CN102901792A

CN102901792A - 一种检测卷烟抽吸比率的方法

Info

Publication number: CN102901792A
Application number: CN2012104475532A
Authority: CN
Inventors: 王志国; 刘巍; 杜文; 练文柳; 胡念念
Original assignee: China Tobacco Hunan Industrial Co Ltd
Current assignee: China Tobacco Hunan Industrial Co Ltd
Priority date: 2012-11-09
Filing date: 2012-11-09
Publication date: 2013-01-30
Anticipated expiration: 2032-11-09
Also published as: CN102901792B

Abstract

人或吸烟机抽吸卷烟通常包括两个交替进行的过程：抽吸过程和静燃过程，其中抽吸过程产生所谓主流烟气，抽吸所消耗的烟丝占整支卷烟燃烧段烟丝的比例定义为抽吸比率。本发明公开了一种检测卷烟抽吸比率的方法，该方法利用吸烟机在不同抽吸间隔时间下抽吸同一卷烟样品，利用吸烟机提供的抽吸口数和燃吸时间数据建立抽吸口数增加量和静燃时间减少量之间的回归模型，利用模型和卷烟静燃时间及某一抽吸间隔时间下的抽吸口数计算得到抽吸比率。该方法仅利用吸烟机抽吸卷烟获得相关数据即可计算出抽吸比率数值，不需要任何额外设备和手段，仅改变抽吸间隔时间抽吸卷烟即可完成测试，方法简便易行。

Description

一种检测卷烟抽吸比率的方法

技术领域

本发明涉及一种检测卷烟抽吸比率的方法，通过计算卷烟抽吸与静燃的关系得到抽吸消耗烟丝占整支卷烟燃烧烟丝的比例。

背景技术

人或吸烟机抽吸卷烟通常包括两个交替进行的过程：抽吸过程和静燃过程，其中抽吸过程产生所谓主流烟气，抽吸所消耗的烟丝占整支卷烟燃烧段烟丝的比例定义为抽吸比率。抽吸比率的测定具有实际意义，例如测定烟丝中的重金属向烟气的转移率，如果采用烟气重金属含量与燃烧段烟丝重金属含量的比值来计算，则得到的转移率比实际转移率会明显偏低，因为在目前的标准抽吸模式下，卷烟燃烧过程中抽吸所消耗的烟丝比例，即产生主流烟气的烟丝比例较低，大部分烟丝其实都是在静燃过程中消耗掉的，因此以燃烧段烟丝的重金属含量代替抽吸消耗烟丝的重金属含量来计算重金属由烟丝向烟气的转移率得到的结果将会大大低于实际的转移率，这将会影响到国家对烟草制品重金属含量的限量要求的制定。

目前有一种方法可用于抽吸比率的检测，即采用摄像技术测定卷烟抽吸比率，即在吸烟机上安装摄像头或照相机记录整个吸烟过程，利用图像处理技术确定卷烟抽吸过程中抽吸消耗烟支长度和静燃消耗烟支长度，再计算出抽吸消耗烟丝占整支卷烟燃烧段烟丝的比例，即得抽吸比率。这种方法需要硬件技术和软件技术的支撑，硬件是指在吸烟机合适的位置安装具有一定分辨率的摄像头或照相机，软件技术则涉及燃烧线识别及燃烧线位置确定等。注意到直线式吸烟机上安装的摄像头，由于拍摄角度的差异，各通道标尺可能略有不同。另外，该方法还需要进行设备维护，因为摄像头可能会被烟气沾污。这种方法涉及软硬件设备和技术的投入及使用过程中的设备维护等，给技术人员带来诸多不便，且燃烧线形状不整齐和推进速度不均匀等问题也会给测量带来干扰。因此，有必要设计一种更为方便的方法测定卷烟抽吸比率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种检测卷烟抽吸比率的方法，该检测卷烟抽吸比率的方法易于实施，测量结果准确可靠。

发明的技术解决方案如下：

一种检测卷烟抽吸比率的方法，包括以下步骤：

步骤1：获取卷烟抽吸数值；

采用具有多个燃吸通道的直线式吸烟机，设定吸烟机抽吸持续时间2s，抽吸容量35ml，采用钟形曲线抽吸卷烟；首先将抽吸间隔时间设定为999s抽吸卷烟，记录各通道燃吸时间，取均值记为卷烟静燃时间T_J；

然后检测在I个不同抽吸间隔时间下的燃吸时间t_i和抽吸口数p_i，i＝1,2,...,I，t_i和p_i均为多个燃吸通道测量所得的均值；

步骤2：回归分析；

定义：P_i＝p_i-1，T_i=T_J-t_i+2×P_i，i＝1,2,...,I；P_i为在i抽吸间隔时间下相对于静燃的抽吸口数增加量，T_i为在i抽吸间隔时间下的静燃时间减少量；利用T_i对P_i进行线性回归，获得回归方程T＝k×P+b，k和b分别为斜率和截距；

步骤3：计算卷烟抽吸比率；

标准抽吸模式下的抽吸比率R的计算公式为：

R=(k×p₆₀+b)/(T_J-2+k)

其中p₆₀为标准抽吸模式下即抽吸间隔时间为60s时的抽吸口数，(T_J-2+k)为总静燃时间；

计算其它抽吸间隔下的抽吸比率R_i，R_i=(k×p_i+b)/(T_J-2+k)。

测量同一样品在不同抽吸时间间隔下的燃吸时间t_i和抽吸口数p_i，所述的燃吸时间t_i和抽吸口数p_i均为对多通道检测值的平均值。

本发明的思路在于，计算不同抽吸间隔时间下的静燃时间减少量T_i和抽吸口数增加量P_i，并对二者进行回归分析获得回归方程，确定静燃与抽吸对卷烟消耗的关系。

将某一抽吸间隔时间下的抽吸口数代入回归方程，获得与该抽吸口数相当的等效静燃时间，计算等效静燃时间与总静燃时间的比值得到抽吸比率。

有益效果：

本发明的检测卷烟抽吸比率的方法，利用吸烟机在不同抽吸间隔时间下抽吸同一卷烟样品，利用吸烟机提供的抽吸口数和燃吸时间数据建立抽吸口数增加量和静燃时间减少量之间的回归模型，利用模型和卷烟静燃时间及某一抽吸间隔时间下的抽吸口数计算得到抽吸比率。该方法仅利用吸烟机抽吸卷烟获得相关数据即可计算出抽吸比率数值，不需要任何额外设备和手段，仅改变抽吸间隔时间抽吸卷烟即可完成测试，方法简便易行。

附图说明

图1为实施例1对应的万宝路抽吸比率实验（不封闭过滤嘴通风口）的线性回归示意图；

图2为实施例2对应的万宝路抽吸比率实验（封闭过滤嘴通风口）的线性回归示意图；

横坐标单位：口数；纵坐标单位：秒。

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明，实施例旨在说明本发明而不是对本发明的进一步限定。

测量卷烟抽吸比率需要利用吸烟机多次抽吸相同卷烟，这里采用直线式吸烟机，具有20个抽吸通道，即可同时抽吸20支卷烟，烟蒂长度标记即画线位置按GB/T 19609-2004的规定操作或用户自定义。

首先测定卷烟的静燃时间T_J，卷烟静燃时间定义为利用吸烟机吸燃卷烟后不再抽吸卷烟，使卷烟一直燃烧至画线位置所用时间，测定方法为将吸烟机抽吸间隔参数设为最大值999s，一般即可保证点烟后烟支燃烧至画线位置不再抽吸，即静燃至画线位置，记录各通道静燃时间，取均值作为该样品的静燃时间T_J。

标准抽吸模式为：抽吸持续时间2s，抽吸间隔时间60s，抽吸容量35ml，采用钟形曲线进行抽吸。保持其他参数不变，改变抽吸间隔时间，在不同的抽吸间隔时间下抽吸卷烟，记录各通道燃吸时间和抽吸口数，燃吸时间即从卷烟点燃抽吸至画线位置所用总时间，燃吸时间和抽吸口数均为吸烟机自动记录数据，取各通道均值作为该抽吸间隔时间下的燃吸时间t_i(i=1,2,...,I)和抽吸口数p_i(i=1,2,...,I)，I为抽吸间隔时间个数。

定义：P_i＝p_i-1(i=1,2,...,I)；T_i＝T_J-t_i+2×P_i(i=1,2,...,I)；利用T_i对P_i进行线性回归分析，得到

T=k×P+b

其中k和b分别为斜率和截距，其中斜率k代表每增加1口抽吸所减少的静燃时间，即为卷烟抽吸与静燃之间的关系。则标准抽吸模式下的抽吸比率R可用下式计算得到

R=(k×p₆₀+b)/(T_J-2+k)

其中，p₆₀为抽吸间隔60s时的抽吸口数；式中分子(k×p₆₀+b)可视为与p₆₀对应的等效静燃时间；分母(T_J-2+k)为卷烟总静燃时间，减2是扣除点烟抽吸的持续时间2s，加k是将点烟这1口抽吸换算为等效静燃时间。可见，如果想计算其他抽吸间隔时间下的抽吸比率，仅将p₆₀用其他抽吸间隔时间下的抽吸口数替代即可。

实施例1：

实验样品为红色硬盒包装万宝路，不封闭过滤嘴通风口。

首先测定实验样品的静燃时间为T_J=521.2s；然后在抽吸间隔时间为10s，20s，30s，40s，50s，60s，70s，80s，90s和100s时抽吸卷烟，计算各通道燃吸时间和抽吸口数均值得到燃吸时间t_i和抽吸口数p_i，计算P_i＝p_i-1(i=1,2,...,10)和T_i＝T_J-t_i+2×P_i(i=1,2,...,10)，如表1所示。

表1万宝路抽吸比率实验数据（不封闭过滤嘴通风口，静燃时间T_J=521.2s）

利用T_i对P_i进行线性回归分析，得到T＝16.17×P+2.175，R²=0.9958，见图1。R²为线性回归决定系数，R²越接近1表示变量间的相关性越高。

最后计算标准抽吸模式下的抽吸比率R=(k×p₆₀+b)/(T_J-2+k)=(16.17×7.23+2.175)/(521.2-2+16.17)=22.24%，其中p₆₀=7.23。

实施例2：

实验样品为红色硬盒包装万宝路，封闭过滤嘴通风口。

首先测定实验样品的静燃时间为T_J=505.4s；然后在抽吸间隔时间为10s，20s，30s，40s，50s，60，70s，80s，90s和100s时抽吸卷烟，计算各通道燃吸时间和抽吸口数均值得到燃吸时间t_i和抽吸口数p_i，计算P_i＝p_i-1(i=1,2,...,10)和T_i=T_J-t_i+2×P_i(i=1,2,...,10)，如表2所示。

表2万宝路抽吸比率实验数据（封闭过滤嘴通风口，静燃时间T_J=505.4s）

利用T_i对P_i进行线性回归分析，得到T＝22.12×P+16.09，R²=0.9781，见图2。

最后计算标准抽吸模式下的抽吸比率R=(k×p₆₀+b)/(T_J-2+k)=(22.12×7.01+16.09)/(505.4-2+22.12)=32.57%，其中p₆₀=7.01。

Claims

1.一种检测卷烟抽吸比率的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：获取卷烟抽吸数值；

步骤2：回归分析；

定义：P_i＝p_i-1，T_i＝T_J-t_i+2×P_i，i＝1,2,...,I；P_i为在i抽吸间隔时间下相对于静燃的抽吸口数增加量，T_i为在i抽吸间隔时间下的静燃时间减少量；利用T_i对P_i进行线性回归，获得回归方程T＝k×P+b，k和b分别为斜率和截距；

步骤3：计算卷烟抽吸比率；

标准抽吸模式下的抽吸比率R的计算公式为：

R=(k×p₆₀+b)/(T_J-2+k)

计算其他抽吸间隔下的抽吸比率R_i，R_i=(k×p_i+b)/(T_J-2+k)。

2.根据权利要求1所述的检测卷烟抽吸比率的方法，其特征在于，测量同一样品在不同抽吸时间间隔下的燃吸时间t_i和抽吸口数p_i，所述的燃吸时间t_i和抽吸口数p_i均为多通道检测值的平均值。