一种卷烟烟丝透气度的检测装置及方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于测量技术领域，具体涉及一种检测卷烟烟丝透气度的装置及方法。
【背景技术】
[0002] 目前，测量透气度的方法有：⑴肖伯尔法、本特生法、葛尔莱法等。使用这些方 法的透气度仪，适于中等范围透气度纸和纸板的测定，而卷烟所用盘纸的透气度一般在 20~90CU之间，透气度在中等范围之内，所以增加专用测头可对卷烟盘纸的透气度进行 检测。其中：肖伯尔法是在真空度为LOOkPa的压差下进行测定。通过人工关小排水阀而 保持纸样两面的压差稳定在l.OOkPa。在规定的时间内，测定透过纸两面的气流量，并按 此计算透气度。（2)离线式透气度检测技术。近年来，法国Sodim公司生产的D23型透气 度测量仪和德国Borgwaldt公司生产的AlO型透气度测量仪进入国内市场。这2种仪器的 自动化程度较高，具有自动调节压力和自动进纸连续测量的功能，降低了人为的操作误差 和故障率，测量精度也相对较高，但价格昂贵。其测量基本原理如图5所示，即采用压差 法检测纸张透气度。压差法是基于流体流动的节流原理，即利用流体流经节流装置时所产 生的压差测定流量，然后根据流量计算出纸张的透气度。气流方向代表的是使用不同的压 差产生方式，即抽吸式和充气式。
[0003] (3)在线式透气度检测技术，芬兰Avatron公司经过近10年的研究，研制出一种 透气度在线检测仪，将其安装在纸机上可连续测定纸张的透气度。这种装置的原理是靠与 纸表面产生的I.OOkPa低压差实现测量，测定已知空气体积在此恒定压差下通过纸张的时 间，并将通过的时间转化成透气度。
[0004] 虽然国内外有很多检测透气度的技术，但是对于卷烟烟丝透气度的检测技术却是 少之又少，本专利提供了一种测量卷烟烟丝透气度的方法。
【发明内容】
[0005] 为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种结构简单、操 作方便的卷烟烟丝透气度的检测装置，本发明的另一个目的是提供一种卷烟烟丝透气度的 检测方法，通过压力计和流量计分别求出烟支的压力和流量，进而由公式，求出烟丝的透气 度。
[0006] 本发明的第一个目的通过下述技术方案实现：
[0007] -种卷烟烟丝透气度的检测装置，包括金属支架，还包括固定设置在所述金属支 架上的固定座、活塞式空气驱动装置、步进系统、控制系统，所述固定座上段横穿地设置有 阶梯安装孔，所述活塞式空气驱动装置的无杆端与阶梯安装孔之间密封连接有连接塞，所 述连接塞内沿中轴线和径向分别设置有连通活塞式空气驱动装置的吸气通道及排气通道， 所述排气通道出口处设置有第一单向阀，所述吸气通道的入口处依次连接有第二单向阀及 烟嘴，所述烟嘴内沿中轴线设置有烟嘴轴向通孔，沿径向垂直连通所述烟嘴轴向通孔的烟 嘴径向通孔，所述步进系统与活塞式空气驱动装置的活动部件驱动连接，所述控制系统与 步进系统电路连接。
[0008] 进一步地，所述活塞式空气驱动装置包括与所述连接塞密封连接的套筒、与所述 套筒内壁滑动配合的活塞、连接活塞的活塞杆、设置于活塞圆弧面上的〇型圈。
[0009] 进一步地，所述步进系统包括步进电机、与所述步进电机输出轴驱动连接的丝杆、 与所述丝杆相配合形成丝杆螺母副的螺母、连接于所述螺母和活塞杆尾端之间的连接板。
[0010] 进一步地，还包括竖直设置的有机玻璃板，所述有机玻璃板底部通过L形固定块 固定设置在所述金属支架上，所述有机玻璃板中部通过螺钉与所述固定座侧面相连接，所 述有机玻璃板上设置有用于支撑烟嘴自由端的通孔，该通孔与烟嘴中心线，套筒，活塞以及 活塞杆都在同一水平高度，烟嘴和固定座、固定座与套筒、以及套筒与活塞之间的密封性都 要保证良好。
[0011] 本发明的第二个目的通过如下方案来实现：
[0012] 一种采用所述装置的卷烟烟丝透气度检测方法，包括步骤：
[0013] (1)将烟支滤嘴剪掉，将其插入到烟嘴的烟嘴轴向通孔内，接着将压力计的负压接 头连接第一橡胶软管，第一橡胶软管另一端插入到烟嘴径向通孔中，同时，做好烟嘴外端面 与烟支之间的密封；
[0014] (2)启动检测装置，通过控制系统设定合适的频率H1，步进系统驱动活塞杆匀速外 移，此时第一单向阀为关闭状态，第二单向阀为导通状态，在所述活塞杆往外拉的过程中， 从压力计上面读取压力读数，得到压力值；
[0015] (3)步进系统驱动活塞杆回位，重复步骤⑵中的压力值获取过程，并将多次获得 的压力值求均值后得压力值P1;
[0016] (4)将流量计的第一接头，第二接头分别与第二橡胶软管、第三橡胶软管密封连 接，接着将烟支与第三橡胶软管另一端密封连接，所述第二橡胶软管的另一端插入到烟嘴 的烟嘴轴向通孔内，同时烟嘴径向通孔要做好密封，同样的，烟嘴轴向通孔和第二橡胶软管 的接触外表面也要做好密封；
[0017] (5)启动检测装置，通过控制系统设定与压力检测时相同的频率H1不变，步进系统 驱动活塞杆匀速外移，此时第一单向阀为关闭状态，第二单向阀为导通状态，在所述活塞杆 往外拉的过程中，从流量计上面读取流量读数，得到流量值；
[0018] (6)步进系统驱动活塞杆回位，重复步骤（5)中的流量值获取过程，并将多次获得 的流量值求均值后得流量值Q;
[0019] (7)将压力值P1和流量值带入公式，得到烟丝的透气度K:
[0021] 公式中：n-检测环境的气体动力粘度；d-烟支直径；h-烟支长度；Q-通过烟 支的气体流量；Pi，P2-烟支两端的压强，均为表压；AP=P1-P2c3
[0022] 相比现有技术，本发明具有以下优点：
[0023] (1)本发明所述测量装置结构简单、操作方便，测量方法能够快速测量得到实验数 据，计算得到烟丝透气度，节约了大量时间，提高实验室工作效率，经济性好；
[0024] (2)本发明所述测量方法具有灵活性，可以测量多种柱状生物质的透气度；
[0025] (3)本发明所述测量方法能够实现实时测量，方便灵活。
【附图说明】
[0026]图1为本发明所述基于检测卷烟烟丝透气度的测量装置的整体结构示意图。
[0027] 图2为图1中A处放大示意图。
[0028] 图3为烟丝透气度检测的压力计安装局部结构示意图。
[0029] 图4为烟丝透气度检测的流量计安装局部结构示意图。
[0030] 图5为现有压差法检测纸张透气度原理示意图。
[0031] 图中所示为：1-金属支架；2-固定块；3-有机玻璃板；4-螺钉；5-烟嘴；6-固 定座；7-连接塞；8-第一单向阀；9-0型圈；10-活塞；11-活塞杆；12-套筒；13-连接板； 14-步进系统；15-第二单向阀；16-固定螺钉；17-步进电机；18-丝杆；19-螺母；20-烟嘴 径向孔；21-烟嘴轴向孔；22-压力计；23-第一橡胶软管；24-烟嘴外端面；25-香烟；26-流 量计；27-第一接头；28-第二橡胶软管；29-第三橡胶软管；30-第二接头。
【具体实施方式】
[0032] 下面结合附图和具体实施例对本发明的发明目的作进一步详细地描述，实施例不 能在此一一赘述，但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施例。
[0033] 实施例1
[0034] 如图1所示，一种卷烟烟丝透气度的检测装置，包括金属支架1，还包括固定设置 在所述金属支架1上的固定座6、活塞式空气驱动装置、步进系统14、控制系统，所述固定座 6上段横穿地设置有阶梯安装孔，所述活塞式空气驱动装置的无杆端与阶梯安装孔之间密 封连接有连接塞7,所述连接塞7内沿中轴线和径向分别设置有连通活塞式空气驱动装置 的吸气通道及排气通道，所述排气通道出口处设置有第一单向阀8,所述吸气通道的入口处 依次连接有第二单向阀15及烟嘴5,所述烟嘴5内沿中轴线设置有烟嘴轴向通孔21，沿径 向垂直连通所述烟嘴轴向通孔21的烟嘴径向通孔20,所述步进系统14与活塞式空气驱动 装置的活动部件驱动连接，所述控制系统与步进系统14电路连接。
[0035] 具体地，所述活塞式空气驱动装置包括与所述连接塞7密封连接的套筒12、与所 述套筒12内壁滑动配合的活塞10、连接活塞10的活塞杆11、设置于活塞10圆弧面上的0 型圈9。
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