一种空管复合滤棒空管段的检测方法与流程

本发明涉及烟草滤棒检测领域，尤其涉及一种空管复合滤棒空管段的检测方法，具体涉及一种采用微波法同时检测空管复合滤棒空管段的长度、位置偏差情况的方法。

背景技术：

随着卷烟降焦减害技术的深入推进，为了卷烟提高吸食的满足感和提高卷烟的香气量，烟草企业和科研院所做了很多研发工作，开发推出了许多新型卷烟制品，使用空管复合滤棒就是成果之一。空管复合滤棒的使用，对改善烟气量和提高烟香具有很好的作用，使消费者在吸食卷烟的过程中满足感得到很大程度的满足。空管复合滤棒已经取得了很好的应用，并取得了消费者的认可，市售应用了空管复合滤棒的卷烟也越来越多。

如果空管复合滤棒的空管段长度和空管段位置较设计值存在较大偏差，会造成烟支单重无法有效控制，从而导致卷烟在燃烧过程中滤嘴对烟气的截留过滤效果不同，造成卷烟的吸食口感不同，严重影响卷烟的均质化水平。

目前，对于空管复合滤棒的空管段长度和空管段位置的检测一般采用量具的方法进行。该方法是检测人员利用目测分辨出纤维段和空管段的分界点，然后用量具测量出各段的长度。由于人的识别能力和测量误差会造成测量结果准确性较差。采用目前的方法只适用于检测少量的样品，但是检测少量样品又无法反应整批滤棒的情况。

因此，为了解决现有检测方法准确性较低，且检测人员劳动强度大、效率低的问题。开发一种利用仪器来测量空管复合滤棒空管段的检测方法是必要的。

技术实现要素：

本发明为解决目前空管复合滤棒的空管段长度和空管段位置的检测手段准确性较低，检测人员劳动强度大、效率低的问题，提供了一套行之有效的检测手段。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种空管复合滤棒空管段的检测方法，包括以下步骤：以1mm以下的长度l为测量单元，利用微波密度仪测量空管复合滤棒的密度，以长度为横轴、以密度为竖轴，以长度单位为mm、密度单位为g/cm³绘制空管复合滤棒密度曲线；利用空管复合滤棒密度曲线中密度的变化来确定空管复合滤棒空管段的长度及位置偏差情况。

本发明克服了检测人员利用量具检测空管复合滤棒时的检测强度大、易疲劳、工作周期长效率低、检测精度低和样本量少的问题，本发明所述检测方法可实现样品的快速检测，且具有结果准确、操作方便的优点。

作为本发明技术方案的进一步改进，一种空管复合滤棒空管段的检测方法，包括以下步骤：

①以1mm以下的长度l为测量单元，利用微波密度仪测量20支以上空管复合滤棒的密度，以长度为横轴、以密度为竖轴，以长度单位为mm、密度单位为g/cm³绘制空管复合滤棒密度曲线；其中，所述空管复合滤棒上空管段与醋纤段相邻间隔设置；

②空管复合滤棒上的空管段为两个以上，根据空管复合滤棒空管段中间点的长度设计值，在所有空管复合滤棒密度曲线上找出相应的密度值ρk1、ρk2…ρkn，并求得所有空管复合滤棒各个空管段密度均值ρk1^，、ρk2^，…ρkn^，，然后计算求得所有空管段的密度均值ρk；

③同理，空管复合滤棒上的醋纤段为两个以上，根据空管复合滤棒醋纤段中间点的长度设计值，在所有空管复合滤棒密度曲线上找出相应的密度值ρc1、ρc2…ρcm，并求得所有空管复合滤棒各个醋纤段密度均值ρc1^，、ρc2^，…ρcm^，，然后计算求得所有醋纤段的密度均值ρc；

④依据上述步骤计算出来的空管段的密度均值ρk和醋纤段的密度均值ρc，确定区别空管段和醋纤段分界点的密度值ρf，ρf的计算公式为：

ρf=1/2（ρk+ρc）

利用微波密度仪测量出来的空管复合滤棒的密度值各个测量点的密度平均值，以空管复合滤棒长度测量值为x轴，长度测量值对应的密度平均值为y轴，绘制空管复合滤棒的平均密度分布曲线图；

⑤在平均密度分布曲线图上绘制纵坐标为ρf且与x轴平行的直线，该直线与平均密度分布曲线图的交点所对应的横坐标即醋纤段与空管段的分界点，相邻分界点之间的距离即为空管段的长度ln或醋纤段的长度lm；

⑥根据空管复合滤棒的空管段的长度设计值lns，由∆l=ln-lns可计算出空管段的位置偏差，当∆l=0时说明空管段的位置无偏差，否则空管段的位置有偏差。

本发明通过密度测定仪测定空管复合滤棒的密度分布，绘制空管复合滤棒的平均密度分布曲线图，从而计算出空管复合滤棒空管段的长度及位置偏差，可快速实现对空管复合滤棒空管段长度检测。根据本发明的数据处理方法进行编程，可实现数据自动批量处理，从而实现空管复合滤棒批量检测。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例1中空管复合滤棒的平均密度分布曲线图。

图2为实施例2中空管复合滤棒的平均密度分布曲线图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

一种空管复合滤棒空管段的检测方法，包括以下步骤：以1mm以下的长度l为测量单元，利用微波密度仪测量空管复合滤棒的密度，以长度为横轴、以密度为竖轴，以长度单位为mm、密度单位为g/cm³绘制空管复合滤棒密度曲线；利用空管复合滤棒密度曲线中密度的变化来确定空管复合滤棒空管段的长度及位置偏差情况。

一种空管复合滤棒空管段的检测方法，包括以下步骤：

①以1mm以下的长度l为测量单元，利用微波密度仪测量20支以上空管复合滤棒的密度，以长度为横轴、以密度为竖轴，以长度单位为mm、密度单位为g/cm³绘制空管复合滤棒密度曲线；其中，所述空管复合滤棒上空管段与醋纤段相邻间隔设置；

②空管复合滤棒上的空管段为两个以上，根据空管复合滤棒空管段中间点的长度设计值，在所有空管复合滤棒密度曲线上找出相应的密度值ρk1、ρk2…ρkn，并求得所有空管复合滤棒各个空管段密度均值ρk1^，、ρk2^，…ρkn^，，然后计算求得所有空管段的密度均值ρk；

③同理，空管复合滤棒上的醋纤段为两个以上，根据空管复合滤棒醋纤段中间点的长度设计值，在所有空管复合滤棒密度曲线上找出相应的密度值ρc1、ρc2…ρcm，并求得所有空管复合滤棒各个醋纤段密度均值ρc1^，、ρc2^，…ρcm^，，然后计算求得所有醋纤段的密度均值ρc；

④依据上述步骤计算出来的空管段的密度均值ρk和醋纤段的密度均值ρc，确定区别空管段和醋纤段分界点的密度值ρf，ρf的计算公式为：

ρf=1/2（ρk+ρc）

利用微波密度仪测量出来的空管复合滤棒的密度值各个测量点（相邻测量单元之间为测量点）的密度平均值，以空管复合滤棒长度测量值为x轴，长度测量值对应的密度平均值为y轴，绘制空管复合滤棒的平均密度分布曲线图；

⑤在平均密度分布曲线图上绘制纵坐标为ρf且与x轴平行的直线，该直线与平均密度分布曲线图的交点所对应的横坐标即醋纤段与空管段的分界点，相邻分界点之间的距离即为空管段的长度ln或醋纤段的长度lm；

⑥根据空管复合滤棒的空管段的长度设计值lns，由∆l=ln-lns可计算出空管段的位置偏差，当∆l=0时说明空管段的位置无偏差，否则空管段的位置有偏差。

在本发明中，ρk1^，为所有空管复合滤棒第一个空管段密度值ρk1的均值，ρk2^，为所有空管复合滤棒第二个空管段密度值ρk2的均值，其他同理。ρkn的n与空管复合滤棒上的空管段数量相等，且ρk=(ρk1^，+ρk2^，…+ρkn^，)/n。在本发明中，ρc1^，为所有空管复合滤棒第一个醋纤段密度值ρc1的均值，其他同理。ρcm的m与空管复合滤棒上的醋纤段数量相等，且ρc=(ρc1^，+ρc2^，…+ρcm^，)/m。

在空管复合滤棒中，所述空管复合滤棒上空管段一般为2个，醋纤段为3个，且相邻间隔设置。当然，在一些情况下，所述空管复合滤棒上空管段一般为3个，醋纤段为2个，且相邻间隔设置。但是，对于空管复合滤棒上空管段和醋纤段为两个以上的情况均在本发明的保护范围之内。

下面以空管段为2个、醋纤段为3个的空管复合滤棒，测量单元1mm且空管复合滤棒为20个为例，对本发明的技术方案进行详细的说明。

实施例1：

采集空管复合滤棒样本20个，利用密度测定仪测定空管复合滤棒的密度分布，计算出各个测量点的密度平均值。根据醋纤段的中间点长度设计值分别找出第一、第二、第三醋纤段中间点密度均值ρc1^，=146.6mg/cm³、ρc2^，=145.5mg/cm³、ρc3^，=145.5mg/cm³，所有醋纤段中间点密度平均值ρc=145.9mg/cm³；根据空管段的中间点长度设计值分别找出第一、第二、第三空管段中间点密度均值ρk1^，=220.9mg/cm³、ρk2^，=219.7mg/cm³，空管段中间点密度平均值ρk=220.3mg/cm³。

由公式ρf=1/2（ρk+ρc）计算出空管段和醋纤段分界点的密度值ρf=183.1mg/cm³，利用微波密度仪测量出来的空管复合滤棒的各个测量点的密度平均值，以空管复合滤棒长度测量值为x轴，长度测量值对应的密度值为y轴，绘制空管复合滤棒的平均密度分布曲线图，如图1所示。

由ρf分别在x轴上找出醋纤段与空管段的分界点d1=20.5mm、d2=40.6mm、d3=80.5mm和d4=100mm，第一空管段和第二空管段的长度l1、l2分别为20.1mm（d2-d1）、19.5mm（d4-d3）。

该空管复合滤棒样本的长度设计值为20mm第一醋纤段+20mm第一空管段+40mm第二醋纤段+20mm第二空管段+20mm第三醋纤段，因此醋纤段和空管段的位置偏差分别为0.5mm（20.5-20）、0.6mm（40.6-40）、0.5mm（80.5-80）和0mm（100-100）。

实施例2：

采集空管复合滤棒（细支）样本20个，利用密度测定仪测定空管复合滤棒的密度分布，计算出各个测量点的密度平均值。根据醋纤段的中间点长度设计值分别找出第一、第二、第三醋纤段中间点密度均值ρc1^，=141.2mg/cm³、ρc2^，=139.5mg/cm³、ρc3^，=140.2mg/cm³，所有醋纤段中间点密度均值ρc=140.3mg/cm³；根据空管段的中间点长度设计值分别找出第一、第二、第三空管段中间点密度均值ρk1^，=208.9mg/cm³、ρk2^，=211.7mg/cm³，所有空管段中间点密度均值ρk=210.3mg/cm³。

由公式ρf=1/2（ρk+ρc）计算出空管段和醋纤段分界点的密度值ρf=175.3mg/cm³，利用微波密度仪测量出来的空管复合滤棒的各个测量点的密度平均值，以空管复合滤棒长度测量值为x轴，长度测量值对应的密度值为y轴，绘制空管复合滤棒的平均密度分布曲线图，如图2所示。

由ρf分别在x轴上找出醋纤段与空管段的分界点d1=19.4mm、d2=40.0mm、d3=79.0mm和d4=98.8mm，第一空管段和第二空管段的长度l1、l2分别为20.6mm、19.8mm。

该空管复合滤棒样本的长度设计值为20mm第一醋纤段+20mm第一空管段+40mm第二醋纤段+20mm第二空管段+20mm第一醋纤段，因此空管段的位置偏差分别为-0.6mm（19.4-20）、0.0mm（40-40）、-1.0mm（79.0-80）和-1.2mm（98.8-100）。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。