一种卷烟在线焦油预测及预警方法
【技术领域】
[0001 ]本发明设及一种卷烟在线焦油预测及预警方法。
【背景技术】
[0002] 随着消费者对卷烟内在质量及产品质量安全指标的愈加关注，卷烟焦油控制技术 也有了很大发展。当前，卷烟焦油控制方面，主要是通过吸烟机、气相色谱仪等仪器进行检 测，根据检测结果对原材料进行调整，确保卷烟焦油稳定。
[0003] 在焦油预测方面，一是通过叶组配方中各区域烟叶原料所占的比例，建立数学模 型预测卷烟焦油的含量。二是通过检测成品烟丝中，总糖、总氮、还原糖和氮等主要化学成 分的含量，W及卷烟的物理指标建立数学模型预测卷烟焦油含量。
[0004] 但是，在实际生产中，由于成品卷烟焦油的检测周期较长，质量控制人员难W及时 掌握焦油的变化情况，对于焦油的过程精益管控缺乏参数调控依据，给控焦工作带来一定 困难。
[0005] 并且，随着卷烟规格的多样化，卷烟的通风率、滤嘴长度、单支重量等指标的设置 各不相同，现有的卷烟焦油预测模式对卷烟焦油的预测结果常常发生偏差。
【发明内容】
[0006] 本发明为了解决上述问题，提出了一种卷烟在线焦油预测及预警方法，本方法利 用在线近红外技术，建立光谱与待测参数之间的对应关系，确定烟丝化学组分，进行预警。
[0007] 为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[000引一种卷烟在线焦油预测及预警方法，包括W下步骤：
[0009] (1)利用近红外光采集烟丝的成分，确定焦油预测模型的关键因素，构成分析因 子；
[0010] (2)对分析因子进行逐步回归分析，再次确认各因子的影响程度，进行权重分配， 构建焦油的预测模型；
[0011] (3)根据分析因子的监测数值，确定中屯、值，计算上下控制限，形成预警阔值。
[0012] 进一步的，所述步骤（1)中，通过近红外光仪在烟丝上侧多组分多通道同时测定烟 丝成分。
[0013] 所述步骤(1)中，对烟丝的化学成分进行数据跟踪，同时按照批次进行一对一的焦 油检测结果的统计，对统计结果进行相关性分析，计算各化学成分和焦油的相关系数与P 值，如果相关系数和P值都满足各自的阔值，则认为该化学成分为焦油的关键影响因子。
[0014] 优选的，所述相关系数大于等于0.9，所述P值小于等于0.05。
[0015] 所述步骤（1)中，对烟支的感官和外观参数与焦油的关系及影响程度进行相关性 分析和回归分析，明确各参数与焦油的相关强度及显著性，排除不显著因子，确定影响焦油 预测的关键因素。
[0016] 所述步骤(1)中，通过不同水平的滤嘴长度与成品烟支焦油的单因子方差分析，确 定滤嘴长度对是影响焦油预测的关键因素。
[0017] 所述步骤(1)中，所述分析因子包括烟丝烟碱含量、总糖含量、还原糖含量、烟支总 通风率和烟支滤嘴长度。
[0018] 所述步骤(2)中，建模过程为:对所确定的关键因子通过试验收集不同水平下卷烟 焦油含量数据，对所收集到的数据进行逐步回归分析，再次确认各因子的影响程度，并确定 最佳子集，通过回归分析，得到回归方程，即在线焦油预测模型。
[0019] 所述步骤(2)中，各因子与其各自的影响程度的乘积之和与焦油量呈线性关系。
[0020] 所述步骤(2)中，在线焦油预测模型为：焦油=14.9+3.41烟碱+0.172总糖-0.163 还原糖-0.5滤嘴长度-0.0294通风率。
[0021] 所述步骤(3)中，按照卷烟生产批次，统计测量的关键因子相对应的数值，通过焦 油预测模型运算得出该牌号焦油含量，按照一定时间的间隔频次统计数据绘制Xbar-R控制 图，计算样本的标准偏差，控制图中屯、值为焦油含量样本均值。
[0022] 所述步骤（3)中，控制上/下限为焦油含量样本均值与样本的标准偏差的倍数的 和/差值。
[0023] 进一步的，所述倍数为3倍。
[0024] 所述步骤(3)中，参照烟草行业内划分的焦油含量等级进行中焦油和高焦油的划 分。
[0025] 本发明的有益效果为：
[0026] (1)建立卷烟焦油的预测模型，对卷烟焦油的预测结果偏差小；
[0027] (2)利用在线近红外技术，建立光谱与待测参数之间的对应关系，确定烟丝化学组 分，分析速度快、非破坏性和样品制备量小、几乎适合各类样品，多组分多通道同时测定；
[0028] (3)可及时掌握卷烟焦油含量波动情况，缩短检测时间，实验室离线检测需53小 时/批次，卷烟焦油在线预测模型仅用0.5小时/批次，实现卷烟焦油含量预警控制。
【附图说明】
[0029] 图la为本发明的卷烟焦油与烟丝主要化学组分的关系矩阵图；
[0030] 图化为本发明的卷烟焦油与烟丝主要化学组分的相关性图表；
[0031 ]图2a为本发明的卷烟焦油与卷烟物质指标的关系图；
[0032] 图化为本发明的卷烟焦油与卷烟物质指标的相关性图表；
[0033] 图3为本发明的焦油与滤嘴长度、通风率的等值线图；
[0034] 图4为本发明的焦油与烟丝化学成分的等值线图；
[0035] 图5为本发明的回归分析示意图；
[0036] 图6为本发明的高焦油预测控制图。
【具体实施方式】：
[0037] 下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
[0038] 利用在线近红外技术采集烟丝的参数：由于近红外光，其仪器较简单、分析速度 快、非破坏性和样品制备量小、几乎适合各类样品（液体、粘稠体、涂层、粉末和固体)分析、 多组分多通道同时测定等特点，可应用到卷烟烟丝成分分析。根据其样品的组成相同，则其 光谱也相同的原理，建立了光谱与待测参数之间的对应关系（称为分析模型），只要测得样 品的光谱，通过光谱和上述对应关系，就能很快得到所需要的烟丝化学组分。
[0039] 确定焦油因素的影响因子：
[0040] (1)如图la所示，根据各因子测量性质，分别进行相关性分析确定建立模型所需的 关键因子：
[0041] 对在线近红外仪所检测