关于加料出口水分仪检测值准确性的研究

莫应登

摘 要：为了确保烟丝的质量，其准确性和过程控制是及其重要。但在实际研究中发现加料机出口和烘丝机入口水分仪存在较大的差异。做好烟丝水分测量是非常重要的，测量设备是衡量质量的主要参考依据。本文从调查现状出发，对加料机出口与烘丝HT入口水分仪差异较大的因素进行了分析，并提出了应对的方案措施。

关键词：加料出口；水分仪；准确值

烟草行业作为一种特殊行业，兼有国家宏观调控和市场经济的特征。近年来，烟草行业内部竞争加剧，烟草企业同时面临着来自市场和国家计划的双重压力【1】。烟草企业想要在竞争中获得优势，就必须提升产品质量。制丝和卷包是卷烟生产的两个重要环节，对于烟草企业来说，制丝是卷烟生产的一个重要环节，制丝线的成品烟丝质量直接影响到卷烟的质量以及企业的经济效益。烘丝机是制丝生产线中的关键设备，其功能是对叶丝进行烘干处理，使其含水率到12%±0.5%，以满足卷烟工艺要求【2】。同时在烟丝烘干过程中，烟丝产生明显的膨胀，提高烟丝的填充力，对降低卷烟单箱耗丝量有显著的效果。但是实际烟丝生产过程中，烘丝HT前与加料出口水分存在较大的差距。

1 加料出口水分仪检测现状调查

根据实验研究表明，烘丝HT前与加料出口水分存在较大的差距。调查结果如下：一是加料出口烟叶与烘丝HT前烟丝水分相差约1%，且烘丝HT前烟丝含水率总体大于加料出口水分。二是加料出口烟叶与烘丝HT入口烟丝烘箱含水率相差仅约0.35%，最大0.42%。加料后烟叶在叶柜贮存至工艺时间后，经输送机、切丝机等，才进入烘丝工序，可能是由于环境温湿度影响在输送过程含水率存在轻微的波动。

2 加料机出口和烘丝机入口水分仪差异较大的原因分析

卷烟制丝工艺涉及加水、加温、脱水等操作，水分的科学控制是保障制丝科学性的重要基础，其会对烟丝的弹性、颜色、光泽、等带来影响，甚至会影响到卷烟的燃烧速度。基于水分的影响因素分析，在卷烟制丝过程中，可应用环境恒温温室保障、水分仪反馈控制等对其进行水分控制，使烟丝中的水分更加稳定，并应用干燥去湿的方法，保障其水分的稳定性与均匀性【3】。现对加料机出口和烘丝机入口水分仪检测值差异较大的原因进行分析，确认主要原因，进而采取相关的措施。

2.1 无环境温湿度控制设备

为了验证环境温湿度对含水率的影响，采用跟踪现场取样、烘箱检验对比数据的方式来进行分析，在这一过程中为了保证数据的有效性，连续一周对数据进行检测。最后发现车间环境温湿度控制对烟叶、烟丝输送过程中的水分有一定的影响。我厂无温湿度控制设备，温湿度对物料输送过程中的含水率影响在0.5%。

2.2 水分仪探头支架不牢固

检查水分仪探头支架是否牢固，采用的方式是现场观察水分仪探头是否振动，水分仪探头支架是否牢固。如果在生产过程中水分仪探头无摇晃、无振动，则设备比较牢固。在研究中发现水分探头支架牢固，则证明加料机出口和烘丝机入口水分仪差异较大不是受到这一因素的影响。

2.3 水分仪垂直高度安装不当

为了检验水分仪垂直高度安装是否将会使加料机出口和烘丝机入口水分仪差异较大，对水分仪的垂直高度进行了三次现场测量，最后得出水分仪的垂直高度不是影响加料机出口和烘丝机入口水分仪差异较大的原因。

2.4 水分仪水平安装位置不当

在皮运机上安装水分仪，其检测精度高于安装在振槽上，特别是安装于电子称处最为理想。因此只需在加料出口皮运机测试不同位置安装水分仪检测即可。经对现场分析加料出口皮运机上的水分仪可安装位置，其唯一的差异性为筛分碎叶搀兑前和搀兑后两种情况。

先对这种情况进行分析，确认哪一种因素对使加料机出口和烘丝机入口水分仪差异较大。检测方式为通过使碎叶皮运机反转，将碎叶从皮运机尾部接出，当批次不进行搀兑。按照工艺要求，将接出的碎叶按品牌搀兑至下一批次，从而测试不搀兑时，对水分仪检测结果的影响。结果表明筛分的碎叶在正常的搀兑后经过水分仪检测的水分值与烘丝HT前水分检测的水分值差异较大，差值约1.2%。不搀兑情况下，加料出口水分仪检测的水分值與烘丝HT前水分仪检测值更为接近，差值<0.5%。也就是说加料机出口水分仪安装于碎叶搀兑前与碎叶搀兑后两个位置对水分仪检测的准确性有影响，安装于搀兑前检测结果更准确。

3 提升加料出口水分仪检测值准确性的方案措施

在上述分析中发现加料出口水分仪水平安装位置不当是影响水分仪检测准确性的主要因素，现对以下几种应对方案进行分析，最终选择最合适的方案。

3.1 取消碎叶筛分

碎叶未经过加料机加湿所以水分偏低，因此项目小组提出取消碎叶筛分，要求全部烟叶必须通过加料机加料后，确保水分的均匀性，消除因碎叶水分偏低而影响在线水分仪检测加料出口烟叶的实际水分值。该方案直接封堵筛分口可实现，简单有效，但需对工艺及设备的确认方可执行。通过查阅该加料筛分的工艺任务，确认该筛分的目的是剔除≤6mm碎叶，避免粘附加料机筒壁，引起高湿烟团现象。设备组对设备性能进行确认，明确碎叶对筒壁粘附现象是重要因素，必须筛分。

按照质量优先的原则，从工艺质量方面否定该方案。

3.2 水分仪改装至碎叶掺兑前

因水分仪安装于碎叶掺兑落料口后段，从而使水分仪检测到碎叶，影响检测的准确性，使水分仪反馈有误差的信息至加料机控制系统，在自动控制系统的作用下提高加料出口烟叶水分。该方案依据上述理由，提出将水分仪改装至碎叶掺兑落料口前段，使水分仪不再检测到碎叶的水分，可直接消除碎叶的干扰作用，直接有效。

该方案可以实施，只需在改造时确保强度及对称性满足设备的稳定运行即可实现消除碎叶对红外水分仪检测准确性的影响。

3.3 碎叶分离系统设计

因水分仪安装于碎叶掺兑落料口后段，碎叶掺兑于加料后的烟叶表面，从而使水分仪检测到碎叶与加料烟叶的混合，影响检测的准确性，如果可以将加料后的烟叶与碎叶分离，只允许红外水分仪检测到加料后的烟叶，不受碎叶的干扰，亦可实现提高水分仪检测的准确性。

该方案依据上述理由，设计碎叶分离器，对加料出口振槽及碎叶掺兑落料口改造，也即在加料出口振槽设计导流板，并在碎叶掺兑落料口设计导流落料罩，确保碎叶在皮运机上不与加料后的烟叶混合，同时水分仪只检测到加料后的烟叶。导流落料罩可借鉴车间内输送机落料罩的形式设计简易结构，只要导流落料罩不与振槽、皮运机干涉即可。

4 总结与分析

环境温湿度的影响因素受条件限制在本研究中未能解决，通过改变水分仪安装位置和设计碎叶分离系统均能有效解决加料出口水分仪检测值不准确的问题，本研究因受现场水分仪安装空间限制，采用加装碎叶分离系统方式，研究数据表明烘丝HT入口水分仪与加料出口水分仪检测差值<0.5%，符合烘箱检测结果。但碎叶分离系统会将碎叶导流在皮运机压边带上，影响压边带的使用寿命，须改进。在使用该方法时需进一步优化碎叶分离系统的碎叶导流落料罩落料角度，避免碎叶落在压边带上，影响压边带使用寿命。

参考文献：

[1]郑松锦， 段海涛， 任志强，等. 烘箱温度和干燥时间对烟丝水分检测结果的影响[J]. 食品工业， 2016（5）：104-109.

[2]张振. 浅谈如何提高在线检测仪器对生产的保障力[J]. 科技风， 2015（21）：117-117.

[3]陈兴旺， 喻刚. 探索烟丝含水率快速测定方法[J]. 科技创新与应用， 2016（19）：65-66.