【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及卷烟产品开发领域，尤其涉及一种基于逐口动态通风稳定性的卷烟设计评测方法。
技术介绍
1、消费者通过卷烟燃烧时抽吸这一途径来获取入口烟气的感受，而卷烟燃吸的消费体验是一个动态变化过程，在抽吸过程中，除参与燃烧的烟丝外，卷烟辅材物性参数(三纸一棒)决定卷烟通风特征，由于卷烟抽吸过程烟支长度不断变短，卷烟通风特征也不断变化，直接影响了卷烟内部气体流动特性，最终影响卷烟的燃烧温度和有害物质的生成与迁移规律。通风技术是卷烟设计中使用较多的技术，是降焦减害的一种重要技术手段，通风改变了卷烟燃烧锥空气的流态，从而影响了烟丝的裂解和蒸馏过程，造成烟气成分稀释、扩散与截留的改变，影响了烟气成分的释放，最终影响卷烟整体抽吸感受的均匀性和入口的烟气品质。在烟支设计过程中，主要考虑的是烟支未点燃的静态总通风率，纸通风率以及嘴通风率，但实际上卷烟燃烧过程动态通风的逐口变化对于卷烟消费体验具有非常重要的影响。
2、本领域有相关研究，探寻通风分配对主流烟气酮类化合物释放量的影响规律，发现滤嘴通风率和卷烟纸通风率与酮类化合物释放总量呈负相关关系，且滤嘴通风率对酮类化合物释放总量的影响大于卷烟纸通风率；还有，经由考察通风对细支烟主流烟气常规成分及7种有害成分释放量的影响，发现通过优化设计细支烟通风参数，可降低焦油和7种有害成分的释放量；以及，还有提出卷制具有不同滤嘴通风率和卷烟纸透气度的常规卷烟和细支卷烟，考察滤嘴通风率、纸通风率及通风分配对主流烟气中9种酚类香味成分释放量的影响，结果表明在总通风率一致的情况下，高滤嘴通风率搭配低纸通风
3、从上述研究结果来看，通风分配对抽吸后入口的香味成分影响巨大，同时也影响了卷烟抽吸过程的逐口烟气释放量，但当前研究均是围绕烟支静态参数所进行的，而对于卷烟在燃烧状态下的动态通风分析并将此运用在烟支精准辅助设计的评价方面在业内尚属空白。而如同前文所述，实际上卷烟在燃烧过程的通风率是随着烟支长度的改变而同步在改变，其实际结果往往与静态设计之初的情况大相径庭。
技术实现思路
1、鉴于上述，本专利技术旨在提供一种基于逐口动态通风稳定性的卷烟设计评测方法，以解决前述提及的技术问题。
2、本专利技术采用的技术方案如下：
3、本专利技术提供了一种基于逐口动态通风稳定性的卷烟设计评测方法，其中包括：
4、预先构建用于预测逐口抽吸动态通风值的机器学习模型；
5、获取研发过程中的烟支设计样品的静态设计值以及逐口动态通风实测值，其中所述静态设计值包括静态通风值；
6、将所述静态设计值作为输入，由所述机器学习模型处理并输出逐口动态通风预测值；
7、利用所述逐口动态通风预测值对烟支设计样品进行逐口通风性能的归类；
8、基于所述逐口动态通风实测值、所述逐口动态通风预测值以及所述静态通风值，求取归类后对应各类烟支设计样品的用作卷烟产品设计因子的动态通风稳定性系数。
9、在其中至少一种可能的实现方式中，所述预先构建用于预测逐口抽吸动态通风值的机器学习模型包括：
10、根据预设有不同梯度的卷烟参数制作实验烟支；
11、利用卷烟综合测试台获取所述实验烟支在未点燃状态下的静态物性实验数据，其中包括静态通风参数；
12、利用同步测量法获取至少一支所述实验烟支在完整抽吸过程中每口抽吸时的动态通风实验数据；
13、结合所述静态物性实验数据与所述动态通风实验数据，利用极端梯度提升树建立表征静态参数与动态通风关系的所述机器学习模型。
14、在其中至少一种可能的实现方式中，所述利用极端梯度提升树建立表征静态参数与动态通风关系的所述机器学习模型包括如下公式：
15、
16、
17、
18、其中，x是输入特征矩阵，至少包括静态通风参数；yi表示逐口抽吸的通风值；f0(x)用于表征动态逐口通风均值；n表示n个样本；ht(x)表示第t个决策树的预测结果；l为既定的损失函数；γjt表征输出的最优叶子节点。
19、在其中至少一种可能的实现方式中，所述制作实验烟支包括：
20、采用同一种烟丝，并结合不同梯度的卷烟纸参数、接装纸参数以及滤棒参数，使用同一机台卷制出统一尺寸的多支实验烟支。
21、在其中至少一种可能的实现方式中，所述获取至少一支所述实验烟支在完整抽吸过程中每口抽吸时的动态通风实验数据包括：
22、将制成的实验烟支放置在既定温度、既定相对湿度的环境中进行平衡；
23、平衡完成后从中取若干支候选烟支；
24、测试所述候选烟支的重量及吸阻的平均值；
25、以所述平均值为中心点，按预设的质量浮动值以及吸阻浮动值，从所述候选烟支中筛选出至少一支目标实验烟支；
26、对所述目标实验烟支进行多次测量，得到所述目标实验烟支的逐口动态通风均值，并以此作为所述动态通风实验数据。
27、在其中至少一种可能的实现方式中，所述动态通风稳定性系数的求取方式包括：
28、利用所述逐口动态通风实测值以及所述逐口动态通风预测值，求取均方对数误差；
29、利用所述均方对数误差以及所述静态通风值，求取逐口动态通风稳定值。
30、与现有技术相比，本专利技术的主要设计构思在于，利用对不同制作规格的卷烟实验样品测试得到静态实验数据，并获得对应样品燃烧过程逐口动态通风数据，采用机器学习算法分析逐口动态通风与烟支静态实验数据的关联关系，从而构建卷烟燃吸逐口动态通风指标的预测模型，在进行稳定性判别时，获取设计烟支的实测静态、动态通风参数，利用预测模型输出动态预测结果，利用预测结果既可以形成通风性能分类，又可以为各类下的设计烟支求取稳定性系数，用以结合卷烟的消费群体、卷烟档次等其他因子对卷烟产品的精准设计与评价提供决策基础，进而有效提升产品开发效率，尤其对于卷烟产品定型生产前的开发，诸如包括卷烟辅助材料设计、烟支产品结构设计和卷烟质量判定等均具有客观且可靠的指导意义。
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1.一种基于逐口动态通风稳定性的卷烟设计评测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于逐口动态通风稳定性的卷烟设计评测方法，其特征在于，所述预先构建用于预测逐口抽吸动态通风值的机器学习模型包括：
3.根据权利要求2所述的基于逐口动态通风稳定性的卷烟设计评测方法，其特征在于，所述利用极端梯度提升树建立表征静态参数与动态通风关系的所述机器学习模型包括如下公式：
4.根据权利要求2所述的基于逐口动态通风稳定性的卷烟设计评测方法，其特征在于，所述制作实验烟支包括：
5.根据权利要求2所述的基于逐口动态通风稳定性的卷烟设计评测方法，其特征在于，所述获取至少一支所述实验烟支在完整抽吸过程中每口抽吸时的动态通风实验数据包括：
6.根据权利要求1～5任一项所述的基于逐口动态通风稳定性的卷烟设计评测方法，其特征在于，所述动态通风稳定性系数的求取方式包括：
【技术特征摘要】
1.一种基于逐口动态通风稳定性的卷烟设计评测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于逐口动态通风稳定性的卷烟设计评测方法，其特征在于，所述预先构建用于预测逐口抽吸动态通风值的机器学习模型包括：
3.根据权利要求2所述的基于逐口动态通风稳定性的卷烟设计评测方法，其特征在于，所述利用极端梯度提升树建立表征静态参数与动态通风关系的所述机器学习模型包括如下公式：
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【专利技术属性】
技术研发人员：戴路，林建南，王辉，杜芳琪，宣润泉，李海锋，郝贤伟，曹得坡，李炳华，黄杰，戚奇杰，彭钰涵，黄超，李秋环，黄华，杨洋，方浩宇，刘金莉，
申请(专利权)人：浙江中烟工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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