浅谈恒温干燥箱在烟草行业的应用与校准方法

夏柳泉

【摘 要】恒温干燥箱能否正确和有效使用直接关乎烟草生产的质量和水平。烟草行业中，主要由区域内的烟草质检部门完成恒温干燥箱的校准工作，根据JJF 1101—2003《环境试验设备温度、湿度校准规范》中的相关规定进行检定。论文根据当下的研究现状和使用局限性，结合相关设备的发展进程进行探究，进而得出具有一定指导意义的研究数据，旨在提升相关行业的检测准确性。

【Abstract】Whether constant temperature drying box can be used correctly and effectively is directly related to the quality and level of tobacco production. In the tobacco industry， the tobacco quality inspection department in the region is mainly responsible for the calibration work of constant temperature drying box， and the calibration is carried out according to the relevant provisions of JJF 1101—2003 "Calibration Specification for the Equipment of the Environmental Testing for Temperature and Humidity". According to the current research status and limitations of use， this paper explores the development process of related equipment， and then obtains research data with certain guiding significance， so as to improve the detection accuracy of related industry.

【关键词】烟草;水分;校准;温度偏差;中心点

【Keywords】tobacco; moisture; calibration; temperature deviation; center point

【中图分类号】TS43                                          【文献标志码】A                                【文章编号】1673-1069（2019）12-0140-02

1 引言

在烟草的生产和加工过程中，烟草中所含的水分是影响烟草质量的重要因素。烟草的生产主要包括工商管理部门的交接、烟叶烤制、储存、醇化、烟叶加工、烟叶卷包等过程，其中每一个环节中所含的水分都会直接影响烟草产品的加工效能和质量，在消费者使用的过程中也会造成不同的使用体验。当前，对烟草产品中的水分检定基本上使用“烘箱法”，这种形式的检测不仅是当下应用最为广泛的检测形式，也是目前我国进行烟草水分研究的重要方式之一。保证恒温干燥箱的有效运行，对我国的烟草行业发展也具有十分重要的作用。现阶段，恒温干燥箱的校准依据是JJF 1101—2003《环境试验设备温度、湿度校准规范》，按照其中對恒温干燥器的各项参数规定，对检测进程中的温度、湿度、温度变化幅度等相关数据进行校准，保证检测结果的有效性和稳定性。

2 烟用恒温干燥箱的结构和特点

恒温干燥器通常由箱体、加热管道、温度检测、风扇等几个部分组成。最为重要的部分是温度检测器，其中包括温控器、温度探头和显示装置等设备。在设备运行的过程中，根据风扇转动的频率和产生温度、湿度上的变化，气流也会出现相应的转变，恒温干燥器箱体内部的压力与大气压力相比较低的情况，可以称作负压加热式。当恒温干燥器中的箱体内部的压力与大气压力相比较高的情况下，可以称作鼓风加热式。进行检测的过程中，将一部分烟丝放置在小盒子中，在箱体内的置物架上烘干水分，水分蒸发需要箱体中的空气流通，需要设置出风口帮助水蒸气排空。恒温干燥箱的基本温度在5～200℃，箱体内的温度值变化与标准值之间的差异在1.00℃之内，温度变化的均匀程度在2.00℃之内。保证恒温干燥箱中的温度和湿度变化在一定的范围内能够有效降低检验的误差，提升检验的有效性和准确性，这不仅能够体现出设备自身的性能问题，也能够提升相关行业和部门的工作水平[1]。

3 校准参数及分析

3.1 升温时间设定

升温时间指的是在某一个温度基础上达到另外一个既定温度的时间。例如，需要将恒温干燥箱加热到100℃，在恒温干燥箱中未放置任何物品的基础上，以室内温度作为加热基础温度，温控器记录箱体的加热时间是从温度显示50～100℃所需的时间。恒温干燥箱升温时间的变化与干燥箱的自身功率水平、气流变化波动、稳控系统性能、箱体自身的密封性等因素相联系。升温时间的长短在一定程度上能够表现出设备自身的功能和水平，通常情况下，恒温干燥箱的升温时间应当保证在15min以下。

3.2 箱体平均温度偏差

箱体平均温度偏差指的是恒温干燥箱在自身使用状态较为稳定的情况下，对温度的设定与自身温度控制变化水平之间的平均数差值。箱体的平均温度变化也是衡量恒温干燥箱自身性能的重要形式，在烟草行业的恒温干燥箱使用参数的校准上，基本上应当保证箱体的平均温度偏差在1℃之内。

3.3 温度均匀度

恒温干燥箱中的温度均匀度指的是在恒温干燥箱中的温度已经到达了一个相对稳定的水平，进行干燥箱的温度记录，测量和记录的频率为每1min两次，检测时长为1h，在1h中将测量的温度中最高温度数值和最低温度数值之间计算出平均数。通常情况下，烟草行业使用的恒温干燥箱温度均匀度基本上在2℃之内[2]。

3.4 同层温度偏差

同层温度偏差指的是恒温干燥箱在温度稳定的情况下，箱体内部的温度与既定温度之间的平均数。同层温度偏差的数值大小能够体现设备作业的精准度，应当将温度偏差控制在0.05℃以下。

3.5 中心点温度最大上偏差

恒温干燥箱中的中心点温度最大上偏差指的是在恒温干燥箱中的温度已经到达了一个相对稳定的水平，进行干燥箱的温度记录，测量和记录的频率为每2min一次，检测时长为1h。将测量结果进行整合和计算，将其中的温度数值最大值与既定的温度之间进行对比，计算出差值。通常情况下，中心点温度最大上偏差应当在2℃之内。

3.6 中心点温度最大下偏差

恒温干燥箱中的中心点温度最大下偏差指的是在恒温干燥箱中的温度已经到达了一个相对稳定的水平，进行干燥箱的温度记录，测量和记录的频率为每2min一次，檢测时长为1h。将测量结果进行整合和计算，将其中的温度数值最小值与既定的温度之间进行对比，计算出差值。通常情况下，中心点温度最大下偏差应当在1℃之内。

3.7 中心点温度波动度

恒温干燥箱中的温度已经到达了一个相对稳定的水平，进行干燥箱的温度记录，测量和记录的频率为每2min一次，检测时长为1h。实测最高温度与最低温度之差的一半为中心点温度波动度，温度波动度正负偏差应当在1℃之内。

4 校准方法设计与应用

4.1 升温时间设定

将恒温干燥箱设定为100℃，在空载下启动恒温干燥箱，从室温开始加热，当温控器显示温度达到50℃时，应用秒表进行计时，恒温干燥箱达到100℃时即停止计时，升温时间应该在15min以内。

4.2 箱体平均温度偏差

选定具体的测试点位置，启动恒温干燥箱进行空载加热，当温度相对稳定时，对干燥箱的温度进行记录，测量和记录的频率为每1min两次，检测时长为1h，计算设定温度与工作空间检测点实测温度平均值的差值。计算公式如下：Δtd=td-t0，其中，Δtd指的是箱体中的平均温度偏差;td指的是既定温度;t0指的是测定温度的平均值。

4.3 温度均匀度

选定具体的测试点位置，启动恒温干燥箱进行空载加热，当温度相对稳定时，对干燥箱的温度进行记录，测量和记录的频率为每1min两次，检测时长为1h，计算测量的温度中最高温度数值和最低温度数值之间的平均数。计算公式如下：Δtn=■（timax-timin）/120，timax指的是检测过程中第i次测定的最高温度数值;timin指的是检测过程中第i次测定的最低温度数值;Δtn指的是恒温干燥箱的温度均匀度。

4.4 同层温度偏差

在恒温干燥箱的温度稳定的情况下，计算箱体内部的温度与既定温度之间的平均数。计算公式如下：Δt=td-t，其中，Δt指的是同层温度偏差;td指的是既定温度;t指的是温度平均值。

4.5 中心点温度最大上偏差

当恒温干燥箱的温度到达相对稳定的水平时，进行干燥箱的温度记录，测量和记录的频率为每2min一次，检测时长为1h。将测量结果进行整合和计算，将其中的温度数值最大值与既定的温度之间进行对比，计算出差值。计算公式如下：Δtdmax=tmax-td，其中，Δtdmax指的是中心点温度最大上偏差;tmax指的是测温数据的最大值。

5 结语

恒温干燥箱作为一种干燥设备应用在各个行业中，尤其是在烟草行业上具有举足轻重的地位，在使用的过程中应当考虑到多个方面的影响因素和作用，保证设备在使用的过程中能够具备较高的准确性和有效性，保证烟草中的水分含量检测精准性，进而有效提升烟草行业的发展水平，保证烟草产品能够符合相关文件中的规定和标准。

【参考文献】

【1】庄江婷，刘东，丁燕.烟草烘箱内部气流组织的优化[J].能源技术，2008（1）：4-7.

【2】吴小娥，李其仲.烟草薄片线烘箱温度自动控制系统的改进[J].计算机测量与控制，2010（3）：535-538.