一种评定卷烟含水率测量不确定度的方法技术

本发明专利技术公开了一种评定卷烟含水率测量不确定度的方法。用不同环境温湿度与烘前烟丝质量的关系建立方程，计算烘前烟丝变化量；用烘箱温度与烘后烟丝质量的关系建立方程，计算烘后烟丝变化量；测得含水率及烘后烟丝标准偏差为自变量，带入不确定度模型，得到该实验室含水率的不确定度计算值。采用偏导计算灵敏系数、通过协方差计算相关量。使用本发明专利技术的模型，不同实验室可以计算不同环境温湿度、不同含水率样品、不同烘箱温度波动的含水率不确定度，具有成本低、效率高、简便易行、实用性强等特点，能快速准确得到卷烟含水率不确定度结果。本方法适用于与该测量模型类似的其它含水率不确定度的评定，能够很好的克服现有不确定度评定的不足。

A method for evaluating the uncertainty of measurement of moisture content in cigarettes

The invention discloses a method for evaluating the uncertainty of measurement of moisture content in cigarettes. With different temperature and humidity and drying before the establishment of quality tobacco relationship equation, calculation of tobacco baking in the oven temperature changes before and after drying; tobacco quality relationship equation, calculation of tobacco changes after drying; the measured moisture content of dried cut tobacco and the standard deviation as the independent variables into the uncertainty model, the laboratory the moisture content of the uncertainty of the calculated value. The sensitivity coefficient was calculated by partial conductance and the correlation was calculated by covariance. Using the present model, water content in different laboratories can be calculated in different environmental temperature and humidity, moisture content of different samples and different oven temperature fluctuations in the rate of uncertainty, has the characteristics of low cost, high efficiency, simple and practical, can quickly and accurately get the cigarette moisture uncertainty results. The method is applicable to the evaluation of other moisture content uncertainties similar to the measurement model, and can overcome the shortcomings of the existing uncertainty assessment.

【技术实现步骤摘要】
一种评定卷烟含水率测量不确定度的方法
本专利技术属于不确定度评定
，具体是涉及一种用于评定卷烟含水率测量不确定度的方法。
技术介绍
实验室通过认可就相当于通过国与国之间的实验室认可机构签订的相互承认协议，以此减少重复检验，消除贸易技术壁垒，促进国际贸易。ISO-IEC17025:2005《检测和校准实验室认可准则》是实验室认可的国际标准，是中国合格评定国家认可委员会评价实验室是否能通过实验室认可的标准。该标准要求实验室应对所检测参数进行测量不确定度评定，不具备该能力的实验室会被开具不符合项，且具有不能通过实验室认可的风险。测量不确定度是根据所用到的信息，表征赋予被测量值分散性的非负参数【1】。通俗的讲实验室检测一个样品时由于环境、仪器波动、人员操作、标准件等的影响，检测值一定存在波动。同一样品在同一实验室检测，每次检测的数据均有差异，分布在一个区间内，因此在给出这个值的同时还应该告诉客户，检测的这个值是在一个什么区间内波动。当实验室的检测值略微超过该指标的允差线，但偏差小于不确定度的范围，不能判定该产品不合格。测量不确定度的评定首先需要评定人员对高等数学具有较好的掌握，不确定度评定涉及到协方差、偏导数、泰勒级数展开、贝塞尔公式等数学相关内容，这对于很多实验室是一个难点。以卷烟含水率为例，作为一个非常重要的卷烟质量指标，含水率控制不好会导致产品的霉变、造碎、香气挥发等。《烘箱法测定烟草水分不确定度的评定》【2】一文中对水分测量公式W＝(m1-m2)/m1×100％求偏导，文中得但该偏导存在推导错误，从而导致整个测量不确定度的评定结果发生错误。可见测量不确定度的准确评定对于大多实验室来说都是十分复杂和困难的。正确的偏导推导式应为：同时，要准确评定测量不确定度，还要针对所有影响因素进行大量的试验分析，对于具有较多相似检测参数或相似数学模型的不确定度评定实验室会造成大量的重复劳动；而对于具有破坏性的检测来说，还会导致样品和检测资源的浪费。另外，在已知关于卷烟含水率的测量不确定度评定文献中尚未发现考虑相关性的评定方法。按照JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》指南的要求，当两个参数由同一仪器得出时，则应考虑两个参数的相关性。卷烟含水率检测中m1、m2都用同一天平称量得出，而考虑两个参数的相关性必然会涉及到协方差的计算，对于大多数实验室这又是一个难点，因此很多实验室在进行测量不确定度评定时都会用“假设不相关”来忽略相关性，从而造成评定结果不全面。现有的关于测量不确定度的评定文献，都是基于自己实验室的环境条件、仪器、单一的样品等评定的，其他实验室并不能有效借鉴，每个实验室都需要做大量的实验和方法推导，造成极大的难度及浪费。参考资料：1、《JJF1059.1-2012测量不确定度评定与表示》；2、《烘箱法测定烟草水分不确定度的评定》高晓华等。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种评定卷烟含水率测量不确定度的方法，以降低卷烟含水率测量不确定度的评定难度，减少卷烟检测实验室的工作量，提高评定的准确度和效率。本专利技术的目的通过以下技术方案予以实现。除非另有说明，本专利技术所采用的百分数均为质量百分数。本专利技术的技术方案主要基于以下认识：卷烟含水率测量不确定度的影响因素与不确定度分量之间可通过建立函数关系或固定常数，推导出含水率测量不确定度的评定模型。据此，按照特定顺序，先依次把不同影响量代入不确定度分量公式，进而再将分量计算结果代入评定模型，就能够得到卷烟含水率测量不确定度的准确值。一种评定卷烟含水率测量不确定度的方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)记录实验室的温湿度数据，得到温度最大值Tmax、湿度最大值Hmax和湿度最小值Hmin；代入公式(1)，求得实验室环境温湿度变化对烘前烟丝质量影响量δM环：δM环＝KT(Hmax-Hmin)……(1)式中，KT为斜率：KT＝0.0017ln(Tmax)-0.0025(2)查烘箱校准证书，得到实验室烘箱的温度波动上下限T烘上、T烘下，代入公式(2)，得到烘箱温度变化对烘后烟丝质量影响量δM烘：δM烘＝-0.005(T烘下-T烘上)……(2)(3)针对要评定不确定度的卷烟样品，取10组5g卷烟烟丝按GB/T22838.8-2009烘干，对烘后烟丝质量称量，分别得到10组烘后烟丝质量数据，代入公式(3)得到烘后烟丝质量实验标准偏差s(M′后)：式中，xi:从1～10的第i组烘后烟丝质量数据；10组烘后烟丝质量数据的平均值；(4)针对要评定不确定度的卷烟样品，按GB/T22838.8-2009测量其含水率W；(5)将δM环、δM烘、s(M′后)及卷烟样品含水率W代入公式(4)，计算得到卷烟样品含水率的合成标准不确定度uc(W)：进一步的，将卷烟样品含水率的合成标准不确定度uc(W)代入公式(5)，计算得到卷烟样品含水率的扩展不确定度：U95(W)＝2uc(W)……(5)式中：U95(W)为包含概率为95％的卷烟样品含水率的扩展不确定度；uc(W)为卷烟样品含水率的合成标准不确定度。相对于现有技术，本专利技术具有以下优点：1、本专利技术全面考虑了影响卷烟含水率测量不确定度的各种因素，综合各因素之间的相关性、灵敏系数，提出了一种全新的卷烟含水率不确定度评定方法。以该方法作为模型，其他实验室只需对若干影响参数进行简单测量，将其代入方法模型，经过简单计算即可得到该实验室的卷烟含水率测量不确定度的准确结果。从而显著降低卷烟含水率测量不确定度的评定难度，在保证评定结果准确性的基础上，提高评定工作效率，减少样品损耗。2、当实验室检测条件发生改变时，只需对代入参数进行修正测量和计算，而无需重复进行全面的测量评定程序，避免了当前各实验室所面临的大量重复性劳动，对于全国八十多个卷烟检测实验室具有重大意义。3、本专利技术基于环境温湿度与烘前烟丝质量变化的关系，结合实验室温湿度的具体情况计算温湿度的波动导致烘前烟丝质量的变化量，根据不确定度传播率进而可推导出环境温湿度变化时卷烟含水率的变化量。4、本专利技术基于烘箱温度与烘后烟丝质量变化的关系，研究了烘箱温度波动对烘后烟丝质量的影响，根据不确定度传播率进而可推导出烘箱温度变化和卷烟含水率测量值变化之间的对应关系。与其他不确定度评定方法直接用温度波动作为含水率的不确定度输入量相比，更具科学性和数据准确性。当实验室的含水率检测数据出现偏离时，可根据该方法模型推导烘箱可能出现的温度偏差值。5、本专利技术采用偏导函数计算灵敏系数，通过协方差求取得到影响烘前烟丝和烘后烟丝质量各主要因素的相关量，使卷烟含水率测量不确定度的评定更为科学。6、使用本专利技术的方法，不同实验室可以很方便地得到不同温湿度环境、不同含水率样品、不同烘箱温度波动时的卷烟含水率不确定度，该方法具有成本低、效率高、简便易行、实用性强等特点，具有良好的应用前景。附图说明图1卷烟含水率不确定度影响因素的因果分析图；图2“烘前烟丝变化量δM环T-湿度变化量H”关系图；图3实验室环境温度与“烘前烟丝变化量δM环T-湿度变化量H”关系式的斜率的关系图；图4烘后烟丝质量和烘箱温度关系图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明，但附图和实施例并不是对本专利技术技术方案的限定，所有基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种评定卷烟含水率测量不确定度的方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)记录实验室的温湿度数据，得到温度最大值T

【技术特征摘要】
1.一种评定卷烟含水率测量不确定度的方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)记录实验室的温湿度数据，得到温度最大值Tmax、湿度最大值Hmax和湿度最小值Hmin；代入公式(1)，求得实验室环境温湿度变化对烘前烟丝质量的影响量δM环：δM环＝KT(Hmax-Hmin)……(1)式中，KT为斜率：KT＝0.0017ln(Tmax)-0.0025(2)查烘箱校准证书，得到实验室烘箱的温度波动上下限T烘上、T烘下，代入公式(2)，得到烘箱温度变化对烘后烟丝质量的影响量δM烘：δM烘＝-0.005(T烘下-T烘上)……(2)(3)针对要评定不确定度的卷烟样品，取10组5g卷烟烟丝，按GB/T22838.8-2009烘干，对烘后烟丝质量称量，分别得到10组烘后烟丝质量数据，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李海燕，李郸，马慧宇，蔡洁云，李雪梅，陈新瑞，肖燕，王惠平，
申请(专利权)人：云南省烟草质量监督检测站，
类型：发明
国别省市：云南,53