[发明专利]一种实时测定卷烟燃烧期间内部压降变化的装置及其方法

说明书

本发明公开了一种实时测定卷烟燃烧期间内部压降变化的装置及其方法，包括：卷烟夹持器，管状压力探头，压力测定系统，管状接头，卷烟抽吸系统，以及数据处理系统。卷烟抽吸系统具有一抽吸管，抽吸管与卷烟夹持器密封相连；数据处理系统的输入端与压力测定系统的输出端相连；管状压力探头的内径为0.5～1.0mm，外径为0.6～1.1mm。搭建了一套测定卷烟燃烧期间内部压降变化情况的测定装置及测试方法，该装置与卷烟抽吸系统连接，能够实现对卷烟燃烧过程中内部压降的变化情况进行实时监测，实现了对卷烟抽吸过程中燃烧情况的动态检测，具有重要的研究意义，填补了行业空白。

技术领域

本发明属于烟草行业滤嘴材料质量控制技术领域，具体涉及一种实时测定卷烟燃烧期间内部压降变化的装置及其方法。

背景技术

卷烟吸阻是影响卷烟内在质量以及烟气形成与分布的重要参数，也是卷烟工业企业控制的重要质量指标之一。对于消费者而言，感受的卷烟吸阻是抽吸燃烧过程中的阻力大小(压降)，他们会依据压降的变化情况调整抽吸行为。同时，卷烟燃烧期间的压降变化也直接影响卷烟的燃烧状态，因此对卷烟抽吸燃烧过程中的压降及其变化进行研究十分必要。

Colard等搭建了一种用于测定卷烟燃烧过程中压降变化的实验装置，并对采用模型预测之数值和实验测定数值进行了比较分析。为探讨卷烟抽吸期间，卷烟压降和燃烧温度之间的关系，国内有研究者设计了一套能够实时测定卷烟燃烧期间压降变化的系统，测定了卷烟抽吸燃烧期间的区带压降和区带温度，考察了区带压降和区带温度的逐口变化趋势及二者之间的关系，测定了常规烟气检测成分焦油、烟碱以及水分的逐口释放量，分析了区带压降和区带温度对卷烟烟气常规成分逐口释放量的影响。

Baker博士采用一种压力传感器测定了以2cm-3/s的抽吸容量对卷烟抽吸时，卷烟压降的变化情况，并通过将卷烟燃烧一定长度后立即将其浸入但其气氛中熄灭，研究了卷烟阻抗的变化，试验结果表明卷烟刚被点燃时，卷烟的压降急剧升高，而燃烧7mm后，开始降低，随后又开始升高，Baker博士认为卷烟在抽吸时压降的变化并不是卷烟炭化形成的阻抗引起的，而是烟气气流在卷烟内部的形成与扩散所导致。在研究的基础上，通过与Darcy’s法则相结合，Baker博士还进一步描绘出了卷烟在第三口抽吸期间内部的压力分布。时至如今，对于卷烟压降变化的研究成果仍仅限于此，尚未有更进一步的研究报道。正如Baker博士的报道所述，其研究结果是在系列假设的基础上(如假设卷烟燃烧期间，其内部烟气的粘度随温度的变化规律与空气相似)得到的，对于卷烟抽吸期间压降的连续变化行为，也没有更深入的研究。而且，卷烟抽吸期间抽吸参数的变化、烟气捕集方式的变化带来的系统死体积的改变等因素对于卷烟的压降都有较大的影响，也都需要更为系统、深入地研究。

CN105571980A公开了一种用于实时测定卷烟燃烧期间系统压降变化的装置及方法，该装置包括卷烟夹持器、三通调节阀、压力传感器、信号处理模块、控制器、卷烟抽吸系统、用于捕捉抽吸信号的同步触发装置，卷烟夹持器的出口通过软管一与三通调节阀的端口一相连接；压力传感器的输入端通过软管二与三通调节阀的端口三相连；能够实现对卷烟燃烧过程中系统压降的变化情况进行实时监测。但是相对卷烟燃烧期间的系统压降变化，烟支内部的压降直接与烟气运动方式、温度变化密切相关，能够更直接反映卷烟抽吸燃烧状态，因此，内部压降的测定具有更重要的现实和理论意义。有鉴于此，有必要构建一套能够实时测定卷烟抽吸燃烧期间内部压降变化情况的测定装置和方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种实时测定卷烟燃烧期间内部压降变化的装置及其方法，能够更加便捷的对不同类型的卷烟进行测量评价。

为解决现有技术问题，本发明公开了一种实时测定卷烟燃烧期间内部压降变化的装置，包括：

卷烟夹持器，用于固定待测卷烟；

管状压力探头，用于插入待测卷烟的过滤嘴中；

压力测定系统，用于检测待测卷烟的过滤嘴中的压降；