摘 要：為解決生產(chǎn)過程中在線紅外水分儀檢測探頭蒙塵及結(jié)露現(xiàn)象，使用固定范圍內(nèi)的清潔壓空不間斷地對其進行吹掃清潔，可有效提高在線紅外水分儀對不同水分下煙絲檢測的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，利于物料水分的在線檢測與控制。運用單因素多水平試驗的方法，選擇卷煙制絲生產(chǎn)線上3種不同物料狀態(tài)和水分的樣品，比較清潔壓空使用量對其各自在線紅外水分儀檢測結(jié)果影響程度，進一步確定出對提高水分儀檢測準(zhǔn)確性最適宜的清潔壓空使用量。通過對梯度測試結(jié)果進行比較分析，得出適宜的清潔壓空使用量為0.033～0.066 MPa。

　　關(guān)鍵詞：清潔壓空;紅外水分儀;檢測誤差

　　在線紅外水分儀是用特定波長的紅外光照射物料，物料中含水量越多，吸收紅外光的能量也越多，進而通過測量反射光的減少量來計算物料的水分[1]，被廣泛應(yīng)用于食品加工、卷煙制絲等生產(chǎn)線的物料含水率監(jiān)測[2]。在線紅外水分儀對于監(jiān)控產(chǎn)品質(zhì)量和自動化生產(chǎn)具有重要作用[3]。但物料的表面狀態(tài)、顏色、結(jié)構(gòu)等不同的吸收特性及發(fā)散特性因素，以及不同安裝位置、不同物料狀態(tài)、不同測試環(huán)境等各種不同的外部因素，會影響紅外線的反射率，從而干擾水分的準(zhǔn)確測量[4]。消除此類影響因素的手段之一，就是在生產(chǎn)時使用清潔壓空對在線紅外水分儀探頭進行不間斷的吹掃清潔[5]，以保證探頭的干凈程度。查閱相關(guān)加工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等資料，均沒有對水分儀清潔壓空壓力設(shè)置參數(shù)的要求。

　　1 研究原因分析

　　食品加工、卷煙制絲等類型企業(yè)的生產(chǎn)現(xiàn)場是粉塵較為集中的場所[6]，加工工藝流程中多有對物料增溫、增濕等環(huán)節(jié)[7]，以使最終產(chǎn)品的質(zhì)量特性達(dá)到要求。而在線紅外水分儀附近揚塵較大，揚塵極易積聚于檢測探頭上，造成探頭蒙塵。若物料溫度較高(50～70 ℃)，會造成檢測探頭表面有水蒸氣凝結(jié)成露，無法檢測到真實物料水分。

　　若忽略清潔壓空對在線紅外水分儀檢測準(zhǔn)確性的影響，物料水分影響因素查找往往不得要領(lǐng)，造成檢測誤差偏大的同時，會向自動控制系統(tǒng)發(fā)出錯誤的信號，導(dǎo)致物料真實水分的控制難度增大。即使生產(chǎn)現(xiàn)場水分儀設(shè)置有清潔壓空，其啟停開關(guān)多為手動，需要在生產(chǎn)前后手動打開或關(guān)閉清潔壓空開關(guān);而在實際生產(chǎn)中，經(jīng)常存在忘記打開清潔壓空開關(guān)的現(xiàn)象;在設(shè)備保養(yǎng)、清潔時，也可能誤觸清潔壓空開關(guān)，造成清潔壓空實際壓空量為0 MPa，不能對水分儀探頭起到吹掃和清潔的作用。

　　2 使用和不使用清潔壓空的效果對比

　　選擇使用和不使用清潔壓空兩種情況進行效果對比。選定固定點(烘絲機出口)為效果對比位置，待生產(chǎn)穩(wěn)定后進行取樣，并用烘箱法[8]測量其真實含水率，與在線紅外水分儀檢測值進行比對，檢測誤差計算公式為：

　　檢測結(jié)果如表1所示。

　　使用和不使用清潔壓空兩種情況下，在線紅外水分儀檢測探頭清潔效果對比圖如圖1所示。

　　從對比結(jié)果可以看出，使用清潔壓空時，在線紅外水分儀檢測探頭無蒙塵現(xiàn)象，檢測誤差平均值為0.14%;不使用清潔壓空時，在線紅外水分儀檢測探頭蒙塵現(xiàn)象嚴(yán)重，檢測誤差平均值為0.26%，使用清潔壓空的檢測準(zhǔn)確度高于不使用清潔壓空。

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