一种基于标准抽吸模式的卷烟动态吸阻计算方法与流程

本发明属于卷烟质量检测技术领域，具体涉及一种基于标准抽吸模式的卷烟动态吸阻计算方法。

背景技术：

卷烟的吸阻稳定性不仅对卷烟烟气化学的稳定性有重要的影响，同时对卷烟的感官质量也是影响巨大。现有的卷烟吸阻测试主要采用综合测试台测量，然而综合测试台因受自身因素的限制只能测量卷烟未点燃时的吸阻。目前卷烟燃烧时的动态吸阻大多采用压降表示，但是这与标准吸阻的定义存在一定的偏差。

卷烟和滤棒物理性能的测定中明确规定：在标准条件下，当一个流量为17.5ml/s的稳定气流流经烟草专用吸阻标准棒时，其两端的压力差即为烟草专用吸阻标准棒的吸阻。

王乐在文献不同抽吸状态下卷烟内部气流流动特性的近似分析中建立了不同抽吸状态下卷烟内部气流流动一维数学解析模型，获得了3r4f卷烟在iso标准抽吸状态下卷烟内部气流压降与速率分布分析解，从分析解可以看出卷烟内部气流压降与卷烟气流流量成正比。烟草行业标准yc/t22838.5—2009规定，流量为17.5ml/s的稳定气流流经卷烟时，其两端的压力差即卷烟的吸阻。依据卷烟内部气流压降与卷烟气流流量的相关关系及烟草行业标准yc/t22838.5—2009相关规定，本发明建立了一种基于标准抽吸模式的卷烟动态吸阻计算方法，该方法不仅原理简单、准确度高，而且还可以用于卷烟燃烧过程中动态吸阻的计算。

技术实现要素：

基于现有技术的不足，本发明的目的在于提供了一种基于标准抽吸模式的卷烟动态吸阻计算方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种基于标准抽吸模式的卷烟动态吸阻计算方法，包括以下步骤：

(1)压差数据的获取：对卷烟抽吸过程中压差的变化进行测试，并采集压差数据；

(2)压差函数曲线拟合：在一个抽吸周期内令压差函数为p(t)，压差最大值表示为pmax，对压差数据绘制散点图，并对p(t)进行正弦曲线拟合，则有p(t)＝asin(bt+c)、pmax＝a；确定拟合参数a、b、c数值；

(3)抽吸周期t的确定：根据正弦函数的性质知得到

(4)比例系数k的确定：在一个周期内抽吸流量函数为v(t)，抽吸流量最大值为vmax，则有v(t)＝kasin(bt+c)、vmax＝ka，k的单位为pa·s/ml；

已知抽吸容量为qml，根据得到

(5)动态吸阻p17.5的确定：由于抽吸流速与压差成正比，即可得：

其中，v17.5表示抽吸流量为17.5ml/s。

优选地，步骤(1)中所述压差数据的获取采用微孔道压力检测实验台进行测试，采用数据采集仪进行实时采集。

本发明提供了一种基于标准抽吸模式的卷烟动态吸阻计算方法，不仅原理简单、准确度高，而且还可以用于卷烟燃烧过程中动态吸阻的计算。

附图说明

图1为钟形抽吸模式下的压力曲线；

图2为卷烟压降随抽吸口数的变化。

具体实施方式

为了使本发明的技术目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面结合具体实施例对本发明的技术方案作出进一步的说明，但所述实施例旨在解释本发明，而不能理解为对本发明的限制，实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。其中，综合测试台和微孔道压力检测实验平台属于本领域卷烟吸阻检测所公知的检测仪器。

实施例1

一种基于标准抽吸模式的卷烟动态吸阻计算方法，包括以下步骤：

(1)压差数据的获取：采用微孔道压力检测实验台对标准卷烟3r4f抽吸过程中压差的变化进行测试，并由压差数据采集仪实时采集压差数据；

(2)压差函数曲线拟合：在一个抽吸周期内令压差函数为p(t)，压差最大值表示为pmax，对压差数据绘制散点图，如图1，并对p(t)进行正弦曲线拟合；

则有p(t)＝asin(bt+c)、pmax＝a；确定拟合参数a、b、c数值；

(3)抽吸周期t的确定：根据正弦函数的性质知得到

(4)比例系数k的确定：在一个周期内抽吸流量函数为v(t)，抽吸流量最大值为vmax，则有v(t)＝kasin(bt+c)、vmax＝ka，k的单位为pa·s/ml；

已知抽吸容量为qml，根据得到

(5)动态吸阻p17.5的确定：由于抽吸流速与压差成正比，即可得：

其中，v17.5表示抽吸流量为17.5ml/s。

对标准卷烟3r4f分别采用综合测试台和微孔道压力检测实验平台进行测试，测试结果见表1。其中，测试1是由微孔道压力检测实验平台测得的压差数据，再按照本专利中换算而得的数据，测试2的数据是采用综合测试台测试直接得到的数据。

对表1中数据进行方差分析，其分析结果见表2，p＝0.4965>0.05，因此认为测试1和测试2没有显著性差异。

表1吸阻测试数据

表2吸阻数据方差分析表

实施例2

一种基于标准抽吸模式的卷烟动态吸阻计算方法，包括以下步骤：

(1)压差数据的获取：采用微孔道压力检测实验台对某牌号细支卷烟抽吸过程中压差的变化进行测试，并由压差数据采集仪实时采集压差数据；

(2)压差函数曲线拟合：在一个抽吸周期内令压差函数为p(t)，压差最大值表示为pmax，对压差数据绘制散点图，如图2，并对p(t)进行正弦曲线拟合；

则有p(t)＝asin(bt+c)、pmax＝a；确定拟合参数a、b、c数值，见表3；

(3)抽吸周期t的确定：根据正弦函数的性质知得到

(4)比例系数k的确定：在一个周期内抽吸流量函数为v(t)，抽吸流量最大值为vmax，则有v(t)＝kasin(bt+c)、vmax＝ka，k的单位为pa·s/ml；

已知抽吸容量为qml，根据得到

(5)动态吸阻p17.5的确定：由于抽吸流速与压差成正比，即可得：

见表4；其中，v17.5表示抽吸流量为17.5ml/s。

表3卷烟不同抽吸口数的拟合参数

由表3中可决系数r²均大于0.98，故采用正弦曲线来拟合压差数据的可信度较高且具有很好的拟合优度。

表4卷烟不同抽吸口数的动态吸阻、抽吸周期t及k值

由表4可见，抽吸周期t和比例系数k的数据均较为稳定，说明采用本发明来计算动态吸阻的可信度较高。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。