[發明專利]一種卷煙小盒包裝密封度的無損檢測方法

有效

• 申請號: 201910788793.0
• 申請日: 2019-08-26
• 公開（公告）號: CN112432745B
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發明（設計）人: 李斌;孫悅;王樂;邱廣陽;張明建;陳然;張柯;鄧楠
• 申請（專利權）人: 中國煙草總公司鄭州煙草研究院
• 主分類號: G01M3/32
• 分類號: G01M3/32
• 代理公司: 北京瑞恒信達知識產權代理事務所(普通合伙) 11382
• 代理人: 曹津燕

1.一種卷煙小盒包裝密封度的無損檢測方法，其特征在于，包括

將被測卷煙小盒放置于密閉室中，利用平衡艙體使得密閉室快速形成穩定負壓；

持續測定密封室的壓力變化直到平衡，利用達西定律、菲克擴散定律和分子運動論的物理過程分析建立三個數據模型如下：

基于所述達西定律：

α：小盒包裝有效透氣度(cm/min)；A：小盒表面積(m²)；V₁：卷煙小盒外體積(m³)；P₀：卷煙小盒初始壓力(1.01*10⁵Pa)；P_e：密閉室最終壓力(Pa)；P_t：密閉室測量壓力(Pa)；P_t0：密閉室初始測量壓力(Pa)；

基于所述菲克擴散定律：

k：小盒包裝有效擴散系數(m²/s)；L:有效距離(m)；V₁：卷煙小盒外體積(m³)；P_e：密閉室最終壓力(Pa)；P_t：密閉室測量壓力(Pa)；P_t0：密閉室初始測量壓力(Pa)；

基于所述分子運動論：

A:小盒包裝有效泄露面積(m²)，K_B：玻爾茲曼常數(1.38*10^-23J/K)，m：分子質量(29*1.67*10^-27kg)；V₁：卷煙小盒外體積(m³)；P_e：密閉室最終壓力(Pa)；P_t：密閉室測量壓力(Pa)；P_t0：密閉室初始測量壓力(Pa)；

通過密封空間壓力與時間的數據，基于三個數據模型分別獲得小盒包裝有效透氣度“α”，小盒包裝有效擴散系數“k”和小盒包裝有效泄露面積“A”三個指標，通過三個指標反映不同的密封程度，其三個數據值越大，則密封度越差。

2.根據權利要求1所述的卷煙小盒包裝密封度的無損檢測方法，其特征在于，實現所述卷煙小盒包裝密封度的無損檢測方法的檢測裝置包括，調壓閥(2)、真空發生器(3)、平衡艙體(6)、壓力表(7)、密閉室(9)、卷煙小盒(10)、壓差傳感器(11)和計算機(12)，

所述真空發生器(3)一端連接調壓閥(2)，另一端連接消聲器(4)；其中，所述調壓閥(2)連通氣源(1)；所述真空發生器(3)依次連接第一截止閥(5)，平衡艙體(6)，壓力表(7)，第二截止閥(8)，密閉室(9)，卷煙小盒(10)，壓差傳感器(11)和計算機(12)。

3.根據權利要求1或2所述的卷煙小盒包裝密封度的無損檢測方法，其特征在于，

(1開始檢測前，制備一罐含一定真空度的平衡艙體(6)，關閉第二截止閥(8)；

(2打開氣源(1)，打開第一截止閥(5)，慢慢旋擰調壓閥(2)，此時真空發生器(3)工作，同時平衡艙體(6)產生負壓；繼續旋擰調壓閥(2)，使壓力表(7)顯示在-3500Pa--5000Pa之間時，待壓力表(7)指針穩定后，關閉第一截止閥(5)，此時，平衡艙體(6)的負壓等于壓力表(7)所示值；

(3打開密閉室(9)，將卷煙小盒(10)放置于密閉室(9)后，將密閉室(9)關閉密封；

(4啟動計算機(12)，打開數據采集軟件并與壓差傳感器(11)輸出信號相連，采集數據頻率設置為10Hz；

(5點擊數據采集軟件開始采集數據，隨后立即打開第二截止閥(8)再迅速關閉(2s～4s)，待測量壓力值P_t穩定時，停止采集數據，將數據導出保存，隨后打開密閉室(9)取出卷煙小盒(10)，完成所述卷煙小盒包裝的密封度測量；連續測量幾組卷煙小盒(10)后，當壓力表(7)所示負壓值大于-3500Pa時，重復步驟(2)；

(6將測量數據保存，依據卷煙小盒外體積V1、密閉室最終壓力P_e、密閉室測量壓力P_t、時間t、密閉室初始測量壓力P_t0，利用三種模型分別對數據進行計算，獲得小盒包裝有效透氣度“α”，小盒包裝有效擴散系數“k”和小盒包裝有效泄露面積“A”三個指標，三個指標均能夠獨立反映該卷煙小盒的密封度大小；小盒包裝有效透氣度“α”，小盒包裝有效擴散系數“k”和小盒包裝有效泄露面積“A”三個指標分別代表卷煙小盒包裝密封度，其值越大，密封度越差。