卷煙和濾棒硬度檢測設備期間核查方法的探討

王 月 史占東 王心田 于千源

(1.廣西中煙工業有限責任公司 廣西 南寧 530000；2.鄭州煙草研究院中國煙草標準化研究中心 河南 鄭州 450001)

引言

硬度是評價卷煙和濾棒加工性能和質量的重要指標[1]，各個煙草生產企業均將卷煙和濾棒的硬度作為一項重要的質量指標進行嚴格控制。目前檢測該項指標的儀器為卷煙和濾棒硬度檢測設備，為了保證硬度檢測結果的準確性和一致性，該儀器每年都需要進行檢定/校準，然而該儀器使用頻率高、性能不夠穩定，在兩次檢定/校準期間并不能保證計量狀態的持續可信，因此，應增加對該儀器的期間核查，同時期間核查也是實驗室管理體系運作的基本要求[2]。

一、期間核查參數、方法及器具

(一)核查參數的選擇

儀器的期間核查的內容包括儀器的準確性、穩定性、重復性、靈敏度、以及儀器的功能性核查等[3]。對于卷煙和濾棒硬度檢測設備，其儀器的穩定性、重復性、靈敏度、以及功能性問題等可以在平時使用過程中及時發現，在期間核查時僅需要核查儀器的準確性即可。

如圖1所示，卷煙和濾棒硬度檢測設備的檢測原理為對試樣施加一定的壓力，通過受壓后與受壓前直徑的百分比表示試樣硬度[4]，其中受壓后的壓力為施壓負荷，受壓前施加的接觸壓力為預壓力，預壓力和施壓負荷通過砝碼或比例電磁閥結合力傳感器施加，試驗直徑通過激光位移傳感器進行測量。通過該儀器的檢測原理可以發現，試樣直徑測量誤差的大小直接影響到硬度測量結果的準確性，且預壓力和施壓負荷也會對硬度測量結果有一定的影響，邢軍等[1]通過實驗發現預壓力、施壓負荷與卷煙、濾棒硬度測量結果存在顯著相關關系。因此，在進行該儀器的期間核查時應對試樣直徑測量誤差、預壓力和施壓負荷三個參數均進行核查，以確保儀器測量結果的準確、可信。

圖1 卷煙和濾棒硬度檢測設備檢測原理圖

(二)期間核查方法及器具的選擇

儀器準確性的期間核查方法包括核查標準法、設備比對法、臨界值評定法等，其中核查標準法是利用核查標準對儀器進行核查，核查標準可以是準確度或不確定度優于或相當于被核查對象的設備、穩定性較好的被測樣品或量具、有證標準物質等，試樣直徑測量誤差、預壓力和施壓負荷均可采用核查標準法進行核查。其中試樣直徑測量誤差通過一定厚度標準量塊進行核查，若激光位移傳感器線性較好，在整個測量區間測量誤差均不超過0.02 mm，可以選取一個標準量塊進行核查，否則需要選取至少兩個標準量塊進行核查。預壓力和施壓負荷可以采用同等或更高等級的測力儀對預壓力和施壓負荷直接測量進行核查。圖2為常見的標準量塊及測力儀的實物圖。

圖2 標準量塊及測力儀的實物圖

二、期間核查結果的判定

(一)試樣直徑測量誤差的核查結果判定

在重復性條件下，對選取的位移標準件進行n次重復測量(n≥10)，若僅選取一個位移標準件進行核查，計算該位移標準件的測量結果的平均值，設為位移標準件的參考值，該值可通過位移標準件的校準證書獲得，則核查結果的誤差為：

冬=儤 T 儤償

(1)

若僅選取不止一個位移標準件進行核查，則計算各位移標準件的測量結果的誤差，取最大值作為核查結果的誤差。通過表1判定試樣直徑測量誤差核查結果是否合格。

表1 試樣直徑測量誤差核查結果判定表

其中0

(二)預壓力和施壓負荷的核查結果判定

在重復性條件下，利用測力儀對預壓力和施壓負荷分別進行n次重復測量(n≥10)，計算預壓力測量結果的平均值儒1和擴展不確定度儇1，施壓負荷測量結果的平均值儒2和擴展不確定度儇2，為了保證核查結果的有效，儇1應小于預壓力最大允許誤差，儇2應小于施壓負荷的最大允許誤差，若計算得到擴展不確定度不滿足要求，則需要更換更高等級的測力儀作為核查標準。

由于卷煙和濾棒硬度檢測設備的預壓力儒預壓力和施壓負荷儒施壓負荷為固定值，設預壓力和施壓負荷要求的最大允許誤差分別為MPE預壓力和MPE施壓負荷，采用表2判定預壓力和施壓負荷核查結果是否合格。

表2 預壓力和施壓負荷核查結果判定表

(三)卷煙和濾棒硬度檢測設備的核查結果判定

由于試樣直徑測量誤差、預壓力和施壓負荷均對卷煙和濾棒硬度檢測設備的測量結果有較大的影響，因此若試樣直徑測量誤差、預壓力和施壓負荷核查結果均合格，則卷煙和濾棒硬度檢測設備的核查結果合格，否則需停止被核查儀器的使用，并采取相應措施。

三、結語

卷煙和濾棒硬度檢測設備是卷煙生產企業檢測卷煙外在質量的重要檢測設備之一，對其進行期間核查有利于保證該設備測量結果的持續可信，其期間核查的參數應包括試樣直徑測量誤差、預壓力和施壓負荷，可參照上述期間核查方法和判定依據進行該儀器的期間核查。