一种卷烟平衡调节装置及方法与流程

本发明涉及烟草加工技术领域，特别涉及一种卷烟平衡调节装置及方法。

背景技术：

卷烟样品在检测之前，需要在特定温湿度条件下进行调节。实际工作中，卷烟样品的调节基本上都在恒温恒湿实验室或调节箱中进行，对于常规的卷烟，在48h内均能达到平衡状态，而对于高含水率、低含水率等特殊卷烟样品，在48h内可能达不到平衡。

申请公布号为cn109030153a的中国发明专利公开了一种风速可控用于调节卷烟含水率的装置及方法，通过在管道上设置风机，可以营造不同风速下的恒温恒湿环境，加快了空气对流，缩短了卷烟样品调节平衡的时间。

上述装置的风机和风阀分别设置在管道的两端，用于放置卷烟样品的样品槽放置在管道的中间位置，在风机工作时，风从风阀处流向风机处，在管道内形成稳定气流以流经卷烟样品，此时测定的结果为理想状态下的结果。而实际生活中，风的流动是紊乱的，上述装置测得结果与实际结果存在差别。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种在紊乱气流条件下调节卷烟平衡的卷烟平衡调节装置；本发明的目的还在于提供一种用于该卷烟平衡调节装置的卷烟平衡调节方法。

为实现上述目的，本发明卷烟平衡调节装置的技术方案是：

卷烟平衡调节装置，包括：箱体；称量装置，具有处于箱体内部的称量台，以用于放置卷烟样品；风机，设置在箱体的其中一个侧壁上，与设有风机的侧壁相邻的至少一个侧壁上设有气孔，以在箱体内形成紊乱气流；温湿度传感器，固设在箱体上，用于检测箱体内的温湿度；风速仪，固设在箱体上，用于检测箱体内的风速。

有益效果是：使用时，将箱体放置在恒温恒湿环境中，使风机设置在箱体的其中一个侧壁上，气孔设置在与风机相邻的侧壁上，在风机工作时，能够在箱体内形成紊乱气流，使卷烟样品处于紊乱气流的恒温恒湿环境中，形成的紊乱气流较为切合实际工况，保证卷烟样品调节平衡的准确性。

所述风机固设在箱体的后侧壁上，所述箱体的左侧壁和/或右侧壁上设有所述气孔。使空气经气孔后从侧面吹向称量台，更加符合实际工况。

所述箱体上于设有气孔的侧壁外侧设有挡风板，挡风板与相对应的侧壁间隔设置以在二者之间形成过风间隙。避免空气从气孔直接进入箱体内，导致风量较大。

所述风机为吸风风机，所述气孔为进气孔。相比于吹风风机，吸风风机的吸风侧相对稳定，避免对卷烟样品造成影响。

还包括控制器，所述控制器与称量装置、温湿度传感器以及风速仪均信号连接，控制器具有用于显示重量、温湿度以及风速的显示屏。可以实时检测箱体内的温湿度、风速以及卷烟样品的重量。

所述称量台上放置有称量筐，称量筐具有透气孔。保证空气能通过透气孔进入称量筐底部的卷烟样品，使各卷烟样品均能有效的进行调节平衡，避免产生误差。

为实现上述目的，本发明卷烟平衡调节方法的技术方案是：

卷烟平衡调节方法，包括以下步骤，1）将箱体置于恒温恒湿环境中，再将卷烟样品放置在箱体内，并通过称量装置称量卷烟样品的初始值m0；2）开启风机以在箱体内产生紊乱气流，使卷烟样品处于紊乱气流的恒温恒湿环境中，在风机运行设定时间后，停止风机，通过称量装置称量卷烟样品的调节值mi；3）重复操作步骤2）至少三次，计算(mi-mi-3)/mi-3，并判定是否达到平衡。

有益效果是：将箱体放置在恒温恒湿环境中，在风机工作时，能够在箱体内形成紊乱气流，使卷烟样品处于紊乱气流的恒温恒湿环境中，形成的紊乱气流较为切合实际工况，保证卷烟样品调节平衡的准确性。

所述风机以吸风的方式在箱体内产生紊乱气流。相比于吹风风机，吸风风机的吸风侧相对稳定，避免对卷烟样品造成影响。

将称量装置连接计算机，以实时读取卷烟样品的重量数值。实现自动化计算和判断，降低了劳动强度。

调节风机的转速，以研究不同风速对卷烟样品的影响。

附图说明

图1为本发明的卷烟平衡调节装置的结构示意图；

图2为图1的剖视图；

图中：1-箱体；2-箱门；3-电子天平；4-支撑杆；5-支腿；6-挡风板；7-称量筐；8-风机；9-检测孔；10-称量台；11-底板；12-气孔；13-感应部分。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。

本发明的卷烟平衡调节装置的具体实施例，如图1和图2所示，包括箱体1，箱体1的底壁上设有四个支腿5，箱体1通过四个支腿5放置在平台上。箱体1的后侧壁上设有风机8，箱体1的左、右侧壁上均设有多个气孔12，使空气经气孔12后从侧面吹向称量筐7，更加符合实际工况。箱体1的前侧壁上设有箱门2，以供卷烟样品进出箱体1；箱体1内设有称量台10，称量台10上放置有称量筐7，待调节平衡的卷烟样品（未示出）放置在称量筐7上。在其他实施例中，可以只在左侧壁或右侧壁上设置气孔；或者在箱体的顶壁上设置气孔。在其他实施例中，也可以将待调节平衡的卷烟样品直接放置在称量台上。

具体的，如图2所示，风机8为两个，且均为吸风风机，对应的气孔12为进气孔，在风机8工作时，箱体1内产生负压，空气在负压作用下经进气孔12进入箱体1内，一部分空气经过称量筐7上的卷烟样品并从风机8排出，以加快卷烟样品的平衡调节。在其他实施例中，风机的数量可以根据箱体的大小设置一个或三个以上。在其他实施例中，为了加快卷烟样品的平衡调节，两个风机均为吹风风机，对应的气孔为出气孔。

由于风机8的中心轴线和气孔12的中心轴线相互垂直，因此在风机8的作用下，经不同气孔进入的空气，在箱体1的行走路线不一致，因此会在箱体1内产生紊乱气流，通过紊乱气流后的卷烟样品在调节平衡后更加接近实际工况。

本实施例中，箱体1于左侧壁和右侧壁的外侧均设有挡风板6。具体的，以左侧壁为例，左侧壁和挡风板6间隔设置以在二者之间形成过风间隙，挡风板6能够避免空气快速的进入，保证称量筐7内卷烟样品的稳定性。在其他实施例中，可以不设置挡风板，而是将气孔的直径设计的小点。

本实施例中，挡风板6可相对箱体1上下移动，通过向上移动或向下移动挡风板6，可以使部分气孔12不受挡风板6的干扰，因此能够对空气进入量进行微调，以保证调节平衡的精确。在其他实施例中，挡风板位置不可调；或者挡风板沿左右方向位置可调，以改变左侧壁与挡风板之间过风间隙的大小，进而对空气进入量进行微调。应当说明的是，挡风板在箱体上可沿上下移动，为常规设计，如可以在箱体上设置开口相对设置的两个u型导轨，两个u型导轨沿上下方向延伸，且在前后方向上间隔布置，挡风板的前后端对应导向滑动装配在两个u型导轨内，为了能够保证挡风板滑动到位后不能移动，可以挡风板与u型导轨之间的摩擦力设计的较大，通过摩擦力不动。

本实施例中，箱体1上设有检测孔9，用于安装温湿度传感器或风速仪。具体的，箱体1的顶壁、前侧壁以及后侧壁上均设有检测孔9，以根据实际情况，检测箱体1内不同位置的温湿度和风速。

本实施例中，箱体1下方设有电子天平3，电子天平3上设有底板11，底板11与支撑杆4的下端固连，支撑杆4的上端与称量台10固定连接，电子天平3、底板11、支撑杆4以及称量台10构成称量装置。其中，支撑杆4、底板11以及称量台10均不与箱体内壁接触，其中，电子天平3的感应部分13穿过箱体底壁，并与底板支撑配合，感应部分13与箱体底壁之间留有的间隙，以避免影响测量，而间隙则由柔性材料密封。在其他实施例中，箱体下方可以设置普通的天平，如用指针显示重量数值的天平；或者箱体下方直接设置重力传感器，重力传感器与计算机信号连接，以显示重量数值。在其他实施例中，电子天平可以放置在箱体内部。

本实施例中，称量台10上设有透气孔，称量筐7上也设有透气孔，使进入箱体内的气流可以从称量筐7的各个方向进入卷烟样品，保证调节平衡的准确性。

本实施例中，电子天平、风速仪及温湿度传感器均通过有线传输或无线传输方式传递给计算机，计算机具有用于显示重量、温湿度以及风速的显示屏，使计算机自动计算并判断卷烟样品是否达到平衡，其中计算机构成控制器。在其他实施例中，可以不连接计算机，工作人员在风机停止后，自己观察重量数值并计算，以判断卷烟样品是否达到平衡。

本实施例中，箱体1由透明或半透明材质制成，以便于工作人员熊外部观察箱体1内部情况。

本装置用于特殊卷烟样品，如高含水率卷烟、低含水率卷烟在分析检测前的平衡。结构简单，实用性强，营造不同风速的恒温恒湿环境，可实现卷烟样品周围风速的调整并控制，同时能够加快卷烟样品的调节速度，缩短卷烟样品调节所需要的时间。此外，通过在箱体内部称量卷烟样品，避免了将卷烟样品取出称重造成的卷烟样品端部烟丝掉落引起的平衡误判。

本发明的卷烟平衡调节方法的具体实施例，包括以下步骤，1）将箱体1置于恒温恒湿环境中，再将卷烟样品放置在箱体1内，并通过电子天平3称量卷烟样品的初始值m0；2）开启风机8以在箱体1内产生紊乱气流，使卷烟样品处于紊乱气流的恒温恒湿环境中，在风机8运行设定时间后，停止风机8，通过电子天平称量卷烟样品的调节值mi；3）重复操作步骤2）至少三次，计算(mi-mi-3)/mi-3，并判定是否达到平衡。具体步骤如下：

1）工作环境：温度为（22±1）℃、相对湿度为（60%±3%）的恒温恒湿实验室；

2）把一定数量（20-500支）的卷烟样品（通常为100支）放到称量筐7内，打开箱门2，将称量筐7放置在称量台10上，然后关闭箱门2；

3）电子天平3称取卷烟样品的重量并传递给计算机，记作初始值m0；

4）打开风机8，风机8的转速可调，以使风速可在0m/s~6.0m/s范围内选择，以在箱体1内产生紊乱气流，使卷烟样品处于紊乱气流的恒温恒湿环境中；

5）按设计好的程序，风机8每运行1h就自动停止工作，停止时间可在30s-60s范围内调节。电子天平3稳定后称取卷烟样品的重量并传递给计算机，记作调节值mi；

6）停止时间结束后，风机8再次启动，重复步骤5）至少三次；

7）计算机记录并计算三小时内卷烟样品的重量变动量，即计算(mi-mi-3)/mi-3（i≧3）。若变化率小于0.2%，表明卷烟样品已经达到平衡。应当说明的是，风机8的风速在一次调节平衡过程中为定值；根据选择的风速，可以测定不同风速下的卷烟样品达到调节平衡的时间。

本实施例中，风机8通过吸风的方式在箱体1内产生紊乱气流。在其他实施例中，可以通过吹风的方式在箱体内产生紊乱气流，此时要求称量筐离风机相对远些。

本实施例中，电子天平3连接计算机，以实现自动化计算和判断，降低了劳动强度。在其他实施例中，工作人员自行记录重量数值并计算变化量。

不同含水率的卷烟样品达到平衡的时间，具体步骤如下：

1）工作环境条件：温度为（22±1）℃、相对湿度为60%±3%的恒温恒湿实验室；

2）把含水率约18%的100支卷烟样品放到称量筐7内，打开箱门2，将称量筐7放置在称量台10上，然后关闭箱门2；

3）电子天平3称取卷烟样品的重量并传递给计算机，记作初始值m0；

4）打开风机8，并调节风机8的转速，使风速在2m/s左右，即风速仪的实际读数在1.9m/s~2.1m/s范围内，以在箱体1内产生紊乱气流，使卷烟样品处于紊乱气流的恒温恒湿环境中；

5）按设计好的程序，每过1h风机8停止工作，停止时间为60s。电子天平3稳定后称取100支卷烟样品的重量并传递给计算机，记作mi；

6）停止时间结束后，风机8再次启动，重复步骤5）至少三次；

7）计算机记录并计算三小时内卷烟样品的重量变化量，即计算(mi-mi-3)/mi-3（i≧3），若变化率小于0.2%，说明样品已经达到平衡，得到平衡所需要的时间；

8）按步骤2）至步骤7）依次把含水率约为11%和6%的100支卷烟样品放入箱体1内进行调节，分别得到含水率约为11%和6%的卷烟样品平衡所需的时间。

结果表明，在温度（22±1）℃、湿度60%±3%的环境中，风速为2m/s左右时，含水率约为18%、11%和6%的卷烟样品调节10h、2h、8h就能达到平衡。