一種烘絲出口水分精度表征方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及烘絲機出口水分精度表征技術領域，尤其涉及一種烘絲出口水分精度 的表征方法。
【背景技術】
[0002] 在卷煙制絲生產線上，煙絲含水率是需要嚴格控制的一項物理指標，烘絲工序屬 于對卷煙最終產品內在質量有直接影響，工藝控制難度較大，質量較易波動或質量問題發 生頻率較多的工序，烘絲出口含水率是考核該工序過程控制能力的重要指標。
[0003] 卷煙制絲生產線上，多使用在線紅外水分儀對水分進行檢測，水分儀采集到數據 后，自身PLC會對數據進行一個處理然后輸出，水分儀輸出后數據分兩路進行傳輸，一路用 于過程控制，即反饋調節烘絲過程，另一路用于上位機數據采集評價。在上位機這里企業可 根據需要選擇合適的數據運算方法及處理步長。
[0004] 在線水分儀的數據采集處理規則，直接影響含水率的準確度。數據平滑的種類和 方法繁多，數據過度平滑會抹平數據的波動性，改變數據本身的分布狀況；如果不對數據進 行平滑處理，數據波動太厲害，又不利于烘絲過程控制。目前尚未出現有關于烘絲出口水分 精度表征方法方面的公開報道。
【發明內容】
[0005] 為克服現有技術的缺陷，本發明的目的在于提供一種烘絲出口水分精度表征方 法，旨在能夠準確的反映烘絲出口水分真實值，更有利于烘絲過程控制。通過改變在線紅外 水分儀的響應時間以及數據處理規則，使得紅外水分儀的顯示值與烘箱法測試值之間無顯 著差異。本發明的內容包含但不限于烘絲后水分儀，對卷煙制絲生產線上其他部位水分儀 同樣適用。
[0006] 本發明解決技術問題，采用如下技術方案：
[0007] -種烘絲出口水分精度表征方法，包括以下步驟：
[0008]A、設置烘絲后在線紅外水分儀的響應時間，設置值可以是1~30s;
[0009] B、設置了水分儀的響應時間后，分別采集水分儀自身未處理原始數據、水分儀自 身處理輸出數據、PLC濾波處理用于控制的數據、上位機數據；
[0010] C、分別采用不同的數據平滑處理規則（區間平均法、堆棧法、數據抽取法）對水分 儀自身處理輸出數據、PLC濾波處理用于控制的數據、上位機數據進行分析，比對平滑處理 后數據與水分儀自身未處理原始數據的均值、標準偏差、變異系數、偏度值及峰度值變化情 況。并進行數據離散程度的F檢驗及均值T檢驗，以進一步判斷數據處理規則對原始數據 的影響情況，初步確定水分儀數據處理規則，保證采集的數據與水分儀底層原始數據均值 及波動情況一致。
[0011] D、為了進一步驗證所確定數據采集處理規則的合理性，采用烘箱法與水分儀測定 相比對方法，來驗證，并最終確定水分儀數據采集處理規則。具體操作方法：通過水分儀內 部不同平滑步長試驗設計，在正常生產情況下，對加工過程烘絲后物料含水率紅外水分儀 測定數據進行采集，并同時以50s時間間隔對水分儀光斑后物料表面煙絲進行取樣，每個 試驗條件下取樣20次，每次采樣3 - 5s，對采集的每個煙絲樣品分別取兩個平行樣進行烘 箱法測定含水率，對紅外水分儀采集數據（50s時間間隔對應抽取20個）和烘箱法測定數 據（50s時間間隔對應抽取20個）進行比對，將兩種方式測定值（均值）和過程物料波動 情況（方差）分別采用T檢驗和F檢驗進行比較分析，以測定值和波動情況是否一致來確 定水分儀數據采集規則，并驗證初步確定的數據采集處理規則。
[0012] 與已有技術相比，本發明的有益效果體現在：
[0013] 應用本發明的方法后，烘絲出口水分數據更能反映數據的真實波動情況，更有利 于指導生產。
【具體實施方式】
[0014] 實施例1 :
[0015] 對任意牌號A，設置烘絲后水分儀的響應時間為15s，烘絲結束后，收集水分儀自 身未處理原始數據、水分儀自身處理輸出數據進行數據分析，結果見表1。
[0016] 表1牌號A水分儀輸出數據處理結果
[0017]
[0018] 從表1看出，各組數據的平均值基本沒有變化，對于堆棧式和區間平滑方式，隨平 滑步長的不斷增加，數據標偏、變異系數、極差不斷減小，數據分布偏度值和峰度值與底層 原始數據相比差異增大。即，經堆棧平滑或區間平均處理后，數據的均值變化不大，而數據 離散程度逐漸減小。而對于數據抽取方式，隨著抽取數據時間間隔的逐漸增大，數據均值沒 有明顯變化，而隨著數據抽取頻率的降低，數據標偏、變異系數、偏度值、峰度值變化無明顯 規律，但整體來說，采用數據抽取方式在抽取頻率為2 -IOs/個時，數據分析各項指標與水 分儀輸出數據基本一致，而堆棧式和區間平均兩種方式處理結果在IOs處理步長時已開始 發生變化。
[0019] 為進一步統計分析，進行數據離散程度的F檢驗及均值T檢驗，結果見表2。
[0020] 表2水分儀輸出數據統計分析結果
[0021]
[0022] 由表2可知，經不同處理方式和處理步長處理后，均值T檢驗P值均大于0. 05,即 均值沒有顯著差異，而采用堆棧方式和區間平滑處理時，隨處理步長增加，方差F檢驗P值 逐漸減小，采用堆棧處理步長大于IOs和區間平均平滑步長大于30s時，F檢驗P值小于 0. 05,即處理前后方差檢驗離散程度存在差異。即經處理前后除采用堆棧方式處理且步長 為（15s、3〇S、6〇S)和區間平均處理且步長為60s除外，統計學意義在數據均值和離散程度 方面不存在差異。采用數據抽取模式，數據處理前后方差F檢驗和均值T檢驗P值均大于 0. 05,統計學意義在數據均值和離散程度方面均不存在差異。
[0023] 通過對水分儀輸出數據處理分析結果，在保證采集數據與物料水分均值及波動 (離散）情況一致前提下，初步確定了干燥后水分儀數據處理規則，即上位機數據采集處理 方式采用區間平均或數據抽取方式，步長取15s、10s、5s。
[0024] 表3不同數據處理規則水分儀與烘箱法測定數據分析
[0028] 根據以上數據分析結果，當水分儀平滑步長取Is時，水分儀顯示值與烘箱法測定 值沒有差異。
[0029] 實施例2 :
[0030] 對任意牌號B，設置烘絲后水分儀的響應時間為25s，烘絲結束后，收集水分儀自 身未處理原始數據、水分儀自身處理輸出數據進行數據分析，結果見表5。表5牌號B水分 儀輸出數據處理結果
[0035]
[0036] 通過對水分儀輸出數據處理分析結果，在保證采集數據與物料水分均值及波動 (離散）情況一致前提下，初步確定了干燥后水分儀數據處理規則，即上位機數據采集處理 方式采用數據抽取方式，步長取l〇s、5s、2s。
[0037] 表7不同數據處理規則水分儀與烘箱法測定數據分析
[0041] 綜合上述數據分析結果，當水分儀平滑步長取Is時，水分儀顯示值與烘箱法測定 值沒有差異。
【主權項】
1. 一種烘絲出口水分精度表征方法，其特征在于包含以下步驟： A、 設置烘絲后在線紅外水分儀的響應時間，設置時間范圍為1~30s ; B、 設置了水分儀的響應時間后，分別采集水分儀自身未處理原始數據、水分儀自身處 理輸出數據、PLC濾波處理用于控制的數據、上位機數據； C、 分別采用不同的數據平滑處理規則對水分儀自身處理輸出數據、PLC濾波處理用于 控制的數據、上位機數據進行分析，比對平滑處理后數據與水分儀自身未處理原始數據的 均值、標準偏差、變異系數、偏度值及峰度值變化情況。并進行數據離散程度的F檢驗及均 值T檢驗，以進一步判斷數據處理規則對原始數據的影響情況，初步確定水分儀數據處理 規則，保證采集的數據與水分儀底層原始數據均值及波動情況一致； D、 為了進一步驗證所確定數據采集處理規則的合理性，采用烘箱法與水分儀測定相比 對方法，來驗證，并最終確定水分儀數據采集處理規則。具體操作方法：通過水分儀內部不 同平滑步長試驗設計，在正常生產情況下，對加工過程烘絲后物料含水率紅外水分儀測定 數據進行采集，并同時以50s時間間隔對水分儀光斑后物料表面煙絲進行取樣，每個試驗 條件下取樣20次，每次采樣3 -5s，對采集的每個煙絲樣品分別取兩個平行樣進行烘箱法測 定含水率，對紅外水分儀采集數據和烘箱法測定數據進行比對，將兩種方式測定值和過程 物料波動情況分別采用T檢驗和F檢驗進行比較分析，以測定值和波動情況是否一致來確 定水分儀數據采集規則，并驗證初步確定的數據采集處理規則。2. 根據權利要求1所述的一種烘絲出口水分精度表征方法，其特征在于：所使用的數 據平滑處理規則，包含區間平均法、堆棧法、數據抽取法。3. 根據權利要求1所述的一種烘絲出口水分精度表征方法，其特征在于：對紅外水分 儀采集數據，50s時間間隔對應抽取20個；烘箱法測定數據，50s時間間隔對應抽取20個； 所述兩種方式測定值是采用均值；所述過程物料波動情況是采用方差。4. 根據權利要求1 - 3中任一所述的一種烘絲出口水分精度表征方法，其特征在于：包 括制絲生產線其他位點的在線紅外水分儀。
【專利摘要】本發明公開了一種烘絲出口水分精度表征方法，該方法包括以下步驟：設置在線紅外水分儀的響應時間為1～30s；分別采集水分儀自身未處理原始數據、自身處理輸出數據、PLC濾波處理用于控制的數據、上位機數據；分別采用不同的數據平滑處理規則對采集的數據進行分析，初步確定水分儀數據處理規則；采用烘箱法與水分儀測定相比對方法驗證，最終確定水分儀數據采集處理規則。本發明提供的方法，能夠準確的反映烘絲出口水分真實值，更有利于烘絲過程控制。
【IPC分類】A24B3/10, A24B9/00
【公開號】CN105029672
【申請號】CN201510352918
【發明人】趙靜芬, 田兆福, 劉政, 李堅, 韋祎, 韋文, 劉遠濤, 李日南, 鄒琳, 黃江
【申請人】廣西中煙工業有限責任公司
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年6月24日