烟草薄片中化学组分的预测调节方法、系统、介质及设备技术方案

本发明专利技术提供一种烟草薄片中化学组分的预测调节方法、系统、介质及设备，所述方法包括：通过预设近红外检测模型，预测浓缩液中至少一目标化学组分的第一含量；计算涂布液的当前涂布率，并预测在当前涂布率下一时间后至少一目标化学组分的第二含量；若目标化学组分的第二含量与目标组分含量的指标中心值的差异达到预设差异阈值，则表示当前涂布率需改变；计算涂布液的目标涂布率，并提示将涂布液的当前涂布率调节至目标涂布率。本发明专利技术可以直接测量浓缩液中的化学组分，预测成品中对应组分含量，预先调节涂布率，以满足成品中化学组分的稳定性要求，避免了现行方法固定涂布率后化学组分含量失控的缺陷，为成品化学组分含量的稳态控制提供了新途径。制提供了新途径。制提供了新途径。

【技术实现步骤摘要】
烟草薄片中化学组分的预测调节方法、系统、介质及设备


[0001]本专利技术属于浓缩液组分的快速检测领域，涉及一种调节方法和系统，特别是涉及一种烟草薄片中化学组分的预测调节方法、系统、介质及设备。

技术介绍

[0002]造纸法再造烟叶(纸质薄片)是利用烟梗、烟末和碎片、废弃烟叶等烟草废料作基本原材料，通过造纸工艺生产的烟草薄片。采用“先分后合”的工艺，先将烟草原料中的有效成分提取出来，再通过涂布的方式添加到以烟草原料为主制成的基片上去，从而制得造纸法烟草薄片。而造纸法薄片产品的化学组分主要来源于提取的有效成分，也就是说在“合”的工艺中，涂布到基片上面的有效成分的量决定了产品的化学组分的含量。
[0003]在目前行业中的造纸法再造烟叶的生产过程中，普遍采用控制涂布率的手段来实现产品化学性质的稳定，即在涂布过程中，通过控制涂布率的高低来实现产品化学组分的调整。一般来讲，涂布率越高，产品的常规化学组分含量越高，但有时原料配方的稳定性，基片质量的稳定性，涂布液质量的稳定性等方面的波动都会给产品的常规化学组分带来一定的波动。另外，产品化学指标的检测，行业内均采用流动分析法，该方法样品前处理复杂，耗时，无法快速反馈生产，属于事后检测，如果此时发现产品的化学指标不合格，一个批次的产品就可能需要进行降级或报废的处置，提高了生产成本，对人力、物力和时间造成大量浪费。因此从产品的化学组分稳定控制来讲，能够实现化学组分的在线实时检测，并能反馈通过微调涂布率来实现某一化学指标的稳定控制，既能进一步提升产品的化学指标的稳定性，又能减少不合格品的产生。另一方面，产品的化学指标目前通过固定涂布率、浓缩液密度来控制，但其要求的前提是浓缩液中组分含量的恒定。产品中化学组分含量的检验方法通过流动分析法测量，得到结果通常超过24h，因此在实际生产中产品化学成分含量处于一定程度上的失控状态。
[0004]因此，如何提供一种烟草薄片中化学组分的预测调节方法、系统、介质及设备，以解决现有技术对烟草薄片中化学组分的检测都属于事后检测，若事后才发现产品的化学指标不合格，就会导致一个批次的产品可能需要进行降级或报废的处置，提高了生产成本，对人力、物力和时间造成大量浪费等缺陷，实已成为本领域技术人家亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种烟草薄片中化学组分的预测调节方法、系统、介质及设备，用于解决现有技术对烟草薄片中化学组分的检测都属于事后检测，若事后才发现产品的化学指标不合格，就会导致一个批次的产品可能需要进行降级或报废的处置，提高了生产成本，对人力、物力和时间造成大量浪费的问题。
[0006]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术一方面提供提供一种烟草薄片中化学组分的预测调节方法，包括：通过预设近红外检测模型，预测浓缩液中至少一目标化学组分的第一含量；计算涂布液的当前涂布率，并预测在所述当前涂布率下一时间后至少一目标化
学组分的第二含量；若目标化学组分的第二含量与目标组分含量的指标中心值的差异达到预设差异阈值，则表示所述当前涂布率需改变；计算涂布液的目标涂布率，并提示将涂布液的当前涂布率调节至所述目标涂布率。
[0007]于本专利技术的一实施例中，在通过预设近红外检测模型，预测浓缩液中至少一目标化学组分的第一含量步骤之前，所述烟草薄片中化学组分的预测调节方法还包括：获取浓缩液的实时透射光谱，将浓缩液的实时透射光谱载入所述预设近红外检测模型，以便通过所述预设近红外检测模型预测原液中至少一目标化学组分的第一含量。
[0008]于本专利技术的一实施例中，在获取浓缩液的实时透射光谱步骤之后，所述烟草薄片中化学组分的预测调节方法还包括：计算浓缩液的实时透射光谱的平均光谱；对平均光谱进行二阶导，以获取载入所述预设近红外检测模型的浓缩液的光谱。
[0009]于本专利技术的一实施例中，在预测浓缩液中至少一目标化学组分的第一含量步骤之后，所述烟草薄片中化学组分的预测调节方法还包括：对至少一目标化学组分的第一含量进行平滑和降噪处理。
[0010]于本专利技术的一实施例中，涂布液的当前涂布率的计算方式为：其中，x表示涂布液的当前涂布率，t表示当前时刻，a表示涂布前基片水分，b表示涂布后薄片水分，c表示涂布液的固含量。
[0011]于本专利技术的一实施例中，根据涂布液的当前涂布率、浓缩液中至少一目标化学组分的第一含量及涂布液的固含量，预测在所述当前涂布率下一时间后至少一目标化学组分的第二含量；预测方式为：其中，w
t+1
表示所述当前涂布率下一时间后至少一目标化学组分的第二含量，w
b
表示浓缩液中至少一目标化学组分的第一含量，k表示该目标化学组分在涂布—抄造工艺中的保留率，T表示涂布液配置过程中浓缩液与添加剂的质量比，x
t
表示涂布液的当前涂布率，w
s
表示涂布液的固含量。
[0012]于本专利技术的一实施例中，计算涂布液的目标涂布率的计算方式为：其中，x
t
表示涂布液的当前涂布率，x
t+1
表示目标涂布率，w
c
表示目标组分含量的指标中心值，w
t
表示浓缩液中至少一目标化学组分的第一含量。
[0013]本专利技术另一方面提供一种烟草薄片中化学组分的预测调节系统，包括：第一预测模块，用于通过预设近红外检测模型，预测浓缩液中至少一目标化学组分的第一含量；第一处理模块，用于计算涂布液的当前涂布率；第二预测模块，用于预测在所述当前涂布率下一时间后至少一目标化学组分的第二含量；第二处理模块，用于若目标化学组分的第二含量与目标组分含量的指标中心值的差异达到预设差异阈值，则表示所述当前涂布率需改变；计算涂布液的目标涂布率，并提示将涂布液的当前涂布率调节至所述目标涂布率。
[0014]本专利技术又一方面提供一种介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现所述烟草薄片中化学组分的预测调节方法。
[0015]本专利技术最后一方面提供一种设备，包括：处理器及存储器；所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述设备执行所述烟草薄片中化学组分的预测调节方法。
[0016]如上所述，本专利技术所述的烟草薄片中化学组分的预测调节方法、系统、介质及设备，具有以下有益效果：
[0017]第一，本专利技术利用近红外技术，可以实时在线检测成品中关键化学组分的含量，实时反馈于生产，避免现有技术检测滞后24h以上所产生的成品质量风险。
[0018]第二，本专利技术直接测量浓缩液中的化学组分，预测成品中对应组分含量，可以预先调节涂布率，以满足成品中化学组分的稳定性要求，避免了现行方法固定涂布率后化学组分含量失控的缺陷，为成品化学组分含量的稳态控制提供了新途径。
[0019]第三，本专利技术无需对现场进行额外改变，部署方便，且可以无缝衔接进入车间MES系统。
附图说明
[0020]图1显示为本专利技术的烟草薄本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种烟草薄片中化学组分的预测调节方法，其特征在于，包括：通过预设近红外检测模型，预测浓缩液中至少一目标化学组分的第一含量；计算涂布液的当前涂布率，并预测在所述当前涂布率下一时间后至少一目标化学组分的第二含量；若目标化学组分的第二含量与目标组分含量的指标中心值的差异达到预设差异阈值，则表示所述当前涂布率需改变；计算涂布液的目标涂布率，并提示将涂布液的当前涂布率调节至所述目标涂布率。2.根据权利要求1所述的烟草薄片中化学组分的预测调节方法，其特征在于，在通过预设近红外检测模型，预测浓缩液中至少一目标化学组分的第一含量步骤之前，所述烟草薄片中化学组分的预测调节方法还包括：获取浓缩液的实时透射光谱，将浓缩液的实时透射光谱载入所述预设近红外检测模型，以便通过所述预设近红外检测模型预测原液中至少一目标化学组分的第一含量。3.根据权利要求1所述的烟草薄片中化学组分的预测调节方法，其特征在于，在获取浓缩液的实时透射光谱步骤之后，所述烟草薄片中化学组分的预测调节方法还包括：计算浓缩液的实时透射光谱的平均光谱；对平均光谱进行二阶导，以获取载入所述预设近红外检测模型的浓缩液的光谱。4.根据权利要求1所述的烟草薄片中化学组分的预测调节方法，其特征在于，在预测浓缩液中至少一目标化学组分的第一含量步骤之后，所述烟草薄片中化学组分的预测调节方法还包括：对至少一目标化学组分的第一含量进行平滑和降噪处理。5.根据权利要求1所述的烟草薄片中化学组分的预测调节方法，其特征在于，涂布液的当前涂布率的计算方式为：其中，x表示涂布液的当前涂布率，t表示当前时刻，a表示涂布前基片水分，b表示涂布后薄片水分，c表示涂布液的固含量。6.根据权利要求5所述的烟草薄片中化学组分的预测调节方法，其特征在于，根据涂布液的当前涂布率、浓缩液中至少一目标化学组分的第一含量及涂布液的固含量，预测在所述当前涂布率下一时间后至少一...

【专利技术属性】
技术研发人员：段昊，严新龙，李新生，
申请(专利权)人：上海烟草集团太仓海烟烟草薄片有限公司，
类型：发明
国别省市：