一種煙（葉、梗）絲結構檢測取樣裝置的研制與應用

鮑文華 侯志龍 顧秋林 李秦宇 張志剛 卜德培

摘? 要：根據卷煙生產制絲過程煙（葉、梗）絲結構（整絲率、碎絲率）檢測過程中存在的取樣工具不確定、樣品重量不穩定、樣品代表性不好的情況，結合企業自身生產工藝和設備特點，研制了一種煙（葉、梗）絲結構檢測取樣裝置，重點設計了裝置取樣截面尺寸、端面形狀和尺寸。應用驗證結果表明：（1）取樣裝置截面尺寸設計考慮了檢測點工序出口的斷面形狀和尺寸，所取樣品代表性更好（最大程度上可以接取整個物料斷面的物料）;（2）取樣裝置端面形狀和尺寸設計考慮了樣品的自然堆積體積，所取樣品重量一次性符合行業規范要求的程度更高，不需要進行樣品重量二次處理，有效降低了檢驗中對樣品重量處理帶來的檢測結果誤差;（3）使用設計的取樣裝置后，樣品結構（整絲率、碎絲率）檢測結果的標準偏差較使用裝置前有所降低。

關鍵詞：煙葉;取樣裝置;整絲率;碎絲率;標準偏差

中圖分類號 S572 文獻標識碼 A ? 文章編號 1007-7731（2018）23-0084-02

煙（葉、梗）絲結構（整絲率、碎絲率）是評價煙葉質量的重要指標。煙草加工企業在煙（葉、梗）絲質量評價過程中，通常依據《卷煙工藝測試與分析大綱》、《煙絲整絲率、碎絲率的測定方法》（YC/T178--2003）的要求，對煙（葉、梗）絲的加工質量進行檢測和評價。但在具體工作中，由于生產工藝、設備布局等方面的差異，不同企業對煙（葉、梗）絲結構檢測和評價時，在取樣點、取樣工具、樣品處理等方面也存在一定的差異。為此，本研究結合本企業工藝和設備特點，考慮了樣品取樣難度、樣品代表性、樣品的重量處理等方面的影響因素，研制了一種更加適宜本企業煙（葉、梗）絲結構的取樣的裝置，旨在提高煙（葉、梗）絲結構檢測數據的客觀性和準確性。

1 設計分析

依據《煙絲整絲率、碎絲率的測定方法》（YC/T178--2003）要求，煙（葉、梗）絲結構樣品應在加工工序出口端隨機取樣，如有特殊檢測要求，應在規定的取樣位置取樣。取樣時應使用取樣盤接取樣品，樣品重量應符合（1000.0±100.0）g/次的要求。如果樣品質量不符合要求，應重新取樣。可以看出，行業標準中明確要求了煙（葉、梗）絲結構測試的取樣位置、樣品重量，主要目的是為了保證樣品的客觀性和準確性。因此，取樣裝置的設計應充分考慮行業標準要求和生產實際，對取樣裝置的形狀、大小、安全性、靈活性等方面進行綜合考慮和設計，進而使得取樣裝置能夠滿足操作便捷安全、樣品代表性好、制作難度低的需求。基于以上情況的考慮，取樣裝置的總體設計思路是：裝置取樣截面的寬度應與取樣點工序出口物料截面匹配，保證所取樣品具有代表性;裝置的容積應結合物料的填充性能，對斷面的形狀和尺寸進行設計，使得所取樣品符合檢測重量要求。

2 制定篩選設計方案

2.1 取樣裝置長度的確定 通過現場測量，本企業3條制絲線取樣點振槽寬度分別為55cm、75cm、110cm，考慮到制作成本及便于操作維護，將取樣裝置的長度確定為100cm和70cm 2種型號。

2.2 取樣裝置端面形狀的設計與選擇 取樣裝置端面形狀設計初步確定了3套待選方案，分別為正方形、直角三角形和等邊三角形。從取樣裝置重量、取樣便捷度、樣品代表性、加工難度4個指標，采用矩陣分析法確定指標權重，采用標準矩陣分析優選設計方案。從表1可以看出，方案3設計得分124，為各方案中最高得分，因而最終選擇方案3。

2.3 取樣裝置端面尺寸的設計 使用現有的取樣盒（規格為：44cm×33cm×15cm）接取1000g樣品，將樣品均勻平鋪在取樣盒中。經過測量，樣品在取樣盒內的高度為7cm。因此，1000g樣品的體積為44cm×33cm×7cm=10164cm3。結合取樣裝置的長度設計，裝置端面的面積為10164/100≈101cm2。考慮到物料在三角形底角堆積時會形成空隙，同時接取的物料不應超過取樣裝置的容積，端面的面積應比理論計算值大40%左右較為適宜，所以裝置端面面積選擇140cm2。經過計算，取樣裝置端面邊長為18cm。

2.4 圖紙設計 按照取樣裝置端面尺寸設計的方法，分別確定了2種規格取樣裝置的全尺寸：裝置1，截面長度100cm，端面等邊三角形邊長18cm;裝置2，截面長度75cm，端面等邊三角形邊長22cm。為方便操作，在取樣裝置中間位置安裝手柄，在取樣裝置一側不做封口處理。

3 應用效果驗證

根據設計圖制作完成后，由3名質檢人員分別對不同生產線進行10次取樣稱重，進行效果驗證。從表2可以看出，各生產線每次取樣重量均能滿足（1000.0±100.0）g的要求。從表3、表4可以看出，使用設計后的取樣裝置后，煙絲整絲率、碎絲率，以及分層檢測數據的標準偏差均有所降低。

4 結論

結合企業自身生產線和在制煙（葉、梗）絲的質量情況，對取樣裝置的截面長度、端面形狀和尺寸進行了全尺寸設計。經過應用驗證，使用該取樣裝置后，樣品重量符合行業標準要求，不需要進行二次重量處理。樣品整絲率、碎絲率，以及分層結構檢測結果標準偏差較使用前均有不同程度的降低，檢測結果穩定性更好。

（責編：張宏民）