綜合測(cè)試臺(tái)檢測(cè)細(xì)支卷煙的技術(shù)改造

于珊珊

摘 ?要：隨著現(xiàn)代社會(huì)的快速發(fā)展，生產(chǎn)工藝的進(jìn)步，為滿足市場(chǎng)中對(duì)細(xì)支卷煙的需求，必須要對(duì)細(xì)支卷煙測(cè)試臺(tái)進(jìn)行技術(shù)改造，使細(xì)支卷煙的尺寸能夠符合市場(chǎng)要求。本文以5.4mm細(xì)支卷煙測(cè)試臺(tái)改造為例，首先對(duì)綜合測(cè)試臺(tái)技術(shù)改造內(nèi)容進(jìn)行了深入的研究，之后對(duì)改造后的卷煙檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行研究，以提高測(cè)試臺(tái)的改造應(yīng)用價(jià)值，提高細(xì)支卷煙檢測(cè)質(zhì)量。

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

中圖分類號(hào)：TS452 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：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(cè)的是5.4mm直徑的細(xì)支卷煙，其采用的綜合測(cè)試臺(tái)為OM-1和DT，能夠?qū)頍煹闹亓俊㈤L(zhǎng)度、吸阻和通風(fēng)等進(jìn)行檢測(cè)，進(jìn)而明確質(zhì)量控制情況。通過(guò)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，OM-1型號(hào)測(cè)試臺(tái)由于設(shè)計(jì)限制導(dǎo)致其阻礙對(duì)5.4mm直徑規(guī)格的卷煙進(jìn)行檢測(cè)，為了滿足細(xì)支卷煙檢測(cè)需求，并確保卷煙檢測(cè)順利完成，本文對(duì)該測(cè)試臺(tái)進(jìn)行了技術(shù)改造，在高速低成本的基礎(chǔ)上檢測(cè)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(shì)不容樂(lè)觀，但我國(guó)煙草行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益呈現(xiàn)逐漸增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。我國(guó)自從實(shí)現(xiàn)控?zé)熣吆螅瑫r(shí)隨著人們健康意識(shí)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(shí)也適當(dāng)順價(jià)，國(guó)家煙草專賣局亦在提高煙草的批發(fā)價(jià)格和建議零售價(jià)格。在此基礎(chǔ)上，煙草行業(yè)發(fā)展也面臨嚴(yán)峻考驗(yàn)，監(jiān)管工業(yè)企業(yè)積極對(duì)整合商業(yè)企業(yè)將二類卷煙銷售作為重點(diǎn)營(yíng)銷，但是效果不佳[1]。江蘇中煙南京卷煙廠一直秉承國(guó)家對(duì)細(xì)支卷煙產(chǎn)品研發(fā)和升級(jí)創(chuàng)新的規(guī)定，強(qiáng)調(diào)細(xì)支卷煙以市場(chǎng)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(shí)創(chuàng)新升級(jí)細(xì)支卷煙檢測(cè)技術(shù)，降低成本，推動(dòng)細(xì)支卷煙實(shí)現(xiàn)新的發(fā)展。

2 ?綜合測(cè)試臺(tái)及其技術(shù)改造

2.1 綜合測(cè)試臺(tái)

OM-1綜合測(cè)試臺(tái)從上到下依次包括送料系統(tǒng)、重量單元、圓周單元、長(zhǎng)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(cè)量系統(tǒng)對(duì)煙支重量進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)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(wú)水平運(yùn)動(dòng)。在電流經(jīng)過(guò)線圈時(shí)，軸承會(huì)上升，將線圈、軸和稱盤支撐起來(lái)，在稱盤上放一個(gè)負(fù)載線圈，線圈隨之會(huì)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(guò)電阻兩邊電壓測(cè)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(duì)煙支圓周、直徑和橢圓度等方面進(jìn)行測(cè)量，原理如圖2所示。通過(guò)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(cè)量，與發(fā)射端平行的激光束接收端接受中間無(wú)光部分也就是煙支直徑[3]。旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，激光器通過(guò)100次測(cè)量得到直徑，通過(guò)對(duì)直徑平均值進(jìn)行測(cè)量，進(jìn)而計(jì)算煙支圓周，通過(guò)對(duì)直徑極差計(jì)算得到煙支橢圓度。

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

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

（4）吸阻單元。吸阻單元滿足國(guó)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(cè)試臺(tái)，在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)中的質(zhì)量控制、過(guò)程巡檢以及成品檢驗(yàn)中具備重量、圓周和長(zhǎng)度、吸阻、硬度等功能，通過(guò)設(shè)置儀器控制系統(tǒng)，預(yù)設(shè)牌號(hào)與參數(shù)設(shè)計(jì)值、上下限，測(cè)試后輸出結(jié)構(gòu)可以自動(dòng)判斷超限結(jié)果，為方便區(qū)分，添加了相應(yīng)的符號(hào)。

為了能夠使檢測(cè)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(duì)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(cè)功能。本文主要針對(duì)其中三部分進(jìn)行改造，分別為圓周和長(zhǎng)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(zhǎng)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(shí)其也與皮帶連接，外部電機(jī)能夠?qū)⑵?dòng)促使軸承實(shí)現(xiàn)圓周運(yùn)動(dòng)，在檢測(cè)5.4mm細(xì)支卷煙樣品時(shí)，其由于內(nèi)徑過(guò)大使得樣品在進(jìn)行圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)范圍超出標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)法檢測(cè)長(zhǎng)度，需要對(duì)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(zhǎng)度單元中，并在檢測(cè)樣品時(shí)對(duì)其運(yùn)動(dòng)范圍進(jìn)行限制。在對(duì)5.4mm直徑細(xì)支卷煙樣品檢修檢測(cè)時(shí)，其內(nèi)徑由于過(guò)大使得圓周運(yùn)動(dòng)范圍超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致長(zhǎng)度無(wú)法檢測(cè)，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?yàn)V棒單個(gè)樣品的分離取出作業(yè)，使其進(jìn)入到不同檢測(cè)單元完成檢測(cè)。圓周規(guī)格不同的樣品其對(duì)應(yīng)的承煙槽也不同，OM-1綜合測(cè)試臺(tái)中無(wú)5.4mm煙支檢測(cè)對(duì)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(shí)，在吸阻和通風(fēng)度單元中，入口導(dǎo)煙器是用來(lái)引導(dǎo)檢測(cè)樣品進(jìn)入到該檢測(cè)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(shí)，煙支樣品中，上部和中部的兩個(gè)膠管芯中存在一個(gè)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(cè)時(shí)，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(duì)于乳膠管有固定作用，如果其內(nèi)徑過(guò)大就會(huì)導(dǎo)致乳膠管過(guò)開(kāi)，使得其出現(xiàn)密封不佳漏氣，對(duì)吸阻和通風(fēng)度檢測(cè)質(zhì)量產(chǎn)生影響。對(duì)此，需要根據(jù)5.4mm直徑的煙支檢驗(yàn)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(duì)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(cè)試臺(tái)改造后對(duì)細(xì)支卷煙檢測(cè)結(jié)果

根據(jù)5.4mm規(guī)格的細(xì)支卷煙改造綜合測(cè)試臺(tái)，經(jīng)過(guò)改造后對(duì)20支5.4mm的細(xì)支卷煙進(jìn)行檢測(cè)，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(zhǎng)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(guò)計(jì)算得到該煙支重量、圓周、長(zhǎng)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(cè)數(shù)據(jù)比較穩(wěn)定，無(wú)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(jiàn)，綜合測(cè)試臺(tái)在進(jìn)行改造后對(duì)于5.4mm規(guī)格的細(xì)支卷煙進(jìn)行檢測(cè)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(cè)。

4 ?結(jié)語(yǔ)

細(xì)支卷煙市場(chǎng)規(guī)模在逐漸擴(kuò)大，市場(chǎng)需求量日漸增多，為滿足市場(chǎng)對(duì)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(cè)試臺(tái)進(jìn)行改造，以滿足細(xì)支卷煙的檢測(cè)需求，在改造后，其能夠滿足固定尺寸的細(xì)支卷煙檢測(cè)需求，且改造后所得的煙支檢測(cè)數(shù)據(jù)是準(zhǔn)確可靠的。由此可見(jiàn)，對(duì)于卷煙企業(yè)而言，其可以將原有的綜合測(cè)試臺(tái)檢修部分零部件改造，即可為細(xì)支卷煙提供檢測(cè)，無(wú)需重新采購(gòu)設(shè)備，不僅能夠提高檢測(cè)效率，滿足生產(chǎn)需求，同時(shí)也能夠降低生產(chǎn)成本，增加經(jīng)濟(jì)效益。

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