快速检测制丝过程膨丝与叶丝掺配比例的近红外光谱方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103969216103969216A(43)申请公布日2014.08.06(21)申请号201310033263.8(22)申请日2013.01.28(71)申请人福建中烟工业有限责任公司地址361000福建省厦门市思明区莲岳路118号中烟工业大厦(72)发明人张鼎方张廷贵方钲中刘泽春(74)专利代理机构中国国际贸易促进委员会专利商标事务所11038代理人苏红梅(51)Int.Cl.G01N21/359(2014.01)G01N21/3563(2014.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书5页说明书5页附图3页附图3页(54)发明名称快速检测制丝过程膨丝与叶丝掺配比例的近红外光谱方法(57)摘要本发明公开一种快速检测制丝过程膨丝与叶丝掺配比例的近红外光谱方法，该方法应用利用近红外光谱仪的积分球固体采样模块（IntegratingSphereSample）采集样品光谱，所得光谱进行多元信号修正(Multiplica-tivesignalcorrection）消除样品不均匀带来的差异和二阶微分处理获得比原光谱更高分辨率和更清晰的光谱轮廓变化后，采用偏最小二乘法(PLS)将膨胀烟丝与正常烟丝的掺配比例值和相应近红外光谱进行拟合,建立膨胀烟丝与正常烟丝的掺配比例的近红外模型，对制丝过程膨丝与叶丝掺配比例进行预测。本方法操作简便、快捷，检测结果准确，精密度也很好，能够很好的监控卷烟制丝工艺过程中膨胀烟丝与正常烟丝的掺配均匀性。CN103969216ACN103962ACN103969216A权利要求书1/1页1.快速检测制丝过程膨丝与叶丝掺配比例的近红外光谱方法，其特征在于该方法包括以下顺序步骤：1）建模样品制作：采用一种卷烟品牌用的片烟烟丝及膨胀烟丝，将其片烟烟丝及膨胀烟丝分别经烘箱300C-400C烘四小时后，磨成粉，过40目筛；然后称取若干份重量相同的片烟烟丝粉末，按计算好的不同掺配比例分别加入膨胀烟丝粉末并混合均匀，配制成若干含6%-15%膨胀烟丝的烟丝粉末样品；2）光谱扫描：利用近红外光谱仪的积分球固体采样模块（IntegratingSphereSample）采集样品光谱，采集波数范围10000～38OOcm-1，以仪器内置背景为参比，样品和参比均使用60－70次扫描，分辨率为8cm-1；3）光谱预处理：利用TQAnalyst6.2智能分析软件包中的优化功能，将每个样品进行两次谱图扫描,取平均光谱参与建模；4）建立模型：样品的近红外光谱经预处理后，选取波数范围9816～4213cm-1作为建模谱区,采用偏最小二乘法(PLS)将配制成的含6%-15%膨胀烟丝的烟丝粉末样品对应的掺配比例值和相对应的近红外光谱进行拟合,建立膨胀烟丝与片烟烟丝的掺配比例的近红外拟合模型。2.根据权利要求1所述的快速检测制丝过程膨丝与叶丝掺配比例的近红外光谱方法，其特征在于：上述步骤（3）光谱预处理中的工艺参数定为：采集波数范围9816～4213cm-1以仪器内置背景为参比，样品和参比均使用66次扫描，分辨率为8cm-1。3.根据权利要求1或2所述的快速检测制丝过程膨丝与叶丝掺配比例的近红外光谱方法，其特征在于：所述的光谱预处理步骤如下：1）采用多元信号修正消除样品不均匀带来的差异；2）采用段长为9、间隔为5的诺里斯导数滤波平滑光谱，消除高频噪音保留有用的低频信息；3）采用二阶微分处理，消除基线漂移的影响，获得比原光谱更高分辨率和更清晰的光谱轮廓变化。2CN103969216A说明书1/5页快速检测制丝过程膨丝与叶丝掺配比例的近红外光谱方法技术领域[0001]本发明涉及一种快速检测制丝过程膨丝与叶丝掺配比例的近红外光谱方法，其用于制丝过程中膨丝与叶丝掺配均匀性控制。背景技术[0002]随着我国卷烟工艺加工技术水平的提高和低焦油卷烟的发展，膨胀烟丝、膨胀梗丝和再造烟叶（以下简称“三丝”）在卷烟配方中的应用越来越广泛。在卷烟制丝过程中，加入的膨胀烟丝掺配量和掺配均匀性对卷烟烟丝制作工艺有着很重要的影响，因此，快速检测制丝过程膨丝与叶丝掺配比例以评价其掺配均匀性就成为一种迫切的需要。[0003]目前，在烟丝制作过程中还没有检测膨丝与叶丝掺配比例的有效手段，只能依照人工经验来大概判断。近红外光谱技术不仅有分析速度快、对样品无化学污染、仪器操作维护简单、分析成本低等特点，而且光谱信息丰富稳定、适合分析复杂体系，可实现制丝过程膨丝与叶丝掺配比例快速检测。国内自20世纪90年代开始将近红外技术应用于烟草行业．该技术随即进入了一个高速发展时期，并且由实验室研究阶段快速进入了工业应用。进入21世纪后，国内的研究应用逐渐走向成熟，涵盖指标范围日益扩大，不仅在烟丝工艺、