CN106126952A - 非标准大气压下烟叶含水率测定值的修正方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种非标准大气压下烟叶含水率测定值的修正方法，属于烟叶加工技术领域，具体按照以下步骤进行：步骤一，采用烟草行业标准YC/T 31‑1996，在非标准大气压下测定烟叶含水率W0，同时用大气压仪记录测定过程中的大气压P；步骤二，将非标准大气压下测定的烟叶含水率W0、测定过程中的大气压力P和标准大气压P0带入非标准大气压下烟叶含水率的修正方程，得到非标准大气压下修正后的烟叶含水率。本发明解决了现有技术中，非标准大气压力下烟叶含水率测定结果不准确，进而对复烤企业造成经济损失的问题。

Description

非标准大气压下烟叶含水率测定值的修正方法
技术领域
本发明属于烟叶加工技术领域，涉及一种非标准大气压下烟叶含水率测定值的修正方法。
背景技术
复烤企业在打叶复烤中，含水率(又称含水量)是衡量烟叶复烤质量的一项重要指标，含水率过高，烟叶在较长贮存期间易发生过度醇化甚至霉变，使产品内在质量和可用性降低；反之，若含水率偏低，则会增加烟叶的造碎，增加卷烟生产的消耗。重要的是，含水率测定的准确度直接影响复烤公司的经济效益。目前，行业内烟叶含水率的检测主要采用烘箱法、气相色谱法、快速水分测定法等。气相色谱法虽然检测准确性较高，但是由于设备昂贵，分析费用高，操作复杂和耗费时间长，复烤企业很少使用此种方法。烘箱法由于设备简单，操作方便而被复烤企业广泛使用。但烘箱法的缺点是受大气压力变化，而影响检测的准确性。
我国复烤企业有不少都处于高海拔地区，大气压力往往低于国内大部分实验室的平均水平，高海拔测定的烟叶含水率往往高于低海拔地区测定值，因此在测定条件一致的情况下，高海拔地区复烤企业由于含水率测定偏高可能会对其造成一定的经济损失。
发明内容
为实现上述目的，本发明提供一种非标准大气压下烟叶含水率测定值的修正方法，修正高海拔地区烟叶含水率的测试结果，最大程度地客观、真实反映复烤企业打叶复烤烟叶的含水率的测定值，建立了非标准大气压下烟叶含水率的修正方程；解决了现有技术中，非标准大气压力下烟叶含水率测定结果不准确，进而对复烤企业造成经济损失的问题。
本发明所采用的技术方案是，一种非标准大气压下烟叶含水率测定值的修正方法，其特征在于，具体按照以下步骤进行：
步骤一，采用烟草行业标准YC/T 31-1996，在非标准大气压下测定烟叶含水率W0，同时用大气压仪记录测定过程中的大气压P；
步骤二，将非标准大气压下测定的烟叶含水率W0、测定过程中的大气压力P和标准大气压P0带入下式：
W＝-61.5963W0P3/P0 3+166.1993W0P2/P0 2-148.9271W0P/P0+45.2959W0-0.1965
得到烟叶含水率相对于标准大气压的修正值W，即得到非标准大气压下修正后的烟叶含水率。
本发明的有益效果是，本发明研究探讨大气压力对烟叶含水率的影响，建立非标准大气压下烟叶含水率的修正方程，对测定值进行修正，最大程度地客观、真实、准确反映了地处高海拔的复烤企业烟叶含水率的测定结果，同时提高实验比对结果的可比性，降低了企业的经济损失。
按照行业标准YC/T 31-1996测定烟叶含水率时，温度严格设定为100℃(这是针对标准大气压下水分沸点为100℃而设定的)，对于非标准大气压，往往不到100℃水分就已经沸腾，此时仍设定为100℃就相当与标准大气压下超过100℃的温度，因此，在相同时间内测试的烟叶含水率往往要偏高，为了准确反映高海拔地区烟叶水分的测试值，就应该对其进行修正。本发明通过在不同海拔地区(大气压力呈梯度变化)测试同一烟叶水分含水率，根据测试值与大气压力之间的关系建立了非标大气压下烟叶含水率的修正方程，只要记录实验时大气压力值与烟叶含水率测试值就可根据修正方程修正到标准大气压下测定的烟叶含水率值。经实验验证，该修正方程准确可靠、易操作、实用性较高，不仅能提高不同海拔地区的实验室测试烟叶含水率的准确性，重要的是能减少高海拔地区复烤企业因测试烟叶含水率偏高而造成企业的经济损失。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
原理：水的沸点受大气压力影响，不同大气压下其沸点不一样，以标准大气压沸点为100℃，则随着大气压下降，水的沸点也随着下降，若以相同温度(100℃)同等条件下进行烟叶含水率测定，则非标准大气压下测出的含水率要高于标准条件下测定的含水率，即烟叶含水率测定值与大气压力成线性关系，因此通过实验的方式，在成梯度的非标准大气压下和标准大气压下分别测定相同烟叶样品的含水率值，利用测定的烟叶样品的含水率值及对应的大气压力值，借助数学统计工具建立非标准大气压下相对标准大气压烟叶水分测定值的修正方程；
修正方程推导过程：
在不同海拔高度的实验室测定相同样品的烟叶含水率值与测试时实验室的大气压力值进行线性拟合，最优化的结果为三重多项式，决定系数R2在0.6427～0.9740之间，显著性达到极显著水平，令标准大气压下烟叶含水率测定值与标准大气压的线性关系，如式(1)：
Y0＝m1P0 3+m2P0 2+m3P0+C (1)
式中，Y0代表标准大气压下测定烟叶的含水率值，P0代表标准大气压，m1，m2，m3分别代表各项系数，C为常数项；
非标准大气压下烟叶含水率测定值与大气压的线性关系，如式(2)：
Y＝m1P3+m2P2+m3P+C (2)
式中，Y代表非标准大气压下测定烟叶的含水率值，P代表测试时实验室的大气压，m1，m2，m3分别代表各项系数，C为常数项；
对式(1)和式(2)进行拟合，得到非标准大气压下相对于标准大气压下相同样品烟叶含水率测定值的数学模型，如式(3)：
W＝W0(M1P3/P0 3+M2P2/P0 2+M3P/P0+C0 (3)
式中，W代表烟叶含水率相对于标准大气压的修正值；W0代表非标准大气压下测定的烟叶含水率；M1，M2，M3分别代表各项新系数；C0为常量因子；
根据式(3)W＝W0(M1P3/P0 3+M2P2/P0 2+M3P/P0+C0得到式(4)
W＝M1W0P3/P0 3+M2W0P2/P0 2+M3W0P/P0+C0W0 (4)
式中，C0为常量因子，设自变量X1＝W0P3/P0 3；X2＝W0P2/P0 2；X3＝W0P/P0；X4＝W0；因变量为Y＝W。利用LINEST函数寻找自变量X1，X2，X3，X4与Y的回归关系，如式(5)：
Y＝M1X1+M2X2+M3X3+M4X4+b (5)
用LINEST函数回归得到的结果，见表1，则系数M1＝-61.5963、M2＝166.1993、M3＝-148.9271、M4＝45.2959、b＝-0.1965，代入式(5)得到式(6)：
Y＝-61.5963X1+166.1993X2-148.9271X3+45.2959X4-0.1965 (6)
表1 LINEST回归结果
M4 M3 M2 M1 C0
45.295889 -148.9271 166.1993 -61.5963 -0.19651566
30.082073 100.4741 111.717 41.351086 0.130672434
0.9954176 0.1963094 / / /
3149.766 58 / / /
485.53511 2.2351689 / / /
将X1＝W0P3/P0 3；X2＝W0P2/P0 2；X3＝W0P/P0；X4＝W0；Y＝W带入式(6)得到非标准大气压下烟叶含水率测定值的修正方程，式(7)：
W＝-61.5963W0P3/Ｐ0 3+166.1993W0P2/P0 2-148.9271W0P/P0+45.2959W0-0.1965 (7)
式中：P代表测定过程中的大气压，单位：kPa；W0代表非标准大气压下测定的烟叶含水率(质量分数)；W代表烟叶含水率相对于标准大气压的修正值；P0代表标准大气压，单位：kPa；
本发明烟叶含水率测定值的修正方法，具体按照以下步骤进行：
步骤一，采用烟草行业标准YC/T 31-1996，在非标准大气压下测定烟叶含水率W0，同时用大气压仪记录测定过程中的大气压P。
步骤二，将非标准大气压下测定的烟叶含水率W0、测定过程中的大气压P和标准大气压P0带入式(7)，得到该烟叶含水率相对于标准大气压的修正值W，即得到非标准大气压下修正后的烟叶含水率。
对修正后烟叶含水率进行验证：
在非标准大气压下的1#～7#实验室，对应的大气压见表2，分别测定A～I号样品的烟叶含水率，将测定的烟叶含水率代入式(7)，得到烟叶含水率相对于标准大气压的修正值，如表3所示，在标准大气压下，测定A～I号样品的烟叶含水率依次为：12.8551％、16.9032％、10.3420％、16.2878％、17.4026％、12.6156％、13.0199％、17.8980％、10.5273％，分别与对应修正值进行比较，得到相对偏差，见表3。
由表3可知，最小偏差-0.72％，最大偏差3.84％，即采用本发明的方法得到的非标准大气压下烟叶含水率相对于标准大气压的修正值与标准大气压下烟叶含水率的实验测定值相吻合，因此采用本发明的方法得到的非标准大气压下烟叶含水率相对于标准大气压的修正值能够准确反映烟叶的含水率。
表2非标准大气压下测试点对应大气压力值
表3烟叶样品含水率在非标准大气压下修正值与标准大气压下测定值的相对偏差
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (1)

1.一种非标准大气压下烟叶含水率测定值的修正方法，其特征在于，具体按照以下步骤进行：
步骤一，采用烟草行业标准YC/T 31-1996，在非标准大气压下测定烟叶含水率W0，同时用大气压仪记录测定过程中的大气压P；
步骤二，将非标准大气压下测定的烟叶含水率W0、测定过程中的大气压力P和标准大气压P0带入式(1)：
W＝-61.5963W0P3/P0 3+166.1993W0P2/P0 2-148.9271W0P/P0+45.2959W0-0.1965 (1)
得到烟叶含水率相对于标准大气压的修正值W，即得到非标准大气压下修正后的烟叶含水率。
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