[發(fā)明專利]一種卷煙的瞬時(shí)燃燒速率的檢測(cè)方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911374486.4
• 申請(qǐng)日: 2019-12-27
• 公開（公告）號(hào): CN110967442B
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳洋;曹毅;朱懷遠(yuǎn);張華;朱龍杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇中煙工業(yè)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G01N31/12
• 分類號(hào): G01N31/12
• 代理公司: 浙江千克知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33246
• 代理人: 裴金華

本發(fā)明提供了一種卷煙的瞬時(shí)燃燒速率的檢測(cè)方法及系統(tǒng)，其中方法包括步驟：S1、通過設(shè)于卷煙外側(cè)面的激光點(diǎn)陣檢測(cè)儀對(duì)卷煙外側(cè)進(jìn)行定位，并將卷煙外側(cè)均分為N個(gè)檢測(cè)區(qū)，所述檢測(cè)區(qū)的側(cè)邊線與卷煙的軸心大體平行；S2、將卷煙濾嘴一端安置在指定位置，并對(duì)另一端的端面進(jìn)行點(diǎn)火加熱；S3、通過激光點(diǎn)陣檢測(cè)儀對(duì)卷煙的點(diǎn)燃時(shí)的燃燒線進(jìn)行識(shí)別定位，進(jìn)而獲取各個(gè)檢測(cè)區(qū)內(nèi)的燃燒線的大體分布情況；S4、獲取各個(gè)檢測(cè)區(qū)的第一平分線與燃燒線的交點(diǎn)位置，所述第一平分線與卷煙的軸心大體平行；S5、獲取第一時(shí)間段中各個(gè)檢測(cè)區(qū)的第一平分線與燃燒線的交點(diǎn)的位移情況，從而按照一定規(guī)則得到各個(gè)檢測(cè)區(qū)內(nèi)卷煙的燃燒速率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及卷煙的燃燒效果的檢測(cè)，具體涉及一種使用激光傳感設(shè)備檢測(cè)卷煙的瞬時(shí)燃燒速率的方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

卷煙燃燒是將卷煙原材料轉(zhuǎn)化為卷煙煙氣的過程，卷煙燃燒狀態(tài)的好壞與卷煙產(chǎn)品質(zhì)量密切相關(guān)。其中，卷煙燃燒速率是煙絲燃燒性能的綜合體現(xiàn)，與卷煙煙氣中各種化學(xué)成分的生成有直接關(guān)系。卷煙瞬時(shí)燃燒速率是指卷煙在靜燃或者抽吸過程中，燃燒線沿卷煙軸向向后推進(jìn)的瞬時(shí)速度。卷煙瞬時(shí)燃燒速率的快慢與卷煙煙絲燃燒熱裂解的最高溫度密切相關(guān)，直接影響煙氣物質(zhì)的生成與含量變化。而卷煙燃燒的均勻程度也一定程度上反應(yīng)了煙絲以及卷煙紙的質(zhì)地。

目前，關(guān)于卷煙燃燒速率的研究多偏向于靜燃平均速率的檢測(cè)，對(duì)卷煙瞬時(shí)燃燒速率的研究較少。主要表征方法有：1.質(zhì)量變化法。例如專利CN203758946U公開了一種測(cè)定卷煙燃燒速率的裝置，該裝置可跟蹤卷煙燃燒時(shí)質(zhì)量的變化，同時(shí)對(duì)煙氣進(jìn)行捕集，并依據(jù)所測(cè)得相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算出卷煙燃燒質(zhì)量損失速率。該類方法相對(duì)于其他方法是最為精準(zhǔn)的，但只能測(cè)量卷煙的平均質(zhì)量損耗速度，而無法測(cè)量卷煙燃燒的均勻程度，從而無法根據(jù)卷煙的實(shí)際燃燒情況判斷卷煙的煙絲部的質(zhì)量情況。2. 燃燒錐特征溫度法。例如專利CN106324181A采集卷煙燃燒時(shí)燃燒錐的溫度分布數(shù)據(jù)，以燃燒錐內(nèi)部溫度為特征溫度點(diǎn)移動(dòng)情況來表征卷煙瞬態(tài)燃燒速率。由于燃燒錐的熱源的隨機(jī)波動(dòng)性極強(qiáng)，進(jìn)而會(huì)出現(xiàn)特征溫度點(diǎn)沿燃燒線移動(dòng)方向來回波動(dòng)，甚至出現(xiàn)特征溫度點(diǎn)回移的情況，從而造成較大的測(cè)量誤差。3. 圖像法。例如專利CN105527371A將卷煙抽吸系統(tǒng)開始抽吸的信號(hào)通過同步觸發(fā)裝置捕捉后傳輸給控制器，控制器命令信號(hào)處理單元和圖像采集系統(tǒng)開始執(zhí)行，以卷煙燃燒炭線為參考目標(biāo)對(duì)燃燒速率進(jìn)行計(jì)算。圖像識(shí)別雖然可以準(zhǔn)確的檢測(cè)一個(gè)物體的空間位置變化，但對(duì)于卷煙燃燒炭線來說，其燃燒產(chǎn)生的光線會(huì)對(duì)圖像的特征點(diǎn)提取造成較大干擾，從而造成實(shí)際燃燒炭線的位置發(fā)生識(shí)別偏差。

因此，一種抗干擾能力強(qiáng)、檢測(cè)精度高、操作便捷、能對(duì)卷煙的燃燒均勻程度進(jìn)行準(zhǔn)確獲取的卷煙的瞬時(shí)燃燒速率的檢測(cè)方法及系統(tǒng)變得十分必要。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種卷煙的瞬時(shí)燃燒速率的檢測(cè)方法及系統(tǒng)。

本發(fā)明提供的一種卷煙的瞬時(shí)燃燒速率的檢測(cè)方法，包括步驟：S1、通過設(shè)于卷煙外側(cè)面的激光點(diǎn)陣檢測(cè)儀對(duì)卷煙外側(cè)進(jìn)行定位，并將卷煙外側(cè)均分為N個(gè)檢測(cè)區(qū)，所述檢測(cè)區(qū)的側(cè)邊線與卷煙的軸心大體平行；S2、將卷煙濾嘴一端安置在指定位置，并對(duì)另一端的端面進(jìn)行點(diǎn)火加熱；S3、通過激光點(diǎn)陣檢測(cè)儀對(duì)卷煙的點(diǎn)燃時(shí)的燃燒線進(jìn)行識(shí)別定位，進(jìn)而獲取各個(gè)檢測(cè)區(qū)內(nèi)的燃燒線的大體分布情況；S4、獲取各個(gè)檢測(cè)區(qū)的第一平分線與燃燒線的交點(diǎn)位置，所述第一平分線與卷煙的軸心大體平行；S5、獲取第一時(shí)間段中各個(gè)檢測(cè)區(qū)的第一平分線與燃燒線的交點(diǎn)的位移情況，從而按照一定規(guī)則得到各個(gè)檢測(cè)區(qū)內(nèi)卷煙的燃燒速率；S6、根據(jù)各個(gè)檢測(cè)區(qū)內(nèi)卷煙的燃燒速率，按一定標(biāo)準(zhǔn)判斷其是否存在燃燒嚴(yán)重不均。

進(jìn)一步，步驟S6中“按一定標(biāo)準(zhǔn)判斷其是否存在燃燒嚴(yán)重不均”具體為：根據(jù)各個(gè)檢測(cè)區(qū)內(nèi)卷煙的燃燒速率，進(jìn)而獲取其標(biāo)準(zhǔn)偏差，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)偏差大于燃燒速率平均值的15%時(shí)，即可判斷該卷煙存在燃燒嚴(yán)重不均。

進(jìn)一步，所述步驟S2中是對(duì)卷煙的非濾嘴端的端面進(jìn)行均勻同步點(diǎn)火，以保證燃燒圈的初始位置大體在同一平面上。

進(jìn)一步，所述檢測(cè)區(qū)數(shù)量N大于或等于3個(gè)。