卷烟和滤棒硬度检测设备期间核查方法的探讨

王 月 史占东 王心田 于千源

(1.广西中烟工业有限责任公司 广西 南宁 530000；
2.郑州烟草研究院中国烟草标准化研究中心 河南 郑州 450001)

硬度是评价卷烟和滤棒加工性能和质量的重要指标[1]，各个烟草生产企业均将卷烟和滤棒的硬度作为一项重要的质量指标进行严格控制。目前检测该项指标的仪器为卷烟和滤棒硬度检测设备，为了保证硬度检测结果的准确性和一致性，该仪器每年都需要进行检定/校准，然而该仪器使用频率高、性能不够稳定，在两次检定/校准期间并不能保证计量状态的持续可信，因此，应增加对该仪器的期间核查，同时期间核查也是实验室管理体系运作的基本要求[2]。

(一)核查参数的选择

仪器的期间核查的内容包括仪器的准确性、稳定性、重复性、灵敏度、以及仪器的功能性核查等[3]。对于卷烟和滤棒硬度检测设备，其仪器的稳定性、重复性、灵敏度、以及功能性问题等可以在平时使用过程中及时发现，在期间核查时仅需要核查仪器的准确性即可。

如图1所示，卷烟和滤棒硬度检测设备的检测原理为对试样施加一定的压力，通过受压后与受压前直径的百分比表示试样硬度[4]，其中受压后的压力为施压负荷，受压前施加的接触压力为预压力，预压力和施压负荷通过砝码或比例电磁阀结合力传感器施加，试验直径通过激光位移传感器进行测量。通过该仪器的检测原理可以发现，试样直径测量误差的大小直接影响到硬度测量结果的准确性，且预压力和施压负荷也会对硬度测量结果有一定的影响，邢军等[1]通过实验发现预压力、施压负荷与卷烟、滤棒硬度测量结果存在显著相关关系。因此，在进行该仪器的期间核查时应对试样直径测量误差、预压力和施压负荷三个参数均进行核查，以确保仪器测量结果的准确、可信。

图1 卷烟和滤棒硬度检测设备检测原理图

(二)期间核查方法及器具的选择

仪器准确性的期间核查方法包括核查标准法、设备比对法、临界值评定法等，其中核查标准法是利用核查标准对仪器进行核查，核查标准可以是准确度或不确定度优于或相当于被核查对象的设备、稳定性较好的被测样品或量具、有证标准物质等，试样直径测量误差、预压力和施压负荷均可采用核查标准法进行核查。其中试样直径测量误差通过一定厚度标准量块进行核查，若激光位移传感器线性较好，在整个测量区间测量误差均不超过0.02 mm，可以选取一个标准量块进行核查，否则需要选取至少两个标准量块进行核查。预压力和施压负荷可以采用同等或更高等级的测力仪对预压力和施压负荷直接测量进行核查。图2为常见的标准量块及测力仪的实物图。

图2 标准量块及测力仪的实物图

(一)试样直径测量误差的核查结果判定

在重复性条件下，对选取的位移标准件进行n次重复测量(n≥10)，若仅选取一个位移标准件进行核查，计算该位移标准件的测量结果的平均值，设为位移标准件的参考值，该值可通过位移标准件的校准证书获得，则核查结果的误差为：

冬=儤 T 儤償

(1)

若仅选取不止一个位移标准件进行核查，则计算各位移标准件的测量结果的误差，取最大值作为核查结果的误差。通过表1判定试样直径测量误差核查结果是否合格。

表1 试样直径测量误差核查结果判定表

其中0

(二)预压力和施压负荷的核查结果判定

在重复性条件下，利用测力仪对预压力和施压负荷分别进行n次重复测量(n≥10)，计算预压力测量结果的平均值儒1和扩展不确定度儇1，施压负荷测量结果的平均值儒2和扩展不确定度儇2，为了保证核查结果的有效，儇1应小于预压力最大允许误差，儇2应小于施压负荷的最大允许误差，若计算得到扩展不确定度不满足要求，则需要更换更高等级的测力仪作为核查标准。

由于卷烟和滤棒硬度检测设备的预压力儒预压力和施压负荷儒施压负荷为固定值，设预压力和施压负荷要求的最大允许误差分别为MPE预压力和MPE施压负荷，采用表2判定预压力和施压负荷核查结果是否合格。

表2 预压力和施压负荷核查结果判定表

(三)卷烟和滤棒硬度检测设备的核查结果判定

由于试样直径测量误差、预压力和施压负荷均对卷烟和滤棒硬度检测设备的测量结果有较大的影响，因此若试样直径测量误差、预压力和施压负荷核查结果均合格，则卷烟和滤棒硬度检测设备的核查结果合格，否则需停止被核查仪器的使用，并采取相应措施。

卷烟和滤棒硬度检测设备是卷烟生产企业检测卷烟外在质量的重要检测设备之一，对其进行期间核查有利于保证该设备测量结果的持续可信，其期间核查的参数应包括试样直径测量误差、预压力和施压负荷，可参照上述期间核查方法和判定依据进行该仪器的期间核查。

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