一種檢測(cè)煙絲填充值的方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種檢測(cè)煙絲填充值的方法，具體步驟如下：一、制備建模樣品；二、建立煙絲填充值的數(shù)學(xué)模型；三、檢測(cè)樣品的填充值：利用所建立的近紅外光譜分析模型掃描樣品的近紅外光譜，即可得到該樣品的填充值。利用本發(fā)明專利技術(shù)的方法可以快速、準(zhǔn)確、無損的檢測(cè)煙絲填充值，適用于生產(chǎn)中批量檢驗(yàn)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及，主要用于煙絲填充值的檢測(cè)。
技術(shù)介紹
煙絲的填充值又稱填充力，是指單位重量的煙絲在一定壓力下，經(jīng)過一定時(shí)間后保持的體積。在卷煙生產(chǎn)中，在煙支規(guī)格和硬度相同的情況下，煙絲填充力與煙支重量有密切關(guān)系，填充值大的煙絲卷制的煙支重量輕，反之則重。因此，提高煙絲填充力是降低卷煙單箱耗絲量的一個(gè)重要措施；另一方面，煙絲填充力大的煙支燃燒性好，抽吸口數(shù)少，焦油產(chǎn)生量低，因此，提高煙絲填充力也是提高卷煙安全性的一個(gè)重要措施，從該角度看，填充值比成本更重要。因此，對(duì)煙絲填充值的快速、準(zhǔn)確、無損檢測(cè)對(duì)于研究和掌握不同等級(jí)煙葉的填充力及變化規(guī)律有重要意義。目前常用的檢測(cè)煙絲填充值的方法為將煙葉抽梗，用切絲機(jī)將煙葉切成1.0mm±0.1 mm的煙絲，在恒溫恒濕箱中平衡2_3d，用填充值測(cè)定儀測(cè)定煙絲的填充值(YC/T152-2001卷煙煙絲填充值的測(cè)定)，每個(gè)樣品用重復(fù)10次的平均值作為該樣品的填充值，這種方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力，在實(shí)際生產(chǎn)中，不利于批量樣品的快速檢測(cè)。近紅外光譜分析是將近紅外譜區(qū)(800-2500nm)的光譜測(cè)量技術(shù)、化學(xué)計(jì)量學(xué)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與基礎(chǔ)測(cè)試技術(shù)交叉結(jié)合的現(xiàn)代分析技術(shù)。近紅外光譜幾乎可以用于所有與含氫基團(tuán)有關(guān)的樣品化學(xué)性質(zhì)與物理性質(zhì)分析，而且由于制樣簡(jiǎn)單、分析速度快、無損檢測(cè)等特點(diǎn)，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于煙草定性分析和定量分析，如化學(xué)成分檢測(cè)、產(chǎn)地、辨別真假煙等方面已有很多報(bào)道，但是將其應(yīng)用到煙絲填充值的檢測(cè)中，實(shí)現(xiàn)快速、準(zhǔn)確、無損檢測(cè)的方法尚未見報(bào)道。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種快速、準(zhǔn)確、無損的檢測(cè)煙絲填充值的方法。本專利技術(shù)為達(dá)到上述目的，所采用的技術(shù)手段是 ，具體步驟如下 一、制備建模樣品 選擇主要產(chǎn)煙省代表性的樣品，每一省份選擇1-3個(gè)代表產(chǎn)地，每一產(chǎn)地選擇當(dāng)?shù)?-3個(gè)栽培品種，B2F/B2L、C3F/C3L、X2F/X2L等級(jí)的樣品； 樣品制備，煙葉去除煙梗后，用切絲機(jī)切成O. 8-1. O mm寬的煙絲，所有樣品切絲寬度保持均勻一致，并將煙絲樣品放在溫度22°C，濕度60%的恒溫恒濕箱中平衡2-3d ； 將制備的樣品均勻分成兩份，一份按標(biāo)準(zhǔn)方法檢測(cè)填充值，一份用近紅外光譜儀掃描其光譜圖，近紅外掃描煙絲光譜圖時(shí)，壓樣器放入樣品杯至掃描開始的時(shí)間要保持一致，每個(gè)樣品掃描3次,取得平均光譜,建模樣品不少于50個(gè)；掃描時(shí)環(huán)境溫濕度與樣品的溫濕度保持一致；二、建立煙絲填充值的數(shù)學(xué)模型 將得到的所有樣品的平均光譜與標(biāo)準(zhǔn)方法檢測(cè)的煙絲填充值結(jié)果相對(duì)應(yīng)，建立煙絲填充值的近紅外光譜分析模型； 建模參數(shù)如下 算法偏最小二乘法，譜區(qū)范圍:7525. 94-3884. 43cm_1, 主因子數(shù)9， 光程采用多元信號(hào)修正對(duì)光譜進(jìn)行處理，消除由于樣品顆粒尺寸、均勻性影響光程無法保持恒定的因素， 光譜預(yù)處理采用二階微分處理，起到消除光譜基線偏移，凈化譜圖的作用； 三、檢測(cè)樣品的填充值 取未知待測(cè)樣品，用步驟一掃描未知待測(cè)樣品的近紅外光譜圖，用步驟二所建立的近紅外光譜分析模型分析，即可得到該樣品的填充值。本專利技術(shù)的有益效果在于利用本方法可以快速、準(zhǔn)確、無損的檢測(cè)煙絲填充值，適用于生產(chǎn)中批量檢驗(yàn)或在線檢測(cè)。附圖說明下面結(jié)合附圖和實(shí) 施例對(duì)本專利技術(shù)進(jìn)一步說明。圖1是本專利技術(shù)的方法建立的煙絲填充值的模型圖。具體實(shí)施例方式如圖1所示的，具體步驟如下 (1)取云南、四川、福建、貴州、湖南、河南、山東、陜西、黑龍江等主要產(chǎn)煙省，每一省份選擇1-3個(gè)代表產(chǎn)地(以縣市為單位)，每一產(chǎn)地選擇當(dāng)?shù)?-3個(gè)栽培品種，B2F/B2L、C3F/C3L、X2F/X2L等級(jí)的樣品93份，將煙葉去除煙梗后，用切絲機(jī)切成O. 8-1. O mm寬的煙絲，所有樣品切絲寬度保持均勻一致，并將煙絲樣品放在溫度22°C，濕度60%的恒溫恒濕箱中平衡2-3d ； (2)用近紅外光譜儀掃描煙絲光譜圖 將上述制備的樣品均勻分成兩份，一份按標(biāo)準(zhǔn)方法檢測(cè)填充值(YC/T 152-2001卷煙煙絲填充值的測(cè)定)；一份用Aataris II (Thermo Fisher公司)近紅外光譜儀掃描其光譜圖每個(gè)樣品取煙絲4 g置石英測(cè)量杯中，加上壓樣器，然后放在旋轉(zhuǎn)臺(tái)內(nèi)進(jìn)行光譜掃描，壓樣器放入樣品杯至掃描開始的時(shí)間要保持一致，全部統(tǒng)一在樣品開始掃描前的30秒放入；掃描條件，分辨率8 cm-1，掃描次數(shù)64次，譜區(qū)范圍4000 8000 cm-1 ;每個(gè)樣品掃描3次，得到此樣品的平均光譜，建立分析模型的樣品不少于50個(gè)； (3)建立煙絲填充值的數(shù)學(xué)模型 將得到的93份樣品的平均光譜與標(biāo)準(zhǔn)方法檢測(cè)的煙絲填充值結(jié)果相對(duì)應(yīng)，利用TQAnalyst 8. O分析軟件計(jì)算、優(yōu)化,建立煙絲填充值的近紅外光譜分析模型,保存到電腦中；模型的相關(guān)系數(shù)R = O. 98447，均方差RMSEC = O. 115,交互效驗(yàn)均方殘差RMSECV = O. 276.建模參數(shù)如下算法偏最小二乘法 譜區(qū)范圍7525. 94-3884. 43cm—1 主因子數(shù)9 光程釆用多元信號(hào)修正對(duì)光譜進(jìn)行處理，消除由于樣品顆粒尺寸、均勻性等光程無法保持恒定的影響。光譜預(yù)處理釆用二階微分處理，起到消除光譜基線偏移，凈化譜圖的作用。(4)檢測(cè)未知樣品的填充值 用上面(2)所示方法，掃描未知樣品的近紅外光譜圖，調(diào)用(3)所建立的近紅外光譜分析模型，即可得到該樣品的填充值。(5)驗(yàn)證模型 為了檢驗(yàn)數(shù)學(xué)模型的預(yù)測(cè)能力，實(shí)驗(yàn)另外選取未參與建模的32個(gè)樣品進(jìn)行外部驗(yàn)證，見下表，預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值的平均相對(duì)偏差為4. 27%，模型預(yù)測(cè)效果較好，另外用配對(duì)t-檢驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)，P = O. 091 > O. 05，說明近紅外預(yù)測(cè)方法與常規(guī)測(cè)定方法間不存在顯著性差異。表一、預(yù)測(cè)值與標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)照表本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種檢測(cè)煙絲填充值的方法,?具體步驟如下：一、制備建模樣品：選擇主要產(chǎn)煙省代表性的樣品，每一省份選擇1?3個(gè)代表產(chǎn)地，每一產(chǎn)地選擇當(dāng)?shù)??3個(gè)栽培品種，B2F/B2L、C3F/C3L、X2F/X2L等級(jí)的樣品；樣品制備，煙葉去除煙梗后，用切絲機(jī)切成0.8?1.0?mm寬的煙絲，所有樣品切絲寬度保持均勻一致，并將煙絲樣品放在溫度22℃，濕度60%的恒溫恒濕箱中平衡2?3d；將制備的樣品均勻分成兩份，一份按標(biāo)準(zhǔn)方法檢測(cè)填充值，一份用近紅外光譜儀掃描其光譜圖，近紅外掃描煙絲光譜圖時(shí)，壓樣器放入樣品杯至掃描開始的時(shí)間要保持一致，每個(gè)樣品掃描3次，取得平均光譜，建模樣品不少于50個(gè)；掃描時(shí)環(huán)境溫濕度與樣品的溫濕度保持一致；二、建立煙絲填充值的數(shù)學(xué)模型：將得到的所有樣品的平均光譜與標(biāo)準(zhǔn)方法檢測(cè)的煙絲填充值結(jié)果相對(duì)應(yīng)，建立煙絲填充值的近紅外光譜分析模型；建模參數(shù)如下：算法：偏最小二乘法，譜區(qū)范圍：7525.94?3884.43cm?1，主因子數(shù)：9，光程：采用多元信號(hào)修正對(duì)光譜進(jìn)行處理，消除由于樣品顆粒尺寸、均勻性影響光程無法保持恒定的因素，光譜預(yù)處理：采用二階微分處理，起到消除光譜基線偏移，凈化譜圖的作用；三、檢測(cè)樣品的填充值：取未知待測(cè)樣品，用步驟一掃描未知待測(cè)樣品的近紅外光譜圖，用步驟二所建立的近紅外光譜分析模型分析，即可得到該樣品的填充值。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種檢測(cè)煙絲填充值的方法，具體步驟如下 一、制備建模樣品 選擇主要產(chǎn)煙省代表性的樣品，每一省份選擇1-3個(gè)代表產(chǎn)地，每一產(chǎn)地選擇當(dāng)?shù)?-3個(gè)栽培品種，B2F/B2L、C3F/C3L、X2F/X2L等級(jí)的樣品； 樣品制備，煙葉去除煙梗后，用切絲機(jī)切成O. 8-1. O mm寬的煙絲，所有樣品切絲寬度保持均勻一致，并將煙絲樣品放在溫度22°C，濕度60%的恒溫恒濕箱中平衡2-3d ； 將制備的樣品均勻分成兩份，一份按標(biāo)準(zhǔn)方法檢測(cè)填充值，一份用近紅外光譜儀掃描其光譜圖，近紅外掃描煙絲光譜圖時(shí)，壓樣器放入樣品杯至掃描開始的時(shí)間要保持一致，每個(gè)樣品掃描3次,取得平均光譜,建模樣品不少于50個(gè)...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：付秋娟，張忠鋒，竇玉青，杜詠梅，程森，葛炯，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：