綜合測試臺檢測細(xì)支卷煙的技術(shù)改造

于珊珊

摘 ?要：隨著現(xiàn)代社會的快速發(fā)展，生產(chǎn)工藝的進(jìn)步，為滿足市場中對細(xì)支卷煙的需求，必須要對細(xì)支卷煙測試臺進(jìn)行技術(shù)改造，使細(xì)支卷煙的尺寸能夠符合市場要求。本文以5.4mm細(xì)支卷煙測試臺改造為例，首先對綜合測試臺技術(shù)改造內(nèi)容進(jìn)行了深入的研究，之后對改造后的卷煙檢測結(jié)果進(jìn)行研究，以提高測試臺的改造應(yīng)用價值，提高細(xì)支卷煙檢測質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：綜合測試臺 ?細(xì)支卷煙 ?技術(shù)改造 ?卷煙檢測質(zhì)量

中圖分類號：TS452 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1674-098X（2021）04（b）-0091-03

Technical Transformation of Comprehensive Test Bench ?for Fine Cigarettes Detection

YU Shanshan

（Nanjing Cigarette Factory of Jiangsu China Tobacco Industry Co.， Ltd.， Nanjing， Jiangsu Province， 210000 China）

Abstract： With the rapid development of modern society and the progress of production technology， in order to meet the market demand for fine cigarettes， it is necessary to carry out technical transformation on the fine cigarette test bench so that the size of the fine cigarette can meet the market requirements. This article takes the transformation of the 5.4mm fine cigarette test bench as an example， first conducts in-depth research on the technical transformation content of the comprehensive test bench， and then conducts research on the modified cigarette test results to improve the transformation application value of the test bench and improve the quality of fine cigarette testing.

Key Words： Comprehensive test bench; Fine cigarette; Technical transformation; Cigarette testing quality

本研究主要檢測的是5.4mm直徑的細(xì)支卷煙，其采用的綜合測試臺為OM-1和DT，能夠?qū)頍煹闹亓俊㈤L度、吸阻和通風(fēng)等進(jìn)行檢測，進(jìn)而明確質(zhì)量控制情況。通過測試發(fā)現(xiàn)，OM-1型號測試臺由于設(shè)計限制導(dǎo)致其阻礙對5.4mm直徑規(guī)格的卷煙進(jìn)行檢測，為了滿足細(xì)支卷煙檢測需求，并確保卷煙檢測順利完成，本文對該測試臺進(jìn)行了技術(shù)改造，在高速低成本的基礎(chǔ)上檢測細(xì)支卷煙質(zhì)量，進(jìn)而為卷煙生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。

1 ?細(xì)支卷煙發(fā)展現(xiàn)狀

全球經(jīng)濟(jì)增速下行，各行業(yè)發(fā)展形勢不容樂觀，但我國煙草行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益呈現(xiàn)逐漸增長態(tài)勢。我國自從實現(xiàn)控?zé)熣吆螅瑫r隨著人們健康意識的提高，更多吸煙者戒煙控?zé)熜Ч呌诜€(wěn)定，煙草行業(yè)在提稅時也適當(dāng)順價，國家煙草專賣局亦在提高煙草的批發(fā)價格和建議零售價格。在此基礎(chǔ)上，煙草行業(yè)發(fā)展也面臨嚴(yán)峻考驗，監(jiān)管工業(yè)企業(yè)積極對整合商業(yè)企業(yè)將二類卷煙銷售作為重點(diǎn)營銷，但是效果不佳[1]。江蘇中煙南京卷煙廠一直秉承國家對細(xì)支卷煙產(chǎn)品研發(fā)和升級創(chuàng)新的規(guī)定，強(qiáng)調(diào)細(xì)支卷煙以市場為主導(dǎo)，目標(biāo)為滿足消費(fèi)者需求，在技術(shù)創(chuàng)新支持下確定研發(fā)方向，同時創(chuàng)新升級細(xì)支卷煙檢測技術(shù)，降低成本，推動細(xì)支卷煙實現(xiàn)新的發(fā)展。

2 ?綜合測試臺及其技術(shù)改造

2.1 綜合測試臺

OM-1綜合測試臺從上到下依次包括送料系統(tǒng)、重量單元、圓周單元、長度單元、吸阻/通風(fēng)度單元、硬度單元等部分。

（1）重量單元。重量單元是利用比例力補(bǔ)償測量系統(tǒng)對煙支重量進(jìn)行準(zhǔn)確測量，其原理如圖1所示。在永久磁鐵軸上纏繞線圈用于支撐負(fù)載稱盤。線性水平軸承順著軸向做無水平運(yùn)動。在電流經(jīng)過線圈時，軸承會上升，將線圈、軸和稱盤支撐起來，在稱盤上放一個負(fù)載線圈，線圈隨之會被壓下。若是線圈電流上升，導(dǎo)致線圈和稱盤回到原位置，電流上升和重量增加成正比例。為線圈電路串聯(lián)電阻，線圈電流變化可以通過電阻兩邊電壓測量得到，該單眼變化與負(fù)載變化成正比例，進(jìn)而得到樣品重量[2]。

（2）圓周單元。圓周單元可以對煙支圓周、直徑和橢圓度等方面進(jìn)行測量，原理如圖2所示。通過負(fù)壓卡盤將煙支樣品吸附固定，與激光束垂直的煙支隨卡盤旋轉(zhuǎn)一周，煙支縱橫截面在激光束有效區(qū)域測量，與發(fā)射端平行的激光束接收端接受中間無光部分也就是煙支直徑[3]。旋轉(zhuǎn)一周時，激光器通過100次測量得到直徑，通過對直徑平均值進(jìn)行測量，進(jìn)而計算煙支圓周，通過對直徑極差計算得到煙支橢圓度。

（3）長度單元。長度單元設(shè)計需要符合國家標(biāo)準(zhǔn)，利用超高精度激光測量頭，其精度可以達(dá)到0.01mm。根據(jù)4個高度差異測量平臺對煙支長度范圍進(jìn)行智能區(qū)分，利用負(fù)壓卡盤吸住被測煙支，并偏心旋轉(zhuǎn)360°，在樣品旋轉(zhuǎn)時，儀器進(jìn)行了30次長度測量，利用技術(shù)獲得平均值，這就是煙支實際長度。通過以上測量方案可以降低由于煙絲冒頭導(dǎo)致的測量偏差。

聯(lián)機(jī)測量下，無法預(yù)處理去除煙支煙絲冒頭，因此測量時需要將其偏心旋轉(zhuǎn)360°，進(jìn)而得到30個長度數(shù)據(jù)，測量輸出數(shù)據(jù)也就是30個長度數(shù)據(jù)平均值，得到的結(jié)果無限接近于實際長度，在確保煙支原始狀態(tài)下進(jìn)行準(zhǔn)確測量[4]。

（4）吸阻單元。吸阻單元滿足國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。吸阻也就是煙支密封在設(shè)備中，輸出端的插入深度大約是9mm，輸出端的氣流速度為17.5mL/s施加到輸出端負(fù)壓。從衡孔產(chǎn)生的恒定流速為17.5mL/s，樣品夾持裝置就是9mm密封膠管套線軸，煙支通風(fēng)率就是通風(fēng)量和總氣流量之比。

2.2 技術(shù)改造

本煙廠已經(jīng)配置了OM-1綜合測試臺，在生產(chǎn)現(xiàn)場中的質(zhì)量控制、過程巡檢以及成品檢驗中具備重量、圓周和長度、吸阻、硬度等功能，通過設(shè)置儀器控制系統(tǒng)，預(yù)設(shè)牌號與參數(shù)設(shè)計值、上下限，測試后輸出結(jié)構(gòu)可以自動判斷超限結(jié)果，為方便區(qū)分，添加了相應(yīng)的符號。

為了能夠使檢測結(jié)果更加準(zhǔn)確，在于SPC系統(tǒng)與OA系統(tǒng)并入后，還需要對其中的一些單元功能進(jìn)行改進(jìn)，以完善細(xì)支卷煙檢測功能。本文主要針對其中三部分進(jìn)行改造，分別為圓周和長度單元、送料單元中的料斗承煙槽、吸阻和通風(fēng)度單元。

2.2.1 改造圓周和長度

（1）改造夾持器軸承。圓周單元中，夾持器軸承與氣路連接，能夠?qū)悠肺阶。瑫r其也與皮帶連接，外部電機(jī)能夠?qū)⑵哟偈馆S承實現(xiàn)圓周運(yùn)動，在檢測5.4mm細(xì)支卷煙樣品時，其由于內(nèi)徑過大使得樣品在進(jìn)行圓周運(yùn)動時范圍超出標(biāo)準(zhǔn)，無法檢測長度，需要對其改造，也就是使夾持器軸承內(nèi)徑變?yōu)?6mm[5]。

（2）改造入口導(dǎo)煙器。該功能主要是使樣品能夠落入到圓周和長度單元中，并在檢測樣品時對其運(yùn)動范圍進(jìn)行限制。在對5.4mm直徑細(xì)支卷煙樣品檢修檢測時，其內(nèi)徑由于過大使得圓周運(yùn)動范圍超過標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致長度無法檢測，需要進(jìn)行改造，也就是使導(dǎo)煙器內(nèi)徑變?yōu)?3mm[6]。

2.2.2 改造料斗承煙槽

料斗承煙槽主要是用于煙支或濾棒單個樣品的分離取出作業(yè)，使其進(jìn)入到不同檢測單元完成檢測。圓周規(guī)格不同的樣品其對應(yīng)的承煙槽也不同，OM-1綜合測試臺中無5.4mm煙支檢測對應(yīng)的承煙槽，需要進(jìn)行改造，將原有的承煙槽內(nèi)徑變?yōu)?mm。

2.2.3 改造吸阻和通風(fēng)度

（1）改造入口導(dǎo)煙器以及導(dǎo)煙管。改造導(dǎo)煙器時，在吸阻和通風(fēng)度單元中，入口導(dǎo)煙器是用來引導(dǎo)檢測樣品進(jìn)入到該檢測單元中，與5.4mm直徑的細(xì)支卷煙樣品相匹配的入口導(dǎo)煙器內(nèi)徑為10mm。改造導(dǎo)煙管時，煙支樣品中，上部和中部的兩個膠管芯中存在一個導(dǎo)煙管，與導(dǎo)煙器作用相似，5.4mm直徑的細(xì)支卷煙樣品檢測時，其導(dǎo)煙管內(nèi)徑需要進(jìn)行改造，煙支的內(nèi)徑為10mm，濾棒的內(nèi)徑為14mm。

（2）改造膠管。煙支膠管改造中，膠管芯對于乳膠管有固定作用，如果其內(nèi)徑過大就會導(dǎo)致乳膠管過開，使得其出現(xiàn)密封不佳漏氣，對吸阻和通風(fēng)度檢測質(zhì)量產(chǎn)生影響。對此，需要根據(jù)5.4mm直徑的煙支檢驗標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行改造，其內(nèi)徑變?yōu)?0mm，乳膠管選擇的是5mm規(guī)格。濾棒膠管改造中，其膠管芯與煙支膠管芯在功能上基本一致，呈暢通形，在對其改造后，管芯內(nèi)徑達(dá)到10mm，膠管選擇的也是5mm規(guī)格。

3 ?綜合測試臺改造后對細(xì)支卷煙檢測結(jié)果

根據(jù)5.4mm規(guī)格的細(xì)支卷煙改造綜合測試臺，經(jīng)過改造后對20支5.4mm的細(xì)支卷煙進(jìn)行檢測，這20支細(xì)支卷煙的重量區(qū)間在0.510～0.557g之間，圓周區(qū)間在16.820～17.105mm之間，長度區(qū)間在96.792～97.257mm之間，吸阻壓力在1.193～1.454kpa之間，通風(fēng)度在37.75～43.14%之間，全通風(fēng)度在48.13～54.17%之間。通過計算得到該煙支重量、圓周、長度、吸阻、通風(fēng)度、全通風(fēng)度的平均值為0.53、16.94、97.06、1.344、40.88、52.21，偏差分別為0.0138、0.052、0.235、0.0644、1.46、1.19，變異系數(shù)分別為2.60、0.47、0.24、4.79、3.56、2.91，上下限分別為[0.48，0.58]、[16.8，17.20]、[96.50，97.51]、[1.050，1.550]、[36.00，44.00]、[40.00，60.00]，從上述數(shù)據(jù)中可以發(fā)現(xiàn)，改造后的檢測數(shù)據(jù)比較穩(wěn)定，無異常數(shù)據(jù)現(xiàn)象出現(xiàn)，由標(biāo)準(zhǔn)偏差數(shù)據(jù)也能夠得到該結(jié)論。由此可見，綜合測試臺在進(jìn)行改造后對于5.4mm規(guī)格的細(xì)支卷煙進(jìn)行檢測其數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，能夠滿足細(xì)支卷煙在物理性能指標(biāo)上的檢測。

4 ?結(jié)語

細(xì)支卷煙市場規(guī)模在逐漸擴(kuò)大，市場需求量日漸增多，為滿足市場對細(xì)支卷煙的需求，提高卷煙企業(yè)生產(chǎn)效率和質(zhì)量，本文以一種高速低成本的方式將舊版綜合測試臺進(jìn)行改造，以滿足細(xì)支卷煙的檢測需求，在改造后，其能夠滿足固定尺寸的細(xì)支卷煙檢測需求，且改造后所得的煙支檢測數(shù)據(jù)是準(zhǔn)確可靠的。由此可見，對于卷煙企業(yè)而言，其可以將原有的綜合測試臺檢修部分零部件改造，即可為細(xì)支卷煙提供檢測，無需重新采購設(shè)備，不僅能夠提高檢測效率，滿足生產(chǎn)需求，同時也能夠降低生產(chǎn)成本，增加經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

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