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百舸争流,千帆竞发;逆水行舟,不进则退。虽然全乡教育事业取得了长足发展,但是整体水平仍然十分落后。由于我乡地处偏远,资源贫乏,条件艰苦,教师队伍人心思迁、人才难留的现象日益突出,一大批优秀骨干教师纷纷选择了离开;许多成绩优秀的学生因家庭困难而辍学,被迫踏上了打工谋生之路,一些含苞待放的“花朵”过早地凋零,一些未来的“希望之星”悄悄地陨落;还有太多的孩子挤在陈旧简陋的教室,面对几十年不曾改变的教学条件,让他们在人生的起跑线上就已经输了很远……近些年来,__籍学生每年考取大学的人数已屈指可数、后继乏力。面对这些严峻的现实,仅仅依靠县乡财政的投入已经远远不能满足__教育事业的发展需要!
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关键词: 试卷质量 数理统计法 分析
考试是教学工作中的一个重要环节,通过考试教师既能了解学生的学习效果与教学效果,又能为教学管理提供信息和依据。在考试结束以后,教师对试卷进行分析,不但可以对试卷和考试作出适当的评价,为试卷的编制积累经验,提高编制试卷水平,为修改试题和给题库遴选试题提供依据,而且有助于充分地获得考试提供的教学反馈信息,为改进教学提供依据,为考试讲评准备材料。因此,对试卷质量的检测与分析,是教学管理不可忽视的课题。本文根据教育测量学的有关理论,运用数理统计法对试卷质量进行了分析。
1.项目分析
项目分析就是根据试测结果对组成测验的各个题目(项目)进行分析,从而评价题目质量,对题目进行筛选。
项目分析的目的是对考试结果进行统计分析,估计试题的难度、区分度。
1.1试题的难度分析
试题的难度是表示试题难易程度的指标。在能力测验中,需要一个能够反映难度水平的指标,通常用P来表示,其计算方法是以学生答对某题的比率来进行的。一般试题可分为两种情况:像选择题、填空题这样只有答对和答错两种情况的,我们不妨称其为二值题;还有像计算题及证明题这类需要分步得分的试题,我们可以称其为多值题。这两种试题的难度计算方法如下表:
值得注意的是,这样算出的难度是得分率难度,越容易的题“难度”越大。对难度的评价可见下表:
一般来说,试题的P值应以0.2―0.8为宜。由于P值无等距性,因此无法对试题的难度差异作精确比较,也不能用于计算平均难度,为了对各试题作比较,通常要把P值转换成标准难度Z,使之等距化。设U为与答错率Q(Q=1-P)相对应的标准分数,标准难度的计算公式是:Z=4U+13。具体做法如下:
1)求出试题的答错率Q。
2)由Q值对照“正态分布函数表”,查出Q对应的标准分数U。
3)将查到的数据带入Z公式计算。
当P>0.5,Q<0.5,U<0,则Z<13;当P=0.5,Q=0.5,U=0,则Z=13;当P<0.5,Q>0.5,U>0,则Z>13。当Z=13时,试题的难度属于中等水平。
1.2试题的区分度分析
试题的区分度也是评估试题质量的重要指标,通常用D来表示。考试的目的是为了将不同知识和能力水平的考生加以区分,每一试题都对考生有所区分,试题的区分度正反映了这种区分能力的大小。区分度高的试题能将不同水平的考生区分开来,也就是说,试题的区分度高,水平较高(总分较高)的考生该题的得分也较高;反之,区分度低的试题不能对考生进行很好的鉴别,使得水平高和水平低的考生得分差不多。因此,区分度的高低意味着试题对于学生能力的强弱是否能很好地鉴别。在实际教学中,两端分组法是一种简单普遍的求区分度法,它把总人数分出高分组和低分组(比例各占25%―33%),其计算方法见下表:
除了两端分组法之外,通常还可以采用弗拉南根查表法:根据占总人数27%的高分组的答对率P和占总人数27%的底分组的答对率P,从专门的表中查得题目的区分度。
例如对某一题,高分组的答对率为94%,低分组的答对率为70%,那么,由弗拉南根查表可查得,其区分度为0.4。
对区分度的评价见下表:
一般来说,当D<0.20时,试题的区分度太低,必须淘汰或加以修改;当D≥0.40时,试题的区分度就非常好;通常试题的区分度在0.2―0.4之间。影响区分度的因素较多,其中最主要的是难度。难度太大或者太小,都可能使区分度变小;只有难度适中时,才可能有较高的区分度。
2.总体分析
试卷的质量不仅与试题的质量有关,而且与试题的选取、编制等因素有关。通常可用信度、考生成绩的统计分布状态来反映试卷的总体质量。
2.1试卷的信度分析
测验和考试是测量受试者知识、能力、技能等方面的重要手段。凡测量必有一定的误差,而误差的大小,决定了测量结果的可信程度。如果误差超出了规定的范围,测量的结果就不可信了。试卷的信度就是衡量试卷可信程度的指标。如果用同一试卷测验同一组学生,几次测试的分数相差悬殊,那么这份试卷的信度就低;相反,如果几次测量的分数相差甚微,那么,这份试卷的信度就高。试卷的信度有再测信度、等值复本信度和分半信度,下面我们逐一来看。
2.1.1再测信度
用同一份试卷相隔若干天后对同一组学生重测,计算两次测试分数之间的相关系数,即得再测信度。再测信度能够提供关于试卷的测量结果是否随时间变化的信息。两次测验分数的差异主要来自测验条件与受测者身心状况的变化。再测信度高,说明试卷受学生状况和测验环境变化的影响小,可以认为该试卷是稳定的。但再测信度容易受到记忆的影响,所以,前后两次施测的时间要适当。间隔时间太短,学生对第一次测验记忆犹新;间隔时间太长,则学生的身心发展与教学效果等足以改变测验分数的意义,所以,前后两次施测的时间要适当。
2.1.2等值复本信度
用两份等值平行的试卷测量同一组学生,再求得两次测验的相关系数,就得到等值复本信度。当两次测验同时连续施测时(为了抵消施测顺序的影响,可以使半数学生先做A卷后做B卷,使另一半学生先做B卷后做A卷),两份试卷分数的差异主要来自于两份试卷在取样上的差别,即两份试卷的等值程度。如果两份试卷在不同的时间施测,则分数的差异与两份试卷的稳定性和等值性都有关系,这时所得的信度称为再测等值复本信度。等值复本信度的局限在于,由于复本之间的相似性,记忆的影响仍然不能完全消除,而且编制两份完全等值的试卷也比较困难。
2.1.3分半信度
在测验没有复本且只能实施一次的情况下,可将一张试卷分成难度、题型、分值完全对等的两部分,两部分得分的相关系数即为分半信度。计算分半信度先要对试卷分半,不同的分半法可能会得到不同的信度值,为了使两半基本等值,可将试题按由易到难的顺序编号,然后按奇数和偶数序号将试题分半。由于分半信度实际上是半张试卷的信度,试卷越长,试题越多,两半分数的相关系数就越高,所以要用斯皮尔曼―布朗(Spearman-Brown)公式对信度值进行校正:试中r1为两半分数的相关系数,r为校正后的分半信度。
现将信度估计的几种方法在下表小结:
影响信度的因素有很多,比如测验长度(测验越长,题量越大,信度越高)、试题难度(难度为中等,有利于提高试卷信度)、样本大小(样本越大,分数分布越广,信度越高)、试卷内容的复杂性(试卷内容同质性高,信度也高;试卷内容越庞杂,信度就越低)等。还有,学生参加测验时的情绪状态也会对测验结果产生不同影响,所以试卷的信度不会达到1,但是,高质量的试卷可以最大限度地减少误差,从而提高信度。
2.2试卷成绩的频数分布分析
频数分布分析主要通过频数分布曲线以及集中量数和差异量数来描述数据的分布特征。下面介绍它们的意义和优缺点,以利于试卷质量分析的普及和推广。
2.2.1分数的频数分布曲线
根据统计学的中心分布定理,只要考生足够多,他们的水平一般应接近正态分布。判断考试成绩是否近似正态分布,最直观和最有效的方法是作出考试成绩的频数分布曲线,看其是否接近正态。具体做法如下:
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A.将成绩按百分制划分为十个分数段(一般将5分作为一个分数段)。
B.在全部分数中确定各分数段人数。
C.分数为横坐标,各个分数段的实际人数为纵坐标,建立坐标系。
D.描点、作图。(如果90―100有6人,则可在坐标系中作出点(95,6))
E.将诸点连成光滑曲线即得成绩分布曲线。
F.观察分布曲线是否为正态。
依上法作出的曲线若为正态分布曲线,则成绩统计分布较为正常。但如需深入了解和准确描述分数分布的特征,则必须进一步整理出原始分数并计算出描述分数分布特征的各种统计量数。
2.2.2集中量数
集中量数是描述一批分数的集中趋势的量数。集中量数可用于参加同一考试的不同班级之间的比较。集中量数包括有平均数、中数和众数。
平均数就是平均分,即原始数据的算术平均数。均数具有严密、可靠、容易计算的特点,其缺点是易受极端数据的影响,从而所损害其代表性。
中数,是指把所有考生从高到底排序时,处于之间位置上的那个分数(如果考生人数为偶数,那么中数取处于中间两个数的平均值)。中数具有意义明确,不受极端数据影响的优点。当均数由于极端数据的存在而失去代表性时,中数可以作为这批数据的代表数值。中数的缺点是缺乏灵敏性,不如均数可靠,不能用代数方法计算。
众数是原始分数中出现次数最多的分数。它只有在考生人数较多,且有明显集中趋势时才有意义。在考生人数较少的情况下,可能会没有众数,也可能会出现两个或两个以上的众数。然而,这些情况出现的几率会随着考生人数的增加而减少。众数的特点是用频数的多少来反映集中趋势,不受极端数据的影响,其频数在总体中所占地比重越大,其代表性也就越强;其缺点是在反映集中趋势上不如均数可靠,而且不能用代数方法准确计算。
2.2.3差异量数
差异量数是描述一批分数的差异程度或离散趋势的统计量数。集中量数是一个点,表示各分数围绕该点而分布;差异量数则是一段距离,表示各分数与某一量数或与中心点间相差的统计距离。只有知道了差异量数,才能了解集中量数的代表性。差异量数越小,集中量数的代表性就越大,反之亦然。差异量数包括有极差和标准差。
极差是包含全部分数在内的最小区间长度,即一批分数中最高分数与最低分数之差。极差在一定程度上反映了这批学生在学业上的最大差异。因此,如果最高分等于满分,或者最低分为零分,又或者两者同时成立,则表明这份试卷无法测出考生水平的最大差距。要适当调整部分试题的难度,才能测出考生真正的极差。极差具有计算简单,意义明确的优点,其缺点是完全取决于最高和最低这两个极端分数,而没有反映出处于两者之间的各分数的差异情况,因此,用它来描述离散趋势的代表性是不合适的。
标准差也被称为方差,是最为常用的、非常优良的差异量数。它是一批分数中每个分数与均数之差的平方和。如果极差和标准差都很小,有两种情况:第一,它表明考生水平接近既没有拔尖的,也没有太差的;第二,表明这份试卷未能测量出学生在该学科水平上的实际差距。一般对于有数十或更多人参加的考试,第一种情况是十分罕见的。因此,若发现差异量数过小,首先应从试卷上找原因,调整试卷的难度。如果极差和标准差都很大,就表明学生的发展不平衡,水平较高和水平较低的考生为数不少,相对而言,处于均数(平均分)附近的考生较少,这时要注重对落后学生的培养。
通过对试卷的分析,从而发现教师、学生与命题等方面的成功与不足之处,并针对存在问题提出改进意见,提高教学效率,这也是本文的目的。
参考文献:
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火药是9世纪初或更早时间,由中国练丹师们发明的。10世纪,中国古代首先将火药用于军事。后来火药由蒙古人和阿拉伯人传入欧洲。直至19世纪,黑色炸药一直是世界上唯一的爆炸材料。18世纪以后,化学作为一门科学有了迅速的发展。为炸药原料的来源和合成及制备提供了条件,许多化学家致力于研制性能更好,威力更大的爆炸材料,使各种新型炸药接涌现。
苦味酸──1771年由英国的P·沃尔夫首先合成。它是一种黄色结晶体,最初是作为黄色染料使用,1885年法国用它填炮弹之后,才在军事上得到应用。黄色炸药的名称便由此而来。苦味酸是一种猛炸药,在19世纪末使用非常广泛。
雷汞──1779年由英国化学家E·霍 华德发明。雷汞是一种起爆药,它用于配制火帽击发药和针刺药,也可用于装填爆破用的雷管。
硝化纤维(硝化棉)──1838年T·J·佩卢兹首先发现棉花浸于硝酸后可爆炸。1845年德国化学家C·F·舍恩拜因将棉花浸于硝酸和硫酸混合液中,洗掉多余的酸液,发明出硝化纤维。1860年,普鲁士军队的少校E·郐尔茨用硝化纤维制成枪、炮弹的发射药。
硝化甘油──1846年意大利化学家A·索布雷把半份甘油滴入一份硝酸和两份浓硫酸混合液中而首次制得。硝化甘油是一种烈性液提炸药,轻微震动即会称列爆炸,危险性大,不宜生产。1859年之后,瑞典的A·B·诺贝尔和他的父亲及弟弟共同研究硝化甘油的安全生产方法,终于在1862年用 “温热法”降服了硝化甘油,使之能够比较安全地成批生产。(图)(诺贝尔像)
梯恩梯(TNT)──1863年由J·威尔勃兰德发明。梯恩梯的化学成份为三硝基甲苯,这是一种威力很强而又相当安全的炸药,即使被子弹击穿一般也不会燃烧和起爆。它在20世纪初开始广泛用于装填各种弹药和进行爆炸,逐渐取代了苦味酸。在第二次世界大战结束前,梯恩梯一直是综合性能最好的炸药,被称为 “炸药之王”。
达纳炸药──1866年由A·B·诺贝尔发明。19世纪60年代,诺贝尔在法国继续进行炸药的研究。在一次事故中,他的弟弟被炸死。父亲受重伤。法国政府在陆地上进行试验。他只子租了一条驳船,在马拉伦湖上寻起了新的实验室。一次试验中,一只装有硝化甘油瓶破碎,流出的硝化甘油被瓶底下用来减少震动的惰性粉末硅土吸收。诺贝尔意外地发现,硝化甘油与硅土混合物不仅使炸药威力不减,而且生产、使用和搬运更加安全。后来,他用木桨代替了奎土,制成了新的烈性炸药──达纳炸药, “达纳”一词源于希腊文 “威力”。
1872年,诺贝尔又在硝化甘油中加入硝化纤维,制得一种树胶样的胶质炸药──胶质达纳炸药,这是世界上第一种双基炸药。
无烟火药──1884年由法国化学家、工程师P·维埃利最先发明。1845年由舍恩拜因发明的硝化纤维很不安定,曾多次发生火药库爆炸事故。维埃利将硝化纤维溶解在乙醚和乙醇里,加入适量安定剂,使之成为胶质,再压成片状,切条干燥硬化,便制成了第一种无烟火药。这一发明具有极重要的意义。无烟火药燃烧后没有残渣,不发或只发少量烟雾,却可使发射弹丸的射程,弹道平直性和射击精度均有诞生提供了弹药方面的条件。马克沁发明的重机枪,正是由于使用了无烟火药,才得以具备实用价值。
1887年,诺贝尔用硝化甘油代替乙醚和乙醇,也制成了类似的无烟火药。他还将将硝酸铵加入达纳炸药,代替部分硝化甘油,制成更加安全而廉价的 “特种达纳炸药”,又称 “特强黄色火药”。诺贝尔的众多发明,使他无愧于 “现代炸药之父”的赞誉。
黑索今──1899年由德国人亨宁发明的。在原子弹出现以前,它是威力最大的炸药,又被称为 “旋风炸药”。在第二次世界大战之后,曾取代了梯恩梯的 “炸药之王”的宝座。
从1871年到1899年的30年问,西方的枪炮技术之所以能有一个较大的发展,是与这一时期化学领域在研制火药方面所取得的卓越成就直接联系在一起的。这一时期各国对火药的研制都非常重视,涌现出了一批具有国际影响的火药发明家和火药制造公司,推出了10多项比较重要的新成果。
1873年德国化学家斯普伦格尔发现,由英国人沃尔夫在1771年研制的苦味酸可用雷管起爆。到1885年法国科学家特平开始用它作为炸药装填炮弹,这就是著名的黄色炸药。它的威力要比黑火药大得多,而且爆炸不产生浓烈的烟雾,人类正式进入了无烟火药时代。到19世纪90年代,各国采用无烟火药的火炮,其射程提高近一倍。直到第一次世界大战期间,苦味酸依然是主要的军用炸药之一。
1875年,瑞典的著名化学家和工程师诺贝尔在他自己于1867年所发明代那买特炸药中加入胶棉,成功地研制出爆胶。它比一般代那买特具有抗水性和更高的爆炸威力,成为取代黑色火药的又一种重要的新型炸药。以后诺贝尔又研制出一系列活性代那买特。
1877年,化学家约色林发明硝基胍,可以制成一种新的耐热高能单体炸药。1900年开始用作火药组分,第一次世界大战时德国开始将其用于弹体装药。
1877年化学家默顿斯还首次制得特屈儿。他先将N-二甲基苯胺与硫酸化合生成盐,然后硝化而得到达种新型高能炸药。该药的爆热达4600千焦/千克,1906年开始被正式作为炸药使用,第一次世界大战时用于装填雷管和传爆药柱。
1884年法国人维埃耶首先使用醇、醚混合溶剂塑化硝化棉,制得单基火药,称硝化棉火药,法国人又称它为B火药。其火药力达900—1000千焦/干克,后被广泛用作枪弹和炮弹的发射药。
1888年,诺贝尔又推出了他的双基火药。他用60%硝化甘油加入40%低氮量的硝化棉研制而成,当时称之为巴利斯太火药。因含有纤维素硝酸酪和多元醇硝酸酪两种主要能量组分,故又称之为双基火药。两年之后,英国人艾贝尔和迪尤尔另辟路径,用丙酮和硝化甘油一起塑化高氮量的硝化棉,成功地研制出柯达型双基火药。双基火药克服了单基火药的许多弱点,它的能量高、吸湿性小、物理安定性和弹道稳定性好,常用作大口径火炮炮弹和火箭弹的装药。
1888年,杰克逊还研制出最早的耐热炸药三氨基三硝基苯。它并且具有性,易于压装成型,可制成高聚物粘结炸药。当时因制造成本高未被采用,但到20世纪70年代后重新受到重视。
1891年,德国化学家豪泽曼对威尔布兰德在1863年所发明的梯恩梯炸药的生产方法进行了革新,采用三段硝化法。新的方法使得这种单体炸药的工业化生产成为现实。1902年德国首次使用梯恩梯装填弹药,成为苦味酸的代替品,第二次世界大战时,梯恩梯是最主要的军用炸药。
关健词:公司捐赠 公司社会责任 激励 约束
(一)公司捐赠的理论基础:公司的社会责任
公司捐赠是指公司对非公司经营业的社会事业捐献资金、实物、无形资产的行为,其理论基础是公司应该承担社会责任。
公司的社会责任是随着公司法理论的发展而提出的。传统的公司法理念认为公司存在的惟一目的就是为股东营利,公司管理人只对股东有相当于受托人的责任,公司的管理人员仅仅对股东的利益负责。但是随着经济发展所带来的社会问题的逐渐增多,如环境污染、贫富差距等,越来越多的人认识到:公司不仅仅是一个营利性实体,同时也是社会的一员,公司除了谋求股东的最大利益外,还应注意社会整体的利益,以尽其社会责任。主张公司应负社会责任者,还提出了以下理由:(1)现代社会对公司组织的期待已由纯粹的经济组织转变为兼具社会使命的组织。因此,公司应调整其角色,负起社会责任,否则可能危及公司存在的合法性。(2)公司追求的“利润最大化”应从过去的短期目标更改为对长期目标的追求。因此,公司应当履行社会责任,改善公司所处的社会环境,从而有利于公司长期利益的实现。(3)社会上的很多问题是由公司所直接造成的,如环境污染,公司有义务帮助社会处理这些问题。(4)公司本身拥有很多资源可供解决社会问题。(5)公司承担社会责任有利于提升自身形象,从而有利于公司的发展川。
目前,由公司担负起部分社会责任,从而调和公司利益与社会利益,已是公司法发展的一大趋势。根据美国法学研究院1984年制定的“公司治理原则:分析与建议”第2.01条的规定,公司社会责任的范畴按强制性的不同可分为三个层次:(1)强制性责任。公司同自然人一样,必须遵守法律,在法律允许的范围内活动。(2)道义性责任。可以适当考虑与公司经营中执行社会责任相符的伦理因素。(3)劝导性责任。可以基于公共福利、人道主义、教育和慈善的目的,从事合理的捐赠。根据这一分类标准,公司捐赠是属于公司社会责任的一种,但它只是一种劝导性责任,具有单方性和自愿性的特点。因此,只能通过一些制度性安排与激励机制来劝导公司承担,而不能强制其承担。
(二)公司捐赠的法律激励
公司捐赠的主体,通常为一些有经济实力的大型公司,其捐赠的对象通常为一些公益机构(如红十字会、孤儿院),社会弱势群体协会(如残联),公益性的“社会工程”(如希望工程).以及由于特定不可抗力引起的灾难群体(如洪灾地区群众),这些捐赠行为在一定程度上缓解了政府的压力。因此,很多国家和地区的法律规定了一系列制度和措施来鼓励公司进行捐赠。
1.确认公司捐赠的合法性、有权性。公司的本质特征是其营利性,而公司捐赠行为并不能直接为公司带来利润,也不能使股东获得股利。因此,首先要从制度上确认公司捐赠行为是否属于超出“登记范围,的越权行为,是否与其营利性的本质相违背,公司经营者是否有权就公司资产做出捐赠决定。
美国是较早对公司捐赠进行法律调整的国家之一。公司捐赠的合法性和有权性在美国也经历了一个发展变化的过程间。早期的司法判例认为公司的目的就在于谋取“最大利益”,因此公司的任何行为(包括公益行为)都不得与之相抵触,否则即为违法。在1919年著名的“道济诉福特汽车公司”( Dodge V Ford Motor Co.)案中,福特汽车公司董事长兼总经理Henrv Ford在少数股东反对下,运用其权力,保留部分公司股利扩厂增产,以便降低汽车价格,使美国大众得到优惠。法院认为“商事公司是为使股东获利而成立并存续的,董事只能为此目的行使权利,其自由裁量权也只限于选择为达到该目的的方式而已,董事不得改变这一目的。”本案中,"Ford先生之构想固然可敬,但不应慷他人(股东)之慨,因为公司毕竟不是慈善机构。”随着时代和社会的发展,这一传统观念在20世纪中叶已经改变。1953年的“史密斯公司诉巴楼,(A P Smith 11-lanufacturing Co. V Barlow)案中,该公司捐给普林斯敦大学1500美元,公司股东以捐款行为是越权行为而提起诉讼。公司管理人员认为该捐款有利于改善公司环境,提高公司形象,社会大众也对此类“社会性‘’的捐款行为有所期待,因此该捐款行为并非越权行为。法院最终判决支持该公司的捐款行为,认为该捐款行为有助于公司目的的实现,是公司的隐含权限。另外,公司对私人学术机构在合理范围内的捐赠,对于公司所处的“民主制度”及“自由企业经济”的维持,至为重要,因此其捐款行为可认为已被正当化,应不构成越权行为。
现代的美国案例更进一步抛弃前述值接利益.,的测试标准,直接允许商业公司为公共福抵、人道、教育或慈善等目的使用公司资源。其转变的理由,主要认为维持健全的社会制度,当然有助于长期的公司目的的达成。美国法律研究院于1984年通过的‘公司治理之原则:分析与建议”第2.01条规定:“商业公司从事商业行为,应以提升公司利润与股东利得为目标:惟有下述情形之一者,则不问公司利润与股东利得是否因此提升:……(3)得为公共福抵、人道主义、教育与慈善目的,捐献合理数目之公司资源:”另外,《模范商业公司法》第4条第项规定:“每一公司得为公共福抵、慈善、科学或教育之目的而为捐赠……。
关键词:卷烟 检测 回收 技术开发
中图分类号:TS4 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)07(c)-0081-02
要提高卷烟的生产水平,检测技术是重要一环。尽管随着科学技术的发展,卷烟制造业中的检测技术较以前已经有了质的飞跃,但是当前所使用的检测技术仍存在诸多不足之处。钢印、铝箔纸的检测技术、卷烟的圆周检测技术等都存在很多缺陷,这些缺陷严重制约了卷烟企业的发展,使得企业的产品质量水平长期停滞不前。在这一形势下,卷烟制造中检测技术的开发与改造就成为刻不容缓的时代要求。
1 当前检测技术的不足
首先,目前烟支钢印的检测技术主要采用的是传统的光电传感器、颜色传感器。但是,随着企业对品牌效应的重视程度提高,对产品质量的要求也有的大幅提高,传统的检测技术由于合格率较低,已经无法达到市场需求。目前,卷烟的钢印生产中经常会出现诸如钢印污点、位置跑偏、浓度不均,甚至于图案及钢号使用错误的问题。其次,当前对烟支直径圆周的检测主要采用气流压力检测法。这种检测技术虽然简单易操作,但是检测头极易受到乳胶、粉尘等影响,直接影响到检测数据的稳定度与准确度;同时,由于气压检测法不会对烟支的圆周进行扫描,这就直接导致无法得知烟支的圆度。再者,出于降低成本和环保的目的,现今烟厂均采用新型环保铝箔纸GDX2作为小包烟的内衬纸。虽然其节能降耗及环保的优势给烟厂带来了良好的经济效益和社会效益,但是由于新型材料金属含量的大幅降低,原有的电感原理检测技术已失效,可能导致铝箔纸有缺陷的小包烟流入市场,从而严重影响到企业的产品质量和声誉。
在当前检测技术已不能满足现实需要的情形下,各种新型检测技术正在不断被开发与改造。如烟支钢印在线视觉检测,GDX2铝纸在线视觉检测,激光CCD烟支圆周在线检测等技术正是针对上述不足应运而生,并不断被应用和推广。
2 在线视觉检测技术
针对烟支钢印检测技术的不足及新型铝箔纸检测问题,技术开发部门已经开发出相应的在线视觉检测技术。这项技术主要依赖于一套以高速视觉影像系统来检测产品缺陷的检测系统,同时辅以剔除功能。其原理是通过高速CCD摄像头对钢印或者铝箔纸进行定位拍照,并将所得图像以数字形式传输至图像处理系统,再通过控制器对数据进行分析处理,将所得结果与内存中存储的位置、灰度等标准图像信息进行对比,即可检测出相应的钢印或锡箔纸是否合格。与此同时,剔除装置则会根据同步时钟脉冲找出不合格产品,并将之剔除。
在钢印检测中,这种检测技术主要检测钢印位置及油墨状态。一旦发现钢印位置发生水平、垂直偏差,钢印过浓、过淡,或者钢印污点这些问题,剔除功能则会自发启动。剔除时一般采用自动剔除方式剔除单支卷烟。系统的功能分为检测、管控、告警、数据处理和远程管理几类。其中,检测又分为缺陷检测和系统全检,缺陷检测包含野墨、缺损、套色钢印位置、钢印重叠、钢印深浅不一、油墨过浓过淡检测,而系统全检则是对每一支烟进行以上缺陷的检测;管控功能并不仅仅局限于自动剔除这一项,当出现连续缺陷数目达到设定值时,主机将自动停机,并做出告警提示,同时,还具备一键换牌、自动换班和权限管理功能;告警功能也可分为预警功能、告警分类和自诊断告警;数据处理功能也相当多样化,包含了数据统计、数据查询及故障图片查询功能;远程管理则属于较为新颖的功能,通过这一功能,可以实现远程数据、图片查询,以及远程设备调试。
而在GDX2新型铝箔纸检测中,检测功能主要分三个方面:针对铝箔纸缺失、褶皱、破损、拉头缺失等状况的铝箔纸检测;针对内卡缺失、错位等状况的内卡缺陷检测;针对盒皮纸缺失、残缺、翘边、反面等状况的盒皮纸缺陷。其管控功能和数据管理功能均类似于钢印检测的相应功能。
这种在线视觉检测系统可以杜绝质量事故和连续大量废烟的产生,因此可有效减少物料损耗,大大提高生产效率,减少后续废料烟回收的工作量。经过实际应用发现该系统可实现高精度全检,正确率达到98%,有效提高了产品工艺检测手段及生产管理水平。该系统可以完全杜绝钢印连续性及偶发性质量印刷质量问题,不仅有效提高了产品质量水平,减少质量事故的发生,也为企业塑造了良好的品牌形象,提升了企业信誉度。各项数据即时动态化显示有效解决了固有质量问题和生产使用过程中断残缺损等老化现象,有助于生产人员掌握其使用规律;同时,极大方便了设备维护和修理工作。高度自动化的检测技术也可大大降低劳动强度,提高作业效率及设备综合的使用率。
3 在线烟支圆周检测系统
上文已经提及,气流压力法检测烟支直径、圆周很难获得精确结果,而基于CCD激光传感器的在线烟支圆周检测系统则圆满解决了这一问题。这套检测系统由激光测头、影响处理器、调整机构和人机界面几个部分组成。这套检测系统通过激光光源发出光束,光束经过烟支在接收器上投出阴影,传感器则通过对阴影长度的测量和计算得出烟支直径,并且通过步进电机带动激光传感器探头围绕烟支180°转动,实现对烟支的全面检测,从而得出其平均圆周和圆度。
这一检测系统具有测量与显示、伺服调整、剔除、声光报警和停机这几项功能。这些功能决定了其具有诸多优点—— 它不受烟支抖动、环境温度变化影响,可以实现高速、高精度测量;可以同时得到圆周、圆度数据,检测效率高;具有自清洁功能,可保证自身不受烟尘、乳胶等杂质影响;具有反馈控制功能,可自动调整直径,将生产的烟支直径控制在设定范围内。这些优点就意味着这种检测技术可以极大地降低成本,提高经济效益。
4 相关拓展技术
上述检测技术均具备剔除功能,而若被剔除的烟支无论好坏,均以废烟处理,则会造成巨大的资源浪费及有效作业率的降低,这些不合格产品仅仅是部分不合格,而其中往往有大量完好的烟丝,以及嘴棒、水松纸、盘纸、胶水等辅材,即使是被剔除的烟支,其中也不乏因失误错被剔除的合格产品。因此,卷烟生产在具备完备的检测技术的同时,应当辅以复选回收技术。
GDX2包装机烟支复选回收系统是解决上述浪费现象的有力武器。在这套装置中,烟支接收、阻挡装置完成烟支的接收以及出现残次烟支、包装机低速时的阻挡任务;紧接着,烟库缓存装置中则储存着待检测烟支;烟支的输送、检测和剔除在单支烟 输送装置中完成;随后,合格烟支将由层降装盘装置收集;相关数据会发送到烟支检测模块,并进行数据处理;中央处理系统负责信息处理和逻辑运算。当然装置的构成不止于此,输入输出系统、触摸屏显示器、蜂鸣器和警示器以及气动部分也都发挥着重要的作用。
这套复选回收系统主要有检测、管控和数据处理三项功能。检测功能即是对模盒剔除的烟支进行空头和缺嘴检测。管控功能这一环节中,系统先对烟支输送模盒部位剔除的烟支进行接收,再对接收到的烟支进行识别和剔除,然后对分选出的好烟进行回收,并辅以根据现场班次时间自动换班及声光报警功能。而所谓的数据管理则是分班次对已统计数据进行保存。
这套复选回收系统具有相当多的优点。首先,这套设备的所有动作都独立于卷烟机组和包装机组之外,不改变原有的工作流程,这就保证了在降低生产消耗的同时,不会对原有机组的运行带来冲击,有效防止了新的设备故障的出现;其次,在进行检测时,所有烟支保持在同一直线运动,且运行速度适当降低,这就保证了检测的可靠性;再者,这套装置采用了“无动力”的接收方式,即接收烟支过程中烟支与接收装置之间不会发生直接碰撞,这就很好地保护了烟支,有效防止了烟支的再次造末。另外,复选回收系统还具有运行稳定性高,安装维修方便可靠,对烟厂现场整体布局影响小等特点。有效地利用和推广这套装置,可以极大地减少浪费,提高工作效率,具有极大的经济效益和社会效益。
5 结语
随着科学技术的发展,各种高新科技及新兴材料将得到广泛应用。卷烟制造业要想在市场中占有一席之地,就必须牢记科学技术是第一生产力,狠抓技术开发与创新。不仅仅是检测技术的提升,生产销售中每一环节的技术发展都将为整个企业的发展带来不可估量的经济效益,技术开发与改造也将作为卷烟制造业的重中之重而长期存在。
参考文献
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[3]崔道平.GDX2硬盒包装机单头铝箔纸检测装置的研究[J].科技风,2013(6):12.
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