CN109187844A - 一种用于卷烟抽吸过程滤嘴近烟丝端烟气速率的测定方法 - Google Patents
一种用于卷烟抽吸过程滤嘴近烟丝端烟气速率的测定方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种用于卷烟抽吸过程滤嘴近烟丝端烟气速率的测定方法,通过采用烟气实验机模拟卷烟抽吸过程,利用压强计测量不同抽吸频率f下卷烟滤嘴吸入端压强P以及滤嘴近烟丝端的压强P1,利用Origin软件线性拟合抽吸频率f与滤嘴吸入端压强P得到线性回归方程,通过线性方程求得对应滤嘴近烟丝端压强P1下的抽吸频率f1,最后去除卷烟滤嘴并利用流量计测得对应求得抽吸频率f1下烟气流量值,从而得到卷烟抽吸过程滤嘴近烟丝端烟气速率。该方法能够解决测量卷烟烟丝与滤嘴接装处烟气速率的难题,并且简单有效,重复性好,能够适用于多种卷烟产品在不同抽吸压强下烟气速率的测定。
Description
技术领域
本发明涉及卷烟烟气速率测定的技术领域,特别涉及一种用于卷烟抽吸过程滤嘴近烟丝端烟气速率的测定方法。
背景技术
近些年来,测量烟气流场速率的方法有:(1)测速管测定法,能够观察和了解气流的运动轨迹和射流射程等,可以得出气流的速度场方向图谱和测定各处气流的速度值。气流及燃烧器射流测量的测速管常有:皮托(Pitot)管、普兰特(Prandtl)管等;(2)热线(热膜)测速法,利用热平衡原理来测量流场的平均流速和方向,具有体积小,频率响应宽,灵敏度高,对流场干扰小的优点,其缺点是为接触式测量,探针会对被测流场流动产生一定波动;(3)粒子图像测速发,能够无接触测量速度适量,可同时测量一个面上的速度场,测量精度较高,不足之处是测量成本较高,烟气浓度不能太高,要求尽量均匀分布。
虽然上述方法都能实现烟气流场的测量,但是无法测量卷烟烟丝与滤嘴接装处烟气速率,并且上述测量方法成本较高,并不是最简单有效的方法。因此,迫切需要一种能够快速、有效地测量卷烟烟丝与滤嘴接装处烟气速率的测定方法。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足,提出一种用于卷烟抽吸过程滤嘴近烟丝端烟气速率的测定方法,解决测量卷烟烟丝与滤嘴接装处烟气速率的问题。
为了达到上述目的,本发明采用以下技术方案:
本发明一种用于卷烟抽吸过程滤嘴近烟丝端烟气速率的测定方法,包括以下步骤:
(1)通过采用烟气实验机模拟卷烟抽吸过程,利用压强计测量不同抽吸频率f下卷烟滤嘴吸入端压强P以及滤嘴近烟丝端的压强P1;
(2)利用软件线性拟合抽吸频率f与滤嘴吸入端压强P得到线性回归方程,通过线性方程求得对应滤嘴近烟丝端压强P1下的抽吸频率f1;
(3)去除卷烟滤嘴并利用流量计测得对应求得抽吸频率f1下烟气流量值,从而得到卷烟抽吸过程滤嘴近烟丝端烟气速率。
作为优选的技术方案,所述步骤(1)中,采用烟气实验机模拟卷烟抽吸过程时,设置的抽吸频率f为500Hz~6500Hz,每次频率间隔为500Hz。
作为优选的技术方案,所述步骤(1)中,烟气实验机模拟抽吸过程特定环境为:温度22℃士1℃,相对湿度为60%士5%,风速达到0.17-0.23m/s。
作为优选的技术方案,所述步骤(1)中,压强计量程为±10kpa,精确度:±0.3%。
作为优选的技术方案,所述步骤(2)中,采用的拟合软件为Origin8.5,将压强参数以及对应抽吸频率分别设定为X、Y轴,利用拟合函数Linear Fit得到线性回归方程。
作为优选的技术方案,所述步骤(3)中,利用手工剪刀去除卷烟滤嘴。
作为优选的技术方案,所述步骤(3)中,利用游标卡尺测得卷烟去除滤嘴后烟支直径。
作为优选的技术方案,流量计的量程为60~600mL/min,精度6.0%FS。
作为优选的技术方案,所述测量滤嘴两端压强是采用探针插入方式。
作为优选的技术方案,所述采用流量计测得滤嘴近烟丝端烟气流量为Q,利用游标卡尺测得卷烟去除滤嘴后烟支直径D,利用压汞仪测得烟丝孔隙率为ε,则烟支有效横截面积为可知滤嘴近烟丝端烟气速率
本发明与现有技术相比,具有如下优点和有益效果:
本发明采用的用于卷烟抽吸过程滤嘴近烟丝端烟气速率的测定方法,能够解决测量卷烟烟丝与滤嘴接装处烟气速率的难题,并且简单有效,重复性好,能够适用于多种卷烟产品在不同抽吸压强下烟气速率的测定。
附图说明
图1为测定卷烟抽吸过程滤嘴近烟丝端烟气速率流程图;
图2为测定卷烟抽吸过程滤嘴近烟丝端烟气流量实验示意图;
图3为烟气实验机抽吸频率与卷烟滤嘴吸入端压强线性拟合示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述,但本发明的实施方式不限于此。
实施例
实验材料:广东中烟工业有限公司提供的某品牌卷烟。
如图1所示,本实施例一种用于卷烟抽吸过程滤嘴近烟丝端烟气速率的测定方法,包括以下步骤:
(1)通过采用烟气实验机模拟卷烟抽吸过程,利用压强计探针插入滤嘴吸入端以及滤嘴近烟丝端,测量500Hz~6500Hz下卷烟滤嘴吸入端压强P以及滤嘴近烟丝端的压强P1。
(2)利用Origin8.5软件中拟合函数Linear Fit线性拟合抽吸频率f与滤嘴吸入端压强P得到线性回归方程y=-4709.88586*x。如图3所示,拟合系数R2=0.99939,说明抽吸频率和滤嘴吸入端压强大小近似成正比,通过线性方程求得对应滤嘴近烟丝端压强P1下的抽吸频率f1。
(3)去除卷烟滤嘴并利用流量计测得对应求得抽吸频率f1下烟气流量值,从而得到卷烟抽吸过程滤嘴近烟丝端烟气速率。如图2所示,为测定卷烟抽吸过程滤嘴近烟丝端烟气流量实验示意图,包括:电机控制箱1、抽吸套筒2、单向阀3、步进电机系统4、去除滤嘴烟支5、金属烟嘴6、流量计7、流量计支撑平台8、平台9,所述电机控制箱1、步进电机系统4和流量计支撑平台8设置在平台9上,抽吸套筒2的尾部通过固定杆连接在步进电机系统上2,头部连接传输管道,在传输管道上设置有单向阀3,从单向阀3出来的管道与流量计7连接,所述流量计7设置在流量计支撑平台8上,流量计的末端设置有去除滤嘴烟支5、金属烟嘴6。通过上述烟气流量的检测装置,实现对气体速率的测定。
其所述具体方法是:
所述去除滤嘴烟支直径由游标卡尺测得为D,利用压汞仪测得烟丝孔隙率为ε,则烟支有效横截面积为流量计测得烟抽吸过程滤嘴近烟丝端烟气流量为Q,则卷滤嘴近烟丝端烟气速率
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于卷烟抽吸过程滤嘴近烟丝端烟气速率的测定方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)通过采用烟气实验机模拟卷烟抽吸过程,利用压强计测量不同抽吸频率f下卷烟滤嘴吸入端压强P以及滤嘴近烟丝端的压强P1;
(2)利用软件线性拟合抽吸频率f与滤嘴吸入端压强P得到线性回归方程,通过线性方程求得对应滤嘴近烟丝端压强P1下的抽吸频率f1;
(3)去除卷烟滤嘴并利用流量计测得对应求得抽吸频率f1下烟气流量值,从而得到卷烟抽吸过程滤嘴近烟丝端烟气速率。
2.根据权利要求1所述用于卷烟抽吸过程滤嘴近烟丝端烟气速率的测定方法,其特征在于,所述步骤(1)中,采用烟气实验机模拟卷烟抽吸过程时,设置的抽吸频率f为500Hz~6500Hz,每次频率间隔为500Hz。
3.根据权利要求1所述用于卷烟抽吸过程滤嘴近烟丝端烟气速率的测定方法,其特征在于,所述步骤(1)中,烟气实验机模拟抽吸过程特定环境为:温度22℃士1℃,相对湿度为60%士5%,风速达到0.17-0.23m/s。
4.根据权利要求1所述用于卷烟抽吸过程滤嘴近烟丝端烟气速率的测定方法,其特征在于,所述步骤(1)中,压强计量程为±10kpa,精确度:±0.3%。
5.根据权利要求1所述用于卷烟抽吸过程滤嘴近烟丝端烟气速率的测定方法,其特征在于,所述步骤(2)中,采用的拟合软件为Origin8.5,将压强参数以及对应抽吸频率分别设定为X、Y轴,利用拟合函数Linear Fit得到线性回归方程。
6.根据权利要求1所述用于卷烟抽吸过程滤嘴近烟丝端烟气速率的测定方法,其特征在于,所述步骤(3)中,利用手工剪刀去除卷烟滤嘴。
7.根据权利要求1所述用于卷烟抽吸过程滤嘴近烟丝端烟气速率的测定方法,其特征在于,所述步骤(3)中,利用游标卡尺测得卷烟去除滤嘴后烟支直径。
8.根据权利要求1所述用于卷烟抽吸过程滤嘴近烟丝端烟气速率的测定方法,其特征在于,流量计的量程为60~600mL/min,精度6.0%FS。
9.根据权利要求1所述用于卷烟抽吸过程滤嘴近烟丝端烟气速率的测定方法,其特征在于,所述测量滤嘴两端压强是采用探针插入方式。
10.根据权利要求1所述用于卷烟抽吸过程滤嘴近烟丝端烟气速率的测定方法,其特征在于,所述采用流量计测得滤嘴近烟丝端烟气流量为Q,利用游标卡尺测得卷烟去除滤嘴后烟支直径D,利用压汞仪测得烟丝孔隙率为ε,则烟支有效横截面积为可知滤嘴近烟丝端烟气速率
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