检测卷烟燃吸时温度场分布的方法、相关装置和系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种检测卷烟燃吸时温度场分布的方法、单通道测温吸烟装置、以及卷烟参数与燃吸温度关联系统。该方法包括：待测卷烟点燃后，至少一根热电偶线实时采集所述待测卷烟的温度，单通道吸烟机开始抽吸动作，其中所述待测卷烟设置于单通道吸烟机的烟支夹持单元中，所述热电偶线设置于待测卷烟的相应测温位置中；温度采集器在单通道吸烟机进行抽吸动作时，实时读取和存储热电偶线采集的温度数据；温度分布确定单元根据所述温度数据确定待测卷烟燃吸时温度场分布图。本发明专利技术可按需求调变吸烟程序，并可在线测试卷烟燃吸时温度场分布，测试数据重复性好，且成本低。

【技术实现步骤摘要】
检测卷烟燃吸时温度场分布的方法、相关装置和系统
本专利技术涉及烟草机械设备领域，特别涉及一种检测卷烟燃吸时温度场分布的方法、单通道测温吸烟装置、以及卷烟参数与燃吸温度关联系统。
技术介绍
单通道吸烟装置是研究卷烟燃吸外观(烟灰的白度、收缩和掉落等情况)以及毒理实验时所普遍应用到的仪器。随着烟草行业技术的不断发展，卷烟燃吸过程中的其他重要信息越来越受到关注，例如卷烟燃烧时的温度场分布。卷烟燃烧时的温度场分布不仅与所发生的烟草化学反应息息相关，同时也与卷烟的密度、吸阻、卷烟纸透气度等等有着紧密的联系。因此，深入研究卷烟燃烧过程的温度场分布，并将温度场分布与卷烟的燃吸外观、密度、吸阻、卷烟纸透气度等联系起来，为卷烟结构以及辅材的设计提供科学依据。目前的单通道吸烟装置的功能比较单一，仅能做一些常规的实验，未能提供卷烟燃烧时的温度场分布这样的重要信息。现有技术通常采用石英毛细管与铂铑合金丝组合检测卷烟燃吸温度或使用微细热电偶块测试卷烟燃烧时的体相温度，但是以上装置结构复杂，采集方法与吸烟机联用存在问题，且生产成本普遍较高。
技术实现思路
鉴于以上技术问题，本专利技术提供了一种检测卷烟燃吸时温度场分布的方法、单通道测温吸烟装置、以及卷烟参数与燃吸温度关联系统，能提供卷烟燃吸时温度场分布，便于将卷烟的燃吸外观、密度、吸阻和卷烟纸透气度等因素与卷烟的燃烧温度进行直接的联系。根据本专利技术的一个方面，提供一种检测卷烟燃吸时温度场分布的方法，包括：待测卷烟点燃后，至少一根热电偶线实时采集所述待测卷烟的温度，单通道吸烟机开始抽吸动作，其中所述待测卷烟设置于单通道吸烟机的烟支夹持单元中，所述热电偶线设置于待测卷烟的相应测温位置中；温度采集器在单通道吸烟机进行抽吸动作时，实时读取和存储热电偶线采集的温度数据；温度分布确定单元根据所述温度数据确定待测卷烟燃吸时温度场分布图。优选的，待测卷烟点燃后，至少一根热电偶线实时采集所述待测卷烟的温度，单通道吸烟机开始抽吸动作的步骤包括：待测卷烟点燃后，所述热电偶线实时采集待测卷烟的温度；判断所述热电偶线采集的温度是否达到预定温度；如果所述热电偶线采集的温度达到预定温度，则单通道吸烟机开始抽吸动作。优选的，在单通道吸烟机开始抽吸动作后，所述方法还包括：判断所述热电偶线实时采集的温度是否小于预定温度；如果所述热电偶线采集的温度小于预定温度，则单通道吸烟机停止抽吸动作，之后所述热电偶线执行实时采集待测卷烟的温度的步骤。优选的，将所述热电偶线设置于待测卷烟的相应测温位置中的步骤包括：在待测卷烟上与所述热电偶线相对应的测温位置打孔；去除所述热电偶线前段的预定长度的绝缘套；将所述热电偶线的前端穿过待测卷烟后打结；在结点处测量所测烟支半径的距离，并进行标定；将所述结点拉回烟支中心。优选的，单通道吸烟机进行抽吸动作包括：控制器在检测到抽吸启动时，将抽吸信号传输给驱动器；所述驱动器根据所述抽吸信号驱动步进电机工作；所述步进电机通过滑台带动活塞进行往复运动，实现单通道吸烟机的抽吸动作。优选的，当所述活塞向右运动时，控制器控制第一单向阀导通、第二单向阀关闭，以实现单通道吸烟机的吸烟动作；当所述活塞向左运动时，控制器控制第一单向阀关闭、第二单向阀导通，以实现单通道吸烟机的排烟动作。优选的，所述抽吸信号包括预定抽吸参数，其中所述预定抽吸参数是下列参数中的至少一项：抽吸频率、抽吸间隔、吸烟容量、吸烟次数、吸烟时间、排烟时间。根据本专利技术的另一方面，提供一种检测卷烟燃吸时温度场分布的单通道测温吸烟装置，包括至少一根热电偶线、单通道吸烟机、温度采集器、温度分布确定单元，其中：热电偶线，用于在待测卷烟点燃后，实时采集所述待测卷烟的温度，其中所述热电偶线设置于待测卷烟的相应测温位置中；单通道吸烟机，用于在待测卷烟点燃后，开始抽吸动作，其中所述待测卷烟设置于单通道吸烟机的烟支夹持单元中；温度采集器，用于在单通道吸烟机进行抽吸动作时，实时读取和存储热电偶线采集的温度数据；温度分布确定单元，用于根据所述温度数据确定待测卷烟燃吸时温度场分布图。优选的，所述单通道测温吸烟装置还包括第一识别单元，其中：所述热电偶线还用于在待测卷烟点燃后，实时采集所述待测卷烟的温度；第一识别单元，用于判断所述热电偶线采集的温度是否达到预定温度；单通道吸烟机还用于根据第一识别单元的判断结果，在所述热电偶线采集的温度达到预定温度时，开始抽吸动作。优选的，所述单通道测温吸烟装置还包括第二识别单元，其中：第二识别单元，用于在单通道吸烟机开始抽吸动作后，判断所述热电偶线实时采集的温度是否小于预定温度；单通道吸烟机还用于根据第二识别单元的判断结果，在所述热电偶线采集的温度小于预定温度时，停止抽吸动作，并指示所述热电偶线执行实时采集待测卷烟的温度的操作。优选的，所述单通道测温吸烟装置还包括热电偶线定位单元，其中：所述热电偶线定位单元，用于在待测卷烟上与所述热电偶线相对应的测温位置打孔；去除所述热电偶线前段的预定长度的绝缘套；将所述热电偶线的前端穿过待测卷烟后打结；在结点处测量所测烟支半径的距离，并进行标定；将所述结点拉回烟支中心。优选的，所述单通道吸烟机包括控制器、驱动器、步进电机，其中：所述控制器，用于在检测到抽吸启动时，将抽吸信号传输给驱动器；所述驱动器，用于根据所述抽吸信号驱动步进电机工作；所述步进电机，用于通过滑台带动活塞进行往复运动，实现单通道吸烟机的抽吸动作。优选的，所述控制器还用于当所述活塞向右运动时，控制第一单向阀导通、第二单向阀关闭，以实现单通道吸烟机的吸烟动作；当所述活塞向左运动时，控制第一单向阀关闭、第二单向阀导通，以实现单通道吸烟机的排烟动作。优选的，所述抽吸信号包括预定抽吸参数，其中所述预定抽吸参数是下列参数中的至少一项：抽吸频率、抽吸间隔、吸烟容量、吸烟次数、吸烟时间、排烟时间。根据本专利技术的另一方面，提供一种卷烟参数与燃吸温度关联系统，包括单通道测温吸烟装置、温度数据处理装置、卷烟参数测定装置、关联装置，其中：单通道测温吸烟装置，为上述任一实施例中所述的单通道测温吸烟装置；温度数据处理装置，用于将单通道测温吸烟装置在所述测温位置得到的最高点温度求平均值，获得所述待测卷烟抽吸时的最高温度点数据；卷烟参数测定装置，用于测定待测卷烟的卷烟参数；关联装置，用于将待测卷烟的卷烟参数和燃烧温度进行关联。优选的，所述卷烟参数下列参数中的至少一项：卷烟燃吸外观、卷烟密度、卷烟吸阻、卷烟纸透气度。本专利技术可通过单通道吸烟机自行调变吸烟程序，不仅可以观察燃吸状态，还可以同时测量不同抽吸程序下卷烟燃烧内部体相温度场分布；使用热电偶线在线测试，测试简单，数据重复性好，且成本低廉。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术检测卷烟燃吸时温度场分布的方法一个实施例的示意图。图2为本专利技术检测卷烟燃吸时温度场分布的方法另一实施例的示意图。图3为本专利技术一个实施例中热电偶线设置方法的示意图。图4为本专利技术一个实施例中单通道吸烟机进行抽吸动作的示意图。图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种检测卷烟燃吸时温度场分布的方法，其特征在于，包括：待测卷烟点燃后，至少一根热电偶线实时采集所述待测卷烟的温度，单通道吸烟机开始抽吸动作，其中所述待测卷烟设置于单通道吸烟机的烟支夹持单元中，所述热电偶线设置于待测卷烟的相应测温位置中；温度采集器在单通道吸烟机进行抽吸动作时，实时读取和存储热电偶线采集的温度数据；温度分布确定单元根据所述温度数据确定待测卷烟燃吸时温度场分布图。

【技术特征摘要】
1.一种检测卷烟燃吸时温度场分布的方法，其特征在于，包括：待测卷烟点燃后，至少一根热电偶线实时采集所述待测卷烟的温度，单通道吸烟机开始抽吸动作，其中所述待测卷烟设置于单通道吸烟机的烟支夹持单元中，所述热电偶线设置于待测卷烟的相应测温位置中，每根热电偶线的测温位置均可根据需要进行调整；温度采集器在单通道吸烟机进行抽吸动作时，实时读取和存储热电偶线采集的温度数据；温度分布确定单元根据所述温度数据确定待测卷烟燃吸时的温度场分布图。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，待测卷烟点燃后，至少一根热电偶线实时采集所述待测卷烟的温度，单通道吸烟机开始抽吸动作的步骤包括：待测卷烟点燃后，所述热电偶线实时采集待测卷烟的温度；判断所述热电偶线采集的温度是否达到预定温度；如果所述热电偶线采集的温度达到预定温度，则单通道吸烟机开始抽吸动作。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在单通道吸烟机开始抽吸动作后，还包括：判断所述热电偶线实时采集的温度是否小于预定温度；如果所述热电偶线采集的温度小于预定温度，则单通道吸烟机停止抽吸动作，之后所述热电偶线执行实时采集待测卷烟的温度的步骤。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述热电偶线设置于待测卷烟的相应测温位置中的步骤包括：在待测卷烟上与所述热电偶线相对应的测温位置打孔；去除所述热电偶线前段的预定长度的绝缘套；将所述热电偶线的前端穿过待测卷烟后打结；在结点处测量所测烟支半径的距离，并进行标定；将所述结点拉回烟支中心。5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，单通道吸烟机进行抽吸动作包括：控制器在检测到抽吸启动时，将抽吸信号传输给驱动器；所述驱动器根据所述抽吸信号驱动步进电机工作；所述步进电机通过滑台带动活塞进行往复运动，实现单通道吸烟机的抽吸动作。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，当所述活塞向右运动时，控制器控制第一单向阀导通、第二单向阀关闭，以实现单通道吸烟机的吸烟动作；当所述活塞向左运动时，控制器控制第一单向阀关闭、第二单向阀导通，以实现单通道吸烟机的排烟动作。7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述抽吸信号包括预定抽吸参数，其中所述预定抽吸参数是下列参数中的至少一项：抽吸频率、抽吸间隔、吸烟容量、吸烟次数、吸烟时间、排烟时间。8.一种检测卷烟燃吸时温度场分布的单通道测温吸烟装置，其特征在于，包括至少一根热电偶线、单通道吸烟机、温度采集器、温度分布确定单元，其中：热电偶线，用于在待测卷烟点燃后，实时采集所述待测卷烟的温度，其中所述热电偶线设置于待测卷烟的相应测温位置中，每根热电偶线的测温位置均可根据需要进行调整；单通道吸烟机，用于在待测卷烟点燃后，开始抽吸动作，其中所述待测卷烟设置于单通道吸烟机的烟支夹持单元中；温度采集器，用于在单通道吸烟机进行抽吸动作时，实...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓东，谢卫，李巧灵，许寒春，黄朝章，吴清辉，苏明亮，张建平，邓其馨，李军，廖振锴，
申请(专利权)人：福建中烟工业有限责任公司，厦门大学，
类型：发明
国别省市：福建;35