风力输送后烟丝整丝率与碎丝率取样测试方法及取样装置与流程

本发明涉及烟丝整丝率与碎丝率取样测试技术领域，具体涉及一种风力送丝后烟丝整丝率与碎丝率取样测试方法以及取样装置。

背景技术：

目前国内卷烟厂的卷烟机绝大多数采用了风力送丝系统，风力送丝系统一般包含卷烟机、喂丝机、送丝料管、除尘管道、风力平衡设备、风机、除尘设备等。风力送丝系统是采用负压稀相吸送方式，烟丝输送管道设计风速为18m/s，由于管道连接处和卷烟机吸丝斗漏风以及系统风量波动等因素，实际风速一般可控制在14-22m/s范围内。风力送丝系统因具有投资小、使用维护方便以及环保节能等优势在卷烟工厂获得了广泛的应用，但风力送丝系统对烟丝整丝率下降或造碎的影响程度已成为卷烟厂越来越备受关注的问题。风力送丝系统对烟丝造碎的影响因素可归纳为三个方面:1)送丝管道，即管道内壁粗糙度、长度以及弯头的数量和曲率半径等；2）丝管风速值大小；3）丝管风速波动值大小。风力送丝系统建立并投入运行后，送丝管道的因素几乎定型了，一般是从第二、三方面采用系统调试和运行管理等手段来降低风力送丝系统对烟丝造碎的影响。

测试风力送丝系统对烟丝造碎影响的准确性与测试取样方法密切相关，常规的评价方法是对风力送丝前、后的烟丝分别进行取样，然后再对样本进行整丝率和碎丝率测试及分析，评价其烟丝整丝率指标下降及碎丝率指标上升情况。风力送丝后的烟丝整丝率及碎丝率测试一般取样自吸丝斗中的烟丝，然而目前业内在检测风力送丝后的烟丝整丝率及碎丝率时都忽略了吸丝斗内烟丝取样不完整的问题，吸丝斗内烟丝取样不完整的主要原因在于：1）吸丝斗内烟丝取样没有专业工具，实际上普遍存在少取或漏取的问题；2）回风管漏跑的烟末未被考虑；由于取样不完整，必然就会导致最终得到的检测结果存在一定的偏差。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种取样完整、检测结果准确的风力输送后烟丝整丝率与碎丝率取样测试方法，同时，本发明还提供一种专用于风力输送后烟丝整丝率与碎丝率测试的取样装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：用于风力输送后烟丝整丝率与碎丝率测试的取样装置，包括：

卷烟机烟丝取样装置，包括用于插入卷烟机料仓中遮挡高料光电开关的不透明遮挡部件以及用于伸入卷烟机料仓中收集烟丝的取样袋；

回风管烟末计量装置，包括控制器、安装于回风管道的粉末浓度仪和风速流量计；

所述取样袋包括支架及烟丝收集袋，所述支架包括第一矩形框架，所述烟丝收集袋包括透明薄膜材料制成的袋身，所述烟丝收集袋固定连接于第一矩形框架且其袋口被第一矩形框架撑开，所述第一矩形框架的前、左、右3根棱条上均包覆有弹性材料制成的压缩层，所述取样袋插入卷烟机的料仓取样时，所述压缩层受挤压并顶住料仓壁，所述第一矩形框架后部的棱条平齐于料仓的门口或处于料仓外部，从而避免烟丝洒落到取样袋外部；

所述粉末浓度仪及风速流量计均与控制器电气连接，所述控制器根据粉末浓度仪测得的烟末浓度、风速流量计测得的气流流量、回风管的内径以及吸丝时间计算出烟丝取样过程中流经回风管的烟末质量并将计算结果输出。

进一步，所述支架还包括平行设置于第一矩形框架下方的第二矩形框架，所述第一矩形框架与第二矩形框架通过支杆固定相连，所述烟丝收集袋的袋身垂悬于第一矩形框架与第二矩形框架中。

进一步，所述支架还包括固定连接于所述第一矩形框架的把手。

优选的，所述压缩层由6mm厚的玻璃棉制成。

优选的，所述不透明遮挡部件为铜版纸。

基于上述用于风力输送后烟丝整丝率与碎丝率测试的取样装置，本发明还提供一种风力输送后烟丝整丝率与碎丝率取样测试方法，其中，风力输送后烟丝整丝率取样测试方法包括以下步骤：

步骤一、烟丝取样：

S101、先取消卷烟机与料仓后门联锁信号，避免料仓后门打开时卷烟机自动停车，然后打开卷烟机料仓后门，往料仓中插入所述不透明遮挡部件，遮挡住料仓高料光电开关；

S102、将所述取样袋从料仓后门口伸入料仓，保证袋口朝上，袋底自然下垂在料仓内，待吸丝斗吸满烟丝后，抽开所述不透明遮挡部件，取消对料仓高料光电开关的遮挡，接着吸丝斗活门自动打开，烟丝下落到所述烟丝收集袋内；

S103、用所述不透明遮挡部件再次遮挡料仓高料位光电开关，吸丝斗活门自动关闭，卷烟机自动进入下一个吸丝周期，从料仓中取出所述取样袋；

S104、根据所需取样量重复上述步骤S102和S103，直至取样完成；

步骤二、读取并记录回风管烟末计量数据：

读取并记录所述控制器输出的回风管烟末计量数据；

步骤三、计算风力输送后烟丝的整丝率：

将步骤一取样得到的烟丝根据中华人民共和国烟草行业标准YC/T178-2003的规定进行筛分，收集3.35mm和2.5mm筛网上的烟丝并称量，然后根据下式计算风力输送后烟丝的整丝率：

Tc=tc/G×100% （1）；

其中，G=G1+G2 （2）；

式（1）中Tc为整丝率，tc为3.35mm和2.5mm筛网上收集的烟丝质量，G为被检测物料总质量，式（2）中G1为步骤一从吸丝斗中取样得到的烟丝质量，G2为步骤二中计算得到的回风管道烟末总质量。

其中，风力输送后烟丝碎丝率取样测试方法包括以下步骤：

步骤一、烟丝取样：

S101、先取消卷烟机与料仓后门联锁信号，避免料仓后门打开时卷烟机自动停车，然后打开卷烟机料仓后门，往料仓中插入所述不透明遮挡部件，遮挡住料仓高料光电开关；

S102、将所述取样袋从料仓后门口伸入料仓，保证袋口朝上，袋底自然下垂在料仓内，待吸丝斗吸满烟丝后，抽开所述不透明遮挡部件，取消对料仓高料光电开关的遮挡，接着吸丝斗活门自动打开，烟丝下落到所述烟丝收集袋内；

S103、用所述不透明遮挡部件再次遮挡料仓高料位光电开关，吸丝斗活门自动关闭，卷烟机自动进入下一个吸丝周期，从料仓中取出所述取样袋；

S104、根据所需取样量重复上述步骤S102和S103，直至取样完成；

步骤二、读取并记录回风管烟末计量数据：

读取并记录所述控制器输出的回风管烟末计量数据；

步骤三、计算风力输送后烟丝的碎丝率：

将步骤一从吸丝斗中取样得到的烟丝根据中华人民共和国烟草行业标准YC/T178-2003的规定进行筛分，收集1.0mm筛网下的烟丝并称量，然后根据下式计算风力输送后烟丝的碎丝率：

Tsh=（tsh+G2）/G×100% （1）；

其中，G=G1+G2 （2）；

式（1）中Tsh为碎丝率，tsh为1.0mm筛网下收集的烟丝质量，G为被检测物料总质量，式（2）中G1为步骤一从吸丝斗中取样得到的烟丝质量，G2为步骤二中计算得到的回风管道烟末总质量。

本发明提供的风力输送后烟丝整丝率与碎丝率测试的取样装置包括卷烟机烟丝取样装置和回风管烟丝计量装置，卷烟机烟丝取样时，取样袋从料仓后门口伸入料仓（料仓处于吸丝斗下方，通过活门隔开，活门打开后，吸丝斗内的烟丝将会掉落至料仓中），第一矩形框架前、左棱条上包覆的压缩层受挤压顶住料仓壁，第一矩形框架后部的棱条平齐于料仓的门口或处于料仓外部，可以避免烟丝洒落到取样袋外部，使得吸丝斗中的烟丝全部被收集到烟丝收集袋中，保障了卷烟机烟丝取样完整；与此同时，安装于回风管道的粉末浓度仪和风速流量计检测到回风管中的烟末浓度和气流流量并将检测数据发送给控制器，控制器通过事先编好的程序自动计算（根据回风管内径、烟末浓度、气流流量及吸丝时间计算）出吸丝时从回风管中流出的烟末量，由此保证回风管中漏跑的烟末也被纳入取样计算，从而保证了整个测试前的取样完整性，避免了少取、漏取等人为操作误差，使得最终的测试结果更加科学、准确。

附图说明

图1为卷烟机风力送丝系统的整体结构示意图；

图2为本发明实施例中取样袋的整体结构示意图；

图3为图2中A部位的局部放大图；

图中：

1a——取样袋 2a——控制器 2b——粉末浓度仪

2c——风速流量计 1a1——第一矩形框架 1a2——袋身

1a3——第二矩形框架 1a4——支杆 1a5——把手

1a1a——压缩层。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合具体实施例与附图对本发明作进一步的说明。

需要提前说明的是，在本发明的描述中，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解所述术语的具体含义。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中，“多个”、 “多块”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

如图1-3所示，一种用于风力输送后烟丝整丝率与碎丝率测试的取样装置，包括卷烟机烟丝取样装置和回风管烟末计量装置。

其中，卷烟机烟丝取样装置包括用于插入卷烟机料仓中遮挡高料光电开关的不透明遮挡部件（不透明遮挡部件在附图中未示出，可以将其理解为一板状/片状部件，仅需要能够实现遮挡住以及高料光电开关并便于插入料仓中及从料仓中抽出的目的即可）以及图2所示的用于伸入卷烟机料仓中收集烟丝的取样袋1a；

其中，回风管烟末计量装置见图1所示，包括控制器2a、安装于回风管道的粉末浓度仪2b和风速流量计2c。

上述取样袋1a包括支架及烟丝收集袋，支架包括第一矩形框架1a1，烟丝收集袋包括透明薄膜材料制成的袋身1a2；需要说明的是，袋身1a2必须采用透光的透明薄膜材料制成，主要是考虑到：1、料仓高料位光电开关信号能穿过透明薄膜材料，这样当取样袋1a处于料仓中（遮挡部件已从料仓中抽出）时，高料位光电开关不会产生高料位信号，吸丝斗的活门才会打开，烟丝才能落入袋中；2、由于料仓后门口只有260mm×800mm的空间，物料进出通道呈V字型，采用薄膜材质取样袋，可以方便取样物料提出。在上述取样袋1a中，烟丝收集袋固定连接于第一矩形框架1a1且其袋口被第一矩形框架1a1撑开，第一矩形框架1a1的前、左、右3根棱条上均包覆有弹性材料制成的压缩层1a1a。当取样袋1a插入卷烟机的料仓取样时，压缩层1a1a受挤压并顶住料仓壁，第一矩形框架1a1后部的棱条平齐于料仓的门口或处于料仓外部，从而避免烟丝洒落到取样袋1a外部。

在上述回风管烟末计量装置中，粉末浓度仪2b及风速流量计2c均与控制器2a电气连接，控制器2a根据粉末浓度仪2b测得的烟末浓度、风速流量计2c测得的气流流量、回风管的内径以及吸丝时间计算出烟丝取样过程中流经回风管的烟末质量并将计算结果输出。

上述风力输送后烟丝整丝率与碎丝率测试的取样装置包括卷烟机烟丝取样装置和回风管烟丝计量装置，卷烟机烟丝取样时，取样袋1a从料仓后门口伸入料仓（见图1所示，料仓处于吸丝斗下方，通过活门隔开，活门打开后，吸丝斗内的烟丝将会掉落至料仓中），第一矩形框架1a1前、左棱条上包覆的压缩层1a1a受挤压顶住料仓壁，第一矩形框架1a1a后部的棱条平齐于料仓的门口或处于料仓外部，可以避免烟丝洒落到取样袋1a外部，使得吸丝斗中的烟丝全部被收集到烟丝收集袋中，保障了卷烟机烟丝取样完整；与此同时，安装于回风管道的粉末浓度仪2b和风速流量计2c检测到回风管中的烟末浓度和气流流量并将检测数据发送给控制器2a，控制器2a通过事先编好的程序自动计算（根据回风管内径、烟末浓度、气流流量及吸丝时间计算）出吸丝时从回风管中流出的烟末量，由此保证回风管中漏跑的烟末也被纳入取样计算，从而保证了整个测试前的取样完整性，避免了少取、漏取等人为操作误差，使得最终的测试结果更加科学、准确。

在前述方案的基础上，见图2和3所示，取样袋1a的支架还包括平行设置于第一矩形框架1a1下方的第二矩形框架1a3，第一矩形框架1a1与第二矩形框架1a3通过支杆1a4固定相连，烟丝收集袋的袋身1a2垂悬于第一矩形框架1a1与第二矩形框架1a3中。此外，上述支架还包括固定连接于第一矩形框架1a1的把手1a5。

优选的，第一矩形框架1a1的棱条上包覆的压缩层1a1a由6mm厚的玻璃棉制成，不透明遮挡部件为铜版纸。在本发明中，在棱条上包覆压缩层1a1a可以采用以下方案：支架的左右前3根棱条与料仓之间的间隙为5mm，再采用厚6mm的玻璃棉将上述3根棱条包住，使得支架插入料仓取样时，该3根棱条与料仓壁贴近，从而避免烟丝洒落。

作为本发明的另一方面，在上述取样装置的基础上，下面介绍一种风力输送后烟丝整丝率与碎丝率取样测试方法，其中，风力输送后烟丝整丝率取样测试方法包括以下步骤：

步骤一、烟丝取样：

S101、先取消卷烟机与料仓后门联锁信号，避免料仓后门打开时卷烟机自动停车，然后打开卷烟机料仓后门，往料仓中插入不透明遮挡部件，遮挡住料仓高料光电开关；

S102、将取样袋1a从料仓后门口伸入料仓，保证袋口朝上，袋底自然下垂在料仓内，待吸丝斗吸满烟丝后，抽开不透明遮挡部件，取消对料仓高料光电开关的遮挡，接着吸丝斗活门自动打开，烟丝下落到烟丝收集袋内；

S103、用不透明遮挡部件再次遮挡料仓高料位光电开关，吸丝斗活门自动关闭，卷烟机自动进入下一个吸丝周期，从料仓中取出所述取样袋1a；

S104、根据所需取样量重复上述步骤S102和S103，直至取样完成；

步骤二、读取并记录回风管烟末计量数据：

读取并记录控制器2a输出的回风管烟末计量数据；

步骤三、计算风力输送后烟丝的整丝率：

将步骤一取样得到的烟丝根据中华人民共和国烟草行业标准YC/T178-2003的规定进行筛分，收集3.35mm和2.5mm筛网上的烟丝并称量，然后根据下式计算风力输送后烟丝的整丝率：

Tc=tc/G×100% （1）；

其中，G=G1+G2 （2）；

式（1）中Tc为整丝率，tc为3.35mm和2.5mm筛网上收集的烟丝质量，G为被检测物料总质量，式（2）中G1为步骤一从吸丝斗中取样得到的烟丝质量，G2为步骤二中计算得到的回风管道烟末总质量。

其中，风力输送后烟丝碎丝率取样测试方法与风力输送后烟丝整丝率取样测试方法类似，同样包括烟丝取样及读取并记录回风管烟末计量数据的步骤，不同之处仅在于步骤三，下面对风力输送后烟丝碎丝率取样测试方法的步骤三作详细介绍：

步骤三、计算风力输送后烟丝的碎丝率：

将步骤一从吸丝斗中取样得到的烟丝根据中华人民共和国烟草行业标准YC/T178-2003的规定进行筛分，收集1.0mm筛网下的烟丝并称量，然后根据下式计算风力输送后烟丝的碎丝率：

Tsh=（tsh+G2）/G×100% （1）；

其中，G=G1+G2 （2）；

式（1）中Tsh为碎丝率，tsh为1.0mm筛网下收集的烟丝质量，G为被检测物料总质量，式（2）中G1为步骤一从吸丝斗中取样得到的烟丝质量，G2为步骤二中计算得到的回风管道烟末总质量。

需要说明的是，在风力输送后烟丝整丝率与碎丝率取样测试方法中，步骤三中将烟丝根据中华人民共和国烟草行业标准YC/T178-2003的规定进行筛分时可以采用YQ-2型烟丝结构振动分选筛对烟丝进行筛分，烟丝结构振动分选筛包括安装在一固定框架上的喂料输送袋、三层筛网（孔径别为3.35mm、2.5mm及1.00mm）和四个烟丝收集箱，烟丝通过上述三层筛网进行分离，筛网按网孔尺寸由大到小的顺序叠加排序，每层筛网的出口对应有一个用于收集分离后烟丝的烟丝收集箱，烟丝结构振动分选筛更具体的结构也可以参考YC/T178-2003；筛分时筛网的振动频率为（598+/-2）r/min；筛网的振幅为（14.0+/-1.2）mm；喂料带的铺料面积为1360mm×420mm，喂料带的运行速度为0.016m/s；烟丝称重可以采用感量为1g的电子天平（当然也可以采用感量为0.1g的电子天平）。

上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

为了让本领域普通技术人员更方便地理解本发明相对于现有技术的改进之处，本发明的一些附图和描述已经被简化，并且为了清楚起见，本申请文件还省略了一些其它元素，本领域普通技术人员应该意识到这些省略的元素也可构成本发明的内容。