一种烟丝中梗签含量在线检测装置及烟支中梗签含量在线调控方法与流程-凯发k8娱乐

本发明属于烟草加工工艺，具体涉及一种烟丝中梗签含量在线检测装置及烟支中梗签含量在线调控方法。

背景技术：

1、梗签是烟梗和叶脉在制丝关键环节切丝过程中不可避免产生的。卷制到烟支中的梗签会造成烟支刺破引起烟支外观质量缺陷，也会造成烟支松紧不均匀进而影响烟支重量、吸阻等物理质量指标，同时梗签在燃烧时产生不愉悦气息影响烟支感官质量。因此，需在卷制前将烟丝中梗签进行有效剔除，降低烟支中梗签含量，以稳定和提升卷烟产品质量。

2、烟支中梗签含量控制一直是卷烟企业过程控制的重点和难点。目前，在卷烟加工过程中，梗签剔除主要集中在卷制环节卷烟机梗签分离系统(进料风分管)通过风力浮选原理将悬浮速度较大的梗签从烟丝中分离。由于梗签和烟丝在密度属性上差异不显著，导致风分过程难以实现梗签剔除率和剔除过程烟丝损耗等指标同时兼顾，即提高烟丝中梗签剔除率的同时，剔除的梗签中烟丝含量相应提高，进而造成烟丝消耗。因此，为有效降低烟支中梗签含量的同时尽量减少烟丝消耗，需要根据来料烟丝中梗签含量对卷烟机梗签分离系统进行在线实时调控，是解决烟支中梗签控制的关键。

3、目前，中国专利cn104266928a公开了一种烟丝中梗签含量的检查装置，包括送风机构、流化风控制系统和一直立的筒体机构，在检测装置中利用烟丝和梗签临界流化气速的不同，将烟丝和梗签通过风分的方式进行快速分离，为一种离线检测烟丝中梗签含量的装置。中国专利cn113888468a、cn116245820a、cn115039905a、cn116210951a等公开了基于图像识别、多维度透视图像识别等多种检测烟丝中梗签方法，但未涉及基于图像识别检测烟丝中梗签含量在线检测装置。中国专利cn217791437u公开了一种烟支梗签剔除在线监测装置，设置在卷烟机风分装置落料口与集中除尘装置之间，通过梗签重量检测系统对剔除的梗签进行在线计算并实时上传完成梗签剔除量的在线监测；该装置在线检测的对象为卷烟机梗签剔除物的重量，而采用风分装置的梗签剔除物主要为梗签和烟丝，并非烟丝中的梗签含量。

4、中国专利cn115067542a公开了一种烟支梗签剔除在线监测装置及梗签含量控制方法，主要是通过在线监测卷烟机梗签剔除流量，然后设定剔除梗签流量阔值，通过调节风分装置风分参数来实现梗签含量的控制，该方法的目的是为了提升卷烟机梗签剔除量的稳定性，不能应对来料烟丝中梗签含量变化时的梗签含量控制，也不能实现对烟支中梗签含量的有效调控。

5、梗签可依据粒度尺寸分为细梗签和粗梗签。文献(中国烟草学报，2021,27(1))分析了烟支刺破梗签的粒度，认为宽度小于0.7mm或长度小于1.0mm的细梗签对烟支刺破的概率较小，而宽度大于0.7mm或长度大于3.0mm的粗梗签对烟支刺破影响较大，且针对常规烟、中支烟和细支烟的影响存在一定的差异。

6、鉴于此，为有效解决烟支中梗签含量控制难题，提出本发明。

技术实现思路

1、本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种烟丝中梗签含量在线检测装置及烟支中梗签含量调控方法。本发明的装置能有效在线检测烟丝中梗签含量，定量分析出烟丝中梗签数量占比(根梗签/100根烟丝)。本发明的方法能有效实现对烟支中梗签含量的控制，进而能稳定和提升卷烟产品质量。

2、本发明的技术方案如下：

3、本发明第一方面公开了一种烟丝中梗签含量在线检测装置，其包括：烟丝入口n1、烟丝出口n2、压缩空气入口h1、压缩空气出口h2、烟丝振动输送装置1、喂料口2、垂直喂料管3、入料气锁4、斜式喂料管5、垂直进风管6、垂直输送管7、弯管8、水平透明输送管9、图像识别系统i11、图像识别系统ii18、气固分离装置20、排气管21、垂直落料管22、出料气锁23和落料口24。

4、所述烟丝入口n1位于烟丝振动输送装置1上游端部；所述烟丝出口n2位于烟丝振动输送装置1下游端部；所述压缩空气入口h1位于垂直进风管6底端；所述压缩空气出口h2位于排气管21顶端。

5、所述喂料口2位于烟丝输送装置1上游，并与烟丝输送装置1贯通连接；所述垂直喂料管3位于喂料口2下方，并与喂料口2连接；所述入料气锁4设置在垂直喂料管3内下游上方，用于烟丝物料流量的调整及防止压缩空气沿垂直喂料管3向上溢出；所述斜式喂料管5位于垂直喂料管3下方，并与垂直喂料管3连接；所述斜式喂料管5与垂直输送管7下方贯通连接；所述垂直进风管6位于垂直输送管7底端，并与垂直输送管7贯通连接；

6、所述垂直输送管7顶端与弯管8连接；所述弯管8下游端与水平透明输送管9连接；所述水平透明输送管9上方和下方分别布置有用于对烟丝中梗签含量进行实时识别的图像识别系统i11和图像识别系统ii18；

7、所述水平透明输送管9下游端与气固分离装置20贯通连接；所述气固分离装置20顶端与排气管21连接；所述气固分离装置20底端与垂直落料管22连接；所述出料气锁23设置在垂直落料管22内，用于烟丝物料均匀下落及防止压缩空气沿垂直落料管22向下溢出；所述垂直落料管22底端与落料口23连接；所述落料口23位于烟丝振动输送装置1下游上方。

8、优选地，所述图像识别系统i11包括光源i13、图像采集相机i14、数据信息连接线i12和计算机i10，所述图像识别系统ii18包括图像采集相机ii15、光源ii16、数据信息连接线ii17和计算机ii19。

9、图像识别系统用于对烟丝中梗签含量进行实时识别，具体设计属于现有技术。

10、优选地，进入所述烟丝输送装置1的烟丝为叶丝、梗丝、成品烟丝中的一种，且物料流量在1000～3000kg/h范围内可调节。

11、优选地，从所述垂直进风管6进入到所述垂直输送管7中的压缩空气的风速范围为15～18m/s，可调节。

12、优选地，所述图像识别系统i11和图像识别系统ii18的检测频次范围为1～20s，可调节。

13、本技术中将物料/空气运动的方向计为从上游到下游。

14、本发明第二方面公开了一种烟支中梗签含量在线调控方法，使用上述烟丝中梗签含量在线检测装置，具体包括以下两个步骤：

15、步骤一：成品烟丝中梗签含量检测

16、在成品烟丝出柜后及成品烟丝输送至卷烟机卷制前，使用权利要求1所述的烟丝中梗签含量在线检测装置，检测宽度大于1.0mm、长度大于3.0mm的梗签在成品烟丝中的数量占比，即根梗签/100根烟丝；

17、步骤二：烟支中梗签含量在线调控

18、在卷制环节，依据步骤一中检测到成品烟丝中宽度大于1.0mm、长度大于3.0mm的梗签数量占比及成品烟丝输送至卷制环节的滞后时间，结合烟支中梗签含量控制水平，对卷烟机上进料风分管的风速进行在线调控。

19、优选地，将烟支中梗签含量控制在3％以内为目标，针对不同来料成品烟丝中梗签含量时，对卷烟机进料风分管的风速调控如下：

20、(1)当检测到的成品烟丝中宽度大于1.0mm、长度大于3.0mm的梗签数量占比≤5根梗签/100根烟丝，卷烟机上进料风分管的风速控制为5.0m/s；

21、(2)当检测到的成品烟丝中宽度大于1.0mm、长度大于3.0mm的梗签数量占比在范围5根梗签/100根烟丝～8根梗签/100根烟丝时，卷烟机上进料风分管的风速控制为4.0m/s；

22、(3)当检测到的成品烟丝中宽度大于1.0mm、长度大于3.0mm的梗签数量占比≥8根梗签/100根烟丝时，卷烟机上进料风分管的风速控制为3.0m/s。

23、卷烟机上进料风分管为后续工序剔除烟丝中梗签的工序。目前卷烟机上进料风分管的风速为人工按照经验调节。

24、本发明相对现有技术具有以下有益效果：

25、1、本发明的烟丝中梗签含量在线检测装置，其主要包括烟丝振动输送装置、垂直喂料管、入料气锁、斜式喂料管、垂直进入风管、垂直输送管、水平透明输送管、图像识别系统、气固分离装置、排气管、垂直落料管、出料气锁等。该装置可匹配在卷烟企业制丝生产线烘丝后、加香后、成品烟丝出柜后等环节，用于在线定量检测烟丝、梗丝、成品烟丝等中的梗签含量，为后续工序剔除烟丝中梗签提供数据支撑。

26、2、本发明的烟丝中梗签含量在线检测装置，在水平透明输送管上下两个位置分别设置两套图像识别系统，能精准全面快速检测和识别烟丝中梗签，不接触烟丝不会对烟丝造成损伤，同时检测后的烟丝进行回掺，也不会造成烟丝损耗。

27、3、本发明的烟支中梗签含量在线调控方法，使用烟丝中梗签含量在线检测装置在成品烟丝出柜后检测烟丝中宽度大于1.0mm、长度大于3.0mm的梗签数量占比，通过优化调控卷烟机上进料风分管关键工艺参数工艺风速，实现对烟支中梗签含量的实时有效控制，能有效降低烟支中梗签含量的同时尽量减少烟丝消耗，对卷烟加工过程提质、稳质、控本和增效等方面起到较好的效果。

28、4、本发明的烟支中梗签含量在线调控方法，适用于常规、中支、细支等全部规格卷烟加工过程，对不同规格烟支中梗签含量控制均具有较好效果，在整个烟草行业具有较好的应用前景和应用价值。