一种基于复合电阻的新鲜烟叶水分检测方法技术

本发明专利技术涉及一种基于复合电阻的新鲜烟叶水分检测方法，复合电阻包括新鲜烟叶上表面单位长度电阻R

A Moisture Detection Method for Fresh Tobacco Leaves Based on Composite Resistance

【技术实现步骤摘要】
一种基于复合电阻的新鲜烟叶水分检测方法
本专利技术涉及一种新鲜烟叶水分检测方法，具体涉及一种基于复合电阻的新鲜烟叶水分检测方法。
技术介绍
烟叶水分是一个重要指标，不仅影响着烟叶的力学、热学性质，还影响着烟叶的物理特性和工艺质量。对于不同植株上新鲜烟叶水分含量与其生长周期、成熟程度、生长状况以及烟叶品种具有重要的指标参数。鲜烟叶中的水分主要来自空气和土壤中的水分。烟叶内含水的百分比率即烟叶水分，又叫烟叶含水率、烟叶含湿率或烟叶含水量，是烟草及其制品的重要组分之一。研究新鲜烟叶水分含量，对了解烟草生长状况和规律、种质信息等具有重大意义。目前，对于烟叶水分的检测主要是采用烘箱法、电阻法等，并且主要用于烤后烟叶水分测量。烘箱法是测定烟草水分结果比较准确可靠，也是当前国际贸易中互相认可的方法，我国现行烤烟国标中检测烟叶水分采用的也是此法，其主要原理是将已知湿基质量的烟草放入烘箱内烘干，再测定烘干后的干基质量，最后通过计算得出烟样的绝对含水率和相对含水率。然而，上述方法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。同时，电阻法具有直观、快速、使用方便的优点，目前主要用于烤后烟叶水分的测定，测定的范围主要是10-30％，新鲜烟叶水分含量60-80％，该方法并不适用于新鲜烟叶的检测，同时由于其测定仅仅简单测量整个叶片的电阻值，没有考虑烟叶上表面蜡质、下表面绒毛分泌物以及叶片上下表面层间对电阻值影响，因此其测定的结果误差较大。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种基于复合电阻的新鲜烟叶水分检测方法。本专利技术目的通过下列技术方案予以实现：一种基于复合电阻的新鲜烟叶水分检测方法，复合电阻包括新鲜烟叶上表面单位长度电阻R上、下表面单位长度电阻R下以及叶片上下表面间单位长度电阻R间，新鲜烟叶水分与复合电阻之间的关系如下式所示：W水分含率＝4.56×R上×10-9+3.78×R下×10-9+14.83×R间×10-9。一种基于复合电阻的新鲜烟叶水分检测方法，包括如下步骤：步骤(1)、新鲜烟叶单位长度电阻的检测对新鲜烟叶上表面单位长度电阻R上、下表面单位长度电阻R下以及叶片上下表面间单位长度电阻R间进行测量；检测时，环境湿度不大于40％，温度为18-30℃；步骤(2)、新鲜烟叶水分含量的计算将测得的单位长度电阻数值，代入下式：W水分含率＝4.56×R上×10-9+3.78×R下×10-9+14.83×R间×10-9，即可得到新鲜烟叶水分质量百分含量。进一步地，步骤(1)中，所述检测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阻，每部分检测次数不少于3次，并对所有测量数据进行平均。进一步地，步骤(1)中，所述检测具体是采用万用表检测上表面、下表面和上下表面两个点之间的电阻，单位长度电阻值为两检测点间测量电阻与其距离的比值。进一步地，步骤(1)中，检测点避开叶主脉，且检测点之间的连线不跨过叶主脉。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：(1)本专利技术检测时，无需对烟叶进行任何处理，可以直接进行活体检测，检测过程对烟草植株及烟叶叶片没有损伤。(2)本专利技术检测结果准确，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水分含量数值，无需再经过后续复杂分析，即可得到新鲜烟叶的水分含量准确数值测量时间由标准方法烘箱法的120min缩短至5min，效率增加了24倍。测量结果与传统方法相吻合，误差小于10％，可以用于新鲜烟叶品质及成熟度的判定。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说明，但不以任何方式对本专利技术加以限制，基于本专利技术教导所做的任何变换或改进，均落入本专利技术的保护范围。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本实施例的基于复合电阻的新鲜烟叶水分检测方法，包括如下步骤：步骤(1)、数据采集随机选取20株不同品种、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阻表，对新鲜烟叶上表面单位长度电阻R上、下表面单位长度电阻R下以及叶片上下表面间单位长度电阻R间进行测量；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阻，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℃。上表面单位长度电阻R上、下表面单位长度电阻R下以及叶片上下表面间单位长度电阻R间是上表面、下表面和上下表面两检测点间测量电阻与其距离的比值。检测点避开叶主脉，且检测点之间的连线不跨过叶主脉。检测结果如表1所示。步骤(2)、标准方法测定对于上述烟叶，采用行业标准《YC/T31-1996烟草及烟草制品水分测定烘箱法》测定其水分含量。步骤(3)、模型建立及计算将步骤(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：W水分含率＝4.56×R上×10-9+3.78×R下×10-9+14.83×R间×10-9，其决定系数r2＝0.921。即可得到新鲜烟叶水分质量百分含量，结果如表2所示。单位长度电阻单位为：欧姆/厘米。GΩ＝109Ω。W水分含率单位：％。表120份新鲜烟叶样品的复合电阻检测结果同时，作为对比，按照行业标准《YC/T31-1996烟草及烟草制品水分测定烘箱法》作为新鲜烟叶水分的实测值，检测结果如表2所示。另外采用现有的电阻法(《密集烘烤过程中烤烟叶片水分、电特性和叶间风速变化的研究》)进行测定，如下式所示：Y电阻＝1716.893-80.649X含水量+1.259X含水量2-0.006X含水量3，R2＝0.714，其中，烟叶最宽处两端间的电阻值，结果如表2所示。表220份新鲜烟叶样品水分预测值与实测值比较试验结果表明，通过本实施例的方法检测的新鲜烟叶水分预测值与实测值差异较小，相对误差小于10％。而按现有的电阻法进行检测得到的结果相对误差较大，可见，本专利技术的方法优于现有电阻法预测结果，预测模型的预测结果准确。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于复合电阻的新鲜烟叶水分检测方法，其特征在于：复合电阻包括新鲜烟叶上表面单位长度电阻

【技术特征摘要】
1.一种基于复合电阻的新鲜烟叶水分检测方法，其特征在于：复合电阻包括新鲜烟叶上表面单位长度电阻R上、下表面单位长度电阻R下以及叶片上下表面间单位长度电阻R间，新鲜烟叶水分与复合电阻之间的关系如下式所示：W水分含率=4.56×R上×10-9+3.78×R下×10-9+14.83×R间×10-9。2.一种基于复合电阻的新鲜烟叶水分检测方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤（1）、新鲜烟叶单位长度电阻的检测对新鲜烟叶上表面单位长度电阻R上、下表面单位长度电阻R下以及叶片上下表面间单位长度电阻R间进行测量；检测时，环境湿度不大于40%，温度为18-30℃；步骤（2）、新鲜烟叶水分含量的计算将测得的单位长度电阻数值，代入下式：W水分含率=4.56×R上×10-9+3.78...

【专利技术属性】
技术研发人员：张承明，王晋，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