王翔飛 孔彬 賈蔚 吳峰 任瀟 王云珊

摘 要：為有效實(shí)現(xiàn)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在打葉復(fù)烤葉片結(jié)構(gòu)檢測(cè)中的有效運(yùn)用，提高檢測(cè)精度，該文基于圖像法和X射線檢測(cè)技術(shù)，通過(guò)對(duì)檢測(cè)過(guò)程中影響檢測(cè)結(jié)果的樣品量、煙葉類(lèi)型和部位、煙葉折疊、樣品水分因素進(jìn)行研究分析。結(jié)果表明：基于圖像法和X射線法的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)受檢測(cè)樣品質(zhì)量、水分、部位、等級(jí)量以及檢測(cè)煙梗樣品的直徑等因素影響。

關(guān)鍵詞：葉片結(jié)構(gòu);圖像法;煙葉類(lèi)型和部位;煙葉折疊;樣品水分;

隨著近年來(lái)中國(guó)煙葉公司均質(zhì)化加工的不斷推進(jìn)，卷煙環(huán)節(jié)對(duì)于打葉復(fù)烤的產(chǎn)品質(zhì)量要求越來(lái)越高，對(duì)于煙葉的加工要求也越來(lái)越高，打后煙葉的片型結(jié)構(gòu)、含梗率等指標(biāo)也有很多特定的要求。在此背景下，針對(duì)現(xiàn)有工藝質(zhì)量測(cè)定方法和手段的局限，測(cè)量結(jié)果滯后嚴(yán)重，打葉風(fēng)分智能化水平較低等問(wèn)題。基于圖像法的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)運(yùn)用于煙葉片型結(jié)構(gòu)，煙葉含梗率等指標(biāo)的檢測(cè)中，但受到檢測(cè)來(lái)料類(lèi)型和部位、折疊狀態(tài)、水分的影響，檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性會(huì)受到影響。本文主要針對(duì)葉片結(jié)構(gòu)檢測(cè)過(guò)程中影響檢測(cè)結(jié)果的因素進(jìn)行分析研究，為無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在葉片結(jié)構(gòu)檢測(cè)模型的優(yōu)化提供技術(shù)依據(jù)。

1 樣品量對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響

為驗(yàn)證片煙取樣重量對(duì)檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確度的影響，采用如下思路進(jìn)行探究：一個(gè)是測(cè)試比較不同質(zhì)量樣品的衰減值;另一個(gè)是測(cè)試比較不同質(zhì)量樣品下的葉含梗、葉片結(jié)構(gòu)指標(biāo)等的穩(wěn)定性。

（1）測(cè)試比較不同質(zhì)量樣品的衰減值

在打葉匯總后取樣6kg進(jìn)行全檢（檢測(cè)三次計(jì)算均值），之后采用四分法按3kg、2.5kg、2kg、1.5kg、1kg進(jìn)行樣品分樣，取其中一份進(jìn)行檢測(cè)（檢測(cè)三次計(jì)算均值），與6kg樣品檢測(cè)值進(jìn)行對(duì)比（均換算成1kg計(jì)算偏差）。

檢測(cè)結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，隨著檢測(cè)樣品量的減少，衰減值偏大，在樣品重量在2-3kg范圍內(nèi)，檢測(cè)結(jié)果偏差均<5.0%。

（2）測(cè)試比較不同質(zhì)量樣品質(zhì)量指標(biāo)的穩(wěn)定性

在打葉匯總后取樣，按4kg、3.5kg、3kg、2.5kg、2kg、1.5kg、1kg、0.5kg七個(gè)梯度進(jìn)行樣品分樣，取其中一份進(jìn)行檢測(cè)（檢測(cè)三次計(jì)算均值），與4kg樣品檢測(cè)值進(jìn)行對(duì)比（計(jì)算不同取樣量下測(cè)試結(jié)果的變異系數(shù)）。

由檢測(cè)數(shù)據(jù)可看出，檢測(cè)樣品質(zhì)量對(duì)大片率、中片率及大中片率的影響不大，但對(duì)碎片率和葉中含梗率的影響較大，當(dāng)取樣質(zhì)量在2000-3000g的范圍內(nèi)結(jié)果差異不大。

2樣品含水率對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響

（1）游離煙梗含水率的影響

選取烤后煙梗（含水率11.8%），稱(chēng)取7個(gè)樣各50g，檢測(cè)三次后稱(chēng)重;之后分別加水1g、2g、3g、4g、5g、6g、7g，測(cè)算含水率并檢測(cè)其衰減值，計(jì)算其相應(yīng)煙梗衰減值增加量、檢測(cè)重量及偏差。煙梗的衰減值及其增加量與含水率呈正相關(guān)關(guān)系，單位含水率的煙梗衰減值增加量基本一致。

（2）片煙含水率對(duì)葉含梗測(cè)試的影響

為進(jìn)一步驗(yàn)證含水率變化對(duì)葉中含梗率的影響，選取打后煙片進(jìn)行平衡加濕（溫度22℃、濕度65%和79%）和干燥（50℃，30min）處理，檢測(cè)其處理后含水率及煙梗衰減值，計(jì)算其葉中含梗率，與打后檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。隨著含水率的變化，煙片總量和煙梗衰減值也隨之變化，與煙片含水率均呈正比關(guān)系。

通過(guò)以上關(guān)系可以得出，煙梗衰減值隨含水率增加而增加，但葉中含梗率檢測(cè)值則基本保持不變，說(shuō)明含水率變化對(duì)葉中含梗率檢測(cè)結(jié)果無(wú)影響。

（3）片煙含水率的全葉含梗測(cè)試的影響

為進(jìn)一步驗(yàn)證含水率變化對(duì)全葉含梗率的影響，選取15片左右原煙進(jìn)行平衡加濕和干燥處理，分成三個(gè)不同水分的等級(jí)，每片重復(fù)過(guò)設(shè)備檢測(cè)10次，檢測(cè)煙梗質(zhì)量均值與打后檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。

1）含水率14.7%影響試驗(yàn)

2）含水率17.98%影響試驗(yàn)

3）含水率30%影響試驗(yàn)

從上述研究可以得到以下結(jié)論：

1）對(duì)比FC2F、FC3F兩個(gè)品種煙葉的全葉含梗質(zhì)量擬合結(jié)果得知，煙葉的品種對(duì)煙梗質(zhì)量的檢測(cè)影響較大。FC2F等級(jí)的煙葉得到的煙梗質(zhì)量擬合結(jié)果偏差較大，最高相對(duì)誤差為15.672%，最小相對(duì)誤差為1.802%，而FC3F等級(jí)煙葉的煙梗質(zhì)量擬合結(jié)果最大相對(duì)誤差為9.721%，最小相對(duì)誤差為0.889%，由兩個(gè)等級(jí)的煙葉煙梗質(zhì)量擬合相對(duì)誤差結(jié)果可以看出，F(xiàn)C3F等級(jí)的煙葉檢測(cè)結(jié)果更穩(wěn)定一些。

2）分析煙葉物理結(jié)構(gòu)綜合檢測(cè)儀設(shè)備得到的三種不同含水率下的全葉含梗擬合質(zhì)量結(jié)果，其平均相對(duì)誤差值均<5%，且含水率越高對(duì)全葉含梗質(zhì)量擬合的影響越大，當(dāng)含水率達(dá)到30%時(shí)，煙梗質(zhì)量擬合的最大相對(duì)誤差為11.28%。

3煙葉類(lèi)型對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響

為明確煙葉類(lèi)型對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響，分別選取了曬黃煙、白肋煙、烤煙的2.38-4.0mm區(qū)間粗梗，在相同建模檢測(cè)條件下稱(chēng)取不同重量進(jìn)行衰減值檢測(cè)，對(duì)比其衰減值差異及重量檢測(cè)值偏差。

不同類(lèi)型煙葉的煙梗，其衰減值存在著較大差異，其中烤煙>白肋煙>曬黃煙，通過(guò)標(biāo)定后檢測(cè)煙梗重量，其檢測(cè)結(jié)果偏差均<0.5%。

4 煙葉部位對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響

為明確煙葉類(lèi)型對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響，分別選取了云南大理不同部位及直徑的煙梗，在相同建模檢測(cè)條件下稱(chēng)取不同重量進(jìn)行衰減值檢測(cè)，對(duì)比其衰減值差異及重量檢測(cè)值偏差。

不同部位的煙梗其衰減值存著著一定的差異，其中粗梗上部>下部>中部，細(xì)梗下部>上部>中部;煙葉不同直徑的煙梗其衰減值存著著較大的差異，粗梗的衰減值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于細(xì)梗。

5配方模塊對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響

為確定不同配打模塊數(shù)量對(duì)葉中含梗率檢測(cè)結(jié)果的影響程度，選取單等級(jí)、兩個(gè)等級(jí)配方模塊、三個(gè)等級(jí)配方模塊的打后煙片，標(biāo)定后在線隨機(jī)抽樣檢測(cè)三次，之后采用傳統(tǒng)檢測(cè)方法進(jìn)行打葉去梗。

檢測(cè)結(jié)果：隨著配打等級(jí)數(shù)量的增加，葉中含梗檢測(cè)結(jié)果偏差呈增大趨勢(shì)，但均滿(mǎn)足<5%的偏差要求。

6煙葉折疊對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響

選取原煙或打后葉片并壓實(shí)的煙葉進(jìn)行試驗(yàn)，通過(guò)把打后煙葉從1層逐漸折疊至8層，每片煙葉每層重復(fù)進(jìn)行3組試驗(yàn)。

試驗(yàn)結(jié)果：當(dāng)選取支脈較小的煙葉進(jìn)行折疊試驗(yàn)時(shí)，當(dāng)折疊到32層時(shí)會(huì)對(duì)葉含梗指標(biāo)的測(cè)量產(chǎn)生影響;當(dāng)選取支脈較大的煙葉進(jìn)行折疊試驗(yàn)時(shí)，當(dāng)折疊到32層時(shí)會(huì)對(duì)葉含梗指標(biāo)的測(cè)量產(chǎn)生明顯的影響。實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，煙葉折疊到32層的情況比較少見(jiàn)，折疊煙葉對(duì)葉含梗測(cè)試的影響可忽略不計(jì)。

7結(jié)論

基于圖像法和X射線法的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)受檢測(cè)樣品質(zhì)量、水分、部位、等級(jí)量以及檢測(cè)煙梗樣品的直徑影響，其中檢測(cè)樣品質(zhì)量對(duì)大片率、中片率及大中片率的影響不大，但對(duì)碎片率和葉中含梗率的影響較大，當(dāng)取樣質(zhì)量在2000-3000g的范圍內(nèi)結(jié)果差異不大;煙葉的品種對(duì)煙梗質(zhì)量的檢測(cè)影響較大;檢測(cè)樣品含水率越高對(duì)全葉含梗質(zhì)量擬合的影響越大;不同類(lèi)型煙葉的煙梗，其衰減值存在著較大差異，其中烤煙>白肋煙>曬黃煙;不同部位的煙梗其衰減值存著著一定的差異，其中粗梗上部>下部>中部，細(xì)梗下部>上部>中部;煙葉不同直徑的煙梗其衰減值存著著較大的差異，粗梗的衰減值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于細(xì)梗;隨著配打等級(jí)數(shù)量的增加，葉中含梗檢測(cè)結(jié)果偏差呈增大趨勢(shì);折疊煙葉對(duì)葉含梗測(cè)試的影響可忽略不計(jì)。

作者簡(jiǎn)介：

王翔飛，（1992.10），性別：男，民族：漢族，學(xué)歷：本科 ，籍貫：云南玉溪 ?，職稱(chēng)：工程師，研究方向：從事復(fù)烤工藝技術(shù)研究工作.

通訊作者：孔彬，（1997.06），性別：男，民族：漢族，學(xué)歷：本科，籍貫：云南省玉溪市。職稱(chēng)：工程師，研究方向：長(zhǎng)期從事煙草工藝技術(shù)研究工作.

出自：《打葉質(zhì)量綜合測(cè)試儀的研發(fā)及應(yīng)用》項(xiàng)目，編號(hào)：S-6119004.