[实用新型]智能式吸阻测量仪

说明书

本实用新型涉及一种烟制品测试装置。

目前卷烟吸阻检测大都采用水柱式压降仪，其结构由真空泵、压力表、三通电磁阀、单向节流阀、测头、贮水器和标准棒等部件构成。使用时空气量的调节是用单向节流阀调节标准棒规定值，测试样品时，用水柱式压力计显示吸阻值，气路流量变动对示值影响很大，这种仪器的标准棒参数不稳定，因此该测试仪调整复杂，使用困难，一次一调零、精度低、稳定性差、功能少、维护调整要求高。

本实用新型的目的提供一种半自动样品吸阻测量仪，为智能型，通过微机对测得信号的处理，实现对卷烟、滤咀吸阻值的高精度测量，可显示，处理测得数据并可打印输出。

本实用新型的技术方案所采取的技术措施：首先为稳定气流，采用气流粗调部件串接一个气流细调部件构成稳流系统，使气路气流接近额定值，用一个反非线性信号处理单元的校正测量时产生的非线性误差，标定元件采用膨胀系数小的不锈钢管，在钢管内沿轴向均匀分布多个毛细孔，保证标定值准确，控制电路由计算机单元、可自动补偿漂移，校正温度、湿度、气压对测量所产生的影响，保证实现以高精度（±0.5％）采集和存贮样品测量值，计算平均值，标准偏差、变异系数、显示并打印输出。

本测量仪的具体结构与连接方式：在该测试仪箱体前面板上装有安放卷烟和滤咀样品的测头，其测试咀向外，允许测试时可直接插入测试样品，测头通过管路串接传感器、气流粗调部件及气流细调部件，气流粗调部件为一个稳定气流的机械部件，其结构是在真空室上形成一个固定的微孔，可粗调气流（如图5所示），气流细调部件为一微调气流的机械部件，其结构为在一个气路上装有微调螺栓来调节气流的大小（如图6所示），最后细调气流部件通过管路与箱体外真空泵相连（真空泵附图未画出）。同时在测头与气流细调部件之间并接一电磁阀，用来控制测头装卸样品时使用，在箱体内同时装有反非线性信号处理单元和计算机单元，传感器输出信号直接送入反非线性信号处理单元，在机内装有供给电路用的直流电源。传感器电路接收信号（如图2所示）采用平衡电桥  电路，气流压力变化通过电桥形成电信号输出，经差分放大后送入非线性校正器，该校正器是由二极管、电阻组成的输出网络、反馈电阻及运算放大器NA741构成，其输出为校正信号Vsc，用来佼正传感器测得的信号与样品真实吸阻值间的偏差，这个偏差主要是由气路中气流偏离额定值产生的，在Vsc校正信号超过限定值时电路下面设有报警电路。

该测试信号采用标定的多孔毛细管标定器（如图7所示）。

该测试仪所用的计算机单元是采用单片机8031，地址锁存器373，程序存贮器为2764，随机存贮器6265，模数转换器14433、138的线选、244为三态缓冲驱动器。其连接：微机8031输入有键盘和信息输入输出，通过插座输出控制信息，以及检测外设状态；信息输入为反非线性信号单元的输出Usc，经A／D转换器14433后，通过三态缓冲驱动器244，由Po口送入8031，Po口同时与地址锁存器373，程序存贮器2764，随机存贮器6264和驱动器244相接，驱动器244线选138加8031控制线直接输入显示控制器，控制显示输出。Po口经地址锁存器与8031输出控制信号直接输入打印机控制打印输出。

本装置和已有技术比较有如下优点：通过软件结合硬  件电路，可完成对系统漂移的补偿以及计算温度、湿度、气压对测量值的影响，保证实现高精度测量，还可计算样品数目，存贮测量值、计算平均值、标准偏差、变异系数，并可显示打印输出。

本实用新型的具体结构由以下实施例及附图给出。

图1是本实用新型提供的智能式吸阻测量仪的结构原理图；

图2为智能式吸阻测量仪测头及反非线性信号处理单元电原理图；

图3为智能式吸阻测量仪反非线性信号处理单元校正器电原理图；

图4为智能式吸阻测量仪计算机单元电原理图；

图5为智能式吸阻测量仪气流粗调部件结构图；

图6为智能式吸阻测量仪气流细调部件结构图；

图7为智能式吸阻测量仪标定元件结构图和投影图。

下面结合附图详细说明本实用新型的结构和工作原理。

由图1知，（1）为仪器真空室、（2）为气流细调部件、（3）为气流粗调部件、（4）为测头装在箱体面板上、开口向外、（5）为传感器、（8）为电磁阀，测头（4）、传感器（5）、气流粗调部件（3）、气流细调部件（2）通过管路串行连接，气流细调部件与外部的真空泵连接，（真空泵在附图中未有画出），在测头（4）与气流细调部件之间并接有电磁阀（8）、电磁阀（8）用来在测头（4）的外腔固定样品用，气流粗调部件（3）和气流细调部件（2）分别为机械部件（如图5、6所示）。（2）为在机械部件内形成一个小的孔眼，限制气流的流通，（3）为细调机械部件，用螺栓从一端调入，调节气流微量变化。图7为标定部件，由不锈钢管构成，中间为多孔毛细孔，作为标准测量值，由图2知，测头（4）内采用平衡电桥电路，通过电路压力变化形成电信号输出，经差分放大输入非线性校正器，校正器是由二极管、电阻组成的输入网络，反馈电阻及适算放大器NA741构成，输出为直流电平的校正信号Usc（如图3所示），校正信号的输出直接给计算机单元的信号输入端（如图4所示），计算机单元为单片机8031为核心，锁存地址373，程序存贮器2764，随机存贮器6264、模转模器14433、线选138、244为三态缓冲驱动器、与8031连接有键盘和信息输出输出控制接口，校正后的直流电平送入计算机的信号输入端，经A／D14433输入给244三态缓冲驱动器，经总线进入Po口，Po输出连接有373、2764、6264和244，与138线选同时送入显示控制器，控制显示输出，244输出到Po口经377与8031控制线同时送入打印机，将测得信号打印输出。