[发明专利]一种卷烟比热容的测试方法

说明书

本发明公开了一种卷烟比热容的测定方法，包括如下步骤：(1)制备卷烟叠层；(2)在卷烟叠层表面粘上陶瓷膜加热片；(3)两块卷烟叠层形成三明治构造；(4)放置热电偶；(5)参数设置：(6)将陶瓷膜加热片设置相关参数；(7)给卷烟叠层进行供热；(8)通过公式dQ＝Cp'm'dT和dQ＝U'1'dt可得卷烟比热容。本发明检测方法合理可行，测量精度高，可以快速测试卷烟制成品的比热容。

技术领域

本发明属于烟草技术领域，具体涉及一种绝热法测试卷烟比热容的方法。

背景技术

比热容(specific heat capacity，符号c)，简称比热，亦称比热容量，是热力学中常用的一个物理量，表示物体吸热或散热能力，比热容越大，物体的吸热或散热能力越强。它指单位质量的某种物质升高或下降单位温度所吸收或放出的热量。其国际单位制中的单位是焦耳每千克开尔文[J/(kg·K)]，即令1公斤的物质的温度上升1开尔文所需的能量。

在传热研究中，会涉及到三个主要的热物性参数，分别是热扩散系数α与导热系数λ、比热容c，热扩散系数α与导热系数λ、比热容c、密度ρ有如下关系：α＝λ/cρ；导热系数表示的是流体或物体与物体之间，单位时间单位面积上的传热量；而热扩散率指的则是物体内部热量扩散能力，即物体内部温度趋向均匀的能力；导热系数仅针对存在导热的传热形式，当存在其他形式的热传递形式时，如辐射、对流和传质等多种传热形式时的复合传热关系，该性质通常被称为表观导热系数。

热扩散系数又叫导温系数，它表示物体在加热或冷却中，温度趋于均匀一致的能力；比热容相当于物体的蓄热能力，而分子为热导率，故两者之比反映了物质热量扩散的能力；这个综合物性参数对稳态导热没有影响，但是在非稳态导热过程中，它是一个非常重要的参数；热扩散系数的物理意义是描述物体的热惯性，热扩散系数越大表示热惯性越小，物体达到与周围环境热平衡的状态越快。

烟草的热物理性质，主要包括导热系数、热扩散系数、比热等参数。由于烟草本身所含的化学物质、空气和水的物性不同，以及烟草本身的复杂微观结构，决定了烟草的热物性参数不可能是一常数；烟草热物性受到烟草堆积密度、热流方向、温度和含水率以及烟草种类等多种因素的影响；烟草的热物性不同，在生产中采用的加工控制参数也不同。在加热不燃烧卷烟开发中，简便、准确地获得成品卷烟的比热容、热扩散系数和导热系数是设计加热烟具、调整烟丝配方的重要依据之一。

目前，比热容的测量方法主要分为计算加和方法和温升量热实测方法。计算加和方法需要得到样品中各组分的体积、密度和比热容的数值,温升量热实测主要采用等温温升、差式量热和绝热量热三种方式。对于卷烟，长期以来都是采用计算加和方法，通过烟丝、空气的体积、密度和比热容的数据来估算卷烟的比热容；此方法受到卷烟制成品密度精确测定技术的制约，且卷烟中的多孔结构导致近似计算精度欠佳。国内已有卷烟制成品温升量热实测技术的开发，如云南中烟工业技术中心利用自制的简易绝热装置，通过卷烟捆扎形成测试体，进行了初步的卷烟制成品比热容测试。

鉴于加热不燃烧卷烟的开发中，直接、准确地获得成品卷烟的比热参数，对于开发配套烟具、优化加热参数具有重要价值，因此有必要开发相应的测试设备与方法。为此提出本发明。

发明内容

本发明的目的就是针对上述问题，提供一种卷烟制成品比热容的绝热温升测定方法。

本发明所采用的技术方案如下：

一种卷烟比热容的测定方法，包括如下步骤：

(1)取多支卷烟烟支，铺成单层或两层，用铝胶带固定形成卷烟叠层；

(2)在卷烟叠层表面粘上陶瓷膜加热片，采用铝胶带将陶瓷膜加热片四周贴紧；

(3)在陶瓷膜加热片上再贴上另一块卷烟叠层，采用铝胶带进行粘结，形成三明治构造；

(4)在卷烟叠层一侧的中心表面处放置热电偶，采用铝胶带固定，防止热电偶发生移位；