《烟叶片烟大小及其分布的测定叶面积法》

《烟叶片烟大小及其分布的测定叶面积法》

行业标准编制说明

1 工作简况

1.1任务来源

2010年国家烟草专卖局以国烟科[2010] 91号文件下达了本标准的制订任务。

1.2项目承担单位、协作单位及主要分工

项目牵头承担单位中国烟草总公司郑州烟草研究院负责项目的牵头组织、方案设计、数据分析、标准编制和工业验证。项目承担单位福建中烟工业公司、红云红河烟草（集团）有限责任公司、安徽中烟工业公司、红塔烟草（集团）有限责任公司协助项目技术方案的试验实施、数据采集和工业验证。

1.3主要工作过程（起草、试验验证、征求意见、送审、报批等环节

及项目研讨会等内容）

项目组按照项目实施方案进行了试验研究，并根据试验结果于2011年7月形成了《烟叶片烟大小及其分布的测定叶面积法》（初稿），并将初稿发至中国烟草标准化研究中心和企业相关专家进行征求意见，同时按照初稿确定的测试方法选取甲、乙、丙三家卷烟企业进行试验验证。

项目组对专家反馈意见和验证结果进行分析讨论，对初稿进行了修改完善，于2011年12月形成了《烟叶片烟大小及其分布的测定

叶面积法》（讨论稿），采用会议、咨询、邮件等多种形式与行业相关专家进行了交流沟通、研讨。

经过反复的交流讨论，2012年2月形成了《烟叶片烟大小及其分布的测定叶面积法》（征求意见稿）、试验报告以及编制说明等三份材料，并分别、中国烟草标准化研究中心、福建中烟工业公司、红云红河烟草（集团）有限责任公司、安徽中烟工业公司、红塔烟草（集团）有限责任公司、龙岩金叶复烤有限责任公司、华环国际烟草有限公司、天昌国际烟草有限公司等单位征求意见。

1.4标准主要起草人及其所做的工作

项目主要参加人员及分工

2相关领域的国、内外标准研究和制修订情况

（1）ISO 12194 《Leaf tobacco–Determination of strip particle size》1991年的CORESTA大会上将Cardwell片烟振动分选筛及其测定方法作为推荐测试方法，1995年这一方法被制定为国际标准ISO12194，该方法是利用不同规格的筛网，将一定质量的物料按照尺寸的差异进行分离，结果用各层筛网上的物料质量与所取样品的总质量之比来表示。

（2）GB/T 21137 《烟叶片烟大小的测定》

2007年，国内等同采用ISO12194的方法，将其转化为GB/T21137进行片烟大小测定，其中规定叶片的测试量为3kg，筛网孔径分别为25.4 mm、12.7 mm、6.35 mm、2.36 mm。

3 标准编制原则及主要内容确定的依据

3.1 标准适用范围

本标准规定了机械打叶后片烟和制丝过程在制品片烟大小及其分布的测定方法。本标准适用于机械打叶后片烟和制丝过程在制品片烟大小及其分布的测定。

3.2 标准编制原则

本标准的编制遵循了科学性、先进性、适用性和可操作性的原则。

（1）科学、先进的原则

本测定方法的建立原理是：利用离散铺料系统使片烟样品完全离散，使用图像采集装置获得离散片烟数字图像，通过图像处理与分析，计算图像中每片片烟所占像素点的数量，根据单个像素点对应的实际面积，计算被测片烟面积。根据每片片烟的面积拟合片烟大小分布，获得方程参数及片烟均匀性系数，计算特征面积和任意区间面积百分比。

本方法建立过程中分别研究了测试方法的准确度及不同因素的影响、样品取样量的确定、烟片大小分布规律等，并与现有的筛分法进行了比较，在此基础上建立了片烟大小及其分布的测定方法。

与筛分法相比，本测定方法不仅能够得到片烟的面积大小，而且可以得到片烟面积的分布状况，以及表征烟叶整体面积大小的特征面积和任意面积区间的烟片面积比例。该方法克服了现有筛分法测定片烟大小时的“超筛”和“漏筛”现象，具有更高的准确性和重复性。

综上所述, 本标准《烟叶片烟大小及其分布的测定叶面积法》

的提出和确定具有很强的研究基础，保证了标准制定的科学性和先进性。

（2）适用、可操作的原则

通过项目研究，建立了片烟大小及分布测定系统，该测定系统主要由离散铺料系统、图像采集系统、图像处理分析系统等3个子系统组成。分别完成铺料、图像采集和图像分析、数据计算及查询等功能。利用该测定系统可实现烟叶片烟面积大小及其分布的测定。

通过计算各面积区间内的片烟面积百分比，利用不同大小区间百分比分布结果，将其转化为限上累积分布后，借鉴粒度分析的方法考察片烟大小的分布规律，建立片烟大小分布函数，并对函数进行了验证，在此基础上实现烟片均匀性及特征尺寸的表征。

方法研究过程中，通过试验确定了最小测试样品量，分析了测试物体形状、皮带速度对测试结果的影响等，极大地提高了本标准测定方法的适用性和可操作性。

在测试方法建立的基础上进行了测试验证，结果表明，该测试方法可以应用于打叶复烤工序打叶之后.以及制丝加工过程切丝工序之前各取样点烟叶片烟大小及其分布的测定，具有很好的适用性和很强的可操作性。

3.3 标准主要内容确定的依据

本标准采用利用图像采集装置获得烟片数字图像，通过计算图像中每片片烟所占像素点的数量，以及每个像素点对应的真实面积，从而计算出被测片烟的真实的面积，从而得到片烟面积的分布状况，以

及表征烟叶整体面积大小的特征面积值和任意面积区间的烟片面积大小。

3.3.1 烟叶大小及分布测定系统的研制

根据图像分析法的基本原理，本研究建立了一套片烟大小及分布测定系统，该系统主要由离散铺料系统、图像采集系统、图像处理分析系统等3个子系统组成，如图1所示。分别完成铺料、图像采集和图像分析、数据计算及查询等功能。

1、低速皮带机；

2、振动输送机；

3、中速皮带机；

4、高速皮带机

5、线阵LED光源；

6、镜头；

7、彩色工业线阵CCD相机

图1 烟叶大小及分布测定系统示意图

离散铺料系统：具有将片烟样品片与片之间彼此分离，实现离散铺料的机械系统。

图像采集系统：用于连续采集片烟图像的系统。

图像处理分析系统：用于处理和分析片烟图像、统计片烟所占像素数量以及计算片烟面积的系统。

3.3.2 测试方法准确度评价