CN113970502A - 基于快速烘箱法的烟叶含水率预测模型构建方法 - Google Patents

基于快速烘箱法的烟叶含水率预测模型构建方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113970502A
CN113970502A CN202111407492.2A CN202111407492A CN113970502A CN 113970502 A CN113970502 A CN 113970502A CN 202111407492 A CN202111407492 A CN 202111407492A CN 113970502 A CN113970502 A CN 113970502A
Authority
CN
China
Prior art keywords
drying
moisture content
prediction model
tobacco
tobacco leaf
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN202111407492.2A
Other languages
English (en)
Inventor
刘穗君
刘颖
崔岩
陈建中
沈小燕
武孟玺
李子赫
胡佳成
李春松
纪晓楠
胡冰
李松峰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Jiliang University
China Tobacco Henan Industrial Co Ltd
Original Assignee
China Jiliang University
China Tobacco Henan Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Jiliang University, China Tobacco Henan Industrial Co Ltd filed Critical China Jiliang University
Priority to CN202111407492.2A priority Critical patent/CN113970502A/zh
Publication of CN113970502A publication Critical patent/CN113970502A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N5/00—Analysing materials by weighing, e.g. weighing small particles separated from a gas or liquid
    • G01N5/04—Analysing materials by weighing, e.g. weighing small particles separated from a gas or liquid by removing a component, e.g. by evaporation, and weighing the remainder
    • G01N5/045—Analysing materials by weighing, e.g. weighing small particles separated from a gas or liquid by removing a component, e.g. by evaporation, and weighing the remainder for determining moisture content

Abstract

本发明公开了一种基于快速烘箱法的烟叶含水率预测模型构建方法，将具有相同含水率的烟草样品按照既定烘干标准及预设的快速烘干标准进行水分测定，再通过比对不同烘干方式的测定结果从快速烘干测试参数中确定最佳的烘干时间及烘干温度组合，并以此为准再利用经实测得到的具有不同含水率的样品与最佳的时间温度组合相结合进行烘干测定，根据本次测得的当前含水值与实测含水值的差异，拟合出误差关系曲线，再与当前含水值结合，便构建出基于快速烘干法的含水率预测模型。本发明可以显著提升烟草样品含水率检测速度，使得含水率测量结果更加贴近流水线上的实际情况，有益于对整体烟草的含水率指标进行控制。

Description

基于快速烘箱法的烟叶含水率预测模型构建方法
技术领域
本发明涉及烟草指标检测技术领域，尤其涉及一种基于快速烘箱法的烟叶含水率预测模型构建方法。
背景技术
在卷烟工业的生产流程中，烟草含水率是一项极其重要的指标，对成品烟的口感以及最终质量均有着深远的影响，为此在生产流程中，对每一流程节点的烟草进行含水率检测是十分必要的。在实际生产过程中，卷烟生产厂通常根据国标“2小时100℃烘干法”(即在温度为100℃的烘箱中烘干2小时)进行烟草含水率检测。
国标“2小时100℃烘干法”主要通过烘箱对烟草样品进行烘干，进而根据烘干前后的质量变化判断被测烟草样品的含水率，但是由于在实际应用过程中所需时间过长，而且需要将实验样品转移到其他实验室进行测量，实时性以及便捷性均受到极大的限制。
发明内容
鉴于上述，本发明旨在提供一种基于快速烘箱法的烟叶含水率预测模型构建方法，以解决传统国标烘干法测量烟草样品含水率耗时长的问题。
本发明采用的技术方案如下：
一种基于快速烘箱法的烟叶含水率预测模型构建方法，其中包括：
预先将具有相同含水率的烟草样品划分为N份，且每份质量均等；
结合既定烘干标准，利用烘干法测得其中一份样品的参考含水率；
按照预设的不同的测试烘干温度及不同的测试烘干时间，利用烘干法将N-1份烟草样品进行烘干并测得对应的对照含水率；
将各所述对照含水率分别与所述参考含水率进行比对；
根据比对结果，确定对应的目标烘干温度及目标烘干时间；
基于所述目标烘干温度及所述目标烘干时间，对预先测得的具有不同实测含水率的等质量烟草样品M份进行烘干，并得到对应的当前含水率；
利用所述当前含水率与所述实测含水率的差异，构建烟叶含水率预测模型。
在其中至少一种可能的实现方式中，所述利用所述当前含水率与所述实测含水率的差异，构建烟叶含水率预测模型包括：
分别计算各所述当前含水率与所述实测含水率的差值；
利用所述差值拟合出误差曲线，并得到相应的数学模型；其中，所述数学模型表征所述差值与所述当前含水率之间的关系；
将所述当前含水率与所述数学模型融合，得到所述烟叶含水率预测模型。
在其中至少一种可能的实现方式中，所述烘干法采用下述公式： H＝(m-m0)/m；
其中，m为烘干前质量，m0为烘干后质量，H为参考含水率。
在其中至少一种可能的实现方式中，所述既定烘干标准为烘干时间2 小时，烘干温度100℃。
在其中至少一种可能的实现方式中，所述测试烘干温度均大于100℃，且以既定的温度梯度递增设定。
在其中至少一种可能的实现方式中，所述测试烘干时间均小于2小时，且以既定的时间梯度递增设定。
在其中至少一种可能的实现方式中，所述利用烘干法将N-1份烟草样品进行烘干包括：
N-1份烟草样品中的各份样品，按照不同的测试烘干温度与测试烘干时间的组合进行烘干。
在其中至少一种可能的实现方式中，N大于等于5。
在其中至少一种可能的实现方式中，M大于等于5。
在其中至少一种可能的实现方式中，所述根据比对结果，确定对应的目标烘干温度及目标烘干时间包括：
将与所述参考含水率差异最小的所述对照含水率作为目标含水率；
将对应所述目标含水率的测试烘干温度以及测试烘干时间，作为所述目标烘干温度及所述目标烘干时间。
本发明的主要设计构思在于，通过将具有相同含水率的烟草样品按照既定烘干标准及预设的快速烘干标准，也即是按不同测试烘干时间及烘干温度分别进行水分测定，再通过比对不同烘干方式的测定结果从快速烘干测试参数中确定最佳的烘干时间及烘干温度组合，并以此为准再利用经实测得到的具有不同含水率的样品与最佳的时间温度组合相结合进行烘干测定，根据本次测得的当前含水值与实测含水值的差异，拟合出误差关系曲线，最后再与当前含水值结合便可以构建出基于快速烘干法的含水率预测模型。本发明可以显著提升烟草样品含水率检测速度，并连带改善检测便利性，由于在实际生产过程中，烟草自身的含水率会随着环境中的水分等因素随时发生变化，加快检测速度使得含水率测量结果更加贴近流水线上的实际情况，有益于对整体烟草的含水率指标控制。
附图说明
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步描述，其中：
图1为本发明实施例提供的基于快速烘箱法的烟叶含水率预测模型构建方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的基于快速烘干法的含水率误差拟合曲线的示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本发明提出了一种基于快速烘箱法的烟叶含水率预测模型构建方法的实施例，具体来说，如图1所示，其中包括：
步骤S1、预先将具有相同含水率的烟草样品划分为N份，且每份质量均等；
步骤S2、结合既定烘干标准，利用烘干法测得其中一份样品的参考含水率；
步骤S3、按照预设的不同的测试烘干温度及不同的测试烘干时间，利用烘干法将N-1份烟草样品进行烘干并测得对应的对照含水率；
步骤S4、将各所述对照含水率分别与所述参考含水率进行比对；
步骤S5、根据比对结果，确定对应的目标烘干温度及目标烘干时间；
步骤S6、基于所述目标烘干温度及所述目标烘干时间，对预先测得的具有不同实测含水率的等质量烟草样品M份进行烘干，并得到对应的当前含水率；
步骤S7、利用所述当前含水率与所述实测含水率的差异，构建烟叶含水率预测模型。
进一步地，所述利用所述当前含水率与所述实测含水率的差异，构建烟叶含水率预测模型包括：
分别计算各所述当前含水率与所述实测含水率的差值；
利用所述差值拟合出误差曲线，并得到相应的数学模型；其中，所述数学模型表征所述差值与所述当前含水率之间的关系；
将所述当前含水率与所述数学模型融合，得到所述烟叶含水率预测模型。
进一步地，所述烘干法采用下述公式：
Figure BDA0003373273390000041
其中，m为烘干前质量，m0为烘干后质量，H为参考含水率。
进一步地，所述既定烘干标准为烘干时间2小时，烘干温度100℃。
进一步地，所述测试烘干温度均大于100℃，且以既定的温度梯度递增设定。
进一步地，所述测试烘干时间均小于2小时，且以既定的时间梯度递增设定。
进一步地，所述利用烘干法将N-1份烟草样品进行烘干包括：N-1份烟草样品中的各份样品，具有不同的测试烘干温度与测试烘干时间的组合。
进一步地，N大于等于5。
进一步地，M大于等于5。
进一步地，所述根据比对结果，确定对应的目标烘干温度及目标烘干时间包括：
将与所述参考含水率差异最小的所述对照含水率作为目标含水率；
将对应所述目标含水率的测试烘干温度以及测试烘干时间，作为所述目标烘干温度及所述目标烘干时间。
在实际操作中，在实际操作中，将相同含水率的烟草样品分成等质量的N份，每份质量为m克，将一份置于烘箱中使用国标“2小时100℃烘干法”进行烘干。举例来说，将处于相同含水状态下的烟草样品分为16份，每份15克，并将其中一份置于100℃的烘箱中烘干两小时，将烘干之后的烟草样品质量进行称量并计算相应含水率，得到如下表1数据：
表1标准烘干法烘干结果
Figure BDA0003373273390000051
另外N-1份则分别进行不同测试烘干时间与不同测试烘干温度的烘干操作，具体可见如下表2：
表2基于快速烘干法烘干实验项
Figure BDA0003373273390000052
举例来说；至少设置三种不同烘箱温度T1、T2、T3的烘箱中(温度间隔应大于10℃)，烘干时间从t1(t1处于30分钟至40分钟之间)分钟起，间隔时间为Δt(Δt应处于5分钟至10分钟之间)依次递增。结合前例，将其余15 份每份15克的烟草样品分别进行烘干处理，具体测试烘干时间、测试烘干温度以及烘干之后的烟草质量变化如表3所示：
表3快速烘干法烘干之后质量
Figure BDA0003373273390000061
将经过烘干处理过得烟草样品通过高精度电子天平进行称量，根据烘干前后质量变化得到相应的含水率，结合前例，相应含水率如表4所示：
表4各实验项含水率计算
Figure BDA0003373273390000062
再基于表1数据进行逐个比对，便可以从N-1测试结果中确定最佳的烘干温度h与烘干时间t，也即是目标烘干温度及目标烘干时间。结合前例，可见，在40分钟时间通过130℃进行烘干的测试结果最为接近根据国标“2 小时100℃烘干法”的含水率测量结果。
然后，准备M份(优选M大于5)具有相同质量、不同含水率(预先经既定标准烘干法获得实测含水率)的烟草样品，将每份样品置于烘箱中以 h℃环境中烘干时间为t，并测得各份样品的当前含水率，由此，便可以确定出基于h温度与t烘干时间的当前含水率与实测含水率的差值。举例来说，称量由2小时100℃国标烘干确定的含水率为0％、10％、20％、30％、 40％以及50％各15克的烟草样品，置于130℃的烘箱中烘干40分钟，得到表5数据：
表5各烟草样品含水率测量误差
Figure BDA0003373273390000063
Figure BDA0003373273390000071
利用差值进行非线性拟合，在实际操作中，可将上述表格数据绘制成散点图，并拟合得到图2所示的误差曲线(表征当前含水与标准含水的差异规律)，并得到误差曲线的数学表达：
Y＝0.4872*0.9624.68-X+1.5128
其中：X为基于快速烘干法(也即是基于测试确定出的最佳温度和时间，例如130℃、40分钟)测得的烟草样品含水率(当前含水率)，Y为快速烘干法与标准烘干法(100℃、2小时)的含水率测量结果差值。
最后，在上式基础上，再加入基于快速烘干法测得的当前含水率，便可以构建出基于快速烘干法的烟草样品含水率预测模型：
Z＝0.4872*0.9624.68-X+1.5128+X
其中：X为基于快速烘干法测得的当前含水率，Z为基于快速烘干法得到的最终的含水率结果。
综上所述，本发明的主要设计构思在于，通过将具有相同含水率的烟草样品按照既定烘干标准及预设的快速烘干标准，也即是按不同测试烘干时间及烘干温度分别进行水分测定，再通过比对不同烘干方式的测定结果从快速烘干测试参数中确定最佳的烘干时间及烘干温度组合，并以此为准再利用经实测得到的具有不同含水率的样品与最佳的时间温度组合相结合进行烘干测定，根据本次测得的当前含水值与实测含水值的差异，拟合出误差关系曲线，最后再与当前含水值结合便可以构建出基于快速烘干法的含水率预测模型。本发明可以显著提升烟草样品含水率检测速度，并连带改善检测便利性，由于在实际生产过程中，烟草自身的含水率会随着环境中的水分等因素随时发生变化，加快检测速度使得含水率测量结果更加贴近流水线上的实际情况，有益于对整体烟草的含水率指标控制。
本发明实施例中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示单独存在A、同时存在A和B、单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项”及其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项或复数项的任意组合。例如，a，b和c中的至少一项可以表示：a，b，c，a和b，a和c，b和c或a和b和c，其中a， b，c可以是单个，也可以是多个。
以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，但以上仅为本发明的较佳实施例，需要言明的是，上述实施例及其优选方式所涉及的技术特征，本领域技术人员可以在不脱离、不改变本发明的设计思路以及技术效果的前提下，合理地组合搭配成多种等效方案；因此，本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于快速烘箱法的烟叶含水率预测模型构建方法，其特征在于，包括：
预先将具有相同含水率的烟草样品划分为N份，且每份质量均等；
结合既定烘干标准，利用烘干法测得其中一份样品的参考含水率；
按照预设的不同的测试烘干温度及不同的测试烘干时间，利用烘干法将N-1份烟草样品进行烘干并测得对应的对照含水率；
将各所述对照含水率分别与所述参考含水率进行比对；
根据比对结果，确定对应的目标烘干温度及目标烘干时间；
基于所述目标烘干温度及所述目标烘干时间，对预先测得的具有不同实测含水率的等质量烟草样品M份进行烘干，并得到对应的当前含水率；
利用所述当前含水率与所述实测含水率的差异，构建烟叶含水率预测模型。
2.根据权利要求1所述的基于快速烘箱法的烟叶含水率预测模型构建方法，其特征在于，所述利用所述当前含水率与所述实测含水率的差异，构建烟叶含水率预测模型包括：
分别计算各所述当前含水率与所述实测含水率的差值；
利用所述差值拟合出误差曲线，并得到相应的数学模型；其中，所述数学模型表征所述差值与所述当前含水率之间的关系；
将所述当前含水率与所述数学模型融合，得到所述烟叶含水率预测模型。
3.根据权利要求1所述的基于快速烘箱法的烟叶含水率预测模型构建方法，其特征在于，所述烘干法采用下述公式：H＝(m-m0)/m；
其中，m为烘干前质量，m0为烘干后质量，H为参考含水率。
4.根据权利要求1所述的基于快速烘箱法的烟叶含水率预测模型构建方法，其特征在于，所述既定烘干标准为烘干时间2小时，烘干温度100℃。
5.根据权利要求4所述的基于快速烘箱法的烟叶含水率预测模型构建方法，其特征在于，所述测试烘干温度均大于100℃，且以既定的温度梯度递增设定。
6.根据权利要求4所述的基于快速烘箱法的烟叶含水率预测模型构建方法，其特征在于，所述测试烘干时间均小于2小时，且以既定的时间梯度递增设定。
7.根据权利要求1所述的基于快速烘箱法的烟叶含水率预测模型构建方法，其特征在于，所述利用烘干法将N-1份烟草样品进行烘干包括：
N-1份烟草样品中的各份样品，按照不同的测试烘干温度与测试烘干时间的组合进行烘干。
8.根据权利要求1所述的基于快速烘箱法的烟叶含水率预测模型构建方法，其特征在于，N大于等于5。
9.根据权利要求1所述的基于快速烘箱法的烟叶含水率预测模型构建方法，其特征在于，M大于等于5。
10.根据权利要求1～9任一项所述的基于快速烘箱法的烟叶含水率预测模型构建方法，其特征在于，所述根据比对结果，确定对应的目标烘干温度及目标烘干时间包括：
将与所述参考含水率差异最小的所述对照含水率作为目标含水率；
将对应所述目标含水率的测试烘干温度以及测试烘干时间，作为所述目标烘干温度及所述目标烘干时间。
CN202111407492.2A 2021-11-24 2021-11-24 基于快速烘箱法的烟叶含水率预测模型构建方法 Withdrawn CN113970502A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111407492.2A CN113970502A (zh) 2021-11-24 2021-11-24 基于快速烘箱法的烟叶含水率预测模型构建方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111407492.2A CN113970502A (zh) 2021-11-24 2021-11-24 基于快速烘箱法的烟叶含水率预测模型构建方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113970502A true CN113970502A (zh) 2022-01-25

Family

ID=79590243

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111407492.2A Withdrawn CN113970502A (zh) 2021-11-24 2021-11-24 基于快速烘箱法的烟叶含水率预测模型构建方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113970502A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117647093A (zh) * 2024-01-30 2024-03-05 安徽农业大学 面向茶叶烘干过程的含水率智能控制方法与设备

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117647093A (zh) * 2024-01-30 2024-03-05 安徽农业大学 面向茶叶烘干过程的含水率智能控制方法与设备
CN117647093B (zh) * 2024-01-30 2024-04-16 安徽农业大学 面向茶叶烘干过程的含水率智能控制方法与设备

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108645427A (zh) 基于样条插值迭代修正的激光惯组系统级温度补偿方法
CN108732127B (zh) 一种检测烟丝中各组分掺配比例的方法
CN110736769B (zh) 一种气体报警器的自动化标定装置和方法
CN103776720B (zh) 一种烟用原料保润性能的评价方法
CN105388168B (zh) 一种卷烟设备检测工艺的验证方法
CN113970502A (zh) 基于快速烘箱法的烟叶含水率预测模型构建方法
CN111567857A (zh) Passim卷烟机的烟支重量控制方法
CN112229757A (zh) 卷烟与滤棒压降的快速符合性评价方法
CN105628646B (zh) 一种卷烟在线焦油预测及预警方法
CN102342582A (zh) 扫描检测头检测精度的校验方法与系统、计算处理装置
CN111289444B (zh) 一种基于色差法测定配方烟丝中梗丝含量的方法
CN112985556A (zh) 一种烟支重量的检测方法、检测控制器及检测系统
CN111983200A (zh) 一种早期龄混凝土强度确定方法
JPH063264A (ja) 近赤外分析法における検量線の作成方法
CN114459523B (zh) 一种在线质量检测仪器的标定预警方法
CN102095668A (zh) 乳胶漆粘度检测方法以及温-粘修正系数的测量方法
CN114441469A (zh) 水分仪的校准方法、装置和计算机设备
CN110973686B (zh) 一种制丝过程水分精准控制模型的建立方法
CN108872127A (zh) 一种基于红外差谱技术的纳米纤维素薄膜含水率测量方法
CN108827750B (zh) 一种同位素稀释定量检测方法
CN114199814B (zh) 一种基于回归系数的近红外定量分析模型更新方法
CN113137988B (zh) 一种烟草专用恒流孔的流量检测方法
CN108871999B (zh) 一种烟梗尺寸对浸梗时间优化的预测试验方法
CN108226082A (zh) 一种水分仪阻尼响应时间的校准方法
CN114493311A (zh) 一种烟支空头废品率的自动调控方法及装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20220125