一种烘丝出口水分精度表征方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及烘丝机出口水分精度表征技术领域，尤其涉及一种烘丝出口水分精度 的表征方法。
【背景技术】
[0002] 在卷烟制丝生产线上，烟丝含水率是需要严格控制的一项物理指标，烘丝工序属 于对卷烟最终产品内在质量有直接影响，工艺控制难度较大，质量较易波动或质量问题发 生频率较多的工序，烘丝出口含水率是考核该工序过程控制能力的重要指标。
[0003] 卷烟制丝生产线上，多使用在线红外水分仪对水分进行检测，水分仪采集到数据 后，自身PLC会对数据进行一个处理然后输出，水分仪输出后数据分两路进行传输，一路用 于过程控制，即反馈调节烘丝过程，另一路用于上位机数据采集评价。在上位机这里企业可 根据需要选择合适的数据运算方法及处理步长。
[0004] 在线水分仪的数据采集处理规则，直接影响含水率的准确度。数据平滑的种类和 方法繁多，数据过度平滑会抹平数据的波动性，改变数据本身的分布状况；如果不对数据进 行平滑处理，数据波动太厉害，又不利于烘丝过程控制。目前尚未出现有关于烘丝出口水分 精度表征方法方面的公开报道。
【发明内容】
[0005] 为克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种烘丝出口水分精度表征方 法，旨在能够准确的反映烘丝出口水分真实值，更有利于烘丝过程控制。通过改变在线红外 水分仪的响应时间以及数据处理规则，使得红外水分仪的显示值与烘箱法测试值之间无显 著差异。本发明的内容包含但不限于烘丝后水分仪，对卷烟制丝生产线上其他部位水分仪 同样适用。
[0006] 本发明解决技术问题，采用如下技术方案：
[0007] -种烘丝出口水分精度表征方法，包括以下步骤：
[0008]A、设置烘丝后在线红外水分仪的响应时间，设置值可以是1~30s;
[0009] B、设置了水分仪的响应时间后，分别采集水分仪自身未处理原始数据、水分仪自 身处理输出数据、PLC滤波处理用于控制的数据、上位机数据；
[0010] C、分别采用不同的数据平滑处理规则（区间平均法、堆栈法、数据抽取法）对水分 仪自身处理输出数据、PLC滤波处理用于控制的数据、上位机数据进行分析，比对平滑处理 后数据与水分仪自身未处理原始数据的均值、标准偏差、变异系数、偏度值及峰度值变化情 况。并进行数据离散程度的F检验及均值T检验，以进一步判断数据处理规则对原始数据 的影响情况，初步确定水分仪数据处理规则，保证采集的数据与水分仪底层原始数据均值 及波动情况一致。
[0011] D、为了进一步验证所确定数据采集处理规则的合理性，采用烘箱法与水分仪测定 相比对方法，来验证，并最终确定水分仪数据采集处理规则。具体操作方法：通过水分仪内 部不同平滑步长试验设计，在正常生产情况下，对加工过程烘丝后物料含水率红外水分仪 测定数据进行采集，并同时以50s时间间隔对水分仪光斑后物料表面烟丝进行取样，每个 试验条件下取样20次，每次采样3 - 5s，对采集的每个烟丝样品分别取两个平行样进行烘 箱法测定含水率，对红外水分仪采集数据（50s时间间隔对应抽取20个）和烘箱法测定数 据（50s时间间隔对应抽取20个）进行比对，将两种方式测定值（均值）和过程物料波动 情况（方差）分别采用T检验和F检验进行比较分析，以测定值和波动情况是否一致来确 定水分仪数据采集规则，并验证初步确定的数据采集处理规则。
[0012] 与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：
[0013] 应用本发明的方法后，烘丝出口水分数据更能反映数据的真实波动情况，更有利 于指导生产。
【具体实施方式】
[0014] 实施例1 :
[0015] 对任意牌号A，设置烘丝后水分仪的响应时间为15s，烘丝结束后，收集水分仪自 身未处理原始数据、水分仪自身处理输出数据进行数据分析，结果见表1。
[0016] 表1牌号A水分仪输出数据处理结果
[0017]
[0018] 从表1看出，各组数据的平均值基本没有变化，对于堆栈式和区间平滑方式，随平 滑步长的不断增加，数据标偏、变异系数、极差不断减小，数据分布偏度值和峰度值与底层 原始数据相比差异增大。即，经堆栈平滑或区间平均处理后，数据的均值变化不大，而数据 离散程度逐渐减小。而对于数据抽取方式，随着抽取数据时间间隔的逐渐增大，数据均值没 有明显变化，而随着数据抽取频率的降低，数据标偏、变异系数、偏度值、峰度值变化无明显 规律，但整体来说，采用数据抽取方式在抽取频率为2 -IOs/个时，数据分析各项指标与水 分仪输出数据基本一致，而堆栈式和区间平均两种方式处理结果在IOs处理步长时已开始 发生变化。
[0019] 为进一步统计分析，进行数据离散程度的F检验及均值T检验，结果见表2。
[0020] 表2水分仪输出数据统计分析结果
[0021]
[0022] 由表2可知，经不同处理方式和处理步长处理后，均值T检验P值均大于0. 05,即 均值没有显著差异，而采用堆栈方式和区间平滑处理时，随处理步长增加，方差F检验P值 逐渐减小，采用堆栈处理步长大于IOs和区间平均平滑步长大于30s时，F检验P值小于 0. 05,即处理前后方差检验离散程度存在差异。即经处理前后除采用堆栈方式处理且步长 为（15s、3〇S、6〇S)和区间平均处理且步长为60s除外，统计学意义在数据均值和离散程度 方面不存在差异。采用数据抽取模式，数据处理前后方差F检验和均值T检验P值均大于 0. 05,统计学意义在数据均值和离散程度方面均不存在差异。
[0023] 通过对水分仪输出数据处理分析结果，在保证采集数据与物料水分均值及波动 (离散）情况一致前提下，初步确定了干燥后水分仪数据处理规则，即上位机数据采集处理 方式采用区间平均或数据抽取方式，步长取15s、10s、5s。
[0024] 表3不同数据处理规则水分仪与烘箱法测定数据分析
[0028] 根据以上数据分析结果，当水分仪平滑步长取Is时，水分仪显示值与烘箱法测定 值没有差异。
[0029] 实施例2 :
[0030] 对任意牌号B，设置烘丝后水分仪的响应时间为25s，烘丝结束后，收集水分仪自 身未处理原始数据、水分仪自身处理输出数据进行数据分析，结果见表5。表5牌号B水分 仪输出数据处理结果
[0035]
[0036] 通过对水分仪输出数据处理分析结果，在保证采集数据与物料水分均值及波动 (离散）情况一致前提下，初步确定了干燥后水分仪数据处理规则，即上位机数据采集处理 方式采用数据抽取方式，步长取l〇s、5s、2s。
[0037] 表7不同数据处理规则水分仪与烘箱法测定数据分析
[0041] 综合上述数据分析结果，当水分仪平滑步长取Is时，水分仪显示值与烘箱法测定 值没有差异。
【主权项】
1. 一种烘丝出口水分精度表征方法，其特征在于包含以下步骤： A、 设置烘丝后在线红外水分仪的响应时间，设置时间范围为1~30s ; B、 设置了水分仪的响应时间后，分别采集水分仪自身未处理原始数据、水分仪自身处 理输出数据、PLC滤波处理用于控制的数据、上位机数据； C、 分别采用不同的数据平滑处理规则对水分仪自身处理输出数据、PLC滤波处理用于 控制的数据、上位机数据进行分析，比对平滑处理后数据与水分仪自身未处理原始数据的 均值、标准偏差、变异系数、偏度值及峰度值变化情况。并进行数据离散程度的F检验及均 值T检验，以进一步判断数据处理规则对原始数据的影响情况，初步确定水分仪数据处理 规则，保证采集的数据与水分仪底层原始数据均值及波动情况一致； D、 为了进一步验证所确定数据采集处理规则的合理性，采用烘箱法与水分仪测定相比 对方法，来验证，并最终确定水分仪数据采集处理规则。具体操作方法：通过水分仪内部不 同平滑步长试验设计，在正常生产情况下，对加工过程烘丝后物料含水率红外水分仪测定 数据进行采集，并同时以50s时间间隔对水分仪光斑后物料表面烟丝进行取样，每个试验 条件下取样20次，每次采样3 -5s，对采集的每个烟丝样品分别取两个平行样进行烘箱法测 定含水率，对红外水分仪采集数据和烘箱法测定数据进行比对，将两种方式测定值和过程 物料波动情况分别采用T检验和F检验进行比较分析，以测定值和波动情况是否一致来确 定水分仪数据采集规则，并验证初步确定的数据采集处理规则。2. 根据权利要求1所述的一种烘丝出口水分精度表征方法，其特征在于：所使用的数 据平滑处理规则，包含区间平均法、堆栈法、数据抽取法。3. 根据权利要求1所述的一种烘丝出口水分精度表征方法，其特征在于：对红外水分 仪采集数据，50s时间间隔对应抽取20个；烘箱法测定数据，50s时间间隔对应抽取20个； 所述两种方式测定值是采用均值；所述过程物料波动情况是采用方差。4. 根据权利要求1 - 3中任一所述的一种烘丝出口水分精度表征方法，其特征在于：包 括制丝生产线其他位点的在线红外水分仪。
【专利摘要】本发明公开了一种烘丝出口水分精度表征方法，该方法包括以下步骤：设置在线红外水分仪的响应时间为1～30s；分别采集水分仪自身未处理原始数据、自身处理输出数据、PLC滤波处理用于控制的数据、上位机数据；分别采用不同的数据平滑处理规则对采集的数据进行分析，初步确定水分仪数据处理规则；采用烘箱法与水分仪测定相比对方法验证，最终确定水分仪数据采集处理规则。本发明提供的方法，能够准确的反映烘丝出口水分真实值，更有利于烘丝过程控制。
【IPC分类】A24B3/10, A24B9/00
【公开号】CN105029672
【申请号】CN201510352918
【发明人】赵静芬, 田兆福, 刘政, 李坚, 韦祎, 韦文, 刘远涛, 李日南, 邹琳, 黄江
【申请人】广西中烟工业有限责任公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年6月24日