一种烘丝出口水分精度表征方法技术

本发明专利技术公开了一种烘丝出口水分精度表征方法，该方法包括以下步骤：设置在线红外水分仪的响应时间为1～30s；分别采集水分仪自身未处理原始数据、自身处理输出数据、PLC滤波处理用于控制的数据、上位机数据；分别采用不同的数据平滑处理规则对采集的数据进行分析，初步确定水分仪数据处理规则；采用烘箱法与水分仪测定相比对方法验证，最终确定水分仪数据采集处理规则。本发明专利技术提供的方法，能够准确的反映烘丝出口水分真实值，更有利于烘丝过程控制。

【技术实现步骤摘要】
一种烘丝出口水分精度表征方法
本专利技术涉及烘丝机出口水分精度表征
，尤其涉及一种烘丝出口水分精度的表征方法。
技术介绍
在卷烟制丝生产线上，烟丝含水率是需要严格控制的一项物理指标，烘丝工序属于对卷烟最终产品内在质量有直接影响，工艺控制难度较大，质量较易波动或质量问题发生频率较多的工序，烘丝出口含水率是考核该工序过程控制能力的重要指标。卷烟制丝生产线上，多使用在线红外水分仪对水分进行检测，水分仪采集到数据后，自身PLC会对数据进行一个处理然后输出，水分仪输出后数据分两路进行传输，一路用于过程控制，即反馈调节烘丝过程，另一路用于上位机数据采集评价。在上位机这里企业可根据需要选择合适的数据运算方法及处理步长。在线水分仪的数据采集、平滑处理规则，直接影响含水率的准确度。数据平滑的种类和方法繁多，数据过度平滑会抹平数据的波动性，改变数据本身的分布状况；如果不对数据进行平滑处理，数据波动太厉害，又不利于烘丝过程控制。目前尚未出现有关于烘丝出口水分精度表征方法方面的公开报道。
技术实现思路
为克服现有技术的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种烘丝出口水分精度表征方法，旨在能够准确的反映烘丝出口水分真实值，更有利于烘丝过程控制。通过改变在线红外水分仪的响应时间以及数据采集、平滑处理规则，使得红外水分仪的显示值与烘箱法测试值之间无显著差异。本专利技术的内容包含但不限于烘丝后水分仪，对卷烟制丝生产线上其他部位水分仪同样适用。本专利技术解决技术问题，采用如下技术方案：一种烘丝出口水分精度表征方法，包括以下步骤：A、设置烘丝后在线红外水分仪的响应时间，设置值可以是1～30s；B、设置了水分仪的响应时间后，分别采集水分仪自身未处理原始数据、水分仪自身处理输出数据、PLC滤波处理用于控制的数据、上位机数据；C、分别采用不同的数据平滑处理规则(区间平均法、堆栈法、数据抽取法)对水分仪自身处理输出数据、PLC滤波处理用于控制的数据、上位机数据进行分析，比对平滑处理后数据与水分仪自身未处理原始数据的均值、标准偏差、变异系数、偏度值及峰度值变化情况。并进行数据离散程度的F检验及均值T检验，以进一步判断数据采集、平滑处理规则对原始数据的影响情况，初步确定水分仪数据采集、平滑处理规则，保证采集的数据与水分仪底层原始数据均值及波动情况一致。D、为了进一步验证所确定水分仪数据采集、平滑处理规则的合理性，采用烘箱法与水分仪测定相比对方法，来验证，并最终确定水分仪数据采集、平滑处理规则。具体操作方法：通过水分仪内部不同平滑步长试验设计，在正常生产情况下，对加工过程烘丝后物料含水率红外水分仪测定数据进行采集，并同时以50s时间间隔对水分仪光斑后物料表面烟丝进行取样，每个试验条件下取样20次，每次采样3-5s，对采集的每个烟丝样品分别取两个平行样进行烘箱法测定含水率，对红外水分仪采集数据(50s时间间隔对应抽取20个)和烘箱法测定数据(50s时间间隔对应抽取20个)进行比对，将两种方式测定值(均值)和过程物料波动情况(方差)分别采用T检验和F检验进行比较分析，以测定值和波动情况是否一致来确定水分仪数据采集规则，并验证初步确定的水分仪数据采集、平滑处理规则。与已有技术相比，本专利技术的有益效果体现在：应用本专利技术的方法后，烘丝出口水分数据能反映数据的真实波动情况，更有利于指导生产。具体实施方式实施例1：对任意牌号A，设置烘丝后水分仪的响应时间为15s，烘丝结束后，收集水分仪自身未处理原始数据、水分仪自身处理输出数据进行数据分析，结果见表1。表1牌号A水分仪输出数据处理结果从表1看出，各组数据的平均值基本没有变化，对于堆栈式和区间平滑方式，随平滑步长的不断增加，数据标偏、变异系数、极差不断减小，数据分布偏度值和峰度值与底层原始数据相比差异增大。即，经堆栈平滑或区间平均处理后，数据的均值变化不大，而数据离散程度逐渐减小。而对于数据抽取方式，随着抽取数据时间间隔的逐渐增大，数据均值没有明显变化，而随着数据抽取频率的降低，数据标偏、变异系数、偏度值、峰度值变化无明显规律，但整体来说，采用数据抽取方式在抽取频率为2-10s/个时，数据分析各项指标与水分仪输出数据基本一致，而堆栈式和区间平均两种方式处理结果在10s处理步长时已开始发生变化。为进一步统计分析，进行数据离散程度的F检验及均值T检验，结果见表2。表2水分仪输出数据统计分析结果由表2可知，经不同处理方式和处理步长处理后，均值T检验P值均大于0.05，即均值没有显著差异，而采用堆栈方式和区间平滑处理时，随处理步长增加，方差F检验P值逐渐减小，采用堆栈处理步长大于10s和区间平均平滑步长大于30s时，F检验P值小于0.05，即处理前后方差检验离散程度存在差异。即经处理前后除采用堆栈方式处理且步长为(15s、30s、60s)和区间平均处理且步长为60s除外，统计学意义在数据均值和离散程度方面不存在差异。采用数据抽取模式，数据处理前后方差F检验和均值T检验P值均大于0.05，统计学意义在数据均值和离散程度方面均不存在差异。通过对水分仪输出数据处理分析结果，在保证采集数据与物料水分均值及波动(离散)情况一致前提下，初步确定了干燥后水分仪数据处理规则，即上位机数据采集处理方式采用区间平均或数据抽取方式，步长取15s、10s、5s。表3不同数据处理规则水分仪与烘箱法测定数据分析表4不同数据处理规则水分仪与烘箱法测定数据的统计分析结果根据以上数据分析结果，当水分仪平滑步长取1s时，水分仪显示值与烘箱法测定值没有差异。实施例2：对任意牌号B，设置烘丝后水分仪的响应时间为25s，烘丝结束后，收集水分仪自身未处理原始数据、水分仪自身处理输出数据进行数据分析，结果见表5。表5牌号B水分仪输出数据处理结果表6水分仪输出数据统计分析结果通过对水分仪输出数据处理分析结果，在保证采集数据与物料水分均值及波动(离散)情况一致前提下，初步确定了干燥后水分仪数据处理规则，即上位机数据采集处理方式采用数据抽取方式，步长取10s、5s、2s。表7不同数据处理规则水分仪与烘箱法测定数据分析表8不同数据处理规则水分仪与烘箱法测定数据的统计分析结果综合上述数据分析结果，当水分仪平滑步长取1s时，水分仪显示值与烘箱法测定值没有差异。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烘丝出口水分精度表征方法，其特征在于包含以下步骤：A、设置烘丝后在线红外水分仪的响应时间，设置时间范围为1～30s；B、设置了水分仪的响应时间后，分别采集水分仪自身未处理原始数据、水分仪自身处理输出数据、PLC滤波处理用于控制的数据、上位机数据；C、分别采用不同的数据平滑处理规则对水分仪自身处理输出数据、PLC滤波处理用于控制的数据、上位机数据进行分析，比对平滑处理后数据与水分仪自身未处理原始数据的均值、标准偏差、变异系数、偏度值及峰度值变化情况。并进行数据离散程度的F检验及均值T检验，以进一步判断数据处理规则对原始数据的影响情况，初步确定水分仪数据处理规则，保证采集的数据与水分仪底层原始数据均值及波动情况一致；D、为了进一步验证所确定数据采集处理规则的合理性，采用烘箱法与水分仪测定相比对方法，来验证，并最终确定水分仪数据采集处理规则。具体操作方法：通过水分仪内部不同平滑步长试验设计，在正常生产情况下，对加工过程烘丝后物料含水率红外水分仪测定数据进行采集，并同时以50s时间间隔对水分仪光斑后物料表面烟丝进行取样，每个试验条件下取样20次，每次采样3‐5s，对采集的每个烟丝样品分别取两个平行样进行烘箱法测定含水率，对红外水分仪采集数据和烘箱法测定数据进行比对，将两种方式测定值和过程物料波动情况分别采用T检验和F检验进行比较分析，以测定值和波动情况是否一致来确定水分仪数据采集规则，并验证初步确定的数据采集处理规则。...

【技术特征摘要】
1.一种烘丝出口水分精度表征方法，其特征在于包含以下步骤：A、设置烘丝后在线红外水分仪的响应时间，设置时间范围为1～30s；B、设置了水分仪的响应时间后，分别采集水分仪自身未处理原始数据、水分仪自身处理输出数据、PLC滤波处理用于控制的数据、上位机数据；C、分别采用不同的数据采集、平滑处理规则对水分仪自身处理输出数据、PLC滤波处理用于控制的数据、上位机数据进行分析，比对平滑处理后数据与水分仪自身未处理原始数据的均值、标准偏差、变异系数、偏度值及峰度值变化情况，并进行数据离散程度的F检验及均值T检验，以进一步判断数据采集、平滑处理规则对原始数据的影响情况，初步确定水分仪数据采集、平滑处理规则，保证采集的数据与水分仪底层原始数据均值及波动情况一致；D、为了进一步验证所确定水分仪数据采集、平滑处理规则的合理性，采用烘箱法与水分仪测定相比对方法，来验证，并最终确定水分仪数据采集、平滑处理规...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵静芬，田兆福，刘政，李坚，韦祎，韦文，刘远涛，李日南，邹琳，黄江，
申请(专利权)人：广西中烟工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广西;45