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一.測量和分析

煙草中的水分含量是煙草加工過程中的主要物理性質，直接影響產品的質量。然而，煙草中的水分易受溫度和濕度的影響，難以控制在質量指標中。目前，煙草中的水分主要通過紅外水分儀來測量，測量系統檢測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量出來的時候才有用。因此，我們用重復性和再現性、變異率和容忍度來評價水分儀的性能。Minitab是評價煙草測量系統性能的有效工具。

二、應用分析

在某些情況下，樣品可能會在測量過程中被破壞，因此無需進行大量測量。煙草中水分的測量就是一個典型的例子。我們使用環境試驗箱中的溫度和濕度平衡方法，并使用Minitab中的R&R分析選項來建立側流過程。

第一步:烘箱設備系統運行一段時間后穩定，必須校準。

第二步:煙草的水分含量由環境試驗箱測定，需平衡48小時。樣品應均勻分布在試驗箱的上層、中層和下層。

第三步:每個操作人員從每一層取9個樣品，然后將每個樣品放在金屬蓋上。每個金屬蓋上的樣品應轉移到水分分析儀的樣品托盤中。

第四步:將樣品轉移到托盤中并快速分析。

第五步:第一個操作符之后，第二個操作符重復前面的步驟。

這種設計的目的是減少環境和樣本差異的影響。實驗中建立了三種樣品和兩種快速測量方法。評價水分測定儀的性能有三個條件。

基于Minitab的測量系統性能分析

圖1

基于Minitab的測量系統性能分析

圖2

基于Minitab的測量系統性能分析

圖3

三.測量應用

圖1、2和3是Minitab的輸出。圖1顯示了煙草含水量為11%時的分析。從圖中可以看出，這種變化不僅是由目標引起的，還包括重復測量的因素。每個操作人員都能很好地測量樣品，所有數據點都在范圍內，重復性好。大部分平均值都失控了。實際波動很大，測量系統表現良好。兩組操作者的實驗結果顯示平均值變化很小，再現性很小。測量系統性能分析結果:方差分量貢獻率為0.41，研究變異為6.43% < 10%，因此測量系統性能良好，組數為21。

圖2的結果類似于圖1的結果。從圖中可以看出，不同操作人員的測量結果存在一定差異。成分貢獻率為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，當含水率為20%時，兩個測量結果有明顯差異。成分貢獻率為2.70，研究變異為14.67%。

本文從新的角度分析了傳統的測量系統。我們采用嵌套法進行R&R分析，紅外分析儀測量系統采用分層溫濕度平衡法，每層放置樣品。結果表明，煙草水分測量系統的分析是可以接受的。MSA分析為實驗室儀器的評價提供了有效的方法和重要的科學依據。