[實用新型]多樣品煙草水分吸附脫附性能的檢測裝置

有效

• 申請號: 201922237480.4
• 申請日: 2019-12-13
• 公開（公告）號: CN211122400U
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 李斌;孫淼;黃鋒;張龍;張明建;李志剛;張柯;計敏
• 申請（專利權）人: 中國煙草總公司鄭州煙草研究院;中國科學院合肥物質科學研究院
• 主分類號: G01N5/02
• 分類號: G01N5/02;G01N5/04
• 代理公司: 鄭州中民專利代理有限公司 41110
• 代理人: 黃宇亭

一種多樣品煙草水分吸附脫附性能的檢測裝置，包括氣體混和、吸附脫附、稱重、數據采集和控制單元組成，且氣體混和單元、吸附脫附單元分別獨立設置位于兩個并列的箱體內；其特征是：1）在吸附脫附室中可實現多樣品同時檢測，效率高；可利用驅動模塊帶動樣品盤旋轉、升降，完成多樣品質量依次檢測，同時檢測樣品量大。2)吸附脫附室溫度均勻一致：吸附脫附室周圍、上蓋均是加熱制冷循環器通過加熱制冷介質循環控制。3)設有表面溫度檢測器，在檢測樣品質量的同時也可檢測樣品的表面溫度。該裝置通過分析檢測樣品中水分隨時間的變化情況，得到不同樣品中水分吸附和脫附的速率及平衡狀態下含水率的結果，實現表征煙草的水分吸附與脫附性能。

技術領域

本實用新型涉及一種煙草水分吸附脫附性能的檢測裝置，具體是一種多樣品煙草水分吸附脫附性能的檢測裝置。

背景技術

片煙或煙絲是由復雜有機物質組成的多孔介質，在煙草加工過程的熱濕處理會對煙葉或煙絲孔結構產生一些變化，同時加工過程中一些外部料液的加入也會改變煙葉或煙絲的表面物理化學性質，造成處理后片煙或煙絲在一定溫濕度條件下吸收水分和脫除水分的能力產生一定的變化。在評價處理前后片煙或煙絲對水分的等溫吸附和脫附能力的變化規律時，通常會涉及多個連續的熱質傳遞過程，只有通過對該過程進行動態連續檢測，才能對片煙或煙絲水分吸附與脫附能力進行有效的檢測和評價。通過這種評價可知片煙或煙絲對水分吸附與脫附性能、添加保潤劑的保潤效果、最優的貯存條件、高溫烘烤與回潮性能等。

片煙或煙絲等生物質中水分在一定的溫濕度條件下會發生吸附和脫附等遷移現象。目前對煙絲水分遷移規律多數檢測方法是在恒溫恒濕箱中設置不同溫濕度條件，通過離線稱重獲得過程變化的數據。而對于少數通過現有商品化在線檢測產品進行水分遷移檢測，其樣品承載量多數為 30mg 以下，檢測儀器的溫度控制范圍在常溫以上（無法低于常溫）或是無法利用同一臺套設備完成濕度連續調整的檢測工作。此外，現有的檢測裝置濕度與溫度的調整控制響應時間長，穩定性難以滿足檢測要求，特別是在高溫高濕下基本難以實現正常檢測。由于片煙或煙絲中水分遷移過程是一個連續過程，所以需要結合在線與離線兩種方法的優點，研制用于片煙或煙絲中水分等溫吸附脫附的裝置。

本案發明人曾經申請一項專利號為201510307227.5的發明專利，其名稱為《用于片煙或煙絲生物質水分等溫吸附脫附的檢測裝置》,其原理是通過調節干濕空氣的流量配比從而達到改變處理氣氛的含水量；同時，利用獨立熱源分別控制氣體混和單元、吸附脫附單元的溫度，使處理氣氛在進入吸附脫附單元作用于樣品前達到預設溫濕度，并通過高精度天平實時采集樣品的重量，實現了從低于常溫到高溫環境下生物質材料的吸附脫附測試。但是該裝置在測試應用中存在以下不足 ：1）高溫高濕檢測時，吸附脫附室上方的密封蓋底部由于溫差會產生冷凝水，滴落在樣品上，造成質量檢測出現偏差；2）檢測過程中，傳感器檢測的是吸附脫附室內處理氣氛溫濕度，樣品本身的溫度無法直接檢測；3）為單樣品檢測，檢測效率低。

發明內容

為解決上述問題，本實用新型提供一種多樣品煙草水分吸附脫附性能的檢測裝置,也是在專利號201510307227.5的發明專利的基礎上所做的進一步拓展與提升，本實用新型的裝置不但能夠實現寬溫度和濕度范圍（溫度在5℃～90℃，相對濕度在5～95%RH）條件下的快速穩定控制，同時對多個、大容量樣品進行水分等溫吸附和脫附性能的在線連續檢測，并實現了對檢測樣品表面溫度變化的在線檢測。該裝置通過分析檢測樣品中水分隨時間的變化情況，得到不同樣品中水分吸附和脫附的速率及平衡狀態下含水率的結果，從而實現表征煙草等生物質材料的水分吸附與脫附性能。同時，通過分析檢測樣品溫度的變化情況，可以得到煙草樣品在一定溫濕度的氣氛作用下的熱傳導性能。

本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的：

一種多樣品煙草水分吸附脫附性能的檢測裝置，包括氣體混和單元、吸附脫附單元、稱量單元、數據采集和控制單元組成，且氣體混和單元、吸附脫附單元分別獨立設置位于兩個并列的箱體內；