專利名稱：一種用于卷煙煙支靜燃速率的測(cè)定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種卷煙燃燒性能的測(cè)定方法，具體是一種用于卷煙煙支靜燃速率的測(cè)定方法。
背景技術(shù)：
卷煙煙支靜燃速率是影響卷煙的抽吸口數(shù)及其燃燒狀態(tài)的重要指標(biāo)，進(jìn)而能夠影響卷煙煙氣質(zhì)量。卷煙靜燃速率是卷煙在無抽吸的情況下，卷煙燃燒區(qū)沿卷煙軸向推進(jìn)的平均速率，單位為mm/min。目前無C0RESTA推薦方法或ISO標(biāo)準(zhǔn)及國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，常用的卷煙靜燃速率檢測(cè)方法有以下2種(I)棉線法,根據(jù)ISO 3612-1977 (廢止)((Tobacco and tobacco products; Cigarettes; Determination of rate of free combustion〉〉，使用卷煙燃燒速度測(cè)定儀；(2)利用視覺傳感器對(duì)卷煙的燃燒速度進(jìn)行采集，如專利ZL200820080422. 6《一種卷煙靜燃速度測(cè)定儀》。上述兩種測(cè)定卷煙靜燃速率的方法從原理上均是利用卷煙表面溫度來判斷燃燒的起止信號(hào)。棉線法是在相距40mm的微動(dòng)開關(guān)上纏繞棉線，當(dāng)卷煙燃燒線到達(dá)棉線所在位置時(shí)，棉線被燒斷，其纏繞的微動(dòng)開關(guān)彈出，來確定燃燒的開始和結(jié)束時(shí)間。視覺傳感器法是利用視覺傳感器檢測(cè)卷煙表面固相溫度或燃燒線位置，利用靜燃過程中一定表面固相溫度點(diǎn)或燃燒線的移動(dòng)速度來計(jì)算卷煙的靜燃速率。兩種測(cè)試方法均與燃燒線密切相關(guān)，由于卷煙實(shí)際靜燃過程中，存在燃燒線形狀不整齊，燃燒線推進(jìn)速度不均勻等現(xiàn)象，使得檢測(cè)結(jié)果離散性較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的正是針對(duì)上述現(xiàn)有方法存在的問題，提出一種能夠真實(shí)反映卷煙燃燒狀態(tài)的卷煙靜燃速率測(cè)定方法，該方法檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性較高，且能真實(shí)反映卷煙內(nèi)部的靜燃燃燒狀態(tài)。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的
本發(fā)明的用于卷煙煙支靜燃速率的測(cè)定方法是在被測(cè)卷煙煙支樣品的設(shè)定位置沿軸向分別插入兩支與溫度數(shù)據(jù)記錄裝置相連接的熱電偶((熱電偶直徑為0. 25mm);點(diǎn)火器點(diǎn)煙并開始記錄溫度數(shù)據(jù)，當(dāng)卷煙燃吸過程進(jìn)行完畢后，溫度數(shù)據(jù)記錄完成，同時(shí)保存溫度數(shù)據(jù)和相應(yīng)時(shí)間數(shù)據(jù)，通過對(duì)兩支熱電偶溫度數(shù)據(jù)隨時(shí)間的變化趨勢(shì)圖，利用兩個(gè)趨勢(shì)圖的特征時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行差減，同時(shí)利用兩支熱電偶間的距離除以上述時(shí)間點(diǎn)的差值結(jié)果得到靜燃速率，單位為毫米/分鐘(mm/min)。具體步驟如下
a、卷煙樣品的制備，在溫度為22±2°C，相對(duì)濕度為60±5%的環(huán)境下，將卷煙樣品平衡48小時(shí)，挑選煙支重量在百支被測(cè)樣品平均單支重量±20mg，吸阻在百支被測(cè)樣品平均單支吸阻±50Pa范圍內(nèi)的卷煙若干支；
b、卷煙樣品及熱電偶的固定,在距卷煙燃燒端IOmm和50mm處沿徑向方向預(yù)先用針插一小孔，以方便熱電偶的插入，持熱電偶夾持組件使兩根熱電偶同時(shí)插入卷煙，插入深度為卷煙半徑(精確至O. Imm)；
C、靜燃溫度數(shù)據(jù)采集，將卷煙與熱電偶夾持組件固定裝置整體移至恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室或相應(yīng)檢測(cè)空間，用點(diǎn)火器點(diǎn)煙并開始記錄溫度數(shù)據(jù)和時(shí)間數(shù)據(jù)，溫度采集頻率為每秒10Hz， 數(shù)據(jù)采集完成后保存溫度數(shù)據(jù)和時(shí)間數(shù)據(jù)；
d、卷煙靜燃部分長度所用時(shí)間的計(jì)算，利用溫度數(shù)據(jù)繪制溫度曲線，計(jì)算當(dāng)最高溫度的時(shí)間坐標(biāo)X1,同理可計(jì)算第二條溫度曲線最高溫度的時(shí)間坐標(biāo)X2，卷煙從A點(diǎn)靜燃到B點(diǎn)所用時(shí)間為A=X2-X1,單位為min ；
e、計(jì)算卷煙靜燃速率，通過公式v=40/t計(jì)算卷煙的靜燃速率，式中V為卷煙靜燃速率，單位mm/min ;取若干支卷煙靜燃速率的平均值作為此樣品的靜燃速率。本發(fā)明的測(cè)定方法具有如下優(yōu)點(diǎn)
(1)測(cè)試結(jié)果的重復(fù)性優(yōu)于傳統(tǒng)方法；
(2)測(cè)試結(jié)果能夠真實(shí)反映卷煙內(nèi)部燃燒狀態(tài)。該方法中靜燃速率的計(jì)算考慮到檢測(cè)點(diǎn)溫度變化的情況，以及檢測(cè)的是卷煙內(nèi)部溫度，從而消除了燃燒線形狀不整齊和推進(jìn)速度不均勻的問題，使得檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性提高，且能夠真實(shí)反映卷煙內(nèi)部的靜燃燃燒狀態(tài)。


圖I是同支卷煙2個(gè)檢測(cè)點(diǎn)的溫度曲線。圖2是卷煙測(cè)試時(shí)結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是卷煙與熱電偶夾持組件固定裝置示意圖。圖中=XpX2是靜燃起止時(shí)間點(diǎn)，A、B是靜燃起止檢測(cè)點(diǎn)，I.緊固螺釘，2.支架連桿，
3.熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線，4.熱電偶信號(hào)插頭，5.熱電偶夾持組件，6.熱電偶夾持緊固件，7.熱電偶，8.被測(cè)卷煙，9.夾煙器。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明以下將結(jié)合附圖對(duì)測(cè)定方法做進(jìn)一步說明
a、卷煙樣品的制備，在溫度為22±2°C，相對(duì)濕度為60±5%的環(huán)境下，將卷煙樣品平衡48小時(shí)。利用多功能測(cè)試臺(tái)挑選煙支重量在百支被測(cè)樣品平均單支重量±20mg，吸阻在百支被測(cè)樣品平均單支吸阻±50Pa范圍內(nèi)的卷煙10支。b、卷煙樣品及熱電偶的固定，在距卷煙燃燒端IOmm和50mm處沿徑向方向預(yù)先用針插一小孔，以方便熱電偶的插入，持熱電偶夾持組件使兩根熱電偶同時(shí)插入卷煙，用支架連桿將熱電偶夾持組件、卷煙、夾煙器連接固定在一起，保證各部分相對(duì)位置不隨空間移動(dòng)而改變(見圖3)，插入深度為卷煙半徑(精確至O. Imm)(見圖2)。C、靜燃溫度數(shù)據(jù)采集，將卷煙與熱電偶夾持組件固定裝置整體移至恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室或相應(yīng)檢測(cè)空間，用點(diǎn)火器點(diǎn)煙并開始記錄溫度數(shù)據(jù)和時(shí)間數(shù)據(jù)，溫度采集頻率為每秒 IOHz，數(shù)據(jù)采集完成后保存溫度數(shù)據(jù)和時(shí)間數(shù)據(jù)。d、卷煙靜燃部分長度所用時(shí)間的計(jì)算，利用溫度數(shù)據(jù)繪制溫度曲線(見圖1)，計(jì)算當(dāng)最高溫度的時(shí)間坐標(biāo)X1，同理可計(jì)算第二條溫度曲線最高溫度的時(shí)間坐標(biāo)X2，卷煙從A點(diǎn)靜燃到B點(diǎn)所用時(shí)間為A=X2-X1,單位為min ；
e、計(jì)算卷煙靜燃速率。通過公式v=40/t計(jì)算卷煙的靜燃速率，式中V為卷煙靜燃速率，單位mm/min。最后，取10支卷煙靜燃速率的平均值作為此樣品的靜燃速率。表I為本方法的檢測(cè)結(jié)果與傳統(tǒng)棉線法的對(duì)比。
表I該方—法的檢:測(cè)結(jié) 與傳統(tǒng)榀對(duì)比
權(quán)利要求
1.一種用于卷煙煙支靜燃速率的測(cè)定方法，其特征在于在被測(cè)卷煙煙支樣品的設(shè)定位置沿軸向分別插入兩支與溫度數(shù)據(jù)記錄裝置相連接的熱電偶；利用點(diǎn)火器點(diǎn)煙并開始記錄溫度數(shù)據(jù)，當(dāng)卷煙靜燃過程進(jìn)行完畢后，溫度數(shù)據(jù)記錄完成，同時(shí)保存溫度數(shù)據(jù)和相應(yīng)時(shí)間數(shù)據(jù)，通過對(duì)兩支熱電偶溫度數(shù)據(jù)隨時(shí)間的變化趨勢(shì)圖，利用兩個(gè)趨勢(shì)圖的特征時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行差減，同時(shí)利用兩支熱電偶間的距離除以上述時(shí)間點(diǎn)的差值結(jié)果得到靜燃速率。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于卷煙煙支靜燃速率的測(cè)定方法，其特征在于具體步驟如下a、卷煙樣品的制備，在溫度為22±2°C，相對(duì)濕度為60±5%的環(huán)境下，將卷煙樣品平衡48小時(shí)，挑選卷煙若干支；b、卷煙樣品及熱電偶的固定,在距卷煙燃燒端IOmm和50mm處沿徑向方向預(yù)先用針插一小孔，持熱電偶夾持組件使兩根熱電偶同時(shí)插入卷煙，插入深度為卷煙半徑；C、靜燃溫度數(shù)據(jù)采集，將卷煙與熱點(diǎn)偶夾持組件固定裝置整體移至恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室或相應(yīng)檢測(cè)空間，用點(diǎn)火器點(diǎn)煙并開始記錄溫度數(shù)據(jù)和時(shí)間數(shù)據(jù)，溫度采集頻率為每秒10Hz， 數(shù)據(jù)采集完成后保存溫度數(shù)據(jù)和時(shí)間數(shù)據(jù)；d、卷煙靜燃部分長度所用時(shí)間的計(jì)算，利用溫度數(shù)據(jù)繪制溫度曲線，計(jì)算最高溫度的時(shí)間坐標(biāo)X1,同理可計(jì)算第二條溫度曲線最高溫度的時(shí)間坐標(biāo)X2，卷煙從A點(diǎn)靜燃到B點(diǎn)所用時(shí)間為A=X2-X1,單位為min ；e、計(jì)算卷煙靜燃速率，通過公式v=40/t計(jì)算卷煙的靜燃速率，式中V為卷煙靜燃速率， 單位mm/min ;取若干支卷煙靜燃速率的平均值作為此樣品的靜燃速率。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的用于卷煙煙支靜燃速率的測(cè)定方法，其特征在于所述熱電偶直徑為O. 25 O. 30mm。
全文摘要
一種用于卷煙煙支靜燃速率的測(cè)定方法，其特征在于在被測(cè)卷煙煙支樣品的設(shè)定位置沿軸向分別插入兩支與溫度數(shù)據(jù)記錄裝置相連接的熱電偶；利用點(diǎn)火器點(diǎn)煙并開始記錄溫度數(shù)據(jù)，當(dāng)卷煙靜燃過程進(jìn)行完畢后，溫度數(shù)據(jù)記錄完成，同時(shí)保存溫度數(shù)據(jù)和相應(yīng)時(shí)間數(shù)據(jù)，通過對(duì)兩支熱電偶溫度數(shù)據(jù)隨時(shí)間的變化趨勢(shì)圖，利用兩個(gè)趨勢(shì)圖的特征時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行差減，同時(shí)利用兩支熱電偶間的距離除以上述時(shí)間點(diǎn)的差值結(jié)果得到靜燃速率。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下測(cè)試結(jié)果能夠真實(shí)反映卷煙內(nèi)部燃燒狀態(tài)。該方法中靜燃速率的計(jì)算考慮到檢測(cè)點(diǎn)溫度變化的情況，以及檢測(cè)的是卷煙內(nèi)部溫度，從而消除了燃燒線形狀不整齊和推進(jìn)速度不均勻的問題，使得檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性提高。
文檔編號(hào)G01N25/20GK102590276SQ20121006068
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月9日
發(fā)明者劉曉萍, 劉民昌, 李斌, 王兵, 秦國鑫 申請(qǐng)人:中國煙草總公司鄭州煙草研究院