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摘 要：随着现代社会的快速发展，生产工艺的进步，为满足市场中对细支卷烟的需求，必须要对细支卷烟测试台进行技术改造，使细支卷烟的尺寸能够符合市场要求。本文以5.4mm细支卷烟测试台改造为例，首先对综合测试台技术改造内容进行了深入的研究，之后对改造后的卷烟检测结果进行研究，以提高测试台的改造应用价值，提高细支卷烟检测质量。
关键词：综合测试台 细支卷烟 技术改造 卷烟检测质量
中图分类号：TS452 文献标识码：A文章编号：1674-098X（2021）04（b）-0091-03
Technical Transformation of Comprehensive Test Bench for Fine Cigarettes Detection
YU Shanshan
（Nanjing Cigarette Factory of Jiangsu China Tobacco Industry Co.， Ltd.， Nanjing， Jiangsu Province， 210000 China）
Abstract： With the rapid development of modern society and the progress of production technology， in order to meet the market demand for fine cigarettes， it is necessary to carry out technical transformation on the fine cigarette test bench so that the size of the fine cigarette can meet the market requirements. This article takes the transformation of the 5.4mm fine cigarette test bench as an example， first conducts in-depth research on the technical transformation content of the comprehensive test bench， and then conducts research on the modified cigarette test results to improve the transformation application value of the test bench and improve the quality of fine cigarette testing.
Key Words： Comprehensive test bench; Fine cigarette; Technical transformation; Cigarette testing quality
本研究主要檢测的是5.4mm直径的细支卷烟，其采用的综合测试台为OM-1和DT，能够对卷烟的重量、长度、吸阻和通风等进行检测，进而明确质量控制情况。通过测试发现，OM-1型号测试台由于设计限制导致其阻碍对5.4mm直径规格的卷烟进行检测，为了满足细支卷烟检测需求，并确保卷烟检测顺利完成，本文对该测试台进行了技术改造，在高速低成本的基础上检测细支卷烟质量，进而为卷烟生产奠定基础。
1 细支卷烟发展现状
全球经济增速下行，各行业发展形势不容乐观，但我国烟草行业的经济效益呈现逐渐增长态势。我国自从实现控烟政策后，同时随着人们健康意识的提高，更多吸烟者戒烟控烟效果趋于稳定，烟草行业在提税时也适当顺价，国家烟草专卖局亦在提高烟草的批发价格和建议零售价格。在此基础上，烟草行业发展也面临严峻考验，监管工业企业积极对整合商业企业将二类卷烟销售作为重点营销，但是效果不佳[1]。江苏中烟南京卷烟厂一直秉承国家对细支卷烟产品研发和升级创新的规定，强调细支卷烟以市场为主导，目标为满足消费者需求，在技术创新支持下确定研发方向，同时创新升级细支卷烟检测技术，降低成本，推动细支卷烟实现新的发展。
2 综合测试台及其技术改造
2.1 综合测试台
OM-1综合测试台从上到下依次包括送料系统、重量单元、圆周单元、长度单元、吸阻/通风度单元、硬度单元等部分。
（1）重量单元。重量单元是利用比例力补偿测量系统对烟支重量进行准确测量，其原理如图1所示。在永久磁铁轴上缠绕线圈用于支撑负载称盘。线性水平轴承顺着轴向做无水平运动。在电流经过线圈时，轴承会上升，将线圈、轴和称盘支撑起来，在称盘上放一个负载线圈，线圈随之会被压下。若是线圈电流上升，导致线圈和称盘回到原位置，电流上升和重量增加成正比例。为线圈电路串联电阻，线圈电流变化可以通过电阻两边电压测量得到，该单眼变化与负载变化成正比例，进而得到样品重量[2]。
（2）圆周单元。圆周单元可以对烟支圆周、直径和椭圆度等方面进行测量，原理如图2所示。通过负压卡盘将烟支样品吸附固定，与激光束垂直的烟支随卡盘旋转一周，烟支纵横截面在激光束有效区域测量，与发射端平行的激光束接收端接受中间无光部分也就是烟支直径[3]。旋转一周时，激光器通过100次测量得到直径，通过对直径平均值进行测量，进而计算烟支圆周，通过对直径极差计算得到烟支椭圆度。
（3）长度单元。长度单元设计需要符合国家标准，利用超高精度激光测量头，其精度可以达到0.01mm。根据4个高度差异测量平台对烟支长度范围进行智能区分，利用负压卡盘吸住被测烟支，并偏心旋转360°，在样品旋转时，仪器进行了30次长度测量，利用技术获得平均值，这就是烟支实际长度。通过以上测量方案可以降低由于烟丝冒头导致的测量偏差。 联机测量下，无法预处理去除烟支烟丝冒头，因此测量时需要将其偏心旋转360°，进而得到30个长度数据，测量输出数据也就是30个长度数据平均值，得到的结果无限接近于实际长度，在确保烟支原始状态下进行准确测量[4]。
（4）吸阻单元。吸阻单元满足国家相关标准。吸阻也就是烟支密封在设备中，输出端的插入深度大约是9mm，输出端的气流速度为17.5mL/s施加到输出端负压。从衡孔产生的恒定流速为17.5mL/s，样品夹持装置就是9mm密封胶管套线轴，烟支通风率就是通风量和总气流量之比。
2.2 技术改造
本烟厂已经配置了OM-1综合测试台，在生产现场中的质量控制、过程巡检以及成品检验中具备重量、圆周和长度、吸阻、硬度等功能，通过设置仪器控制系统，预设牌号与参数设计值、上下限，测试后输出结构可以自动判断超限结果，为方便区分，添加了相应的符号。
为了能够使检测结果更加准确，在于SPC系统与OA系统并入后，还需要对其中的一些单元功能进行改进，以完善细支卷烟检测功能。本文主要针对其中三部分进行改造，分别为圆周和长度单元、送料单元中的料斗承烟槽、吸阻和通風度单元。
2.2.1 改造圆周和长度
（1）改造夹持器轴承。圆周单元中，夹持器轴承与气路连接，能够将样品吸附住，同时其也与皮带连接，外部电机能够将皮带带动促使轴承实现圆周运动，在检测5.4mm细支卷烟样品时，其由于内径过大使得样品在进行圆周运动时范围超出标准，无法检测长度，需要对其改造，也就是使夹持器轴承内径变为16mm[5]。
（2）改造入口导烟器。该功能主要是使样品能够落入到圆周和长度单元中，并在检测样品时对其运动范围进行限制。在对5.4mm直径细支卷烟样品检修检测时，其内径由于过大使得圆周运动范围超过标准，导致长度无法检测，需要进行改造，也就是使导烟器内径变为13mm[6]。
2.2.2 改造料斗承烟槽
料斗承烟槽主要是用于烟支或滤棒单个样品的分离取出作业，使其进入到不同检测单元完成检测。圆周规格不同的样品其对应的承烟槽也不同，OM-1综合测试台中无5.4mm烟支检测对应的承烟槽，需要进行改造，将原有的承烟槽内径变为8mm。
2.2.3 改造吸阻和通风度
（1）改造入口导烟器以及导烟管。改造导烟器时，在吸阻和通风度单元中，入口导烟器是用来引导检测样品进入到该检测单元中，与5.4mm直径的细支卷烟样品相匹配的入口导烟器内径为10mm。改造导烟管时，烟支样品中，上部和中部的两个胶管芯中存在一个导烟管，与导烟器作用相似，5.4mm直径的细支卷烟样品检测时，其导烟管内径需要进行改造，烟支的内径为10mm，滤棒的内径为14mm。
（2）改造胶管。烟支胶管改造中，胶管芯对于乳胶管有固定作用，如果其内径过大就会导致乳胶管过开，使得其出现密封不佳漏气，对吸阻和通风度检测质量产生影响。对此，需要根据5.4mm直径的烟支检验标准进行改造，其内径变为10mm，乳胶管选择的是5mm规格。滤棒胶管改造中，其胶管芯与烟支胶管芯在功能上基本一致，呈畅通形，在对其改造后，管芯内径达到10mm，胶管选择的也是5mm规格。
3 综合测试台改造后对细支卷烟检测结果
根据5.4mm规格的细支卷烟改造综合测试台，经过改造后对20支5.4mm的细支卷烟进行检测，这20支细支卷烟的重量区间在0.510～0.557g之间，圆周区间在16.820～17.105mm之间，长度区间在96.792～97.257mm之间，吸阻压力在1.193～1.454kpa之间，通风度在37.75～43.14%之间，全通风度在48.13～54.17%之间。通过计算得到该烟支重量、圆周、长度、吸阻、通风度、全通风度的平均值为0.53、16.94、97.06、1.344、40.88、52.21，偏差分别为0.0138、0.052、0.235、0.0644、1.46、1.19，变异系数分别为2.60、0.47、0.24、4.79、3.56、2.91，上下限分别为[0.48，0.58]、[16.8，17.20]、[96.50，97.51]、[1.050，1.550]、[36.00，44.00]、[40.00，60.00]，从上述数据中可以发现，改造后的检测数据比较稳定，无异常数据现象出现，由标准偏差数据也能够得到该结论。由此可见，综合测试台在进行改造后对于5.4mm规格的细支卷烟进行检测其数据准确可靠，能够满足细支卷烟在物理性能指标上的检测。
4 结语
细支卷烟市场规模在逐渐扩大，市场需求量日渐增多，为满足市场对细支卷烟的需求，提高卷烟企业生产效率和质量，本文以一种高速低成本的方式将旧版综合测试台进行改造，以满足细支卷烟的检测需求，在改造后，其能够满足固定尺寸的细支卷烟检测需求，且改造后所得的烟支检测数据是准确可靠的。由此可见，对于卷烟企业而言，其可以将原有的综合测试台检修部分零部件改造，即可为细支卷烟提供检测，无需重新采购设备，不仅能够提高检测效率，满足生产需求，同时也能够降低生产成本，增加经济效益。
参考文献
[1] 张恒伟，李莉，李娟.烟用综合测试台的比对方法[J].才智，2020（16）：199.
[2] 杨守臣，吕健，许锴霖，等.卷烟综合测试台自校方法实践与探析[J].企业科技与发展，2018，443（9）：60-61.
[3] 王华栋，刘庆宇.QTM综合测试台在卷烟质量控制中的应用[C].宁夏烟草学会学术年会，2018.
[4] 高洁.烟支综合质量检测系统装置的开发应用[Z].自2017.
[5] Yang Xu， Han Zhonghua. A weight control system for a fine cigarette cigarette machine [J].Computer knowledge and technology， 2019，14（36）：241-243.
[6] Yang Shouchen， Lu Jian， Xu Kailin， et al. Practice and analysis of self-calibration method of cigarette comprehensive test bench [J]. Enterprise Science and Technology and Development， 2019，443（9）：60-61.
关键词：综合测试台 细支卷烟 技术改造 卷烟检测质量
中图分类号：TS452 文献标识码：A文章编号：1674-098X（2021）04（b）-0091-03
Technical Transformation of Comprehensive Test Bench for Fine Cigarettes Detection
YU Shanshan
（Nanjing Cigarette Factory of Jiangsu China Tobacco Industry Co.， Ltd.， Nanjing， Jiangsu Province， 210000 China）
Abstract： With the rapid development of modern society and the progress of production technology， in order to meet the market demand for fine cigarettes， it is necessary to carry out technical transformation on the fine cigarette test bench so that the size of the fine cigarette can meet the market requirements. This article takes the transformation of the 5.4mm fine cigarette test bench as an example， first conducts in-depth research on the technical transformation content of the comprehensive test bench， and then conducts research on the modified cigarette test results to improve the transformation application value of the test bench and improve the quality of fine cigarette testing.
Key Words： Comprehensive test bench; Fine cigarette; Technical transformation; Cigarette testing quality
本研究主要檢测的是5.4mm直径的细支卷烟，其采用的综合测试台为OM-1和DT，能够对卷烟的重量、长度、吸阻和通风等进行检测，进而明确质量控制情况。通过测试发现，OM-1型号测试台由于设计限制导致其阻碍对5.4mm直径规格的卷烟进行检测，为了满足细支卷烟检测需求，并确保卷烟检测顺利完成，本文对该测试台进行了技术改造，在高速低成本的基础上检测细支卷烟质量，进而为卷烟生产奠定基础。
1 细支卷烟发展现状
全球经济增速下行，各行业发展形势不容乐观，但我国烟草行业的经济效益呈现逐渐增长态势。我国自从实现控烟政策后，同时随着人们健康意识的提高，更多吸烟者戒烟控烟效果趋于稳定，烟草行业在提税时也适当顺价，国家烟草专卖局亦在提高烟草的批发价格和建议零售价格。在此基础上，烟草行业发展也面临严峻考验，监管工业企业积极对整合商业企业将二类卷烟销售作为重点营销，但是效果不佳[1]。江苏中烟南京卷烟厂一直秉承国家对细支卷烟产品研发和升级创新的规定，强调细支卷烟以市场为主导，目标为满足消费者需求，在技术创新支持下确定研发方向，同时创新升级细支卷烟检测技术，降低成本，推动细支卷烟实现新的发展。
2 综合测试台及其技术改造
2.1 综合测试台
OM-1综合测试台从上到下依次包括送料系统、重量单元、圆周单元、长度单元、吸阻/通风度单元、硬度单元等部分。
（1）重量单元。重量单元是利用比例力补偿测量系统对烟支重量进行准确测量，其原理如图1所示。在永久磁铁轴上缠绕线圈用于支撑负载称盘。线性水平轴承顺着轴向做无水平运动。在电流经过线圈时，轴承会上升，将线圈、轴和称盘支撑起来，在称盘上放一个负载线圈，线圈随之会被压下。若是线圈电流上升，导致线圈和称盘回到原位置，电流上升和重量增加成正比例。为线圈电路串联电阻，线圈电流变化可以通过电阻两边电压测量得到，该单眼变化与负载变化成正比例，进而得到样品重量[2]。
（2）圆周单元。圆周单元可以对烟支圆周、直径和椭圆度等方面进行测量，原理如图2所示。通过负压卡盘将烟支样品吸附固定，与激光束垂直的烟支随卡盘旋转一周，烟支纵横截面在激光束有效区域测量，与发射端平行的激光束接收端接受中间无光部分也就是烟支直径[3]。旋转一周时，激光器通过100次测量得到直径，通过对直径平均值进行测量，进而计算烟支圆周，通过对直径极差计算得到烟支椭圆度。
（3）长度单元。长度单元设计需要符合国家标准，利用超高精度激光测量头，其精度可以达到0.01mm。根据4个高度差异测量平台对烟支长度范围进行智能区分，利用负压卡盘吸住被测烟支，并偏心旋转360°，在样品旋转时，仪器进行了30次长度测量，利用技术获得平均值，这就是烟支实际长度。通过以上测量方案可以降低由于烟丝冒头导致的测量偏差。 联机测量下，无法预处理去除烟支烟丝冒头，因此测量时需要将其偏心旋转360°，进而得到30个长度数据，测量输出数据也就是30个长度数据平均值，得到的结果无限接近于实际长度，在确保烟支原始状态下进行准确测量[4]。
（4）吸阻单元。吸阻单元满足国家相关标准。吸阻也就是烟支密封在设备中，输出端的插入深度大约是9mm，输出端的气流速度为17.5mL/s施加到输出端负压。从衡孔产生的恒定流速为17.5mL/s，样品夹持装置就是9mm密封胶管套线轴，烟支通风率就是通风量和总气流量之比。
2.2 技术改造
本烟厂已经配置了OM-1综合测试台，在生产现场中的质量控制、过程巡检以及成品检验中具备重量、圆周和长度、吸阻、硬度等功能，通过设置仪器控制系统，预设牌号与参数设计值、上下限，测试后输出结构可以自动判断超限结果，为方便区分，添加了相应的符号。
为了能够使检测结果更加准确，在于SPC系统与OA系统并入后，还需要对其中的一些单元功能进行改进，以完善细支卷烟检测功能。本文主要针对其中三部分进行改造，分别为圆周和长度单元、送料单元中的料斗承烟槽、吸阻和通風度单元。
2.2.1 改造圆周和长度
（1）改造夹持器轴承。圆周单元中，夹持器轴承与气路连接，能够将样品吸附住，同时其也与皮带连接，外部电机能够将皮带带动促使轴承实现圆周运动，在检测5.4mm细支卷烟样品时，其由于内径过大使得样品在进行圆周运动时范围超出标准，无法检测长度，需要对其改造，也就是使夹持器轴承内径变为16mm[5]。
（2）改造入口导烟器。该功能主要是使样品能够落入到圆周和长度单元中，并在检测样品时对其运动范围进行限制。在对5.4mm直径细支卷烟样品检修检测时，其内径由于过大使得圆周运动范围超过标准，导致长度无法检测，需要进行改造，也就是使导烟器内径变为13mm[6]。
2.2.2 改造料斗承烟槽
料斗承烟槽主要是用于烟支或滤棒单个样品的分离取出作业，使其进入到不同检测单元完成检测。圆周规格不同的样品其对应的承烟槽也不同，OM-1综合测试台中无5.4mm烟支检测对应的承烟槽，需要进行改造，将原有的承烟槽内径变为8mm。
2.2.3 改造吸阻和通风度
（1）改造入口导烟器以及导烟管。改造导烟器时，在吸阻和通风度单元中，入口导烟器是用来引导检测样品进入到该检测单元中，与5.4mm直径的细支卷烟样品相匹配的入口导烟器内径为10mm。改造导烟管时，烟支样品中，上部和中部的两个胶管芯中存在一个导烟管，与导烟器作用相似，5.4mm直径的细支卷烟样品检测时，其导烟管内径需要进行改造，烟支的内径为10mm，滤棒的内径为14mm。
（2）改造胶管。烟支胶管改造中，胶管芯对于乳胶管有固定作用，如果其内径过大就会导致乳胶管过开，使得其出现密封不佳漏气，对吸阻和通风度检测质量产生影响。对此，需要根据5.4mm直径的烟支检验标准进行改造，其内径变为10mm，乳胶管选择的是5mm规格。滤棒胶管改造中，其胶管芯与烟支胶管芯在功能上基本一致，呈畅通形，在对其改造后，管芯内径达到10mm，胶管选择的也是5mm规格。
3 综合测试台改造后对细支卷烟检测结果
根据5.4mm规格的细支卷烟改造综合测试台，经过改造后对20支5.4mm的细支卷烟进行检测，这20支细支卷烟的重量区间在0.510～0.557g之间，圆周区间在16.820～17.105mm之间，长度区间在96.792～97.257mm之间，吸阻压力在1.193～1.454kpa之间，通风度在37.75～43.14%之间，全通风度在48.13～54.17%之间。通过计算得到该烟支重量、圆周、长度、吸阻、通风度、全通风度的平均值为0.53、16.94、97.06、1.344、40.88、52.21，偏差分别为0.0138、0.052、0.235、0.0644、1.46、1.19，变异系数分别为2.60、0.47、0.24、4.79、3.56、2.91，上下限分别为[0.48，0.58]、[16.8，17.20]、[96.50，97.51]、[1.050，1.550]、[36.00，44.00]、[40.00，60.00]，从上述数据中可以发现，改造后的检测数据比较稳定，无异常数据现象出现，由标准偏差数据也能够得到该结论。由此可见，综合测试台在进行改造后对于5.4mm规格的细支卷烟进行检测其数据准确可靠，能够满足细支卷烟在物理性能指标上的检测。
4 结语
细支卷烟市场规模在逐渐扩大，市场需求量日渐增多，为满足市场对细支卷烟的需求，提高卷烟企业生产效率和质量，本文以一种高速低成本的方式将旧版综合测试台进行改造，以满足细支卷烟的检测需求，在改造后，其能够满足固定尺寸的细支卷烟检测需求，且改造后所得的烟支检测数据是准确可靠的。由此可见，对于卷烟企业而言，其可以将原有的综合测试台检修部分零部件改造，即可为细支卷烟提供检测，无需重新采购设备，不仅能够提高检测效率，满足生产需求，同时也能够降低生产成本，增加经济效益。
参考文献
[1] 张恒伟，李莉，李娟.烟用综合测试台的比对方法[J].才智，2020（16）：199.
[2] 杨守臣，吕健，许锴霖，等.卷烟综合测试台自校方法实践与探析[J].企业科技与发展，2018，443（9）：60-61.
[3] 王华栋，刘庆宇.QTM综合测试台在卷烟质量控制中的应用[C].宁夏烟草学会学术年会，2018.
[4] 高洁.烟支综合质量检测系统装置的开发应用[Z].自2017.
[5] Yang Xu， Han Zhonghua. A weight control system for a fine cigarette cigarette machine [J].Computer knowledge and technology， 2019，14（36）：241-243.
[6] Yang Shouchen， Lu Jian， Xu Kailin， et al. Practice and analysis of self-calibration method of cigarette comprehensive test bench [J]. Enterprise Science and Technology and Development， 2019，443（9）：60-61.