摘 要：為解決生產過程中在線紅外水分儀檢測探頭蒙塵及結露現象，使用固定范圍內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確性和穩定性，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，選擇卷煙制絲生產線上3種不同物料狀態和水分的樣品，比較清潔壓空使用量對其各自在線紅外水分儀檢測結果影響程度，進一步確定出對提高水分儀檢測準確性最適宜的清潔壓空使用量。通過對梯度測試結果進行比較分析，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]，被廣泛應用于食品加工、卷煙制絲等生產線的物料含水率監測[2]。在線紅外水分儀對于監控產品質量和自動化生產具有重要作用[3]。但物料的表面狀態、顏色、結構等不同的吸收特性及發散特性因素，以及不同安裝位置、不同物料狀態、不同測試環境等各種不同的外部因素，會影響紅外線的反射率，從而干擾水分的準確測量[4]。消除此類影響因素的手段之一，就是在生產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。查閱相關加工技術標準等資料，均沒有對水分儀清潔壓空壓力設置參數的要求。

　　1 研究原因分析

　　食品加工、卷煙制絲等類型企業的生產現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、增濕等環節[7]，以使最終產品的質量特性達到要求。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確性的影響，物料水分影響因素查找往往不得要領，造成檢測誤差偏大的同時，會向自動控制系統發出錯誤的信號，導致物料真實水分的控制難度增大。即使生產現場水分儀設置有清潔壓空，其啟停開關多為手動，需要在生產前后手動打開或關閉清潔壓空開關;而在實際生產中，經常存在忘記打開清潔壓空開關的現象;在設備保養、清潔時，也可能誤觸清潔壓空開關，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，待生產穩定后進行取樣，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象嚴重，檢測誤差平均值為0.26%，使用清潔壓空的檢測準確度高于不使用清潔壓空。

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