投叶不均匀度检测：核心检测项目与技术解析

引言

一、检测的重要性

1. 质量一致性：均匀投叶确保产品色泽、口感或物理性能的一致性。
2. 能耗优化：分布不均会导致设备负荷波动，增加能源消耗。
3. 设备保护：减少因局部过载导致的机械磨损。
4. 工艺合规性：符合行业标准（如ISO、HACCP）对生产过程的严格规范。

二、核心检测项目

1. • 检测目标：单位时间内各区域投叶量的差异。
   • 方法：通过称重传感器或体积流量计，分区域量化投叶量，计算标准差或变异系数（CV值）。
   • 标准：通常要求CV值<10%（视行业而定）。
2. • 检测目标：物料在传送带或容器中的堆积厚度差异。
   • 方法：激光测距仪、超声波传感器或光学成像系统实时扫描表面高度，生成厚度分布热力图。
   • 应用场景：茶叶杀青机、纺织铺网机的投料检测。
3. • 检测目标：投叶量随时间的变化（如周期性波动或突发异常）。
   • 方法：高速传感器连续记录流量数据，结合时域分析（如傅里叶变换）识别波动频率。
4. • 检测目标：是否存在未覆盖的“盲区”或重复堆积的“热点”。
   • 方法：图像识别技术（如工业相机+AI算法）划分网格，分析各区域覆盖率。
5. • 检测目标：混合物料中不同粒径或形态的分布（如茶叶梗叶分离度）。
   • 方法：高速相机结合机器学习模型分类统计。

三、检测技术与设备

1. • 称重传感器：安装于投料口下方，实时监测重量变化。
   • 光电传感器：检测物料通过时的遮光率，间接推算密度。
2. • 方案：高分辨率工业相机+边缘计算设备，通过图像分割算法（如U-Net）识别物料分布。
   • 优势：非接触式、可追溯性强。
3. • 数据采集：集成传感器数据至云端平台，实时生成分布热力图。
   • 预警机制：设定阈值触发报警，如某区域投叶量连续3次超标。
4. • 指标计算：自动生成CV值、极差、趋势图等报告。
   • SPC控制图：监控生产过程稳定性。

四、案例分析：茶叶加工中的投叶检测

• 问题：某茶厂发现杀青后茶叶色泽不均。
• 检测方案：
  1. 在输送带安装激光测厚仪，发现厚度波动达±15%。
  2. 图像分析显示边缘区域覆盖率仅60%。
• 改进措施：调整振动给料机频率，增加导流板优化分布。
• 结果：厚度CV值从12%降至5%，产品合格率提升18%。

五、优化建议

1. 设备校准：定期校验传感器精度，避免数据漂移。
2. 动态调节：基于实时检测数据反馈控制投料速度。
3. 人员培训：操作人员需理解分布参数对质量的影响。
4. 预防性维护：清洁光学设备镜面，防止粉尘干扰。

六、