[實用新型]一種可同時測定卷煙燃燒熱和燃燒速率的裝置有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201420182785.4 | 申請日： | 2014-04-15 |
| 公開（公告）號： | CN203758946U | 公開（公告）日： | 2014-08-06 |
| 發(fā)明（設計）人： | 周順;王孝峰;何慶;張亞平;徐迎波 | 申請（專利權(quán)）人： | 安徽中煙工業(yè)有限責任公司 |
| 主分類號： | G01N25/22 | 分類號： | G01N25/22;G01N5/04 |
| 代理公司： | 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101 | 代理人： | 何梅生;胡東升 |
| 地址： | 230088 *** | 國省代碼： | 安徽;34 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 同時 測定 卷煙 燃燒 熱和 速率 裝置 | ||
技術(shù)領域：
本實用新型涉及一種可同時測定卷煙燃燒熱和燃燒速率的裝置，屬于卷煙燃燒特性測量技術(shù)領域。
背景技術(shù)：
卷煙燃燒熱和卷煙燃燒速率是卷煙燃燒特性的兩個重要參數(shù)，兩者間相互影響相互依賴，都與卷煙感官質(zhì)量、煙氣中香味成分形成和有害物質(zhì)釋放以及卷煙引燃特性等密不可分，因此，其測量技術(shù)的開發(fā)是煙草科研工作者致力的方向。當前，專利CN103487462A和CN103487549A公開了一種基于氧消耗原理的卷煙陰燃傾向的測試裝置和方法。通過對卷煙燃燒期間煙氣的捕集以及氧氣含量的分析，計算出卷煙燃燒消耗的氧氣的質(zhì)量（Δm氧氣），再依據(jù)物質(zhì)燃燒時每消耗單位質(zhì)量的氧所產(chǎn)生的熱量都接近于13.1kJ/g這一平均值（偏差為5%），從而得到卷煙燃燒熱（13.1×Δm氧氣），用于評價卷煙的引燃傾向。另一方面，有關卷煙燃燒速率的測試裝置及方法也已經(jīng)有幾種報道，比較準確的是CN103424331A所公開的利用電子天平測量卷煙燃燒時的質(zhì)量損失速率。但是，以上裝置和方法是分別測量卷煙燃燒熱和燃燒速率，無法同時測量這兩個參數(shù)，在實際操作時顯得費時費力，而且在準確建立卷煙燃燒熱和燃燒速率之間的關系上存在一定的困難。
發(fā)明內(nèi)容：
為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實用新型的目的在于提供一種可同時測定卷煙燃燒熱和燃燒速率的裝置，該裝置可跟蹤卷煙燃燒時質(zhì)量的變化，同時可對煙氣進行捕集分析，并依據(jù)所測得相關數(shù)據(jù)計算出卷煙燃燒熱和卷煙燃燒質(zhì)量損失速率。
本實用新型解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案：
一種可同時測定卷煙燃燒熱和燃燒速率的裝置，其包括：
電子分析天平、罩在所述電子分析天平的秤盤上的魚尾罩，所述秤盤上設有卷煙夾持器；
所述魚尾罩的上端口部通過煙氣管路與氧氣分析儀連通，并在所述魚尾罩至氧氣分析儀的煙氣管路上依次設有煙氣過濾器和真空泵；
所述電子分析天平內(nèi)置RS232C接口并連接計算機，所述氧氣分析儀同樣與計算機通過數(shù)據(jù)線連接。
所述電子分析天平的精度至少為0.001g，電子分析天平的秤盤由卷煙夾持器、煙灰槽和防塵罩組成。
所述魚尾罩的下端口部完全罩住夾有卷煙的秤盤，而且魚尾罩下口部和電子分析天平之間的間距不影響空氣的供給。
所述煙氣過濾器用以除去煙氣中的粒相物及水分。
所述氧氣分析儀為順磁性，測試范圍在0～25%。
所述真空泵抽氣的體積流量在0.5～2l·min-1之間。
所述電子分析天平的秤盤經(jīng)過改進后可以夾持卷煙和承載煙灰；所述魚尾罩參考CORESTA標準制造，具有捕集卷煙煙氣的作用，試驗時，直接將燃燒煙支罩于其內(nèi)，特別的，為保證煙氣被完全收集，魚尾罩和電子天平的上平臺之間應盡量接近，但不能影響空氣的充分供給；所述煙氣過濾器與魚尾罩的出氣端相連，具有過濾和干燥的功能，用以除去煙氣中的粒相物以及水分，避免對氧氣分析儀的不良影響；所述氧氣分析儀為順磁性，測試范圍至少在0～25%，其直接連接于煙氣過濾器之后，用于分析煙氣中氧氣的濃度和溫度；所述真空泵用于以一定的體積流量抽取煙氣流經(jīng)氧氣分析儀，優(yōu)選的，體積流量在0.5～2l·min-1之間；所述計算機分別與氧氣分析儀和電子分析天平的數(shù)據(jù)輸出端相連，用于記錄處理測試數(shù)據(jù)。
根據(jù)氧消耗原理，計算卷煙燃燒熱（Q）：
Δm氧氣為卷煙靜燃消耗的氧氣的質(zhì)量，單位為克（g）；
P0為環(huán)境氣壓，單位為帕（Pa）；
Tt為測試過程中，氧氣分析儀實時記錄的煙氣的溫度，單位為開爾文（K）；
M氧為氧氣的分子量；
R為理想氣體常數(shù)；
tn為從測試開始到結(jié)束的總時間，單位為秒（s）；
Vt為流經(jīng)氧氣分析儀的側(cè)流煙氣的總流量；
為氧氣分析儀記錄的初始氧氣體積濃度；
為測試過程中，氧氣分析儀實時記錄的側(cè)流煙氣中氧氣的體積濃度；
根據(jù)卷煙質(zhì)量隨時間的變化曲線，計算卷煙燃燒速率為（v）：
為測試過程中，分析天平實時記錄的卷煙的質(zhì)量。
與已有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果體現(xiàn)在：
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