CN208349982U - 烟叶片状制品身份数字化测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种烟叶片状制品身份数字化测量装置，包括：密闭箱，承载平台、支撑杆、带孔遮光板，强光发射器与光强接受传感器,密闭箱是密封盒子，承载平台、支撑杆、带孔遮光板、强光发射器与光强接收器均置于密闭箱内,承载平台设置在密闭箱的底部，带孔遮光板设置在所述承载平台的上方，带孔遮光板上附带透光孔，每个透光孔的下方设置光强接受传感器，支撑杆的下端固定在所述承载平台上，中间穿过带孔遮光板，上端连接垂直支撑杆的横杆，横杆的一端与支撑杆之间使用螺丝锁定，横杆另一端的下方装有强光发射器。本实用新型的烟叶片状制品身份数字化测量装置稳定可靠，并且一个样本可以多次快速在不同点位检测，检测数据的代表性更强。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种烟叶片状制品身份数字化测量装置,属于烟叶检测设备领域。
背景技术
烟叶身份，是指烟叶的厚薄程度，包括烟叶的细胞密度和单位叶面积的重量状态。可分五个档次：中等、稍厚、稍薄、厚、薄。烟叶的身份的具体的测量方法为《烤烟》GB2635-92所述的外观身份鉴定方法；烟叶的身份不仅作为国标42级，工业分级等重要标准的外观质量要素，而且烟叶身份的厚薄与化学成分与内在品质均有重要关联；一般不同身份烟叶的还原糖、总氮、烟碱、氧化钾、糖碱比有显著差异。不通身份的烟叶香型、烟气成团性、甜度、柔和性、香气质、余味、评吸总分都有显著差异。
目前由于烟叶身份有主脉、支脉、毛细梗等复杂的纹络，现阶段对烟叶身份判断的主要有两种途径，一种为《烤烟》GB2635-92所述的外观身份鉴定方法，这种方法比较大的缺陷在于人的主观性太强。另外一种方式是把烟叶剪碎，然后去掉主脉与支脉，水分平衡72小时后，对每个样本运用压力把烟叶压到一定平整度，然后运用千分仪来测量烟叶的厚度，这种方法一方面严格不能平衡时间过长导致检测比较迟滞，另外一方面每个样本检测两个点缺乏代表性的数据。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种烟叶片状制品身份数字化测量装置，以解决上述问题。
本实用新型采用了如下技术方案：
一种烟叶片状制品身份数字化测量装置，其特征在于：包括有密闭箱，承载平台、支撑杆、带孔遮光板，强光发射器与光强接受传感器，密闭箱是密封盒子，承载平台、支撑杆、带孔遮光板、强光发射器与光强接收器均置于密闭箱内,承载平台设置在密闭箱的底部，带孔遮光板设置在所述承载平台的上方，带孔遮光板的表面为黑色，带孔遮光板上附带透光孔，透光孔按照M×N的阵列排列，透光孔的孔与孔之间的间隙为 1-2cm，每个透光孔的下方对应位置处设置光强接受传感器，检测打入到透光孔的可见光的强度，支撑杆的下端固定在所述承载平台上，中间穿过带孔遮光板，上端连接垂直支撑杆的横杆，横杆的一端与支撑杆之间使用螺丝锁定，横杆另一端的下方装有强光发射器。
进一步，本实用新型的烟叶片状制品身份数字化测量装置，还具有这样的特征：其中，透光孔按照9×9的阵列排列。
进一步，本实用新型的烟叶片状制品身份数字化测量装置，还具有这样的特征：其中，所述透光孔为圆形，直径为2-3cm。
进一步，本实用新型的烟叶片状制品身份数字化测量装置，还具有这样的特征：所述强光发射器为卤素灯。
进一步，本实用新型的烟叶片状制品身份数字化测量装置，还具有这样的特征：其中，所述横杆下方装有圆锥形灯罩，罩在所述卤素灯上。
进一步，本实用新型的烟叶片状制品身份数字化测量装置，还具有这样的特征：其中，横杆的一端与支撑杆之间锁定的螺丝，打开后横杆能够沿支撑杆方向上下移动。
进一步，本实用新型的烟叶片状制品身份数字化测量装置，还具有这样的特征：带孔遮光板的厚度为0.8-1.2mm。
进一步，本实用新型的烟叶片状制品身份数字化测量装置，还具有这样的特征：所述带孔遮光板上涂有哑光黑色油漆。
实用新型的有益效果
本实用新型提出的一种基于烟叶透光性的烟叶片状制品身份数字化测量装置为烟叶制品身份的测量大幅缩减测量时间，传统测量需要72 小时，本实用新型的装置只在放样时花费时间1分钟，检测时间缩减了 99.99％，且相对于《烤烟》GB2635-92所述专家判别的方法更加稳定可靠，其次一个样本可以多次快速在不同点位检测，检测数据的代表性更强。
附图说明
图1是密闭箱的结构示意图；
图2是密闭箱内部的检测装置的结构示意图；
图3是密闭箱内部的检测装置的立体图；
图4是光强与厚度的关联方程图。
具体实施方式
以下结合附图来说明本实用新型的具体实施方式。
本实用新型以下将结合实施例做进一步描述，这些实施例仅用于说明本实用新型而非限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型的相关内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动与修改，这些等价形式同样落于本申请的权利要求所限定的范围。
<实施例一>
如图1到图3所示，基于烟叶透光性的烟叶片状制品身份数字化测量装置，包括:密闭箱9，承载平台2，支撑杆3，横杆4，强光发射器5，带孔遮光板7以及光强接受传感器1。
如图1所示，密闭箱9，由铝合金制成，用于保持测量环境的稳定。使得进行检测的装置至于密闭空间内，主要是为强光系统提供唯一的光源来源，防止光强接受传感器1接收到的光受自然光的干扰。
承载平台2设置在密闭箱的底部。
支撑杆3竖直设置，支撑杆3的下端固定在承载平台2上，中间穿过带孔遮光板7，上端连接垂直于支撑杆的横杆4。
横杆4，一端与支撑杆3通过螺丝锁定。打开螺丝后横杆能够沿支撑杆方向上下移动，横杆4的另一端的下方装有强光发射器5。
如图3所示，强光发射器5，设置在横杆4另一端的下方。本实施方式中强光发射器5采用电压12伏，功率为50W的镀金卤素灯。
如图3所示，带孔遮光板7为铝合金板，厚度为0.8-1.2mm。带孔遮光板7表面涂有哑光黑色油漆，哑光油漆具有防水、防尘、防反光的作用。带孔遮光板上附带直径为2-3cm的圆形透光孔，在本实施方式中，带孔遮光析的厚度采用1mm，透光孔的直径采用2.5mm。透光孔按照9×9 的阵列排列，图3所示的透光孔，孔与孔之间的间隙为1-2cm。本实施方式中孔与孔之间的距离采用1.5mm。在其它的实施方式中，透光孔可以按照M×N的阵列排列。
每个透光孔的下方设置光强接受传感器1，用于检测打入到透光孔的可见光的强度，检测单位为坎德拉。
支撑杆3的上方连接垂直支撑杆3的横杆4，横杆4的一端与支撑杆3的交点处用滑丝锁定，打开滑丝后横杆4可以沿支撑杆3上下移动。
如图4所示，横杆4下方装有圆锥形灯罩6，灯罩下方装有电压12 伏，功率为50W的镀金卤素灯，用于发射强光。
本实用新型的工作原理如下：对于同一固定的光源，一般对于烟叶制品，身份越厚，光的穿透性越弱，光强接收器接收到的光越少，因此烟叶的身份与强光源透过烟叶之后的剩余光强有明显的负相关关系，本实用新型装置利用两者之间的相关性，用光强来快速检测烟叶的身份。
<实施例二>
使用基于烟叶透光性的烟叶片状制品身份数字化测量装置进行烟叶身份检测，包括以下步骤：(1)打开封闭箱，接通镀金卤素灯光源，让灯泡预热10分钟；
(2)测量基准光强，直接运用光强检测传感器读取带孔遮光板空白时的光强数值1000坎德拉；如果连续读取1000且极差<5％，则开始检测样本；
(3)在生产线取得打叶复烤片烟片状样本，涵盖叶尖、叶腰、叶基的片状样本，总计15片。把烟叶片状制品放在一个一个带孔遮光板的透光孔上，覆盖透光孔，关闭密闭箱9，读取每一个透光孔的光强接收传感器1的值C1，C1的数值如下表1透光性光强所示：表1中B、C、X 表示上部烟、中部烟、下部烟；
表1 不同样本的光强值与实际厚度
| 序号 | 部位 | 检测点位 | 透光性(光强) | 厚度检测仪1-um | 厚度检测仪2-um | 光强值 | 厚度平均值 | 厚度预测值 | 绝对误差 |
| 1 | B | 叶尖 | 235.67 | 167.9 | 143.7 | 235.67 | 155.8 | 163.350753 | 7.5507525 |
| 2 | B | 叶腰 | 203.50 | 165.2 | 164.2 | 203.50 | 164.7 | 171.15125 | 6.45125 |
| 3 | B | 叶基 | 290.83 | 137.4 | 165.9 | 290.83 | 151.65 | 149.972998 | 1.6770025 |
| 4 | B | 叶尖 | 230.00 | 193.4 | 163.4 | 230.00 | 178.4 | 164.725 | 13.675 |
| 5 | B | 叶腰 | 226.17 | 149.8 | 161.5 | 226.17 | 155.65 | 165.654503 | 10.0045025 |
| 6 | B | 叶基 | 240.50 | 161.9 | 180.8 | 240.50 | 171.35 | 162.17875 | 9.17125 |
| 7 | B | 叶尖 | 384.00 | 176.2 | 146 | 384.00 | 161.1 | 127.38 | 33.72 |
| 8 | B | 叶腰 | 406.00 | 144.2 | 150.5 | 406.00 | 147.35 | 122.045 | 25.305 |
| 9 | B | 叶基 | 262.33 | 146.2 | 141.5 | 262.33 | 143.85 | 156.884248 | 13.0342475 |
| 10 | C | 叶尖 | 352.67 | 120.8 | 127.5 | 352.67 | 124.15 | 134.978253 | 10.8282525 |
| 11 | C | 叶基 | 506.67 | 119.5 | 113.1 | 506.67 | 116.3 | 97.6332525 | 18.6667475 |
| 12 | C | 叶尖 | 332.33 | 176.2 | 127.3 | 332.33 | 151.75 | 139.909248 | 11.8407525 |
| 13 | C | 叶腰 | 442.50 | 97 | 110.8 | 442.50 | 103.9 | 113.19375 | 9.29375 |
| 14 | C | 叶基 | 456.17 | 105.6 | 134.5 | 456.17 | 120.05 | 109.879503 | 10.1704975 |
| 15 | X | 叶尖 | 423.33 | 123.6 | 95 | 423.33 | 109.3 | 117.841748 | 8.5417475 |
(4)把每个透光孔上的片烟，进行水分平衡72小时，去掉主脉，支脉与毛细梗，然后运用千分尺直接测量每个样本的真实厚度，每个样本测量两次如表1中的两个厚度检测仪所示，对两次实测结果求平均值得到CY，如表1中厚度平均值所示。
(5)建立C1与CY的关联方程，得到PCY＝k*C1+b，PCY为CY的预测值，k是指光强到厚度的转换斜率，b是光强到厚度的检测截距。
得到k为-0.2425，斜率为220.5，模型自身数据的预测值为表1的厚度预测值，其预测平均绝对误差为12.95um，预测值与实际数据的相关系数为0.8。
(6)取9片新的样本放在一个一个带孔遮光板的透光孔上，覆盖透光孔，关闭密闭箱9，读取每一个透光孔的光强接收器的值C2。C2数值如下表2中的光强所示：
(7)带入预测方程，直接得到测试样本的厚度PCY2＝-0.2425*C2+220.5得到新的片烟样本厚度的预测值如表2中的厚度预测值所示：
表2 外部验证样本的预测厚度与真实厚度对比表
预测厚度与真实厚度的偏差为12.789μm。
(8)测量结束，清洁带孔遮光板上的烟叶碎片，关闭密闭箱9与电源。
<实施例三>
在打叶复烤端根据等级取样，共取8个等级，5个档次的身份样本，按照《烤烟》GB2635-92所述的外观身份鉴定方法进行厚度鉴定，运用本实用新型一种基于烟叶透光性的烟叶片状制品身份数字化测量装置的测量各个等级的光强数值如表3中的光强值所示，按照光强数值从大到小排序，光强值越大的赋予身份排名越靠前，然后计算光强排序与分级标准身份排序的相关系数。
表3 原烟透光性与国等级分级标准厚度排序的一致性
光强排序与分级标准身份排序的相关系数为0.9761。这说明，一种基于烟叶透光性的烟叶片状制品身份数字化测量装置得到的结果与国标中判别身份的趋势比较一致，能够快速准确的反应烟叶片状制品的身份信息。
Claims (8)
1.一种烟叶片状制品身份数字化测量装置，其特征在于，包括：密闭箱，承载平台、支撑杆、带孔遮光板，强光发射器与光强接受传感器,
密闭箱是密封盒子，承载平台、支撑杆、带孔遮光板、强光发射器与光强接收器均置于密闭箱内,
承载平台设置在密闭箱的底部，带孔遮光板设置在所述承载平台的上方，带孔遮光板的表面为黑色，带孔遮光板上附带透光孔，透光孔按照M×N的阵列排列，透光孔的孔与孔之间的间隙为1-2cm，
每个透光孔的下方对应位置处设置光强接受传感器，检测打入到透光孔的可见光的强度，
支撑杆的下端固定在所述承载平台上，中间穿过带孔遮光板，上端连接垂直于支撑杆的横杆，横杆的一端与支撑杆之间使用螺丝锁定，横杆另一端的下方装有强光发射器。
2.如权利要求1所述的烟叶片状制品身份数字化测量装置，其特征在于：
其中，透光孔按照9×9的阵列排列。
3.如权利要求1所述的烟叶片状制品身份数字化测量装置，其特征在于：
其中，所述透光孔为圆形，直径为2-3cm。
4.如权利要求1所述的烟叶片状制品身份数字化测量装置，其特征在于：
所述强光发射器为卤素灯。
5.如权利要求4所述的烟叶片状制品身份数字化测量装置，其特征在于：
其中，所述横杆下方装有圆锥形灯罩，罩在所述卤素灯上。
6.如权利要求1所述的烟叶片状制品身份数字化测量装置，其特征在于：
其中，横杆的一端与支撑杆之间锁定的螺丝，打开后横杆能够沿支撑杆方向上下移动。
7.如权利要求1所述的烟叶片状制品身份数字化测量装置，其特征在于：
带孔遮光板的厚度为0.8-1.2mm。
8.如权利要求1所述的烟叶片状制品身份数字化测量装置，其特征在于：
所述带孔遮光板上涂有哑光黑色油漆。
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| CN201820610618.3U CN208349982U (zh) | 2018-04-26 | 2018-04-26 | 烟叶片状制品身份数字化测量装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112179288A (zh) * | 2020-08-19 | 2021-01-05 | 成都飞机工业（集团）有限责任公司 | 基于折射偏光强度信息的零件外形测量装置及测量方法 |
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2018
- 2018-04-26 CN CN201820610618.3U patent/CN208349982U/zh active Active
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| CN112179288A (zh) * | 2020-08-19 | 2021-01-05 | 成都飞机工业（集团）有限责任公司 | 基于折射偏光强度信息的零件外形测量装置及测量方法 |
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