CN105806512B - 一种接触式测定运动烟草温度的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种接触式测定运动烟草温度的装置，包括温度传感器、外壳和数据处理装置，数据处理装置设置于外壳中，由数据接收器、数据存储器、电源和开关电性连接组成；温度传感器与数据接收器电性连接并延伸至外壳的外部；数据存储器设置有数据输出口；外壳内部在数据处理装置周围填充有防震材料。本发明能够随烟草一起运动，实时测定烟草温度随时间和空间变化的曲线，有助于实现卷烟工艺管控由结果控制向过程控制的转变；采用接触式温度传感器，测量稳定、精度高，能够满足对目标长时间连续测量的需要；外壳具有防水和隔热功能，可满足在高温、高湿等环境下的工作需要；本发明结构简单，操作性强，方便实用、测量数据准确。

Description

一种接触式测定运动烟草温度的装置
技术领域
本发明属于烟草加工检测技术领域，具体涉及一种接触式测定运动烟草温度的装置。
背景技术
在卷烟加工过程中，烟草(烟叶、烟丝、梗丝等)需经历多次温湿度的剧烈变化，特别是在片烟复烤、松散回潮、叶丝干燥等关键工序，将产生一系列复杂的化学反应，进而影响卷烟内在质量，因此，烟草温度已成为卷烟工艺质量考核重要指标之一。
目前，国内烟草生产企业在制丝生产线的松散回潮、加料、增温增湿、叶丝干燥等工序的出口位置均设置有在线温度检测设备，用来对烟草物料的温度进行实时监控，以提升烟草在加工过程中质量的稳定性，而对各加工工序设备内部运动烟草的温度缺乏有效检测手段。但是，烟草在加工设备内部的温度变化恰恰是影响卷烟内在质量的关键。因此，开发一种能够测定烟草在加工过程中温度变化的测量装置，对于推动卷烟工艺管控由结果控制向过程控制转变，提升卷烟工艺技术水平具有十分重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种接触式测定运动烟草温度的装置，以更为准确地掌握烟草物料在加工过程中的温度变化情况。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现。
一种接触式测定运动烟草温度的装置，其特征在于：包括温度传感器1、外壳2和数据处理装置，所述的数据处理装置设置于外壳2中，由数据接收器5、数据存储器6、电源10和开关8电性连接组成；所述的温度传感器1 与数据接收器5电性连接并延伸至外壳2的外部；数据存储器6设置有数据输出口7；所述的外壳2内部在数据处理装置周围填充有防震材料3。
优选的，所述的外壳2表面设置有时间显示器4，时间显示器4与数据接收器5电性连接。
所述的外壳2表面设置有充电接口9，充电接口9与电源10电性连接。
所述的电源10为可更换结构，可使用镍镉电池、镍氢电池或锂离子电池。
所述的温度传感器1为接触式温度传感器。
所述的接触式温度传感器为热电偶传感器、热电阻传感器或半导体传感器。
所述的外壳2为多孔材料、热反射材料或真空材料。
所述的外壳2外形为椭球体，长短轴比≥2.0。
所述的数据接收器5的数据传输频次为0.2s/次～5s/次。
所述的防震材料3为泡沫、塑料、橡胶或硅胶。
所述的开关8的控制方式为手动式或自动式。
相对于现有技术，本发明具有以下优点：
1、本发明的测定装置能够随烟草一起运动，实时测定烟草温度随时间和空间变化的曲线，特别是能测定烟草在密闭设备加工过程中的温度分布，有助于实现卷烟工艺管控由结果控制向过程控制的转变，提升卷烟加工工艺技术水平；
2、采用接触式温度传感器测定运动中烟草的温度，测量稳定、精度高，能够满足对目标长时间连续测量的需要；
3、该装置的外壳具有防水和隔热功能，将测定装置中除温度传感器外的其它部件皆包裹起来，可满足在高温、高湿等环境下的工作需要；
4、本发明结构简单，操作性强，方便实用、测量数据准确。
附图说明
图1是本发明整体结构示意图；
图2是实施例1叶丝干燥工序加工过程中的烟丝温度变化曲线图；
图3是实施例2叶丝干燥工序加工过程中的烟丝温度变化曲线图；
图4是实施例3松散回潮工序加工过程中烟叶温度变化曲线图。
图5是实施例4加料工序加工过程中烟叶温度变化曲线图。
图中：1-温度传感器，2-外壳，3-防震材料，4-时间显示器，5-数据接收器，6-数据存储器，7-数据输出口，8-开关，9-充电接口，10-电源，11- 支撑架。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但附图和实施例并不是对本发明技术方案的限定，基于本发明教导所作的任何变换或改进，均属于本发明的保护范围。
实施例1
如图1所示，一种接触式测定运动烟草温度的装置，包括温度传感器1、外壳2和数据处理装置，温度传感器1为接触式温度传感器，具体为热电偶传感器；外壳2为多孔材料，外形为椭球体，长短轴比为2.0；数据处理装置通过支撑架11固定在外壳2中，数据处理装置由数据接收器5、数据存储器6、电源10和开关8电性连接组成；温度传感器1与数据接收器5电性连接并延伸至外壳2的外部；数据存储器6设置有数据输出口7；外壳2内部在数据处理装置周围填充有防震材料3，防震材料3为泡沫；外壳2表面设置有时间显示器4，时间显示器4与数据接收器5电性连接；电源10为可更换结构，使用镍镉电池；数据接收器5的数据传输频次为0.2s/次；开关8 的控制方式为手动式。
实验对象为三类卷烟品牌，制丝过程叶丝干燥工序使用KLD-2Z型滚筒式烘丝机，加工条件：烟丝物料流量6500kg/h，烘丝入口烟丝温度70.0℃，滚筒转速11rpm，滚筒I区筒壁温度163.0℃，滚筒II区筒壁温度137.0℃，热风温度120.0℃，烘丝出口烟丝温度56.0℃。使用本发明的测温装置来测定该烟丝在干燥工序中的温度变化，具体操作如下：
(1)启动装置：启动前校准温度传感器1和时间显示器4的准确性与灵敏性，在确保各部件能正常运行后，打开开关8；
(2)测定温度：在烘丝入口将测温装置放入，与烟丝一起运动并进入烘丝机，记录相应的测定位置与时间，然后在烘丝出口取出，关闭开关8；
(3)导出结果数据：用数据线将数据输出口7与计算机连接，将数据存储器6中存储的测量结果数据导入计算机中，依据步骤(2)中记录的测定位置与时间，截取有效数据，绘制相应的温度与时间和位置曲线，结果如图2所示。
从图2可以看出，随烟丝在烘丝滚筒中运动时间的增加，烟丝温度呈先逐渐升高后迅速降低的分布，当时间为141.6s时烟丝温度达到最高为83.6 ℃。烘丝入口烟丝温度为71.2℃，烘丝出口烟丝温度为56.0℃。
实施例2
重复实施例1，有以下不同：电源10为可反复充电的锂离子电池，在外壳2表面设置充电接口9，充电接口9与电源10电性连接。温度传感器1 为热电阻传感器。外壳2为热反射材料，外壳2长短轴比为3.0，数据接收器5的数据传输频次为3s/次，开关8的控制方式为自动式，防震材料3的材料为塑料；
实验对象为一类卷烟品牌，加工条件：烟丝物料流量6000kg/h，烘丝入口烟丝温度63.0℃，滚筒转速11rpm，滚筒I区和II区筒壁温度140.0℃，热风温度115.0℃，烘丝出口烟丝温度48.0℃，测出的温度变化曲线如图3 所示。
从图3可以看出，随烟丝在烘丝滚筒中运动时间的增加，烟丝温度同样呈先逐渐升高后迅速降低的分布，当时间为167.2s时烟丝温度达到最高为 75.0℃。烘丝入口烟丝温度为64.3℃，烘丝出口烟丝温度为48.5℃。
实施例3
重复实施例1，有以下不同：电源10为可反复充电的镍氢电池，在外壳 2表面设置充电接口9，充电接口9与电源10电性连接。温度传感器1为半导体传感器，外壳2为真空材料，外壳2长短轴比为2.5，数据接收器5的数据传输频次为5s/次，开关8的控制方式为自动式，防震材料3的材料为硅胶；
实验对象为三类卷烟品牌，制丝过程松散回潮工序DCRB-HD-X/2.15/8.2 型滚筒式松散回潮机，加工条件：烟叶物料流量6000kg/h，滚筒转速9r/min，热风温度62.0℃，松散回潮出口烟叶温度57.0℃，测出的温度变化曲线如图 4所示。
从图4可以看出，烟叶在松散回潮机中运动随时间增加，烟叶温度在松散回潮入口出先迅速增加后迅速降低，然后逐渐升高，最后在接近出口位置后下降，当时间为142.4s时温度达到最高63.2℃，松散回潮出口烟叶温度为 57.6℃。烟叶温度在松散回潮入口先迅速增加后迅速降低是由于松散回潮入口处有蒸汽喷入造成的。
实施例4
重复实施例1，有以下不同：防震材料3的材料为橡胶；实验对象为三类品牌卷烟品牌，制丝过程叶片加料工序KAS型滚筒式加料机，加工条件：烟叶物料流量6800kg/h，滚筒转速10r/min，叶片加料出口烟叶温度47.0 ℃，测出的温度变化曲线如图5所示。
从图5可以看出，烟叶在滚筒式加料机中运动随时间增加，烟叶温度先迅速升高后缓慢增加，然后迅速降低，当时间为72.4s时烟叶温度达到最高 57.9℃，松散回潮出口烟叶温度为47.3℃。
从实施例1～实施例4 可以看出，本发明的温度测量装置可有效测定烘丝机内部运动烟草的温度随时间变化的温度曲线，且各关键工序入口和出口烟草温度与测定结果基本相一致，说明温度测定装置测定结果真实可信。

Claims (10)

1.一种接触式测定运动烟草温度的装置，其特征在于：包括温度传感器(1)、外壳(2)和数据处理装置，所述的数据处理装置设置于外壳(2)中，由数据接收器(5)、数据存储器(6)、电源(10)和开关(8)电性连接组成；所述的温度传感器(1)与数据接收器(5)电性连接并延伸至外壳(2)的外部；数据存储器(6)设置有数据输出口(7)；所述的外壳(2)内部在数据处理装置周围填充有防震材料(3)。
2.根据权利要求1所述的接触式测定运动烟草温度的装置，其特征在于：所述的外壳(2)表面设置有时间显示器(4)，时间显示器(4)与数据接收器(5)电性连接。
3.根据权利要求1所述的接触式测定运动烟草温度的装置，其特征在于：所述的外壳(2)表面设置有充电接口(9)，充电接口(9)与电源(10)电性连接。
4.根据权利要求1所述的接触式测定运动烟草温度的装置，其特征在于：所述的电源(10)为可更换结构。
5.根据权利要求1所述的接触式测定运动烟草温度的装置，其特征在于：所述的温度传感器(1)为接触式温度传感器。
6.根据权利要求5所述的接触式测定运动烟草温度的装置，其特征在于：所述的接触式温度传感器为热电偶传感器、热电阻传感器或半导体传感器。
7.根据权利要求1所述的接触式测定运动烟草温度的装置，其特征在于：所述的外壳(2)为多孔材料、热反射材料或真空材料。
8.根据权利要求1所述的接触式测定运动烟草温度的装置，其特征在于：所述的外壳(2)外形为椭球体，长短轴比≥2.0。
9.根据权利要求1所述的接触式测定运动烟草温度的装置，其特征在于：所述的数据接收器(5)的数据传输频次为0.2s/次～5s/次。
10.根据权利要求1所述的接触式测定运动烟草温度的装置，其特征在于：所述的防震材料(3)为泡沫、塑料、橡胶或硅胶。
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