基于DSP的微波烟支密度在线检测系统

为了避免放射源检测烟支重量过程中对环境和人体造成伤害,设计了一种通过金属谐振腔作为密度传感器的烟支密度检测系统.该系统主要由微波信号源发送接收模块、微波谐振腔、数据处理模块组成.微波谐振腔是用于检测烟支密度的中心开通孔的金属谐振腔,当烟支通过微波谐振腔的通孔时,烟支密度使谐振腔的谐振频率产生偏移和功率衰减,数据处理模块中的核心部件高速数字信号处理器DSP(Digital Signal Processor)根据数值变化计算出烟支密度,从而实现烟支密度的在线检测功能.现场调试表明,微波检测系统和放射源检测系统在平均重量控制效果上无明显差异,标准偏差控制方面微波系统略优于放射源系统,其标准偏差在25 mg以下.微波检测系统实现了烟支密度的连续在线测量,满足了生产精度要求,减少了环境污染和对人体的不良影响.     

烟丝长度及其混料配比对细支卷烟质量特性的影响

为探索适宜细支卷烟的烟丝结构,分析了烟丝宽度、长度及不同长度烟丝混料配比与细支卷烟的烟支密度、物理指标和主流烟气指标的关系,结果表明:①烟支压实段(烟支端头第5～9 mm区间)密度、烟支密度压实比(压实段与17～52 mm区间填充段的密度比)均与烟丝长度呈负相关,而烟支密度标准偏差与烟丝长度正相关;烟支吸阻、硬度、滤嘴通风率、含末率、端部落丝量等指标与烟丝长度负相关;总粒相物、焦油量、水分、CO量与烟丝长度极显著正相关。②烟丝宽度0.85 mm时,细支卷烟的烟支密度、物理指标和主流烟气指标呈现良好的可调控性,且水分高而稳定,有利于抽吸品质中润感的保持;长度6.80 mm的烟丝混料配比为4.0%时,烟支压实比高,硬度、吸阻低,滤嘴通风率高,且指标稳定性好,主流烟气的焦油量和CO量均相对较低,烟碱量适中。③烟丝长度直接影响烟支轴向密度,进而通过烟支密度间接影响细支卷烟的物理指标和主流烟气指标。④通过对长度6.80 mm和≤2.29 mm烟丝的混料配比控制以及梗片的丝状处理,碎丝率增加约0.4百分点,卷烟机剔除率降低约1.0个百分点,吸阻稳定性提升,硬度略有增加,细支卷烟机生产效率有所提升。     

微波技术在烟支胶囊状态检测中的应用

对微波技术应用于工业生产中烟支胶囊的状态检测进行试验研究,分别进行烟支滤嘴内胶囊在位置偏移、缺失和破损三种情况的微波无损检测试验。试验证明,利用微波无损检测技术能够快速准确检测出胶囊在烟支中位置偏移、缺失和破损等情况,为胶囊烟支合格率的评判提供了重要依据。     

烟支规格对卷烟物理、烟气、燃吸特性及感官质量的影响

为探究烟支规格对卷烟质量的影响,在烟丝原料、填充密度、卷烟纸透气度、接装纸规格、丝束材料以及滤棒吸阻条件相同的情况下卷制4种规格卷烟[烟支规格(烟支圆周×长度):常规(24.3 mm×84 mm)、22 mm卷烟(22 mm×84 mm)、中支(20 mm×89 mm)、细支(16.9 mm×97 mm)],检测其物理...     

烟支和滤棒智能长度仪期间核查方法的研究

文章依据GB/T 22838.2-2009《卷烟和滤棒物理性能的测定第2部分:长度光电法》,提出用于烟草行业卷烟物理性能检测实验室烟支和滤棒智能长度仪的期间核查方法,确保烟支和滤棒智能长度仪在使用期间能够保持设备校准状态的可信度并获得最佳测量能力,以此保证并维持使用人员对检测结果的可信度,增加实验室检测人员对使用烟支和滤棒智能长度仪的自信心。     

基于机器视觉的卷接机接装纸图像检测系统

文章提出了一种基于机器视觉的卷接机接装纸图像检测系统,以STM32为核心控制器进行卷接机时序同步控制,通过工业相机采集过渡鼓轮上的烟支图像,测量烟支接装纸长度,剔除不合格烟支,同时利用导轨标尺记录不合格烟支图像和检测数据。经实际应用,该系统检测精度优于±0.05mm,最高检测速度达12 000支/min,能剔除接装纸长度不合格的烟支,使烟支接装纸错长短剔除率下降到0.01%。通过频谱分析方法对误差波动的影响因素进行分析,能够实现设备运行状态和接装纸质量的评估。     

微波检测技术在烟支重量控制系统中的应用

介绍了卷接机组烟支重量检测和控制系统的工作原理,比较了微波测量头和核扫描测量头的工作原理及其优缺点,提出了以烟支目标重量取样实测标准差作为评判测量头测量准确性的标准。试验表明,微波测量头的测量准确性完全达到核扫描的水平,而且还略优于核扫描头。     

基于微波检测技术的卷烟机烟支重量控制系统设计

目前国内外高速卷烟机的烟支重量控制系统主要基于核扫描头进行烟支重量检测与反馈。由于扫描头采用的是放射性材料,因而在实际运行过程中系统对操作人员始终存在辐射危险;此外,控制系统还可能存在隐性不稳定性。采用微波检测技术,利用不同烟支在微波电磁场引起的能量参数变化来检测腔体中的烟条密度及水分含量,最终通过检测烟丝条的重量及含水量,实现对烟支重量的有效控制。试验结果有效验证了算法的有效性和可行性。     

烟丝形态调控对中支卷烟卷制质量及稳定性的影响

为找到中支卷烟适宜的烟丝形态,以烟丝特征长度表征烟丝形态,采用烟丝形态调控技术,分析了中支卷烟烟丝不同特征长度与质量指标及稳定性关系。结果表明:①烟丝特征长度在2.35~2.85 mm(卷制前)范围内,中支卷烟物理指标稳定性较好; ②空头率、烟支密度标准偏差和密度分布一致性系数η值均随特征长度减小呈先降低后增大的趋势。③当烟丝特征长度在2.35~2.80 mm(卷制前)范围内,卷制烟支样品端部落丝量较小、燃烧锥落头倾向较低,但动态吸阻分布一致性存在波动。④综合分析,考虑到配方间差异,中支卷烟烟丝特征长度在2.35~2.85 mm(卷制前)范围内,辊筛频率在37~47 Hz之间,物理指标稳定性、烟支密度一致性较好,空头率和燃烧锥落头倾向较低,端部落丝量较小。      

梗丝形态对细支卷烟品质稳定性的影响

为研究不同形态梗丝对细支卷烟品质稳定性的影响,以混合均匀度、烟支吸阻及主流烟气常规化学指标的RSD值、烟支密度分布标准偏差值为评价指标,开展了微波膨胀梗丝、薄压气流梗丝、正常气流梗丝在细支卷烟中的应用效果对比评价。结果表明:(1)微波膨胀梗丝、薄压气流梗丝、正常气流梗丝掺配样品的混合均匀度均值分别为97.674%、97.005%、94.846%;(2)3种梗丝掺配卷制样品的吸阻稳定性排序为:微波膨胀梗丝掺配卷制样品薄压气流梗丝掺配卷制样品正常气流梗丝掺配卷制样品;(3)同掺配比例下,3种梗丝掺配样品的烟支密度分布标准偏差存在显著性差异;(4)微波膨胀梗丝掺配卷制样品的焦油、一氧化碳稳定性更好。     

卷烟燃吸状态下的气体流量分配

为了考察卷烟燃吸时的气体流量分配规律,设计了一种测定烟支不同部分进气量的装置;采用该装置测定了卷烟燃吸状态下燃烧锥端、卷烟纸段和滤嘴段的进气量,分析了卷烟燃吸时不同部分的气体流量分配规律和燃烧锥烟气净生成量。结果表明：(1)卷烟燃吸时,卷烟纸段和滤嘴段进气量大于未燃卷烟,燃烧锥端进气量小于未燃卷烟,滤嘴通风卷烟的滤嘴通风率大于未燃卷烟。(2)无滤嘴通风卷烟燃吸时,燃烧锥端进气量与烟丝段长度呈线性递减关系,卷烟纸段进气量与烟丝段长度的二次方呈正比关系。(3)卷烟抽吸时燃烧锥存在净生成气体量,且烟气净生成量与燃烧锥进气量呈正比,实验卷烟燃吸时每毫升燃烧锥端进气量约净生成0.24 mL气体。     

沟槽醋酸纤维滤棒的开发

为提高卷烟滤嘴的过滤性能,由醋酸纤维丝束滤芯、C型沟槽纯纤维素纸(定量80g/m2)和成形纸开发出醋酸纤维沟槽滤棒。该滤棒结构为沟槽滤棒与普通醋纤滤棒的二复合(1∶1)滤棒。试验结果表明,与普通醋纤滤嘴相比,C型沟槽滤棒的硬度可提高2～3个百分点;在卷烟感官质量基本保持不变的情况下,对卷烟烟气的过滤性能显著提高,同等条件下可再降低烟气焦油量2～3mg,降低幅度为13.66%～24.69%。     

滤棒吸阻和滤嘴长度对卷烟烟气中6种元素迁移率的影响

为研究ISO和加拿大深度抽吸(HCI)模式下滤棒吸阻和滤嘴长度对卷烟烟气中6种元素迁移率的影响,采用单因素设计方案制备了试验卷烟,考察了两种抽吸模式下滤棒吸阻和滤嘴长度参数引起的主流烟气和侧流烟气中铬(Cr)、镍(Ni)、砷(As)、硒(Se)、镉(Cd)和铅(Pb)迁移率的变化。结果表明:①在ISO模式下,滤棒吸阻与主流烟气中Ni,Pb,Cr和Cd 4种元素的迁移率及侧流烟气中Ni迁移率显著负相关,与侧流烟气中Cd迁移率显著正相关。滤嘴长度与主流烟气中6种目标元素的迁移率均显著负相关,与侧流烟气中Ni和Pb迁移率显著正相关。②在HCI模式下,滤棒吸阻与主流烟气中Pb迁移率显著负相关。滤嘴长度与主流烟气中6种目标元素迁移率和侧流烟气中Cr和Cd迁移率显著负相关,与侧流烟气中Pb迁移率显著正相关。      

卷烟纸自动纠偏系统的设计与应用

为解决ZJ116卷接机组生产中因卷烟纸出现横向偏移现象而造成卷烟纸毛边与分切不均等问题,设计了一种卷烟纸自动纠偏系统。系统包括纠偏装置和位置检测装置两大部分,采用光电式边缘检测传感器对卷烟纸位置进行检测,当卷烟纸发生偏移时将纠偏信号发送给控制系统,进而控制电机驱动丝杆旋转,并通过滑块、连杆机构、转臂等带动导纸辊偏转实现对卷烟纸位置的调整。以红河卷烟厂生产的“红河(硬88)”牌卷烟为对象对ZJ116A和ZJ119机组进行对比测试,结果表明:与ZJ116A型卷接机组相比,应用自动纠偏系统的ZJ119机组未出现卷烟纸毛边现象,人工调节卷烟纸次数减少3.67次/月。该技术可为提高卷烟外观质量和设备运行效率提供支持。      

基于射频识别的滤棒存储输送控制系统的应用研究

根据卷烟生产企业滤棒生产、存储和输送过程中不同滤棒牌号统计难以实现和混牌号现象,提出一种基于射频识别的滤棒存储输送控制系统的设计方法,完善信息流通,提高滤棒存储、输送的稳定性和运行效率。     

降低烟支密度和提高滤嘴吸阻在降焦中的应用

为降低卷烟焦油量 ,对卷烟密度和丝束单丝线密度与卷烟焦油量的关系进行了研究。通过优化制丝线关键工序的工艺加工参数 ,提高过程加工精度 ,稳定提高了烟丝的填充能力和耐加工性 ;对卷烟机风力送丝系统及后身进行改进 ,稳定和降低风速 ,减少风送及卷制过程中烟丝的造碎 ,降低了烟支密度 ;采用低线密度的丝束卷制高吸阻滤棒 ,在保持卷烟吸阻相对稳定的前提下 ,增大滤嘴吸阻占卷烟吸阻的比例 ,同时研究了烟支密度和滤嘴吸阻的变化对卷烟焦油量的影响。结果表明 :烟支密度每降低 1mg/cm3 ,卷烟焦油量平均可降低约 0 .1mg/支 ;滤嘴吸阻占卷烟吸阻的比例每提高 1% ,焦油量平均降低 0 .3mg/支左右。综合运用上述 2种稳定和降低卷烟焦油量的措施 ,使“群英会”牌系列产品的焦油量平均值下降了 1.1mg/支 ,焦油量稳定在设计值± 1mg/支以内。     

卷烟热塌陷的测试方法

为了准确测定卷烟烟支在抽吸过程中的塌陷情况,对CORESTA推荐方法进行了优化,建立了使用吸烟机测试卷烟烟支及滤棒部分抽吸热塌陷的方法。最佳测试条件为:烟支部分测定样品数量为10支,烟蒂长度为接装纸长+10 mm,压锤施压位置为接装纸长+3 mm;滤嘴部分测定样品数量为5支,烟蒂长度为接装纸长+3 mm,压锤施压位置为滤嘴中距烟丝和滤嘴的交接点5 mm处。最优化条件下实验相对标准偏差均低于10%,能够满足批量样品的测试分析。     

27 mm滤嘴长卷烟材料多因素对主流烟气递送量及过滤效率的影响

采用正交试验设计的方法研究27 mm滤嘴长卷烟之卷烟纸、成型纸、接装纸及嘴棒组合搭配对国标规定的卷烟主流烟气递送量（包括焦油量、烟气烟碱量、烟气CO及烟气水分）及过滤效率的影响。结果表明:接装纸透气度及嘴棒吸阻是影响卷烟主流烟气递送量的高度显著因素及重要因素;成型纸透气度及嘴棒吸阻是影响过滤效率的高度显著因素及重要因素。重点对接装纸透气度、成型纸透气度及嘴棒吸阻进行调整和控制,可以很好地实现对27 mm滤嘴长卷烟主流烟气递送量及过滤效率的控制,减少产品质量波动,降低产品成本。使用该方法可快捷、高效、经济、准确地确定卷烟材料多因素对卷烟主流烟气递送量及过滤效率的影响规律。      

基于烟丝填充值的卷烟重量设计模型研究

为设计合理的卷烟重量,以烟丝填充值为基础,结合卷烟规格、滤棒重量、卷烟纸规格、接装纸规格和平准盘规格建立卷烟重量设计模型。结果表明:(1)根据该模型设计的卷烟重量生产出的成品烟支具有适宜的硬度及符合范围要求的物理指标;(2)卷烟感官质量评价得分达到设计要求,而且评吸过程中未出现燃烧锥掉落、烟支空松等质量问题。该模型设计的卷烟重量既能保证成品卷烟的物理指标和感官质量,又能尽量减少烟丝的消耗。