CN114794517A - 一种烟片复烤干燥水分分段检测设备及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种烟片复烤干燥水分分段检测设备及控制方法，包括至少三个干燥水分检测区，各个干燥水分检测区内的隧道同轴连通开设形成物料干燥隧道，物料干燥隧道内安装有输送装置，各个干燥水分检测区内均安装有在线水分检测仪，在线水分检测仪设置在输送装置上方，在线水分检测仪信号连接有水分控制系统，水分控制系统位于干燥水分分段检测设备本体的外侧，水分控制系统用于控制和实时监测各个在线水分检测仪的运行状态。本发明提供了一种采用水分分段在线直接检测的方式，实现各个干燥水分检测区对物料干燥水分的细化控制，达到物料经多个分区干燥后水分可稳定达到目标水分的要求，实现对各干燥区物料水分分区独立闭环控制。

Description

一种烟片复烤干燥水分分段检测设备及控制方法

技术领域

本发明涉及一种隧道式多分区散装物料干燥设备及其控制方法，具体的是涉及一种烟片复烤干燥水分分段检测设备及控制方法，属于烟草复烤技术领域。

背景技术

随着国内精细化打叶复烤工艺及设备的不断发展，为了提高烟叶的品质，打叶复烤企业对干燥后的烟片水分稳定性和一致性越来越重视。目前现有烟片复烤工艺及设备采用3到6个分区对烟片进行复烤干燥加工，每个干燥分区长度4-8m，输送网带承载物料的输送速度6-12m/min，水分检测仪只设置在最后一个干燥分区后，检测烟片经多个分区干燥后的最终水分，由人工根据最终水分调节某个(或某几个)干燥分区，以达到调节控制干燥后水分的目的。目前技术对烟片复烤设备的物料干燥水分检测滞后时间长，不能真实反映每个干燥段内物料水分的变化及实际状态，缺乏明确的调节控制指导依据。在不能实现闭环自动控制的条件下，依靠人工经验对干燥后水分进行调节控制，对改善烟片干燥水分有一定效果，但是难于达到干燥水分稳定性及一致性的要求。烟片复烤设备在使用时，由于生产过程依据最后一个干燥分区后的水分检测仪对物料水分的最终检测结果，对干燥分区进行控制调节，导致水分调节控制滞后时间长，调节控制困难等问题，不能实现散状物料干燥隧道内各干燥区物料水分分区独立闭环控制。在出现上游进料的烟片水分和流量不均匀、烟片等级组配混合不均、外围因素变化等非稳态因素影响时，复烤干燥过程中会引起烟片干燥水分的波动大。生产过程中，在水分检测仪检测到物料水分超标时，处于水分检测仪之前干燥隧道内的物料状态及水分未知，不能及时给操作人员提供明确的调控指导依据，需依靠人工经验判断选择一种控制调节方式。当人工经验判断与实际状况吻合，则物料干燥水分超标的问题能得到及时校正，如果人工经验判断与实际状况不吻合，往往出现调节不到位、过度调节以及反向调节等问题，导致物料干燥水分超标的问题不能得到及时校正，干燥后的物料水分不稳定，水分一致性差，产品质量达不到要求。这是所有烟叶复烤企业共同面临的、急需解决的难题。

经检索，中国专利CN201420380369.5授权的名称为“一种烟片复烤设备”的专利公布了通过将对干燥区进行细化分区，不同区采用不同的温度进行控制，使温度控制更加精确，更有利于对烟片水分的调整的优点。但是该专利技术的细化分区温度控制依据不是对干燥物料水分的在线直接检测，因而不能实现散状物料干燥隧道内各干燥区物料水分分区独立闭环控制。中国专利CN201810321427.X授权的名称为“烟片复烤机回潮区温湿度控制方法及其系统”的专利公布了通过将回潮区由进料口到出料口方向分为三个区；获取偏差和偏差变化率；获取偏差变化率极限值，采用模糊PID控制方法分区控制，根据偏差变化率极限值分成3个控制范围；获取实时偏差变化率ec，采用分区智能PID控制算法，调整各区温湿度。但是该专利技术的细化分区温湿度控制依据不是对物料水分的在线直接检测，因而不能实现散状物料干燥隧道内各干燥区物料水分分区独立闭环控制。中国专利CN201610932565.2授权的名称为“检测与脱水一体化的闭环干燥系统及方法”的专利公布了系统在多光谱可视化检测水分含量分布的基础上，采用分级电热风干燥不同水分含量区域，有利于提高干燥均匀度，提高了批量干燥时所用产品的共同达标率。但是该专利技术是提高分级电热风干燥不同水分含量区域的干燥均匀度和批量干燥时所用产品的共同达标率。但是该专利技术的多光谱可视化检测水分含量分布技术不是对散状物料干燥隧道内的物料水分的在线直接检测，因而不能实现散状物料干燥隧道内各干燥区物料水分分区独立闭环控制，也不能实现各干燥区对物料干燥水分的分段量化，并进行分段细化控制。中国专利CN201811115984.2公开的名称为“一种分段式干燥中的水分分析方法”的专利公布了将待干燥物料在不同干燥条件下进行恒温恒速式干燥时的干燥时间及其的物料水分比，与多个干燥动力学模型进行拟合计算，从而确定出最佳干燥动力学模型；将所述不同干燥条件与所述最佳干燥动力学模型中干燥常数进行拟合计算，从而确定出所述干燥条件与所述干燥常数之间的函数方程；选择干燥阶段数及每个干燥阶段的干燥时间和干燥条件，然后代入所述最佳干燥动力学模型和所述干燥常数方程，从而得出该待干燥物料在该分段式干燥中的水分变化情况。但是该专利技术的待干燥物料在该分段式干燥中的水分变化情况不是对干燥物料进行在线水分检测，因而不能实现散状物料干燥隧道内各干燥区物料水分分区独立闭环控制。

因此，需研制一种操作简便，方便控制的烟片复烤干燥水分分段检测及控制设备是解决上述技术问题的关键所在。

发明内容

针对上述背景技术中存在的诸多缺陷与不足，本发明对此进行了改进和创新，目的在于提供一种采用水分分段在线直接检测的方式，实现各干燥水分检测区对物料干燥水分的分段量化，并进行分段细化控制，达到物料经多个分区干燥后水分可稳定达到目标水分的要求，实现散状物料干燥隧道内各干燥区物料水分分区独立闭环控制，解决烟片复烤干燥水分不稳定以及一致性差的问题，提高物料干燥水分合格率，有利于提升产品质量，避免干燥后物料水分不合格返工造成的损失。

为解决上述问题并达到上述的发明目的，本发明一种烟片复烤干燥水分分段检测设备及控制方法是通过采用下列的设计结构以及采用下列的技术方案来实现的：

作为本发明一种烟片复烤干燥水分分段检测设备的改进，包括至少三个散状物料干燥区(1)，各个散状物料干燥区(1)内的隧道(11)串联贯通形成物料干燥隧道(2)，物料干燥隧道(2)内安装有输送装置(3)，各个散状物料干燥区(1)内均安装有在线水分检测仪(12)，在线水分检测仪(12)设置在输送装置(3)上方，在线水分检测仪(12)信号连接有水分控制系统(4)，水分控制系统(4)位于干燥水分分段检测设备本体的外侧，水分控制系统(4)用于控制和实时监测各个在线水分检测仪(12)的运行状态。

作为本发明上述的改进，所述散状物料干燥区(1)包括隧道(11)、在线水分检测仪(12)和热风加热干燥装置(13)，隧道(11)的尾端设置有隔板(14)，在线水分检测仪(12)外围设有水分检测仪保护装置(15)，热风加热干燥装置(13)位于隧道(11)一侧，其中，每个散状物料干燥区(1)至少安装一套在线水分检测仪(12)。

作为本发明上述的进一步改进，所述散状物料干燥区(1)尾部隧道(11)上方设置有在线水分检测仪(12)；所述隔板(14)设置于相邻的两个散状物料干燥区(1)之间；所述水分检测仪保护装置(15)内嵌在物料干燥隧道(2)内，位于相对应的隧道(11)上方并靠近隔板(14)。

作为本发明上述的更进一步改进，所述热风加热干燥装置(13)包括用于热量输入控制热风温度的热风加热温度控制器(131)；用于热风加热的加热器(132)；用于牵引空气流动的送风风机(133)；用于隧道(11)内空气回流汇聚的进风口(134)；用于向隧道(11)内送风的出风口(135)；其中，沿气流流向，进风口(134)、热风加热器(132)、送风风机(133)和出风口(135)依序排列设置，热风加热温度控制器(131)控制热风加热器(132)输入热量，进而控制气流温度。

作为本发明上述的又进一步改进，所述水分检测仪保护装置(15)包括水分检测仪保护外罩(151)，水分检测仪保护外罩(151)内设置有风冷装置(152)和可调安装架(153)，其中，水分检测仪保护外罩(151)壁板内部设置隔热棉，可调安装架(153)上用于安装在线水分检测仪(12)。

作为本发明上述的再进一步改进，所述水分控制系统(4)用于数据输入、分析处理和控制指令输出，分别对相应在线水分检测仪(12)输入的数据进行分析处理，形成控制策略，发出指令分别控制各个散状物料干燥区(1)的热风加热干燥装置(13)各参数，实现物料干燥隧道(2)内各干燥区物料水分分区独立闭环控制。

作为本发明上述的再更进一步改进，其特征在于，包括以下步骤：

所述散状物料干燥区(1)包括左侧进风、右侧进风、上方进风、下方进风以及多种进风方式的组合或是混搭。

作为本发明上述的又再更进一步改进，所述在线水分检测仪(12)包括非接触式在线水分检测仪和接触式在线水分检测仪。

一种烟片复烤干燥水分分段检测设备控制方法，包括以下步骤：

步骤S1.散装物料由烟片喂料输送到输送装置(3)上，沿物料干燥隧道(2)依次通过串联贯通的各个散状物料干燥区(1)；

步骤S2.第一散状物料干燥区的在线水分仪(12)检测到输送装置(3)上方的物料水分，并将检测数据输入到水分控制系统(4)；

步骤S3.第二散状物料干燥区的在线水分仪(12)检测到从第一散状物料干燥区(1)输出的物料水分，并将检测数据输入到水分控制系统(4)；

步骤S4.水分控制系统(4)对S2和S3输入的水分值与设备预期设定的水分值进行分析比较及处理，形成控制策略，并输出控制指令；

步骤S5.控制指令命令热风加热温度控制器(131)控制第一散状物料干燥区(1)的热风加热干燥装置(13)各参数，实现物料干燥隧道(2)内各物料水分独立闭环控制；

步骤S6.按S2～S5依次类推，分别控制第二、三散状物料干燥区(1)的热风加热干燥装置(13)各参数，实现物料干燥隧道(2)内各干燥区物料水分分区独立闭环控制。

本发明与现有技术相比所产生的有益效果是：

1、本发明在烟片复烤干燥段的每个干燥分区尾部物料上方设置在线水分检测仪，能实时检测经该干燥分区干燥后的烟片物料水分值，反馈控制该干燥分区的干燥能力，实现各干燥区水分分区独立闭环控制；同时能及时给操作人员以及水分控制系统提供明确的调控指导依据，选择恰当的控制调节方式，避免出现调节不到位、过度调节以及反向调节等问题；

2、本发明在整个烟片复烤干燥过程中，对每个干燥区的物料干燥水分进行分段量化，实现每个干燥区物料水分的分段细化控制，达到烟片复烤干燥水分的稳定控制，保证水分一致性；

3、本发明采用水分分段在线直接检测的方式，实现各干燥区对物料干燥水分的分段量化，并进行分段细化控制，达到物料经多个分区干燥后水分可稳定达到目标水分的要求，实现散状物料干燥隧道内各干燥区物料水分分区独立闭环控制，解决烟片复烤干燥水分不稳定以及一致性差的问题，提高物料干燥水分合格率，有利于提升产品质量，避免干燥后物料水分不合格返工造成的损失。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明散状物料干燥区(1)的整体结构示意图；

图3是本发明散状物料干燥区(1)的平面示意图；

图4是本发明散状物料干燥区(1)的截面示意图；

图5是本发明的控制流程示意图；

其中，图中标号：1—散状物料干燥区，11—隧道，12—在线水分检测仪，13—热风加热干燥装置，14—隔板，15—水分检测仪保护装置，131—热风加热温度控制器，132—加热器，133—送风风机，134—进风口，135—出风口，151—水分检测仪保护外罩，152—风冷装置，153—可调安装架；

2—物料干燥隧道；

3—输送装置；

4—水分控制系统。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创造特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合附图以及具体实施方式对本发明的技术方案作更进一步详细的说明，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如说明书附图所示，一种烟片复烤干燥水分分段检测设备，包括至少三个散状物料干燥区1，各个散状物料干燥区1内的隧道11串联贯通形成物料干燥隧道2，物料干燥隧道2内安装有输送装置3，各个散状物料干燥区1内均安装有在线水分检测仪12，在线水分检测仪12设置在输送装置3上方，在线水分检测仪12信号连接有水分控制系统4，水分控制系统4位于干燥水分分段检测设备本体的外侧，水分控制系统4用于控制和实时监测各个在线水分检测仪12的运行状态。

进一步的，所述散状物料干燥区1包括隧道11、在线水分检测仪12和热风加热干燥装置13，隧道11的尾端设置有隔板14，在线水分检测仪12外围设有水分检测仪保护装置15，热风加热干燥装置13位于隧道11一侧，其中，每个散状物料干燥区1至少安装一套在线水分检测仪12。

在本发明中，每个散状物料干燥区1至少安装一套或一套以上的在线水分检测仪12，对本干燥区内物料进行水分在线检测。

具体的，所述散状物料干燥区1尾部隧道11上方设置有在线水分检测仪12；所述隔板14设置于相邻的两个散状物料干燥区1之间；所述水分检测仪保护装置15内嵌在物料干燥隧道2内，位于相对应的隧道11上方并靠近隔板14。

在本发明中，各个散状物料干燥区1尾部隧道11上方均设置有在线水分检测仪12，在线水分检测仪12实时检测物料干燥隧道2上方承载输送的物料水分，并将数据输出到水分控制系统4，在线水分检测仪12检测精度0.2-1％，响应时间0.1-5s，从水分控制系统4接收在线水分检测仪12输出信号到调节气流温度的响应时间为2-10s，气流温度达到稳定的时间为10-40s；隔板14用于分隔相邻两个散状物料干燥区1

具体的，所述热风加热干燥装置13包括用于热量输入控制热风温度的热风加热温度控制器131；用于热风加热的加热器132；用于牵引空气流动的送风风机133；用于隧道11内空气回流汇聚的进风口134；用于向隧道11内送风的出风口135；其中，沿气流流向，进风口134、热风加热器132、送风风机133和出风口135依序排列设置，热风加热温度控制器131控制热风加热器132输入热量，进而控制气流温度。

在本发明中，热风加热温度控制器131控制加热器132输入热量，进而控制气流温度控制调节范围60-150℃。

具体的，所述水分检测仪保护装置15包括水分检测仪保护外罩151，水分检测仪保护外罩151内设置有风冷装置152和可调安装架153，其中，水分检测仪保护外罩151壁板内部设置隔热棉，可调安装架153上用于安装在线水分检测仪12。其位置包括但不限于固定式和移动式。

水分检测仪保护外罩151壁板内部的隔热棉厚度15-60mm；水分检测仪保护装置15的位置和数量与在线水分检测仪12一一对应，水分检测仪保护装置15内嵌在物料干燥隧道2内与隔板14靠近的位置，在线水分检测仪12安装在可调安装架153上，在线水分检测仪检测探头离隔板距离为50-350mm，通过可调安装架153的调节，在线水分检测仪检测探头与物料间距可调节范围在50-400mm；可调安装架153调节范围为0-300mm。可调安装架153与水分检测仪保护外罩151壁板连接，用于安装固定在线水分检测仪12。工作时向水分检测仪保护装置15内输入冷风，保证水分检测仪保护装置15内部温度20-60℃。

进一步的，所述水分控制系统4用于数据输入、分析处理和控制指令输出，分别对相应在线水分检测仪12输入的数据进行分析处理，形成控制策略，发出指令分别控制各个散状物料干燥区1的热风加热干燥装置13各参数，实现物料干燥隧道2内各干燥区物料水分分区独立闭环控制。

在本发明中，水分控制系统由数据采集系统、数据分析处理系统、控制执行系统组成。数据采集系统、数据分析处理系统、控制执行系统通过控制装置对输入数据进行分析处理，形成控制策略，发出指令分别控制干燥各区的热风加热及干燥装置的各参数，对烟片复烤每个干燥区实现物料水分分区独立闭环控制。

进一步的，所述散状物料干燥区1包括左侧进风、右侧进风、上方进风、下方进风以及多种进风方式的组合或是混搭。

同时，需要说明的是散状物料干燥区1包括但不限于左侧进风、右侧进风、上方进风、下方进风以及多种进风方式的组合。

进一步的，所述在线水分检测仪12包括非接触式在线水分检测仪。

同时，需要说明的是在线水分检测仪12包括但不限于非接触式在线水分检测仪。只要是可以实现或替代该实现该功能的现有技术中的仪器均可。

一种烟片复烤干燥水分分段检测设备控制方法，包括以下步骤：

步骤S1.散装物料由烟片喂料输送到输送装置3上，沿物料干燥隧道2依次通过串联贯通的各个散状物料干燥区1；

步骤S2.第一散状物料干燥区的在线水分仪12检测到输送装置3上方的物料水分，并将检测数据输入到水分控制系统4；

步骤S3.第二散状物料干燥区的在线水分仪12检测到从第一散状物料干燥区1输出的物料水分，并将检测数据输入到水分控制系统4；

步骤S4.水分控制系统4对S2和S3输入的水分值与设备预期设定的水分值进行分析比较及处理，形成控制策略，并输出控制指令；

步骤S5.控制指令命令热风加热温度控制器131控制第一散状物料干燥区1的热风加热干燥装置13各参数，实现物料干燥隧道2内各物料水分独立闭环控制；

步骤S6.按S2～S5依次类推，分别控制第二、三散状物料干燥区1的热风加热干燥装置13各参数，实现物料干燥隧道2内各干燥区物料水分分区独立闭环控制。

综上所述，本发明更为具体的实施方式是：

上述设计结构的一种烟片复烤干燥水分分段检测设备及控制方法在进行使用之前，需要将其加以安装作为备用。

实施例1

如图1-2所示，本发明提供了一种烟片复烤干燥水分分段检测设备，包括：三个散状物料干燥区1，放置在干燥区外的水分控制系统4，物料干燥隧道2依次贯穿三个散状物料干燥区1，输送装置3在物料干燥隧道2内运动。物料平铺在输送装置3上方，输送装置3承载物料在干燥隧道2内同步运动，依次经过穿三个散状物料干燥区1进行加热干燥。其中，每个散状物料干燥区1都包括隧道11和用于干燥热风加热的热风加热干燥装置13，隔板14位于隧道11尾端，隔板14用于分隔相邻两两干燥区区域；

水分检测仪保护装置15内嵌在物料干燥隧道2内，位于隧道11内物料上方并靠近隔板14；在线水分检测仪12安装在水分检测仪保护装置15内；在线水分检测仪检测探头离隔板50-350mm，通过可调安装架153的调节，在线水分检测仪检测探头与物料间离范围为50-400mm；在线水分检测仪12实时检测输送装置3上方承载输送的物料水分，并将数据输出到水分控制系统4，在线水分检测仪12检测精度0.2-1％，响应时间0.1-5s，从水分控制系统4接收在线水分检测仪12输出信号到调节气流温度的响应时间为2-10s，气流温度达到稳定的时间为10-40s；每个干燥区至少包括一台在线水分检测仪12，或包括多台在线水分检测仪12。

水分检测仪保护装置15包括水分检测仪保护外罩151，水分检测仪保护外罩151壁板内部设置隔热棉，隔热棉厚度15-60mm；风冷装置152气流速度0.5-2m/s，

工作时向水分检测仪保护装置15内输入冷风，保证水分检测仪保护装置15内部温度20-60℃；可调安装架153与水分检测仪保护外罩151壁板连接，用于安装固定在线水分检测仪12。水分检测仪保护装置15的位置和数量与在线水分检测仪12一一对应，其数量为一套或多套；热风加热干燥装置13位于隧道11侧面，通过进风口134和出风口135连接，形成气流通道。热风加热干燥装置13包括用于热量输入控制热风温度的热风加热温度控制器131，用于热风加热的加热器132，用于牵引空气流动的送风风机133，用于隧道11内空气回流汇聚的进风口134，用于向隧道11内送风的出风口135。隧道11内的空气回流汇聚到进风口134，流向热风加热器132进行加热升温，形成高温气体。高温气体在送风风机133的牵引下从出风口135向隧道11内输送。高温气体穿过物料，对物料进行加热干燥。高温气体的温度通过热风加热温度控制器131控制热风加热器132输入热量，进而控制气流温度控制调节范围60-150℃。

具体地，在包括三个散状物料干燥区1的烟片复烤干燥段的每个干燥分区尾部物料上方设置在线水分检测仪12，实时检测经该干燥分区干燥后的物料水分值，反馈闭环控制该干燥分区的干燥能力，实现各干燥区水分分区反馈式独立闭环控制。

以在干燥二区中间的干燥水分检测区1设置的在线水分检测仪为例，当干燥二区在线水分检测仪12检测反馈信号显示该点物料水分为16％时，已高于目标设定水分值15％，即表示干燥二区对物料的加热干燥能力需加强1个百分点，数据传输到水分控制系统4的数据分析处理系统进行数据分析及处理，得出控制策略并形成可执行的指令，指令及时输出到干燥二区热风加热温度控制器131，热风加热温度控制器131及时加大向干燥二区加热器132提供的热量输入，提高散热器表面温度，气流穿过散热器表面进行热交换，形成的热风从85℃提升到87℃，经过20s，热风温度达到并稳定在87℃，高温热风在干燥二区送风风机133的作用下进入干燥二区隧道11内穿过物料时，对干燥二区内物料的加热干燥能力得以提升，干燥二区内物料水分加速下降并趋于稳定在15％，物料在经过干燥二区在线水分检测仪探头时，干燥二区在线水分检测仪12检测到物料水分值达到目标设定水分值15％的要求。反之，当干燥二区在线水分检测仪12检测反馈信号显示该点物料水分为14％时，已低于目标设定水分值15％，即表示干燥二区对物料的加热干燥能力需减弱1个百分点，数据传输到水分控制系统4的数据分析处理系统进行数据分析及处理，得出控制策略并形成可执行的指令，指令及时输出到热风加热温度控制器131，热风加热温度控制器131及时减小向加热器132提供的热量输入，降低散热器表面温度，气流穿过散热器表面进行热交换，形成的热风从85℃降低到83.6℃，经过25s，热风温度达到并稳定在83.6℃，高温热风在干燥二区送风风机133的作用下进入干燥二区隧道11内穿过物料时，对干燥二区内物料的加热干燥能力得以降低，干燥二区内物料水分减速下降并趋于稳定在15％，物料在经过干燥二区在线水分检测仪探头时，干燥二区在线水分检测仪12检测到物料水分值达到目标设定水分值15％的要求。

另一方面，在每个散状物料干燥区1的尾部物料上方设置在线水分检测仪12，实时检测经该干燥分区干燥后的物料水分值，可对每个干燥区的物料干燥后的水分进行分段量化。例如：干燥一区水分量化值为18.5％；干燥二区水分量化值为15％；干燥三区水分量化值为12.5％。通过上述方法对各干燥区水分进行分区反馈式独立闭环控制，实现每个干燥区物料水分的分段细化控制，达到烟片复烤干燥水分的稳定控制，保证水分一致性。

再一方面，在每个散状物料干燥区1的尾部物料上方设置在线水分检测仪12，实时检测经该干燥分区干燥后的物料水分值，及时给操作人员以及水分控制系统提供明确的调控指导依据，选择恰当的控制调节方式。例如：某一时刻，干燥一区水分值为18.5％；干燥二区水分值为15.5％；干燥三区水分值为13％；即表示该时刻只是干燥二区水分值高于量化值0.5个百分点，同时引起干燥三区的水分同向偏高，以此判断，是由于干燥二区干燥能力不达标引起的，只需对干燥二区进行局部调整，即可满足干燥后物料水分值达到目标设定水分值15％的要求。无需调整干燥一区、干燥三区，特别是不能对干燥一区进行调整。有效避免出现调节不到位、过度调节以及反向调节等问题，很大程度的降低了设备操作难度。

使用该水分分段检测及控制方法进行烟片复烤干燥的原理实验结果表明，烟片在复烤干燥段经过分别分区反馈式独立闭环控制的三个干燥区进行复烤干燥，通过三个干燥区内的3次分段量化的干燥水分分区反馈式独立闭环控制，烟片干燥后水分偏差从±1％降低到了±0.3％，证明了本水分分段检测及控制方法可有效降低烟片干燥水分偏差。

实施例2

如图1-2所示，在包括三个散状物料干燥区1的烟片复烤干燥段的每个干燥分区尾部物料上方设置在线水分检测仪12，实时检测经该干燥分区干燥后的物料水分值，反馈控制该干燥分区的干燥能力，实现各干燥区水分分区反馈式独立闭环控制，同时前馈控制位于该干燥分区后一分区的干燥能力，实现下一干燥区水分分区前馈+反馈式独立闭环控制。以在干燥二区设置的在线水分检测仪为例，当干燥二区在线水分检测仪12检测反馈信号显示该点物料水分为16％时，已高于目标设定水分值15％，即表示干燥二区对物料的加热干燥能力需加强1个百分点，数据传输到水分控制系统4的数据分析处理系统进行数据分析及处理，得出控制策略并形成可执行的指令，指令及时输出到干燥二区热风加热温度控制器131，热风加热温度控制器131及时加大向干燥二区加热器132提供的热量输入，提高散热器表面温度，气流穿过散热器表面进行热交换，形成的热风从85℃提升到87℃，经过20s，热风温度达到并稳定在87℃，高温热风在干燥二区送风风机133的作用下进入干燥二区隧道11内穿过物料时，对干燥二区内物料的加热干燥能力得以提升，干燥二区内物料水分加速下降并趋于稳定在15％。物料在经过干燥二区在线水分检测仪探头时，干燥二区在线水分检测仪12检测到物料水分值达到目标设定水分值15％的要求。同时，当干燥二区在线水分检测仪12检测反馈信号显示该点物料水分为16％时，已高于目标设定水分值15％。同时也表示经过干燥二区的物料水分高于目标设定水分值15％，需通过干燥三区进行及时调整。干燥二区在线水分检测仪12检测前馈给干燥三区对现有物料的加热干燥能力需加强1个百分点，数据传输到水分控制系统4的数据分析处理系统进行数据分析及处理，得出控制策略并形成可执行的指令，指令及时输出到干燥三区热风加热温度控制器131，热风加热温度控制器131及时加大向干燥三区加热器132提供的热量输入，提高散热器表面温度，气流穿过散热器表面进行热交换，形成的热风从87℃提升到88℃，高温热风在干燥三区送风风机133的作用下进入干燥三区隧道11内穿过物料时，对干燥三区内物料的加热干燥能力得以提升，干燥三区内物料水分加速下降并稳定在12.5％，达到物料在干燥三区末尾时水分值达到目标设定水分值12.5％的要求。同理，按上述干燥区水分分区前馈+反馈独立闭环控制的方法，某干燥区在线水分检测仪12检测反馈信号在作为该干燥的反馈式独立闭环控制依据的同时，也可作为该干燥区之后的任意一个和或任意几个干燥区的前馈式分区独立闭环控制依据。

使用该水分分段检测及控制方法进行烟片复烤干燥的原理实验结果表明，烟片在复烤干燥段经过分别分区前馈+反馈独立闭环控制的三个干燥区进行复烤干燥，通过三个干燥区内的3次分段量化的干燥水分分区反馈+前馈式独立闭环控制，烟片干燥后水分偏差从±1％降低到了±0.2％，证明了本水分分段检测及控制方法可进一步有效降低烟片干燥水分偏差。

实施例3

在实施例1、实施例2的基础上，得出控制策略并形成可执行的指令，包括能够改变物料加热干燥能力的调节干燥三区热风加热温度控制器131和调节干燥三区送风风机133风速两种方式的任意一种和两种方式的组合，保证有效降低烟片干燥水分偏差。需要说明的是，可以根据实际生产情况，也可通过改变进料流量和改变干燥停留时间等方式以达到改变烟片干燥水分的目的，在此不做赘述。

实施例4

需要说明的是，可以根据实际生产情况，在隧道式烟片冷却、隧道式烟片回潮加温加湿加工处理时，同样也可通过在实施例1、实施例2、实施例3的基础上进行拓展推演，实现散状物料冷却或回潮加温加湿隧道内各区物料水分分区独立闭环控制，在此不做赘述。

实施例5

需要说明的是，可以根据实际生产情况，在隧道式烟草薄片干燥、冷却、回潮加温加湿加工处理时，同样也可通过在实施例1、实施例2、实施例3、实施例4的基础上进行拓展推演，实现带状烟草薄片干燥、冷却或回潮加温加湿隧道内各区物料水分分区独立闭环控制，在此不做赘述。

在本发明中，上述实施过程中，本发明均是通过连接一现有技术中的控制系统或是控制装置实现实时监测控制调整，且控制系统或控制装置为PLC或是PC机实现实时监测控制。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

上面对本发明的技术内容作了说明，但本发明的保护范围并不限于所述内容，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下对本发明的技术内容做出各种变化，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种烟片复烤干燥水分分段检测设备，其特征在于：包括至少三个散状物料干燥区(1)，各个散状物料干燥区(1)内的隧道(11)依次串联贯通形成物料干燥隧道(2)，物料干燥隧道(2)内安装有输送装置(3)，各个散状物料干燥区(1)内均安装有在线水分检测仪(12)，在线水分检测仪(12)设置在输送装置(3)上方，在线水分检测仪(12)信号连接有水分控制系统(4)，水分控制系统(4)位于干燥水分分段检测设备本体的外侧，水分控制系统(4)用于实时监测各个在线水分检测仪(12)的运行状态并对相应的散状物料干燥区(1)进行控制。

2.根据权利要求1所述的一种烟片复烤干燥水分分段检测设备，其特征在于：所述散状物料干燥区(1)包括隧道(11)、在线水分检测仪(12)和热风加热干燥装置(13)，隧道(11)的尾端设置有隔板(14)，在线水分检测仪(12)外围设有水分检测仪保护装置(15)，热风加热干燥装置(13)位于隧道(11)一侧，其中，每个散状物料干燥区(1)至少安装一套在线水分检测仪(12)。

3.根据权利要求2所述的一种烟片复烤干燥水分分段检测设备，其特征在于：所述散状物料干燥区(1)尾部隧道(11)上方设置有在线水分检测仪(12)；所述隔板(14)设置于相邻的两个散状物料干燥区(1)之间；所述水分检测仪保护装置(15)内嵌在物料干燥隧道(2)内，位于相对应的隧道(11)上方并靠近隔板(14)。

4.根据权利要求2所述的一种烟片复烤干燥水分分段检测设备，其特征在于：所述热风加热干燥装置(13)包括用于热量输入控制热风温度的热风加热温度控制器(131)；用于热风加热的加热器(132)；用于牵引空气流动的送风风机(133)；用于隧道(11)内空气回流汇聚的进风口(134)；用于向隧道(11)内送风的出风口(135)；其中，沿气流流向，进风口(134)、热风加热器(132)、送风风机(133)和出风口(135)依序排列设置，热风加热温度控制器(131)控制热风加热器(132)输入热量，进而控制气流温度。

5.根据权利要求2所述的一种烟片复烤干燥水分分段检测设备，其特征在于：所述水分检测仪保护装置(15)包括水分检测仪保护外罩(151)，水分检测仪保护外罩(151)内设置有风冷装置(152)和可调安装架(153)，其中，水分检测仪保护外罩(151)壁板内部设置隔热棉，可调安装架(153)上用于安装在线水分检测仪(12)。

6.根据权利要求1所述的一种烟片复烤干燥水分分段检测设备，其特征在于：所述水分控制系统(4)用于数据输入、分析处理和控制指令输出，分别对相应在线水分检测仪(12)输入的数据进行分析处理，形成控制策略，发出指令分别控制各个散状物料干燥区(1)的热风加热干燥装置(13)各参数，实现物料干燥隧道(2)内各干燥区物料水分分区独立闭环控制。

7.根据权利要求1所述的一种烟片复烤干燥水分分段检测设备，其特征在于：所述散状物料干燥区(1)包括左侧进风、右侧进风、上方进风、下方进风以及多种进风方式的组合或是混搭。

8.根据权利要求1所述的一种烟片复烤干燥水分分段检测设备，其特征在于：所述在线水分检测仪(12)包括非接触式在线水分检测仪。

9.一种烟片复烤干燥水分分段检测设备控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1.散装物料由烟片喂料输送到输送装置(3)上，沿物料干燥隧道(2)依次通过串联贯通的各个散状物料干燥区(1)；

步骤S2.第一散状物料干燥区的在线水分仪(12)检测到输送装置(3)上方的物料水分，并将检测数据输入到水分控制系统(4)；

步骤S3.第二散状物料干燥区的在线水分仪(12)检测到从第一散状物料干燥区(1)输出的物料水分，并将检测数据输入到水分控制系统(4)；

步骤S4.水分控制系统(4)对S2和S3输入的水分值与设备预期设定的水分值进行分析比较及处理，形成控制策略，并输出控制指令；

步骤S5.控制指令命令热风加热温度控制器(131)控制第一散状物料干燥区(1)的热风加热干燥装置(13)各参数，实现物料干燥隧道(2)内各物料水分独立闭环控制；

步骤S6.按S2～S5依次类推，分别控制第二、三散状物料干燥区(1)的热风加热干燥装置(13)各参数，实现物料干燥隧道(2)内各干燥区物料水分分区独立闭环控制。

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