淺談恒溫干燥箱在煙草行業的應用與校準方法

夏柳泉

【摘 要】恒溫干燥箱能否正確和有效使用直接關乎煙草生產的質量和水平。煙草行業中，主要由區域內的煙草質檢部門完成恒溫干燥箱的校準工作，根據JJF 1101—2003《環境試驗設備溫度、濕度校準規范》中的相關規定進行檢定。論文根據當下的研究現狀和使用局限性，結合相關設備的發展進程進行探究，進而得出具有一定指導意義的研究數據，旨在提升相關行業的檢測準確性。

【Abstract】Whether constant temperature drying box can be used correctly and effectively is directly related to the quality and level of tobacco production. In the tobacco industry， the tobacco quality inspection department in the region is mainly responsible for the calibration work of constant temperature drying box， and the calibration is carried out according to the relevant provisions of JJF 1101—2003 "Calibration Specification for the Equipment of the Environmental Testing for Temperature and Humidity". According to the current research status and limitations of use， this paper explores the development process of related equipment， and then obtains research data with certain guiding significance， so as to improve the detection accuracy of related industry.

【關鍵詞】煙草;水分;校準;溫度偏差;中心點

【Keywords】tobacco; moisture; calibration; temperature deviation; center point

【中圖分類號】TS43 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標志碼】A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069（2019）12-0140-02

1 引言

在煙草的生產和加工過程中，煙草中所含的水分是影響煙草質量的重要因素。煙草的生產主要包括工商管理部門的交接、煙葉烤制、儲存、醇化、煙葉加工、煙葉卷包等過程，其中每一個環節中所含的水分都會直接影響煙草產品的加工效能和質量，在消費者使用的過程中也會造成不同的使用體驗。當前，對煙草產品中的水分檢定基本上使用“烘箱法”，這種形式的檢測不僅是當下應用最為廣泛的檢測形式，也是目前我國進行煙草水分研究的重要方式之一。保證恒溫干燥箱的有效運行，對我國的煙草行業發展也具有十分重要的作用。現階段，恒溫干燥箱的校準依據是JJF 1101—2003《環境試驗設備溫度、濕度校準規范》，按照其中對恒溫干燥器的各項參數規定，對檢測進程中的溫度、濕度、溫度變化幅度等相關數據進行校準，保證檢測結果的有效性和穩定性。

2 煙用恒溫干燥箱的結構和特點

恒溫干燥器通常由箱體、加熱管道、溫度檢測、風扇等幾個部分組成。最為重要的部分是溫度檢測器，其中包括溫控器、溫度探頭和顯示裝置等設備。在設備運行的過程中，根據風扇轉動的頻率和產生溫度、濕度上的變化，氣流也會出現相應的轉變，恒溫干燥器箱體內部的壓力與大氣壓力相比較低的情況，可以稱作負壓加熱式。當恒溫干燥器中的箱體內部的壓力與大氣壓力相比較高的情況下，可以稱作鼓風加熱式。進行檢測的過程中，將一部分煙絲放置在小盒子中，在箱體內的置物架上烘干水分，水分蒸發需要箱體中的空氣流通，需要設置出風口幫助水蒸氣排空。恒溫干燥箱的基本溫度在5～200℃，箱體內的溫度值變化與標準值之間的差異在1.00℃之內，溫度變化的均勻程度在2.00℃之內。保證恒溫干燥箱中的溫度和濕度變化在一定的范圍內能夠有效降低檢驗的誤差，提升檢驗的有效性和準確性，這不僅能夠體現出設備自身的性能問題，也能夠提升相關行業和部門的工作水平[1]。

3 校準參數及分析

3.1 升溫時間設定

升溫時間指的是在某一個溫度基礎上達到另外一個既定溫度的時間。例如，需要將恒溫干燥箱加熱到100℃，在恒溫干燥箱中未放置任何物品的基礎上，以室內溫度作為加熱基礎溫度，溫控器記錄箱體的加熱時間是從溫度顯示50～100℃所需的時間。恒溫干燥箱升溫時間的變化與干燥箱的自身功率水平、氣流變化波動、穩控系統性能、箱體自身的密封性等因素相聯系。升溫時間的長短在一定程度上能夠表現出設備自身的功能和水平，通常情況下，恒溫干燥箱的升溫時間應當保證在15min以下。

3.2 箱體平均溫度偏差

箱體平均溫度偏差指的是恒溫干燥箱在自身使用狀態較為穩定的情況下，對溫度的設定與自身溫度控制變化水平之間的平均數差值。箱體的平均溫度變化也是衡量恒溫干燥箱自身性能的重要形式，在煙草行業的恒溫干燥箱使用參數的校準上，基本上應當保證箱體的平均溫度偏差在1℃之內。

3.3 溫度均勻度

恒溫干燥箱中的溫度均勻度指的是在恒溫干燥箱中的溫度已經到達了一個相對穩定的水平，進行干燥箱的溫度記錄，測量和記錄的頻率為每1min兩次，檢測時長為1h，在1h中將測量的溫度中最高溫度數值和最低溫度數值之間計算出平均數。通常情況下，煙草行業使用的恒溫干燥箱溫度均勻度基本上在2℃之內[2]。

3.4 同層溫度偏差

同層溫度偏差指的是恒溫干燥箱在溫度穩定的情況下，箱體內部的溫度與既定溫度之間的平均數。同層溫度偏差的數值大小能夠體現設備作業的精準度，應當將溫度偏差控制在0.05℃以下。

3.5 中心點溫度最大上偏差

恒溫干燥箱中的中心點溫度最大上偏差指的是在恒溫干燥箱中的溫度已經到達了一個相對穩定的水平，進行干燥箱的溫度記錄，測量和記錄的頻率為每2min一次，檢測時長為1h。將測量結果進行整合和計算，將其中的溫度數值最大值與既定的溫度之間進行對比，計算出差值。通常情況下，中心點溫度最大上偏差應當在2℃之內。

3.6 中心點溫度最大下偏差

恒溫干燥箱中的中心點溫度最大下偏差指的是在恒溫干燥箱中的溫度已經到達了一個相對穩定的水平，進行干燥箱的溫度記錄，測量和記錄的頻率為每2min一次，檢測時長為1h。將測量結果進行整合和計算，將其中的溫度數值最小值與既定的溫度之間進行對比，計算出差值。通常情況下，中心點溫度最大下偏差應當在1℃之內。

3.7 中心點溫度波動度

恒溫干燥箱中的溫度已經到達了一個相對穩定的水平，進行干燥箱的溫度記錄，測量和記錄的頻率為每2min一次，檢測時長為1h。實測最高溫度與最低溫度之差的一半為中心點溫度波動度，溫度波動度正負偏差應當在1℃之內。

4 校準方法設計與應用

4.1 升溫時間設定

將恒溫干燥箱設定為100℃，在空載下啟動恒溫干燥箱，從室溫開始加熱，當溫控器顯示溫度達到50℃時，應用秒表進行計時，恒溫干燥箱達到100℃時即停止計時，升溫時間應該在15min以內。

4.2 箱體平均溫度偏差

選定具體的測試點位置，啟動恒溫干燥箱進行空載加熱，當溫度相對穩定時，對干燥箱的溫度進行記錄，測量和記錄的頻率為每1min兩次，檢測時長為1h，計算設定溫度與工作空間檢測點實測溫度平均值的差值。計算公式如下：Δtd=td-t0，其中，Δtd指的是箱體中的平均溫度偏差;td指的是既定溫度;t0指的是測定溫度的平均值。

4.3 溫度均勻度

選定具體的測試點位置，啟動恒溫干燥箱進行空載加熱，當溫度相對穩定時，對干燥箱的溫度進行記錄，測量和記錄的頻率為每1min兩次，檢測時長為1h，計算測量的溫度中最高溫度數值和最低溫度數值之間的平均數。計算公式如下：Δtn=■（timax-timin）/120，timax指的是檢測過程中第i次測定的最高溫度數值;timin指的是檢測過程中第i次測定的最低溫度數值;Δtn指的是恒溫干燥箱的溫度均勻度。

4.4 同層溫度偏差

在恒溫干燥箱的溫度穩定的情況下，計算箱體內部的溫度與既定溫度之間的平均數。計算公式如下：Δt=td-t，其中，Δt指的是同層溫度偏差;td指的是既定溫度;t指的是溫度平均值。

4.5 中心點溫度最大上偏差

當恒溫干燥箱的溫度到達相對穩定的水平時，進行干燥箱的溫度記錄，測量和記錄的頻率為每2min一次，檢測時長為1h。將測量結果進行整合和計算，將其中的溫度數值最大值與既定的溫度之間進行對比，計算出差值。計算公式如下：Δtdmax=tmax-td，其中，Δtdmax指的是中心點溫度最大上偏差;tmax指的是測溫數據的最大值。

5 結語

恒溫干燥箱作為一種干燥設備應用在各個行業中，尤其是在煙草行業上具有舉足輕重的地位，在使用的過程中應當考慮到多個方面的影響因素和作用，保證設備在使用的過程中能夠具備較高的準確性和有效性，保證煙草中的水分含量檢測精準性，進而有效提升煙草行業的發展水平，保證煙草產品能夠符合相關文件中的規定和標準。

【參考文獻】

【1】莊江婷，劉東，丁燕.煙草烘箱內部氣流組織的優化[J].能源技術，2008（1）：4-7.

【2】吳小娥，李其仲.煙草薄片線烘箱溫度自動控制系統的改進[J].計算機測量與控制，2010（3）：535-538.