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一.測(cè)量和分析

煙草中的水分含量是煙草加工過(guò)程中的主要物理性質(zhì)，直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量。然而，煙草中的水分易受溫度和濕度的影響，難以控制在質(zhì)量指標(biāo)中。目前，煙草中的水分主要通過(guò)紅外水分儀來(lái)測(cè)量，測(cè)量系統(tǒng)檢測(cè)的是材料吸收紅外光后的反射光，但這種方法只有在煙草表面的水分能夠被測(cè)量出來(lái)的時(shí)候才有用。因此，我們用重復(fù)性和再現(xiàn)性、變異率和容忍度來(lái)評(píng)價(jià)水分儀的性能。Minitab是評(píng)價(jià)煙草測(cè)量系統(tǒng)性能的有效工具。

二、應(yīng)用分析

在某些情況下，樣品可能會(huì)在測(cè)量過(guò)程中被破壞，因此無(wú)需進(jìn)行大量測(cè)量。煙草中水分的測(cè)量就是一個(gè)典型的例子。我們使用環(huán)境試驗(yàn)箱中的溫度和濕度平衡方法，并使用Minitab中的R&R分析選項(xiàng)來(lái)建立側(cè)流過(guò)程。

第一步:烘箱設(shè)備系統(tǒng)運(yùn)行一段時(shí)間后穩(wěn)定，必須校準(zhǔn)。

第二步:煙草的水分含量由環(huán)境試驗(yàn)箱測(cè)定，需平衡48小時(shí)。樣品應(yīng)均勻分布在試驗(yàn)箱的上層、中層和下層。

第三步:每個(gè)操作人員從每一層取9個(gè)樣品，然后將每個(gè)樣品放在金屬蓋上。每個(gè)金屬蓋上的樣品應(yīng)轉(zhuǎn)移到水分分析儀的樣品托盤(pán)中。

第四步:將樣品轉(zhuǎn)移到托盤(pán)中并快速分析。

第五步:第一個(gè)操作符之后，第二個(gè)操作符重復(fù)前面的步驟。

這種設(shè)計(jì)的目的是減少環(huán)境和樣本差異的影響。實(shí)驗(yàn)中建立了三種樣品和兩種快速測(cè)量方法。評(píng)價(jià)水分測(cè)定儀的性能有三個(gè)條件。

基于Minitab的測(cè)量系統(tǒng)性能分析

圖1

基于Minitab的測(cè)量系統(tǒng)性能分析

圖2

基于Minitab的測(cè)量系統(tǒng)性能分析

圖3

三.測(cè)量應(yīng)用

圖1、2和3是Minitab的輸出。圖1顯示了煙草含水量為11%時(shí)的分析。從圖中可以看出，這種變化不僅是由目標(biāo)引起的，還包括重復(fù)測(cè)量的因素。每個(gè)操作人員都能很好地測(cè)量樣品，所有數(shù)據(jù)點(diǎn)都在范圍內(nèi)，重復(fù)性好。大部分平均值都失控了。實(shí)際波動(dòng)很大，測(cè)量系統(tǒng)表現(xiàn)良好。兩組操作者的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示平均值變化很小，再現(xiàn)性很小。測(cè)量系統(tǒng)性能分析結(jié)果:方差分量貢獻(xiàn)率為0.41，研究變異為6.43% < 10%，因此測(cè)量系統(tǒng)性能良好，組數(shù)為21。

圖2的結(jié)果類(lèi)似于圖1的結(jié)果。從圖中可以看出，不同操作人員的測(cè)量結(jié)果存在一定差異。成分貢獻(xiàn)率為4.70，研究變異為21.67%。

圖3與圖1基本相似，但與之前11%和15%的條件相比，當(dāng)含水率為20%時(shí)，兩個(gè)測(cè)量結(jié)果有明顯差異。成分貢獻(xiàn)率為2.70，研究變異為14.67%。

本文從新的角度分析了傳統(tǒng)的測(cè)量系統(tǒng)。我們采用嵌套法進(jìn)行R&R分析，紅外分析儀測(cè)量系統(tǒng)采用分層溫濕度平衡法，每層放置樣品。結(jié)果表明，煙草水分測(cè)量系統(tǒng)的分析是可以接受的。MSA分析為實(shí)驗(yàn)室儀器的評(píng)價(jià)提供了有效的方法和重要的科學(xué)依據(jù)。