[發明專利]檢測卷煙燃吸時溫度場分布的方法、相關裝置和系統

有效

• 申請號: 201410199176.4
• 申請日: 2014-05-12
• 公開（公告）號: CN103983370B
• 公開（公告）日: 2017-01-18
• 發明（設計）人: 陳曉東;謝衛;李巧靈;許寒春;黃朝章;吳清輝;蘇明亮;張建平;鄧其馨;李軍;廖振鍇
• 申請（專利權）人: 福建中煙工業有限責任公司;廈門大學
• 主分類號: G01K7/02
• 分類號: G01K7/02;G01N31/12
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 劉劍波

技術領域

本發明涉及煙草機械設備領域，特別涉及一種檢測卷煙燃吸時溫度場分布的方法、單通道測溫吸煙裝置、以及卷煙參數與燃吸溫度關聯系統。

背景技術

單通道吸煙裝置是研究卷煙燃吸外觀(煙灰的白度、收縮和掉落等情況)以及毒理實驗時所普遍應用到的儀器。隨著煙草行業技術的不斷發展，卷煙燃吸過程中的其他重要信息越來越受到關注，例如卷煙燃燒時的溫度場分布。卷煙燃燒時的溫度場分布不僅與所發生的煙草化學反應息息相關，同時也與卷煙的密度、吸阻、卷煙紙透氣度等等有著緊密的聯系。因此，深入研究卷煙燃燒過程的溫度場分布，并將溫度場分布與卷煙的燃吸外觀、密度、吸阻、卷煙紙透氣度等聯系起來，為卷煙結構以及輔材的設計提供科學依據。

目前的單通道吸煙裝置的功能比較單一，僅能做一些常規的實驗，未能提供卷煙燃燒時的溫度場分布這樣的重要信息。現有技術通常采用石英毛細管與鉑銠合金絲組合檢測卷煙燃吸溫度或使用微細熱電偶塊測試卷煙燃燒時的體相溫度，但是以上裝置結構復雜，采集方法與吸煙機聯用存在問題，且生產成本普遍較高。

發明內容

鑒于以上技術問題，本發明提供了一種檢測卷煙燃吸時溫度場分布的方法、單通道測溫吸煙裝置、以及卷煙參數與燃吸溫度關聯系統，能提供卷煙燃吸時溫度場分布，便于將卷煙的燃吸外觀、密度、吸阻和卷煙紙透氣度等因素與卷煙的燃燒溫度進行直接的聯系。

根據本發明的一個方面，提供一種檢測卷煙燃吸時溫度場分布的方法，包括：

待測卷煙點燃后，至少一根熱電偶線實時采集所述待測卷煙的溫度，單通道吸煙機開始抽吸動作，其中所述待測卷煙設置于單通道吸煙機的煙支夾持單元中，所述熱電偶線設置于待測卷煙的相應測溫位置中；

溫度采集器在單通道吸煙機進行抽吸動作時，實時讀取和存儲熱電偶線采集的溫度數據；

溫度分布確定單元根據所述溫度數據確定待測卷煙燃吸時溫度場分布圖。

優選的，待測卷煙點燃后，至少一根熱電偶線實時采集所述待測卷煙的溫度，單通道吸煙機開始抽吸動作的步驟包括：

待測卷煙點燃后，所述熱電偶線實時采集待測卷煙的溫度；

判斷所述熱電偶線采集的溫度是否達到預定溫度；

如果所述熱電偶線采集的溫度達到預定溫度，則單通道吸煙機開始抽吸動作。

優選的，在單通道吸煙機開始抽吸動作后，所述方法還包括：

判斷所述熱電偶線實時采集的溫度是否小于預定溫度；

如果所述熱電偶線采集的溫度小于預定溫度，則單通道吸煙機停止抽吸動作，之后所述熱電偶線執行實時采集待測卷煙的溫度的步驟。

優選的，將所述熱電偶線設置于待測卷煙的相應測溫位置中的步驟包括：在待測卷煙上與所述熱電偶線相對應的測溫位置打孔；去除所述熱電偶線前段的預定長度的絕緣套；將所述熱電偶線的前端穿過待測卷煙后打結；在結點處測量所測煙支半徑的距離，并進行標定；將所述結點拉回煙支中心。

優選的，單通道吸煙機進行抽吸動作包括：

控制器在檢測到抽吸啟動時，將抽吸信號傳輸給驅動器；

所述驅動器根據所述抽吸信號驅動步進電機工作；

所述步進電機通過滑臺帶動活塞進行往復運動，實現單通道吸煙機的抽吸動作。

優選的，當所述活塞向右運動時，控制器控制第一單向閥導通、第二單向閥關閉，以實現單通道吸煙機的吸煙動作；當所述活塞向左運動時，控制器控制第一單向閥關閉、第二單向閥導通，以實現單通道吸煙機的排煙動作。

優選的，所述抽吸信號包括預定抽吸參數，其中所述預定抽吸參數是下列參數中的至少一項：抽吸頻率、抽吸間隔、吸煙容量、吸煙次數、吸煙時間、排煙時間。

根據本發明的另一方面，提供一種檢測卷煙燃吸時溫度場分布的單通道測溫吸煙裝置，包括至少一根熱電偶線、單通道吸煙機、溫度采集器、溫度分布確定單元，其中：

熱電偶線，用于在待測卷煙點燃后，實時采集所述待測卷煙的溫度，其中所述熱電偶線設置于待測卷煙的相應測溫位置中；

單通道吸煙機，用于在待測卷煙點燃后，開始抽吸動作，其中所述待測卷煙設置于單通道吸煙機的煙支夾持單元中；

溫度采集器，用于在單通道吸煙機進行抽吸動作時，實時讀取和存儲熱電偶線采集的溫度數據；

溫度分布確定單元，用于根據所述溫度數據確定待測卷煙燃吸時溫度場分布圖。

優選的，所述單通道測溫吸煙裝置還包括第一識別單元，其中：

所述熱電偶線還用于在待測卷煙點燃后，實時采集所述待測卷煙的溫度；

第一識別單元，用于判斷所述熱電偶線采集的溫度是否達到預定溫度；