: 2011-06-15

Abstract

本发明提供一种水分仪管理方法和系统，涉及测量设备及测量方法。其中一种水分仪管理方法，包括：水分仪管理系统记录水分仪对样品取样时的含水率显示值；所述水分仪管理系统从电子天平采集烘箱法测试样品时的数据；根据从所述电子天平采集的数据，所述水分仪管理系统获取样品的烘箱法含水率；根据所述烘箱法含水率和所述水分仪的含水率显示值，所述水分仪管理系统获取所述样品的测量误差；当所述测量误差超出允许误差范围时，所述水分仪管理系统对所述水分仪的零点值进行修正。通过水分仪管理系统对水分仪的控制，能够实现水分仪数据的自动采集、计算及零点值的自动修正，提高了水分仪的准确度。

Description

水分仪管理方法和系统

技术领域

本发明涉及测量设备及测量方法，特别是涉及一种水分仪管理方法和系统。

背景技术

水分仪在烟草制造企业中的应用包括离线水分仪和在线水分仪等。在线水分仪可用于测量不同工艺点的物质含水率，其中比较常见的有红外水分仪和微波水分仪等。水分仪能够用于烟草制丝过程中各工序的水分控制，如烟片线的松散回潮水分控制，烟丝干燥工序的水分控制等。在烟草的制丝工艺中，有很多工艺点需要水分仪参与控制，比如，松散回潮出口、筛分和加料入口/出口、叶丝增温增湿入口、叶丝干燥出口、烟丝加香入口、烟丝加香出口等。

水分仪的准确度在制丝生产中是十分重要的。在现有技术中，如图1所示为水分仪的标定流程。首先进行人工取样，并人工记录水分仪采样显示值。取样后对样品用烘箱法进行测试。其中，对样品的称重，以及对物质的百分含水率的计算都由人工完成。根据烘箱法检测样品的数据和水分仪检测数据对水分仪进行标定。其中，对水分仪测量误差的计算，对水分仪新零点值的计算，对水分仪零点值的修正都是由人工完成。由于人工操作引起的误差，水分仪的测量准确度和可靠性会降低。

发明内容

本发明的目的是提出一种水分仪管理方法和系统，提高水分仪的准确度。

为实现上述目的，本发明提供了一种水分仪管理方法，包括：水分仪管理系统记录水分仪对样品取样时的含水率显示值；所述水分仪管理系统从电子天平采集烘箱法测试样品时的数据；根据从所述电子天平采集的数据，所述水分仪管理系统获取样品的烘箱法含水率；根据所述烘箱法含水率和所述水分仪的含水率显示值，所述水分仪管理系统获取所述样品的测量误差；当所述测量误差超出允许误差范围时，所述水分仪管理系统对所述水分仪的零点值进行修正。

在一个实施例中，所述的水分仪管理方法还包括：所述水分仪管理系统采集所述水分仪的含水率显示值，实验室水分仪的含水率显示值和所述烘箱法含水率；所述水分仪管理系统对所述水分仪的含水率显示值，所述实验室水分仪的含水率显示值，所述烘箱法含水率，相应的产品批次和相应的水分仪牌号进行存储。

在一个实施例中，当所述测量误差超出允许误差范围时，所述水分仪管理系统对所述水分仪的零点值进行修正包括：根据所述测量误差和所述水分仪取样时的零点值，所述水分仪管理系统计算新的零点值；所述水分仪管理系统将所述新的零点值下达给所述水分仪。

在一个实施例中，所述的水分仪管理方法还包括：所述水分仪管理系统实时采集所述水分仪的零点值，相应的水分仪牌号和相应的时间，并记录于零点值数据库。

在一个实施例中，所述水分仪管理系统将所述新的零点值下达给所述水分仪包括：所述水分仪管理系统根据所述零点值数据库表中的水分仪的牌号，将所述新的零点值传递给所述水分仪。

为实现上述目的，本发明还提供了一种水分仪管理系统，包括：数据采集模块，用于采集水分仪对样品取样时的含水率显示值，从电子天平采集烘箱法测试样品时的数据；样品含水率获取模块，用于根据从所述电子天平采集的数据，获取样品的烘箱法含水率；测量误差获取模块，用于根据所述烘箱法含水率和所述水分仪的含水率显示值，获取所述样品的测量误差；标定模块，用于当所述测量误差超出允许误差范围时，对所述水分仪的零点值进行修正。

在一个实施例中，所述数据采集模块还用于采集实验室水分仪的含水率显示值和所述烘箱法含水率，所述水分仪管理系统还包括：存储数据库，用于对所述水分仪的含水率显示值，所述实验室水分仪的含水率显示值，所述烘箱法含水率，相应的产品批次和相应的水分仪牌号进行存储。

在一个实施例中，所述标定模块包括：新零点获取单元，用于根据所述测量误差和所述水分仪取样时的零点值，获取新的零点值；零点值下达单元，用于将所述新的零点值下达给所述水分仪。

在一个实施例中，所述数据采集模块还用于采集所述水分仪的零点值，相应的水分仪牌号和相应的时间，并将所述水分仪的零点值，相应的水分仪牌号和相应的时间记录于存储模块零点值数据库表。

在一个实施例中，所述的水分仪管理系统还与制丝监控系统集成接口，用于调用所述零点值数据库中的水分仪的牌号，并将所述水分仪的牌号转换成所述水分仪可识别的UniCode(统一码)编码，然后将所述水分仪可识别的UniCode编码和零点值通过可编程控制器传递给所述水分仪。

基于上述技术方案，通过水分仪管理系统对水分仪的控制，能够实现水分仪数据的自动采集、计算及零点值的自动修正，提高了水分仪的准确率。另外，本发明的一个实施例能够实现水分仪采样数据与质检数据的自动采集和批次归属，实现水分仪牌号自动切换和水分仪零点值的自动修正。有效地保证了水分质量控制，确保了产品质量的稳定性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步解释，构成本发明的一部分。本发明的示意性实施例及其说明仅用于解释本发明，但并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为现有技术的水分仪的标定流程图。

图2为根据本发明实施例的水分仪管理方法的流程图。

图3为根据本发明另一实施例的水分仪管理方法的流程图。

图4为根据本发明实施例的水分仪管理系统的结构示意图。

图5为根据本发明另一实施例的水分仪管理系统的结构示意图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明进行更详细的描述，其中说明本发明的示例性实施例。在附图中，相同的标号表示相同或者相似的组件或者元素。

图2为根据本发明实施例的水分仪管理方法200的流程图。

在步骤202中，水分仪管理系统记录水分仪对样品取样时的含水率显示值。

在步骤204中，水分仪管理系统从电子天平采集烘箱法测试样品时的数据。

在步骤206中，根据从电子天平采集的数据，水分仪管理系统获取样品的烘箱法含水率。

在步骤208中，根据烘箱法含水率和水分仪的含水率显示值，水分仪管理系统获取样品的测量误差。

在步骤210中，当测量误差超出允许误差范围时，水分仪管理系统对水分仪的零点值进行修正。

根据本发明的一个实施例，通过水分仪管理系统对水分仪的控制，能够实现水分仪数据的自动采集、计算及零点值的自动修正，提高了水分仪的准确率。

图3为根据本发明另一实施例的水分仪管理方法300的流程图。

在步骤302中，水分仪管理系统记录水分仪对样品取样时的含水率显示值。例如，在车间正常生产的情况下，先设置好响应时间，可以在离红外水分仪探头发出的光圈约200mm处抓取通过探头处理的烟草制品，连续抓取样品直到取样时间倒计时为零时把样品袋密封好。同时，记录下水分仪的含水率显示值。在一个实施例中，可以取5组以上样品。

在步骤304中，水分仪管理系统从电子天平采集烘箱法测试样品时的数据。例如，水分仪管理系统可以把每组样品的盒重、烘前、烘后的称重数据自动采集到制丝质量数据采集系统中。

在步骤306中，根据从电子天平采集的数据，水分仪管理系统获取样品的烘箱法含水率。水分仪管理系统可以记录每组样品的烘箱含水率。在一个实施例中，水分仪管理系统可以采集水分仪的含水率显示值，实验室水分仪的含水率显示值和烘箱法含水率。并且，水分仪管理系统可以对水分仪的含水率显示值，实验室水分仪的含水率显示值，烘箱法含水率，相应的产品批次和相应的水分仪牌号进行存储，如表1水分仪对比记录的形式：

表1

通过水分仪对比记录，检验员可以在质检系统中选择对应的批次号后，对取样样本进行烘箱法及快速水分检测，检测数据自动填写到水分仪对比记录中，完成水分检测数据的批次关联及归属。

在步骤308中，根据烘箱法含水率和水分仪的含水率显示值，水分仪管理系统获取样品的测量误差。例如，根据制丝质量数据采集系统记录的数据，用每组样品的水分仪含水率显示值减去对应样品的烘箱法含水率得出该组样品的测量误差。可以取所有样品的测量误差的平均值作为该水分仪的测量误差。计算公式可以如式(1)：

其中，Δ为水分仪的测量误差；M_i显示为水分仪的含水率显示值；M_i烘 _箱为烘箱法含水率；n为测量次数。

在步骤310中，当测量误差超出允许误差范围时，水分仪管理系统对水分仪的零点值进行修正。在一个实施例中，根据测量误差和水分仪取样时的零点值，水分仪管理系统获取新的零点值。例如，新的零点值的计算可以根据公式(2)：

新的零点值＝标定前的零点值-Δ (2)

在步骤312中，水分仪管理系统将用于修正水分仪的新的零点值下达给水分仪。在一个实施例中，水分仪管理系统实时采集水分仪的零点值，相应的水分仪牌号和相应的时间，并记录于零点值数据库。如表2为零点值数据库的一种形式：

编号

物理位置名称

工艺段

牌号名称

旧零点值

新零点值

修改时间

C_NAME

TM-015

松散回潮后端

3000Kg/h线叶片段

七匹狼枣红

0

0.71

2009-11-259:10:34

JSJ0957

TM-015

松散回潮后端

3000Kg/h线叶片段

七匹狼枣红

0

0.71

2009-11-259:11:19

JSJ0957

TM-015

松散回潮后端

3000Kg/h线叶片段

七匹狼软灰

0.62

2010-1-59:38:41

VMWARE68

TM-015

松散回潮后端

3000Kg/h线叶片段

七匹狼软灰

0.62

0

2010-1-59:43:44

VMWARE68

TM-015

松散回潮后端

3000Kg/h线叶片段

七匹狼软灰

0

-0.1

2010-1-59:51:48

VMWARE68

TM-015

松散回潮后端

3000Kg/h线叶片段

七匹狼软灰

-0.1

0.4

2010-1-1114:29:22

VMWARE68

TM-015

松散回潮后端

3000Kg/h线叶片段

七匹狼软灰

0.4

-0.6

2010-1-1114:29:49

VMWARE68

TM-015

松散回潮后端

3000Kg/h线叶片段

七匹狼软红

-0.6

-0.2

2010-1-189:58:35

JSJ0957

TM-015

松散回潮后端

3000Kg/h线叶片段

七匹狼白

1.2

-0.1

2010-2-228:50:36

VMWARE68

TM-015

松散回潮后端

3000Kg/h线叶片段

七匹狼白

-0.1

0.4

2010-2-238:39:04

VMWARE68

TM-015

松散回潮后端

3000Kg/h线叶片段

七匹狼白

0.4

1.7

2010-5-69:11:04

JSJ0957

TM-015

松散回潮后端

3000Kg/h线叶片段

七匹狼白

1.7

1.1

2010-5-69:12:56

JSJ0957

TM-015

松散回潮后端

3000Kg/h线叶片段

七匹狼豪情

1.25

1.2

2010-5-69:33:30

JSJ0957

TM-015

松散回潮后端

3000Kg/h线叶片段

七匹狼古田

1.2

0.51

2010-5-69:35:09

JSJ0957

TM-015

松散回潮后端

3000Kg/h线叶片段

七匹狼古田

0.51

0.52

2010-5-69:35:23

JSJ0957

TM-015

松散回潮后端

3000Kg/h线叶片段

七匹狼古田

0.52

0

2010-6-19:14:12

VMWARE68

表2

在一个实施例中，水分仪管理系统可以接受对零点值数据库按照时间、水分仪牌号、工艺段、工序等信息进行的查询。通过对历史数据的溯源和分析，可以找出每个工序每个牌号的合理的校准周期。在另一个实施例中，水分仪管理系统可以提供信息接口，允许设备管理员在生产前、中、后对水分仪的零点值进行维护。比如通过零点值数据库前台维护界面，管理人员可以根据按照水分仪牌号进行检索以修改其零点值。另外，如果需要在生产中修改某台水分仪当前生产牌号的零点值，管理人员可以修改零点值数据库中对应的零点值，以保证后续批次生产任务下达时获取最新的零点值。

水分仪管理系统可以根据零点值数据库中的水分仪的牌号，将新的零点值传递给水分仪。例如，水分仪管理系统可以与制丝监控系统通过接口相连接，用于调用零点值数据库中的水分仪的牌号，并将水分仪的牌号转换成水分仪可识别的UniCode编码。在一个实施例中，如果需要在生产中修改某台水分仪当前的零点值，管理人员可以直接在制丝监控系统中修改该台水分仪零点值的设定值，同时修改零点值数据库，然后将该台水分仪可识别的UniCode编码和零点值通过可编程控制器传递给该水分仪。

图4为根据本发明实施例的水分仪管理系统400的结构示意图。水分仪管理系统400包括：数据采集模块402、样品含水率获取模块404、测量误差获取模块406和标定模块408。

数据采集模块402，用于采集水分仪对样品取样时的含水率显示值，从电子天平采集烘箱法测试样品时的数据。

样品含水率获取模块404，用于根据从电子天平采集的数据，获取样品的烘箱法含水率。

测量误差获取模块406，用于根据烘箱法含水率和水分仪的含水率显示值，获取样品的测量误差。

标定模块408，用于当测量误差超出允许误差范围时，对水分仪的零点值进行修正。

图5为根据本发明另一实施例的水分仪管理系统500的结构示意图。水分仪管理系统500包括：数据采集模块502、样品含水率获取模块504、测量误差获取模块506、标定模块508、存储模块510。

数据采集模块502，用于采集水分仪对样品取样时的含水率显示值，从电子天平采集烘箱法测试样品时的数据。

样品含水率获取模块504，用于根据从电子天平采集的数据，获取样品的烘箱法含水率。

测量误差获取模块506，用于根据烘箱法含水率和水分仪的含水率显示值，获取样品的测量误差。

标定模块508，用于当测量误差超出允许误差范围时，对水分仪的零点值进行修正。标定模块508包括新零点获取单元和零点值下达单元。其中，新零点获取单元用于根据测量误差和水分仪取样时的零点值，获取新的零点值。零点值下达单元用于将新的零点值下达给水分仪。

存储模块510，用于对数据采集模块502采集的水分仪的含水率显示值，实验室水分仪的含水率显示值，烘箱法含水率，相应的产品批次和相应的水分仪牌号进行存储。存储模块510包括零点值数据库，用于记录数据采集模块502采集的水分仪的零点值，相应的水分仪牌号和相应的时间。

在一个实施例中，水分仪管理系统500可以通过接口与制丝监控系统相连，用于调用零点值数据库中的水分仪的牌号，并将水分仪的牌号转换成水分仪能够识别的UniCode编码。然后将转换后的UniCode编码和零点值通过可编程控制器传递给水分仪。在一个实施例中，可编程控制器可以通过水分仪的DP(Profibus-DecentralizedPeriphery，现场总线-分散外围设备)或PN(Profinet，过程自动化现场总线标准)总线通信协议与水分仪进行连接。水分仪和可编程控制器通讯可以实现水分仪按牌号进行通道自动切换，也可以通过水分仪牌号与通道号的对照数据实时监控现场各台水分仪当前生产牌号和零点值。水分仪牌号与通道号的对照数据可以表3的形式存储与水分仪管理系统500：

通道号	牌号	DCC后端(TM-025)	牌号代码
				1	七匹狼(红)	0.9	2
2	七匹狼(白)	0.9	1
				3	七匹狼(豪情)	0.67	30
4	七匹狼(古田)	0.38	56
				5	七匹狼(枣红)	0.4	62
6	七匹狼(软灰)	1.23	49
				7	七匹狼(妙香)	0.46
8	七匹狼(软红)	0.4	58
				9	七匹狼(SP500)	0.46	87
10	七匹狼(软金)	0.46
				11	七匹狼(庆典)	0.46	99
12	七匹狼(金典)	0.46	98
				13	石狮	0.2	67
14	大丰收	0.6	50

表3

根据本发明的一个实施例，通过水分仪管理系统对水分仪的控制，能够实现水分仪数据的自动采集、计算及零点值的自动修正，提高了水分仪的准确率。另外，本发明的一个实施例能够实现水分仪采样数据与质检数据的自动采集和批次归属，实现水分仪牌号自动切换和水分仪零点值的自动修正。根据统计数据，采用了本发明的一个实施例后，过程检验(加香)工序水分检验合格率达100％，贮丝工序水分检验合格率为99.81％，成品水分合格率为99.12％，有效地保证了水分质量控制，确保了产品质量的稳定性。

本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。比如本发明实施例中的水分仪，可以是红外水分仪，也可以是微波水分仪，另外也适用于电子皮带秤、质量流量计等。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims

1.一种水分仪管理方法，其特征在于，包括：

水分仪管理系统记录水分仪对样品取样时的含水率显示值；

所述水分仪管理系统从电子天平采集烘箱法测试样品时的数据；

根据从所述电子天平采集的数据，所述水分仪管理系统获取样品的烘箱法含水率；

根据所述烘箱法含水率和所述水分仪的含水率显示值，所述水分仪管理系统获取所述样品的测量误差；

当所述测量误差超出允许误差范围时，所述水分仪管理系统对所述水分仪的零点值进行修正。

2.根据权利要求1所述的水分仪管理方法，其特征在于，还包括：

所述水分仪管理系统采集所述水分仪的含水率显示值，实验室水分仪的含水率显示值和所述烘箱法含水率；

所述水分仪管理系统对所述水分仪的含水率显示值，所述实验室水分仪的含水率显示值，所述烘箱法含水率，相应的产品批次和相应的水分仪牌号进行存储。

3.根据权利要求1所述的水分仪管理方法，其特征在于，当所述测量误差超出允许误差范围时，所述水分仪管理系统对所述水分仪的零点值进行修正包括：

根据所述测量误差和所述水分仪取样时的零点值，所述水分仪管理系统计算新的零点值；

所述水分仪管理系统将所述新的零点值下达给所述水分仪。

4.根据权利要求3所述的水分仪管理方法，其特征在于，还包括：

所述水分仪管理系统实时采集所述水分仪的零点值，相应的水分仪牌号和相应的时间，并记录于零点值数据库。

5.根据权利要求4所述的水分仪管理方法，其特征在于，所述水分仪管理系统将所述新的零点值下达给所述水分仪包括：

所述水分仪管理系统根据所述零点值数据库中的水分仪的牌号，将所述新的零点值传递给所述水分仪。

6.一种水分仪管理系统，其特征在于，包括：

数据采集模块，用于采集水分仪对样品取样时的含水率显示值，从电子天平采集烘箱法测试样品时的数据；

样品含水率获取模块，用于根据从所述电子天平采集的数据，获取样品的烘箱法含水率；

测量误差获取模块，用于根据所述烘箱法含水率和所述水分仪的含水率显示值，获取所述样品的测量误差；

标定模块，用于当所述测量误差超出允许误差范围时，对所述水分仪的零点值进行修正。

7.根据权利要求6所述的水分仪管理系统，其特征在于，所述数据采集模块还用于采集实验室水分仪的含水率显示值和所述烘箱法含水率，所述水分仪管理系统还包括：

存储模块，用于对所述水分仪的含水率显示值，所述实验室水分仪的含水率显示值，所述烘箱法含水率，相应的产品批次和相应的水分仪牌号进行存储。

8.根据权利要求6所述的水分仪管理系统，其特征在于，所述标定模块包括：

新零点获取单元，用于根据所述测量误差和所述水分仪取样时的零点值，获取新的零点值；

零点值下达单元，用于将所述新的零点值下达给所述水分仪。

9.根据权利要求8所述的水分仪管理系统，其特征在于，所述数据采集模块还用于采集所述水分仪的零点值，相应的水分仪牌号和相应的时间，并将所述水分仪的零点值，相应的水分仪牌号和相应的时间记录于存储模块零点值数据库。

10.根据权利要求9所述的水分仪管理系统，其特征在于，所述水分仪管理系统与制丝监控系统集成接口，用于调用所述零点值数据库中的水分仪的牌号，并将所述水分仪的牌号转换成所述水分仪能够识别的UniCode编码，将所述UniCode编码和零点值通过可编程控制器传递给所述水分仪。