一种基于电容的新鲜烟叶灰分的快速无损检测方法技术

本发明专利技术涉及一种基于电容的新鲜烟叶灰分的快速无损检测方法，属于分析检测技术领域。该方法包括如下步骤：对新鲜烟叶上表面单位长度电容C

【技术实现步骤摘要】
一种基于电容的新鲜烟叶灰分的快速无损检测方法
本专利技术属于分析检测
，涉及新鲜烟叶成分的检测方法，具体涉及一种基于电容的新鲜烟叶灰分的快速无损检测方法。
技术介绍
烟叶的化学组成大部分是各种有机物质，少部分是无机物即水分和矿物质。烟草叶片中几乎可以检测到所有的无机元素，烤烟烟叶的灰分含量约为10％左右，而灰分主要有矿质元素组成，烟叶中的这些矿质元素对烟叶的外观，香吃味、刺激性、燃烧性等的影响显著，是影响烟叶质量的重要因素。其中影响较大的有钾、钙、镁、硫、氯，其次为铁、锰、锌、钼。有机物质的含量和相互比例是决定烟叶质量的核心因素，各种矿质元素的含量对烟草的生长发育和烟叶质量起着重要作用。烟草的灰分含量和灰分组成与烟草的内在品质和物理性能都有重要关系。烟草灰分元素一般不直接影响烟叶的吸食质量，灰分含量越高，相应的有机成分含量越低，有利于吸食质量的成分也就越少，因此，灰分含量越高，烟叶品质越差。烟叶总灰分含量和特性与烟叶燃烧性有直接关系，与其它质量因素也有一定的关系。一般说来，烟叶总灰分含量愈高，燃烧性愈好，而总体质量一般较差。质量好的烟叶燃烧时是均匀的、完全的，灰分呈白色且具有凝聚性。烟叶总灰分及主要矿质元素的含量，除主要受品种、气候、土壤等环境条件和施肥、浇水等栽培措施影响外，也会因成熟度的提高而发生相应变化。烟草生长中经常遇到矿质元素缺乏或供应不平衡的问题。研究灰分元素与化学成分的关系，对了解烟草生长状况和规律，有的放矢地解决烟草生长过程中出现的营养问题，提高烟草质量和产量具有重大意义。目前，对于烟叶灰分的检测主要是采用干法灰化重量法，即将烟叶置于坩埚中，在550℃高温，有氧环境下，完全分解氧化后得到的灰分，进行称重计算其灰分含量。该方法的缺点主要是不能直接检测而且检测过程对新鲜烟叶及烟草植株有损伤。因此如何克服现有技术的不足是目前分析检测
亟需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种基于电容的新鲜烟叶灰分的快速无损检测方法，该方法操作简单、所需时间短，仅需要几分钟就可以得到新鲜烟叶的灰分含量数值，可以用于新鲜烟叶品质及成熟度的判定。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种基于电容的新鲜烟叶灰分的快速无损检测方法，包括如下步骤：步骤(1)，新鲜烟叶单位长度电容的检测：对新鲜烟叶上表面单位长度电容C上、下表面单位长度电容C下以及叶片上下表面间单位长度电容C间进行测量；步骤(2)，新鲜烟叶灰分含量的计算：将测得的单位长度电容数值，代入如下模型进行计算，即可得到新鲜烟叶灰分的质量百分含量；所述模型为：A灰分含率＝0.19×C上+0.23×C下+1.56×C间，其中，A灰分含率％为新鲜烟叶灰分的质量百分含量。进一步，优选的是，单位长度电容单位为皮法/厘米。进一步，优选的是，步骤(1)中，单位长度电容值为两检测点间测量电容与其距离的比值。进一步，优选的是，步骤(1)中，所述测量具体是分别选取烟叶叶尖、叶中和叶基三部分检测上表面、下表面和上下表面间的单位长度电容，每部分检测次数不少于3次，并对所有测量数据进行平均。进一步，优选的是，检测点避开叶主脉，且检测点之间的连线不跨过叶主脉。本专利技术与现有技术相比，其有益效果为：(1)本专利技术操作简单、所需时间短，仅需要几分钟就可以得到新鲜烟叶的灰分含量数值，可以用于新鲜烟叶品质及成熟度的判定。(2)本专利技术为无损检测，整个检测过程对烟草植株及烟叶叶片没有损伤，可以直接进行活体检测。(3)本专利技术检测结果准确，无需再经过后续复杂分析，即可得到新鲜烟叶的灰分含量准确数值。(4)本专利技术测量时间由传统干法重量法的60min缩短至5min，效率增加了12倍。测量结果与传统方法相吻合，误差小于10％。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步的详细描述。本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本专利技术，而不应视为限定本专利技术的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用材料或设备未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。实施例1一种基于电容的新鲜烟叶灰分的快速无损检测方法，包括如下步骤：步骤(1)，新鲜烟叶单位长度电容的检测：对新鲜烟叶上表面单位长度电容C上、下表面单位长度电容C下以及叶片上下表面间单位长度电容C间进行测量；步骤(2)，新鲜烟叶灰分含量的计算：将测得的单位长度电容数值，代入如下模型进行计算，即可得到新鲜烟叶灰分的质量百分含量；所述模型为：A灰分含率＝0.19×C上+0.23×C下+1.56×C间，其中，A灰分含率％为新鲜烟叶灰分的质量百分含量。实施例2一种基于电容的新鲜烟叶灰分的快速无损检测方法，包括如下步骤：步骤(1)，新鲜烟叶单位长度电容的检测：对新鲜烟叶上表面单位长度电容C上、下表面单位长度电容C下以及叶片上下表面间单位长度电容C间进行测量；步骤(2)，新鲜烟叶灰分含量的计算：将测得的单位长度电容数值，代入如下模型进行计算，即可得到新鲜烟叶灰分的质量百分含量；所述模型为：A灰分含率＝0.19×C上+0.23×C下+1.56×C间，其中，A灰分含率％为新鲜烟叶灰分的质量百分含量。步骤(1)中，单位长度电容值为两检测点间测量电容与其距离的比值，单位为皮法/厘米。实施例3一种基于电容的新鲜烟叶灰分的快速无损检测方法，包括如下步骤：步骤(1)，新鲜烟叶单位长度电容的检测：对新鲜烟叶上表面单位长度电容C上、下表面单位长度电容C下以及叶片上下表面间单位长度电容C间进行测量；步骤(2)，新鲜烟叶灰分含量的计算：将测得的单位长度电容数值，代入如下模型进行计算，即可得到新鲜烟叶灰分的质量百分含量；所述模型为：A灰分含率＝0.19×C上+0.23×C下+1.56×C间，其中，A灰分含率％为新鲜烟叶灰分的质量百分含量。步骤(1)中，单位长度电容值为两检测点间测量电容与其距离的比值，单位为皮法/厘米。所述测量具体是分别选取烟叶叶尖、叶中和叶基三部分检测上表面、下表面和上下表面间的单位长度电容，每部分检测次数不少于3次，并对所有测量数据进行平均。检测时，检测点避开叶主脉，且检测点之间的连线不跨过叶主脉。本专利技术模型的构建方法如下：1.数据采集选取不同品种、种植条件及生长期的活体烟草植株，清除表面的泥沙、水分等杂质。采用数字电桥高精度电容表，测定频率500Hz，对烟叶部位进行测量，稳定10s后进行读数，每个部位测量次数不少于3次，取其平均值。检测时环境湿度不大于40％，温度范围18-30℃。2.标准方法测定对于上述烟叶，按照参考文献(闫克玉.烟草化学(M).郑州：郑州大学出版社，2002:242-245,263-264)所述的干法灰化重量法，即将烟叶置于坩埚中，在550℃高温，有氧环境下，灼烧60min，完全分解氧化后得到的灰分，进行称重计算其灰分含量。3.模型建立对1、2所得数据中的异常数据和离群值进行识别和剔除，最终选择268个样本数据，导入SPSS软件，采用最小二乘法多元线性回归，建立电特性快速检测线性回归模型：A灰分含率＝0.19×C上+0.23×C下+1.56×C间，R2＝0.979，其中，A灰分含率％为新鲜烟叶灰分的质量百分含量。应用实例一种基于电容的新鲜烟叶灰分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于电容的新鲜烟叶灰分的快速无损检测方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤（1），新鲜烟叶单位长度电容的检测：对新鲜烟叶上表面单位长度电容

【技术特征摘要】
1.一种基于电容的新鲜烟叶灰分的快速无损检测方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤（1），新鲜烟叶单位长度电容的检测：对新鲜烟叶上表面单位长度电容C上、下表面单位长度电容C下以及叶片上下表面间单位长度电容C间进行测量；步骤（2），新鲜烟叶灰分含量的计算：将测得的单位长度电容数值，代入如下模型进行计算，即可得到新鲜烟叶灰分的质量百分含量；所述模型为：A灰分含率=0.19×C上+0.23×C下+1.56×C间，其中，A灰分含率%为新鲜烟叶灰分的质量百分含量。2.根据权利要求1所述的基于电容的新鲜烟叶灰分的快速无损检测方法，其特征在于，单位...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晋，张承明，许永，陈建华，李晶，黄海涛，张涛，蒋次清，刘欣，王茹，雷萍，杨光宇，李雪梅，
申请(专利权)人：云南中烟工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：云南,53