CN105651938A - 水分仪参数计算机自动计算方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种水分仪参数计算机自动计算方法，属于水分仪测量技术领域。本发明利用一元线性回归模型建立水分仪数学模型，基于水分仪数学模型建立水分仪参数计算机自动计算方法。该发明能快速、准确地自动计算水分仪参数值，解决了水分仪参数人工调整工作效率低的技术难题，同时实现了水分仪对物料水分准确测量的目的。本发明还提供了水分仪参数计算机自动计算系统。

Description

水分仪参数计算机自动计算方法及其系统

技术领域

本发明涉及水分仪测量技术领域，特别涉及水分仪参数计算机自动计算方法及其系统。

背景技术

目前，全国各个卷烟企业主要应用红外水分仪测量物料水分，红外水分仪工作稳定并且性能可靠，但它存在一个技术瓶颈：水分仪参数调校困难。随着企业发展变化的需求，各企业对水分仪的测量标准较高。要使红外水分仪准确测量物料水分，就必须准确调整红外水分仪参数。当前，国内主要采用人工方法调整水分仪参数，但由于人工方法工作量大且测量误差大，红外水分仪实际应用效果欠佳。红外水分仪参数调校存在较大困难。为解决水分仪的技术难题，本发明开发建立水分仪数学模型，用计算机处理方法代替人工方法，利用计算机高效准确地自动运算出水分仪参数，达到水分仪对物料水分准确测量的目的。

发明内容

针对现存在的技术难题，本发明的目的在于提供水分仪参数计算机自动计算方法。

为实现本发明的另一目的，本发明还提供了水分仪参数计算机自动计算系统。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：水分仪参数计算机自动计算方法，所述方法包括以下步骤：

创建水分仪数学模型：y_i＝β₀+β₁x_i+e_i，i＝1，…，n

上式中，β₁为水分仪斜率，β₀为水分仪零点，e_i是随机误差，x_i是取样物料烘箱法实测值，y_i是水分仪测量显示值。

根据水分仪数学模型，水分仪拟合线的斜率β₁和零点β₀计算公式如下：

斜率： ${\mathrm{\β}}_1=\mathrm{\Σ}(x_i-\stackrel{\‾}{x})(y_i-\stackrel{\‾}{y})/\mathrm{\Σ}{(x_i-\stackrel{\‾}{x})}^2$

零点： ${\mathrm{\β}}_0=\stackrel{\‾}{y}-{\mathrm{\β}}_1\stackrel{\‾}{x}$

上式中， $\stackrel{\‾}{x}=\left({\mathrm{\Σx}}_i\right)/n,\stackrel{\‾}{y}=\left({\mathrm{\Σy}}_i\right)/n$

用判定系数R²评价水分仪模型的线性拟合情况，判定系数R²计算公式如下：

$R^2=\mathrm{\Σ}{(Y_i-\stackrel{\‾}{y})}^2/\mathrm{\Σ}{(y_i-\stackrel{\‾}{y})}^2$

上式中， $\stackrel{\‾}{y}=\left({\mathrm{\Σy}}_i\right)/n,Y_i={\mathrm{\β}}_0+{\mathrm{\β}}_1{x}_i$

水分仪新斜率k、新零点b计算公式如下：

K＝k₀/β₁

B＝(b₀-β₀)/β₁

上式中，k₀是水分仪内置的初始斜率值，b₀是水分仪内置的初始零点值，β₁是水分仪拟合线的斜率，β₀是水分仪拟合线的零点。

第一步计算，根据水分仪数学模型，编写水分仪拟合线的斜率、零点、判定系数R²计算机自动计算程序；

第二步计算，在已计算出的水分仪拟合线的斜率、零点基础之上，按照水分仪新斜率、新零点计算公式，编写水分仪新斜率、新零点计算机自动计算程序。

把该水分仪新斜率、新零点存入数据库，并在实际工作时由自动传送程序把存入数据库的水分仪新斜率、新零点值自动下传至水分仪。

为实现本发明的另一目的，本发明采用如下技术方案：水分仪参数计算机自动计算系统，所述系统包括：

输入单元，取样20个物料并做烘箱法，记录20个物料的烘箱法实测值和水分仪测量显示值，在输入单元输入20个取样烘箱法实测值和水分仪测量显示值。同时，在输入单元输入水分仪内置的初始斜率和初始零点值。

运算单元，第一步计算，根据水分仪数学模型以及输入的烘箱法实测值、水分仪测量显示值，自动计算出水分仪拟合线的斜率、零点、判定系数R²值。第二步计算，根据水分仪拟合线的斜率值、零点值和水分仪内置初始斜率值、初始零点值，按照水分仪新斜率、新零点计算公式，自动计算水分仪新斜率、新零点值。

输出单元，在输出单元显示水分仪拟合线的斜率、零点、判定系数R²的计算结果值和水分仪新斜率、新零点的计算结果值。系统根据判定系数R^2.的计算结果，判定水分仪模型的线性拟合情况，并在输出单元进行显示。

系统把该水分仪新斜率、新零点存入数据库，并在实际工作时由系统的自动传送程序把存入数据库的水分仪新斜率、新零点值自动下传至水分仪。

本发明的优点是：本发明建立水分仪数学模型，基于数学模型用计算机处理方法代替人工处理，解决了人工处理工作效率低的技术难题，使用计算机高效、准确地自动计算水分仪参数，实现水分仪对物料水分准确测量的目的。

具体实施方式

以下以卷烟企业叶片加料工序为例，对本发明做进一步详细说明。

在叶片加料出口位置，在同一批次生产中随机取样20份物料，在取样同时记录20份物料水分仪测量显示值。

现场取样后，在实验室对20个样品做烘箱法测量，并记录20份物料烘箱法水分实测值。

在输入单元中，输入20个取样物料水分的烘箱法实测值和水分仪测量显示值。同时，在输入单元输入水分仪内置的初始斜率和初始零点值。

运算单元进行运算，第一步计算，把输入单元的20个取样物料烘箱法实测值、水分仪测量显示值作为输入，根据水分仪数学模型计算出水分仪拟合线的斜率、零点、判定系数R²值。第二步计算，把第一步计算出的水分仪拟合线的斜率、零点和水分仪内置初始斜率、零点作为输入，按照水分仪新斜率、新零点的计算公式计算出水分仪新斜率、新零点值。

输出单元，在输出单元显示水分仪拟合线的斜率、零点、判定系数R²值的计算结果和水分仪新斜率、零点值。系统根据判定系数R^2.的计算结果，判定水分仪模型的线性拟合情况，并在输出单元进行显示。

系统把自动计算出的水分仪新斜率、零点值存入数据库。

在实际生产时，系统的自动传送程序就把存入数据库的水分仪新斜率、零点值自动下传至叶片加料水分仪，水分仪就开始工作。

Claims (2)

1.水分仪参数计算机自动计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)水分仪测量特性呈线性，根据一元线性回归模型建立水分仪数学模型，水分仪数学模型是：

y_i＝β₀+β₁x_i+e_i，i＝1，…，n

其中β0是水分仪的零点，β1是水分仪的斜率，e_i是随机误差，x₁是取样物料烘箱法实测值(自变量)，y_i是水分仪测量显示值(因变量)；

(2)根据水分仪数学模型，水分仪拟合线的斜率β₁和零点β₀计算公式如下：

斜率：

零点：

上式中，

(3)用判定系数R²评价水分仪模型的线性拟合情况，判定系数R²计算公式如下：

上式中，

(4)根据水分仪数学模型和烘箱法实测值、水分仪测量显示值，编写水分仪拟合线的斜率、零点、判定系数R²计算机自动计算程序；

(5)水分仪新斜率k、新零点b计算公式如下：

K＝k₀/β₁

B＝(b₀-β₀)/β₁

上式中，k₀是水分仪内置的初始斜率值，b₀是水分仪内置的初始零点值，β₁是水分仪拟合线的斜率，β₀是水分仪拟合线的零点；

在已计算出的水分仪拟合线的斜率、零点基础之上，按照水分仪新斜率、新零点计算公式，编写水分仪新斜率、新零点计算机自动计算程序；

(6)把该水分仪新斜率、新零点存入数据库，并在实际工作时由自动传送程序把存入数据库的水分仪新斜率、新零点值自动下传至水分仪。

2.水分仪参数计算机自动计算的系统，其特征在于，所述系统包括：

输入单元，取样20个物料并做烘箱法，记录20个物料水分的烘箱法实测值和水分仪测量显示值，在输入单元输入20个取样烘箱法实测值和水分仪测量显示值；同时，在输入单元输入水分仪内置的初始斜率和初始零点值；

运算单元，第一步计算，根据水分仪数学模型以及输入的烘箱法实测值、水分仪测量显示值，自动计算出水分仪拟合线的斜率、零点、判定系数R²值；第二步计算，根据水分仪拟合线的斜率值、零点值和水分仪内置初始斜率值、初始零点值，按照水分仪新斜率、新零点计算公式，自动计算水分仪新斜率、新零点值；

输出单元，在输出单元显示水分仪拟合线的斜率、零点的计算结果值和水分仪新斜率、新零点的计算结果值；同时，输出单元显示判定系数R²值，并显示水分仪模型的线性拟合情况；

系统把该水分仪新斜率、新零点存入数据库，并在实际工作时由自动传送程序把存入数据库的水分仪新斜率、新零点值自动下传至水分仪。