[发明专利]加料/加香料液含量均匀性在线测量仪及其在线控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及红外技术在烟草加工过程中对烟叶的成分或其物质含量的在线检测，特别涉及烟片加料、烟丝加香生产工艺中料液含量及其均匀性的在线测量与控制。

背景技术

烟片加料、烟丝加香(以下简称加料/加香)是烟草加工生产的重要工艺，将几种需要加料/加香的物质(溶质)按一定比例均匀地溶解在溶剂中，其溶质+溶剂统称为料液。烟片或烟丝含有料液物质之多少称为料液含量。

料液中有多种物质，通常选定一种物质作为标记物物质，用测量标记物物质含量方法代表料液的含量，例如用计量溶液中标记物物质1、2丙二醇重量W_料i代表料液重量，以下均以计量标记物物质重量W_料i与烟片重量之比代表料液含量进行表述。

加料/加香的目的是增强卷烟的香味，减少刺激性，改善烟片或烟丝的物理性能，增强烟片或烟丝的保润和吸湿能力，提高烟片或烟丝的韧性，并通过添加适当的助燃剂改善燃烧性能。加料/加香料液含量均匀性直接影响卷烟的质量和品牌烟的品质长期稳定性。

烟草行业标准YC/T 353-2010“卷烟加料均匀性的测定”规定了在加料工序出口处，等间隔时间抽取不少于30次样品，按照行业标准YC/T 243规定测定试样中1、2-丙二醇含量X_i，并以CU表征加料均匀性：

这里，CU-加料均匀性

n-试样个数，n≥30

X_i-第i个试样1，2-丙二醇含量

-n个试样的1，2-丙二醇含量的平均值

烟草行业标准YC/T 243-2008“烟草及烟草制品1，2-丙二醇的测定气相色谱法”规定了采用气相色谱仪测量1，2-丙二醇、丙三醇的具体测量方法与步骤。目前，多数烟厂普遍采用该方法进行料液含量均匀性测量和评价。该方法存在的主要问题是：

1、离线测量不能实时检测加料/加香生产过程中烟片或烟丝中料液含量及均匀性，不能实现对料液含量均匀性进行自动调节与控制；

2、气相色谱仪法测量1，2-丙二醇时间过长，远滞后于生产过程，加料工艺得不到及时的调节，均匀性得不到提高。

近年来，人们探索采用红外技术快速检测料液含量均匀性。专利(申请号200810049575.7)“近红外烟叶加料均匀性测试装置”利用光纤漫反射探头，测量烟叶样品中甘油含量；上海交通大学硕士学位论文(孙达)“卷烟制丝工序加料均匀性检测项目设计”，通过对一定质量的烟叶，施加于不同质量的料液制成不同料液含量的试样，采用德国BRUKER公司VECTOR22型近红外光谱仪对试样料液中烃基含量进行检测；“卷烟加料中1，2-丙二醇的快速测定法”(安徽中烟工业有限责任公司薛训明等)，采用德国BRYKER公司IFS28/N型近红外光谱仪对烟片试样中1，2-丙二醇进行检测；“近红外光谱测量烟片加料均匀性”(中国郑州卷烟厂质量监督站王军等)采用德国公司BRUKER公司MATRIX-1型近红外光谱仪(内置镀金漫反射积分球)对加料均匀性进行检测，等等。

在现有烟草行业发表的采用近红外技术，快速检测料液含量及均匀性的文章中，绝大多数都是离线测量，测量过程都是先称量一定重量的烟片或烟丝，制成试样，再采用近红外技术测出烟片或烟丝中料液物质重量，以此计算出烟片或烟丝中料液含量。在现有文章中没有见到采用近红外技术测量料液物质重量的同时，还检测红外传感器测量区内烟片或烟丝的重量等在线测量料液含量的技术特征。

发明内容

一种加料/加香料液含量均匀性在线测量仪及其在线控制系统，它应用于烟厂的烟片加料或烟丝加香生产工艺的加料、加香后烟片或烟丝料液含量的在线测量与在线控制，以提高料液含量均匀性，提高卷烟质量。它解决的技术问题是：

1、利用近红外技术在线检测加料/加香料液标记物物质的重量。

近红外技术表明，特定的物质分子吸收特定频率的红外光，利用特定频率的红外光与特定的物质相互作用而产生的物理效应如吸收、反射、散射、干涉、衍射等，制成红外传感器，实现对物质成分测量。

2、采用辐射式称重传感器，测量红外传感器测量区域内烟片或烟丝的重量；

3、建立测量料液含量的数学模型，从而解决了料液含量在线测量。

4、更进一步研究了料液含量在线控制的特点，提出了控制方法或步骤，实现料液含量在线控制。

一种加料/加香料液含量均匀性在线检测仪，其特征在于：