CN111207701B - 一种检测恒温恒湿箱中卷烟摆放最佳位置的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种检测恒温恒湿箱中卷烟摆放最佳位置的方法，属于卷烟平衡技术领域。该方法包括：在恒温恒湿箱内部卡槽处由上到下按距离平均放置三个托盘；上层在其前左部、后右部设置2个测量点；中层在几何中心处设置1个测量点；下层在其前右部、后左部设置2个测量点；恒温恒湿箱达到预设温湿度条件后2小时，进行测量，连续测量10‑15h；每个测量点取其中最大的风速的方向为该位置最终的实际测量的方向；之后计算各个测量点的气流速度均匀度和气流速度波动度；之后根据各个测量点的气流速度均匀度和气流速度波动度选取卷烟平衡时所摆放最佳位置。本发明方法简单可靠，通过本发明方法能够快速、有效的找到卷烟摆放最佳位置，易于推广应用。
Description
技术领域
本发明属于卷烟平衡技术领域，具体涉及一种检测恒温恒湿箱中卷烟摆放最佳位置的方法。
背景技术
卷烟在进行各种指标的检测前，通常需要先将卷烟烟支置于“温度22℃，相对湿度60％”的条件下平衡48小时，之后再进行检测。在实际工作中，卷烟样品的平衡基本上都在恒温恒湿箱中进行。
恒温恒湿箱由调温和增湿两部分组成。通过风扇或风机实现箱体内气体循环；恒温恒湿箱温度调节是通过箱体内置温度传感器，采集数据，经温度控制器调节，接通空气加热单元来实现增加温度或者调节制冷电磁阀来降低箱体内温度，以达到控制所需要的温度。恒温恒湿箱湿度调节是通过体内置湿度传感器，采集数据，经湿度控制器调节，接通水槽加热元件，通过蒸发水槽内的水来实现增加箱体内的湿度或者调节制冷电磁阀来实现去湿作用，以达到控制所需要的湿度。
然而，发明人在试验中发现，恒温恒湿箱中不同位置平衡的样品在某些精细检测中，结果差异较大，而如何寻找恒温恒湿箱中卷烟摆放最佳位置是本领域亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种检测恒温恒湿箱中卷烟摆放最佳位置的方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种检测恒温恒湿箱中卷烟摆放最佳位置的方法，包括如下步骤：
步骤(1)，在恒温恒湿箱内部卡槽处由上到下按距离平均放置三个托盘，分别记为上、中、下层；中层为通过恒温恒湿箱内部几何中心的平行于地面的测量工作面，上层和下层分别放置在中层与箱体顶端和底端的中间距离位置；
步骤(2)，上层放置2个测量点，分别位于前左部、后右部；
后右部风速测量仪的测量探头位置与后箱璧之间的距离为恒温恒湿箱内胆深度的12％-18％，与右箱璧之间的距离为恒温恒湿箱内胆宽度的8％-15％；测量前侧和右侧方向的风速；
前左部风速测量仪的测量探头位置与前箱璧之间的距离为恒温恒湿箱内胆深度的12％-18％，与左箱璧之间的距离为恒温恒湿箱内胆宽度的8％-15％；测量后侧和左侧方向的风速；
中层放置1个测量点，位于几何中心处；测量前侧和左侧方向的风速；
下层放置2个测量点，分别位于前右部、后左部；
后左部风速测量仪的测量探头位置与后箱璧之间的距离为恒温恒湿箱内胆深度的12％-18％，与左箱璧之间的距离为恒温恒湿箱内胆宽度的8％-15％；测量前侧和左侧方向的风速；
前右部风速测量仪的测量探头位置与前箱璧之间的距离为恒温恒湿箱内胆深度的12％-18％，与右箱璧之间的距离为恒温恒湿箱内胆宽度的8％-15％；测量后侧和右侧方向的风速；
步骤(3)，恒温恒湿箱达到预设温、湿度条件后2小时，进行测量，连续测量10-15h；每个测量点取其中最大的风速的方向为该位置最终的实际测量的方向；之后计算各个测量点的气流速度均匀度和气流速度波动度；同时对同型号的M个恒温恒湿箱进行试验，M≥3；
气流速度均匀度计算公式如下：
式中：ΔVu——气流速度均匀度，mm/s；
n——测量次数；
Vimax——M个恒温恒湿箱试验中，测量点在第i次测得的最高气流速度，mm/s；
Vimin——M个恒温恒湿箱试验中，测量点在第i次测得的最低气流速度，mm/s；
气流速度波动度计算公式如下：
ΔVf＝±(Vomax-Vomin)/2
式中：ΔVf——气流速度波动度，mm/s；
Vomax——M个恒温恒湿箱试验中，该测量点n次测量中的最高气流速度，mm/s；
Vomin——M个恒温恒湿箱试验中，该测量点n次测量中的最低气流速度，mm/s；
步骤(4)，若某测量点，气流速度均匀度为5个测量点中气流速度均匀度中最小值，且气流速度波动度为5个测量点中气流速度波动度中最小值，则该测量点为最优测量点；反之，则按照下述方法进行赋值：
将5个测量点的气流速度均匀度从小到大排列，分别赋分值1、2、3、4、5分；
将5个测量点的中气流速度波动度的绝对值从小到大排列，分别赋分值1、2、3、4、5分；
然后将个测量点的气流速度均匀度的分值和气流速度波动度的分值加和，结果最小值的测量点为最优测量点；
则卷烟平衡时所摆放最佳位置为以该测量点为中心点进行摆放。如果存在不少于两个测量点的结果值均为最小，则可均为最优测量点；摆放时，可以以任意一个最优测量点位中心点进行摆放。
进一步，优选的是，步骤(3)中，测量频率为2s/次。
进一步，优选的是，步骤(3)中，测量时间为12h。
进一步，优选的是，步骤(3)中，所述的恒温恒湿箱达到预设温、湿度条件为温度22℃，相对湿度60％。
进一步，优选的是，所述的恒温恒湿箱型号为KBF240双门、KBF240单门、KBF720双门。
本发明以恒温恒湿箱的箱门为“前”，以恒温恒湿箱的后壁为“后”来定义中方位名词。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
1、本发明方法简单可靠，通过本发明方法能够快速、有效的找到卷烟摆放最佳位置；
2、发明人在试验中发现，恒温恒湿箱中不同位置平衡的样品在某些精细检测中，结果差异较大，而通过本发明所选择的最佳位置进行平衡，测得的焦油、烟碱、CO含量波动不大，不超过2％；
3、本发明有利于恒温恒湿箱的设计与支撑，使得所研发出的产品更稳定；
4、本发明方法对于易挥发产品效果显著，最佳位置的选择可放置样品的大量流失，同时可避免后续检测存在的较大差异。
附图说明
图1为上层托盘测量点位俯视图；
图2为中层托盘测量点位俯视图；
图3为下层托盘测量点位俯视图；
图4为KBF720双开门恒温恒湿箱1h内气体流速质控图；
图5为KBF720双开门恒温恒湿箱3h内气体流速质控图；
图6为KBF720双开门恒温恒湿箱6h内气体流速质控图；
图7为KBF720双开门恒温恒湿箱10h内气体流速质控图；
图8为KBF720双开门恒温恒湿箱15h内气体流速质控图；
图9为KBF720双开门恒温恒湿箱24h内气体流速质控图；图5～图10中，横坐标为测量次数；纵坐标为气流速度；
图10为6个时间区段内1号位置的风速波动情况参数比较；其中，每组从左到右分别为测量1、3、6、10、15、24h；
图11为KBF240双开门恒温恒湿箱纵向剖面图；
图12为KBF240双开门恒温恒湿箱上层俯视图；
图13为KBF240双开门中层俯视图；
图14为KBF240双开门下层俯视图；
图15为KBF240双开门中层气流方向俯视图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。
本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用材料或设备未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。
实施例1
一种检测恒温恒湿箱中卷烟摆放最佳位置的方法，包括如下步骤：
步骤(1)，在恒温恒湿箱内部卡槽处由上到下按距离平均放置三个托盘，分别记为上、中、下层；中层为通过恒温恒湿箱内部几何中心的平行于地面的测量工作面，上层和下层分别放置在中层与箱体顶端和底端的中间距离位置；
步骤(2)，上层放置2个测量点，分别位于前左部、后右部；
后右部风速测量仪的测量探头位置与后箱璧之间的距离为恒温恒湿箱内胆深度的12％，与右箱璧之间的距离为恒温恒湿箱内胆宽度的8％；测量前侧和右侧方向的风速；
前左部风速测量仪的测量探头位置与前箱璧之间的距离为恒温恒湿箱内胆深度的12％，与左箱璧之间的距离为恒温恒湿箱内胆宽度的8％；测量后侧和左侧方向的风速；
中层放置1个测量点，位于几何中心处；测量前侧和左侧方向的风速；
下层放置2个测量点，分别位于前右部、后左部；
后左部风速测量仪的测量探头位置与后箱璧之间的距离为恒温恒湿箱内胆深度的12％，与左箱璧之间的距离为恒温恒湿箱内胆宽度的8％；测量前侧和左侧方向的风速；
前右部风速测量仪的测量探头位置与前箱璧之间的距离为恒温恒湿箱内胆深度的12％，与右箱璧之间的距离为恒温恒湿箱内胆宽度的8％；测量后侧和右侧方向的风速；
步骤(3)，恒温恒湿箱达到预设温、湿度条件后2小时，进行测量，连续测量10h；每个测量点取其中最大的风速的方向为该位置最终的实际测量的方向；之后计算各个测量点的气流速度均匀度和气流速度波动度；同时对同型号的M个恒温恒湿箱进行试验，M＝3；
气流速度均匀度计算公式如下：
式中：ΔVu——气流速度均匀度，mm/s；
n——测量次数；
Vimax——M个恒温恒湿箱试验中，测量点在第i次测得的最高气流速度，mm/s；
Vimin——M个恒温恒湿箱试验中，测量点在第i次测得的最低气流速度，mm/s；
气流速度波动度计算公式如下：
ΔVf＝±(Vomax-Vomin)/2
式中：ΔVf——气流速度波动度，mm/s；
Vomax——M个恒温恒湿箱试验中，该测量点n次测量中的最高气流速度，mm/s；
Vomin——M个恒温恒湿箱试验中，该测量点n次测量中的最低气流速度，mm/s；
步骤(4)，若某测量点，气流速度均匀度为5个测量点中气流速度均匀度中最小值，且气流速度波动度为5个测量点中气流速度波动度中最小值，则该测量点为最优测量点；反之，则按照下述方法进行赋值：
将5个测量点的气流速度均匀度从小到大排列，分别赋分值1、2、3、4、5分；
将5个测量点的中气流速度波动度的绝对值从小到大排列，分别赋分值1、2、3、4、5分；
然后将个测量点的气流速度均匀度的分值和气流速度波动度的分值加和，结果最小值的测量点为最优测量点；
则卷烟平衡时所摆放最佳位置为以该测量点为中心点进行摆放。
实施例2
一种检测恒温恒湿箱中卷烟摆放最佳位置的方法，包括如下步骤：
步骤(1)，在恒温恒湿箱内部卡槽处由上到下按距离平均放置三个托盘，分别记为上、中、下层；中层为通过恒温恒湿箱内部几何中心的平行于地面的测量工作面，上层和下层分别放置在中层与箱体顶端和底端的中间距离位置；
步骤(2)，上层放置2个测量点，分别位于前左部、后右部；
后右部风速测量仪的测量探头位置与后箱璧之间的距离为恒温恒湿箱内胆深度的18％，与右箱璧之间的距离为恒温恒湿箱内胆宽度的15％；测量前侧和右侧方向的风速；
前左部风速测量仪的测量探头位置与前箱璧之间的距离为恒温恒湿箱内胆深度的18％，与左箱璧之间的距离为恒温恒湿箱内胆宽度的15％；测量后侧和左侧方向的风速；
中层放置1个测量点，位于几何中心处；测量前侧和左侧方向的风速；
下层放置2个测量点，分别位于前右部、后左部；
后左部风速测量仪的测量探头位置与后箱璧之间的距离为恒温恒湿箱内胆深度的18％，与左箱璧之间的距离为恒温恒湿箱内胆宽度的15％；测量前侧和左侧方向的风速；
前右部风速测量仪的测量探头位置与前箱璧之间的距离为恒温恒湿箱内胆深度的18％，与右箱璧之间的距离为恒温恒湿箱内胆宽度的15％；测量后侧和右侧方向的风速；
步骤(3)，恒温恒湿箱达到预设温、湿度条件后2小时，进行测量，连续测量15h；每个测量点取其中最大的风速的方向为该位置最终的实际测量的方向；之后计算各个测量点的气流速度均匀度和气流速度波动度；同时对同型号的M个恒温恒湿箱进行试验，M＝4；
气流速度均匀度计算公式如下：
式中：ΔVu——气流速度均匀度，mm/s；
n——测量次数；
Vimax——M个恒温恒湿箱试验中，测量点在第i次测得的最高气流速度，mm/s；
Vimin——M个恒温恒湿箱试验中，测量点在第i次测得的最低气流速度，mm/s；
气流速度波动度计算公式如下：
ΔVf＝±(Vomax-Vomin)/2
式中：ΔVf——气流速度波动度，mm/s；
Vomax——M个恒温恒湿箱试验中，该测量点n次测量中的最高气流速度，mm/s；
Vomin——M个恒温恒湿箱试验中，该测量点n次测量中的最低气流速度，mm/s；
步骤(4)，若某测量点，气流速度均匀度为5个测量点中气流速度均匀度中最小值，且气流速度波动度为5个测量点中气流速度波动度中最小值，则该测量点为最优测量点；反之，则按照下述方法进行赋值：
将5个测量点的气流速度均匀度从小到大排列，分别赋分值1、2、3、4、5分；
将5个测量点的中气流速度波动度的绝对值从小到大排列，分别赋分值1、2、3、4、5分；
然后将个测量点的气流速度均匀度的分值和气流速度波动度的分值加和，结果最小值的测量点为最优测量点；
则卷烟平衡时所摆放最佳位置为以该测量点为中心点进行摆放。
步骤(3)中，测量频率为2s/次。测量时间为12h。所述的恒温恒湿箱达到预设温、湿度条件为温度22℃，相对湿度60％。
所述的恒温恒湿箱型号为KBF240双门、KBF240单门、KBF720双门。
实施例3
一种检测恒温恒湿箱中卷烟摆放最佳位置的方法，包括如下步骤：
步骤(1)，在恒温恒湿箱内部卡槽处由上到下按距离平均放置三个托盘，分别记为上、中、下层；中层为通过恒温恒湿箱内部几何中心的平行于地面的测量工作面，上层和下层分别放置在中层与箱体顶端和底端的中间距离位置；
步骤(2)，上层放置2个测量点，分别位于前左部、后右部；
后右部风速测量仪的测量探头位置与后箱璧之间的距离为恒温恒湿箱内胆深度的14％，与右箱璧之间的距离为恒温恒湿箱内胆宽度的10％；测量前侧和右侧方向的风速；
前左部风速测量仪的测量探头位置与前箱璧之间的距离为恒温恒湿箱内胆深度的14％，与左箱璧之间的距离为恒温恒湿箱内胆宽度的10％；测量后侧和左侧方向的风速；
中层放置1个测量点，位于几何中心处；测量前侧和左侧方向的风速；
下层放置2个测量点，分别位于前右部、后左部；
后左部风速测量仪的测量探头位置与后箱璧之间的距离为恒温恒湿箱内胆深度的14％，与左箱璧之间的距离为恒温恒湿箱内胆宽度的10％；测量前侧和左侧方向的风速；
前右部风速测量仪的测量探头位置与前箱璧之间的距离为恒温恒湿箱内胆深度的14％，与右箱璧之间的距离为恒温恒湿箱内胆宽度的10％；测量后侧和右侧方向的风速；
步骤(3)，恒温恒湿箱达到预设温、湿度条件后2小时，进行测量，连续测量10-15h；每个测量点取其中最大的风速的方向为该位置最终的实际测量的方向；之后计算各个测量点的气流速度均匀度和气流速度波动度；同时对同型号的M个恒温恒湿箱进行试验，M＝8；
气流速度均匀度计算公式如下：
式中：ΔVu——气流速度均匀度，mm/s；
n——测量次数；
Vimax——M个恒温恒湿箱试验中，测量点在第i次测得的最高气流速度，mm/s；
Vimin——M个恒温恒湿箱试验中，测量点在第i次测得的最低气流速度，mm/s；
气流速度波动度计算公式如下：
ΔVf＝±(Vomax-Vomin)/2
式中：ΔVf——气流速度波动度，mm/s；
Vomax——M个恒温恒湿箱试验中，该测量点n次测量中的最高气流速度，mm/s；
Vomin——M个恒温恒湿箱试验中，该测量点n次测量中的最低气流速度，mm/s；
步骤(4)，若某测量点，气流速度均匀度为5个测量点中气流速度均匀度中最小值，且气流速度波动度为5个测量点中气流速度波动度中最小值，则该测量点为最优测量点；反之，则按照下述方法进行赋值：
将5个测量点的气流速度均匀度从小到大排列，分别赋分值1、2、3、4、5分；
将5个测量点的中气流速度波动度的绝对值从小到大排列，分别赋分值1、2、3、4、5分；
然后将个测量点的气流速度均匀度的分值和气流速度波动度的分值加和，结果最小值的测量点为最优测量点；
则卷烟平衡时所摆放最佳位置为以该测量点为中心点进行摆放。
步骤(3)中，测量频率为2s/次。测量时间为12h。所述的恒温恒湿箱达到预设温、湿度条件为温度22℃，相对湿度60％。
所述的恒温恒湿箱型号为KBF240双门、KBF240单门、KBF720双门。
应用实例
一、实验用仪器和设备
1.1实验用恒温恒湿箱的尺寸及照片
实验用主要采用三台恒温恒湿箱：
(1)KBF240，双门，2008年9月生产，内胆：深50cm、宽80cm、高60cm(德国Binder公司)；
(2)KBF240，单门，2012年9月生产，内胆：深48.5cm、宽65cm、高78.5cm(德国Binder公司)；
(3)KBF720，双门，2008年10月生产，内胆：深60cm、宽100cm、高116.8cm(德国Binder公司)。
所有平衡箱的气流方向都是侧面进风，后面排风。
1.2其他设备
Testo 405i无线热线式风速测量仪5套(德国Testo公司)，带有蓝牙无线连接功能，配有外部电源供给装置；
二、实验方法
2.1测量点的数量
测量点为5个，如图1-图3所示。
2.2测量点的位置
在恒温恒湿箱内部卡槽处由上到下按距离平均放置三个托盘，分别记为上、中、下层；中层为通过恒温恒湿箱内部几何中心的平行于地面的测量工作面，上层和下层分别放置在中层与箱体顶端和底端的中间距离位置；测量探头与风速方向垂直(图中箭头所示为实际测量的风速方向)，如图2、图3和图4所示：
注：鉴于风速仪测试仪是有两个有效测量方向(水平于内胆深度方向和垂直于内胆深度方向)的，在对每一种恒温恒湿箱进行测试的过程中，针对每一个测量位置均应分别测试垂直方向和水平方向的风速大小。取其中最大的风速的方向为该位置最终的实际测量的方向。
2.3风速的测量方法
按2.2的要求布放风速测量仪，将恒温恒湿箱的温湿度控制器设定到所要求达到的标称温湿度值，使设备正常工作。稳定后开始测量该位置的风速，每2s记录所有测试点的气流速度一次，测量时间为48小时。
2.4数据处理方法
2.4.1气流速度均匀度计算方法
恒温恒湿箱在稳定状态下，在1个小时内(每2s测试一次)每次测试中实测最高速度与最低速度之差的算术平均值。同时对同型号的M个恒温恒湿箱进行试验，M≥3；
式中：ΔVu——气流速度均匀度，mm/s；
n——测量次数；
Vimax——M个恒温恒湿箱试验中，测量点在第i次测得的最高气流速度，mm/s；
Vimin——M个恒温恒湿箱试验中，各量点在第i次测得的最低气流速度，mm/s；
2.4.2气流速度波动度计算方法
恒温恒湿箱在稳定状态下，箱体空间中心点气流速度随时间的变化量，即测量点在被测时间内(每2s测试一次)实测最高气流速度与最低气流速度之差的一半，冠于“±”号。
ΔVf＝±(Vomax-Vomin)/2
式中：ΔVf——气流速度波动度，mm/s；
Vomax——M个恒温恒湿箱试验中，该测量点n次测量中的最高气流速度，mm/s；
Vomin——M个恒温恒湿箱试验中，该测量点n次测量中的最低气流速度，mm/s；
三、结果与讨论
3.1数据结果的分析讨论-以双开门KBF720恒温恒湿箱为例
以双开门KBF720恒温恒湿箱中1号位置(参见2.2)的数据分析讨论过程为例(该测量点的测量探头位置与后箱璧之间的距离为8cm，与右箱璧之间的距离为10cm；测量前侧和右侧方向的风速)。首先用Testo 405i风速仪探头测量平衡后(恒温恒湿箱达到预设温、湿度条件后2小时)的恒温恒湿箱中风速的波动情况。获取测量数据，将测量的结果数据分为1小时、3小时、6小时、10小时、15小时和24小时6个时间区段维度来分别分析风速值的波动情况，并总结相应规律，以获得不同恒温恒湿箱体气流速度分布的均匀度。(这主要是考虑了实际使用中的反馈情况，即1个终端5个风速仪测头在16小时或18小时中断过，因此建议15个小时导出数据一次)分别对比这6个时间区段的风速波动情况，来分析不同型号恒温恒湿箱体气流速度分布的均匀度。如图4-图9所示。
从图中可知，当测量时间区段在10-15小时时，基本能将KBF720双开门恒温恒湿箱1号位置的风速波动情况描述完整，所以优选设置10-15小时为实际测量的时间间隔区段。
进一步分析6个时间区段内1号位置的风速波动情况的不同参数，包括最大值、最小值、平均值、标准偏差、气流速度均匀度(2.4.1)、和气流速度波动度(2.4.2)等，计算结果参见表1和图10，由表和图可知，在10h至15h时间区段内6个风速波动情况参数指标均能体现整体(24h)小时的波动特征，故建议测量时采用10-15h区段为宜，具体建议采用12h区段内的数据最佳。
表1 6个时间区段内1号位置的风速波动情况参数
3.2 KBF 240双开门恒温恒湿箱风速仪测定结果
经Testo 405i无线热线式风速测量仪的测定，针对KBF 240双开门型恒温恒湿箱设备，根据测量的结果数据，我们选取了5个边界区域点。分布于上、中、下三个测量层。见图11，图11为三个测量层在恒温恒湿箱中的相对位置图(上层后右部风速测量仪的测量探头位置与后箱璧之间的距离为7cm，与右箱璧之间的距离为7cm；上层前左部风速测量仪的测量探头位置与前箱璧之间的距离为7cm，与左箱璧之间的距离为7cm；下层后左部风速测量仪的测量探头位置与后箱璧之间的距离为7cm，与左箱璧之间的距离为7cm；下层前右部风速测量仪的测量探头位置与前箱璧之间的距离为7cm，与右箱璧之间的距离为7cm)。从剖面图中可以看出，上层距离恒温恒湿箱顶为15cm，中层距离恒温恒湿箱顶为30cm，下层距离恒温恒湿箱顶为45cm。
分别研究三个观测层的风速分布情况，测量时间参照3.1的方法确定为12h，根据2.4.1和2.4.2的计算方法分别计算各测量位置的气流速度均匀度ΔVu和气流速度波动度ΔVf，结果参见表2和图12-图15。
如图12所示，从俯视图中可知，对于上层观测区域，经统计分析选取点1和点2，其位置分布如图，点1的最大风速的风向为水平向左，其风速范围为0.14-0.24m/s，气流速度均匀度ΔVu为0.050m/s，气流速度波动度ΔVf为±0.050；点2的最大风速的风向为水平向右，其风速范围为0.16-0.22m/s，气流速度均匀度ΔVu为0.030m/s，气流速度波动度ΔVf为±0.030。
如图13所示。从俯视图中可知，对于中层观测区域，经统计分析选取点3，其位置分布如图，点3的最大风速的风向为垂直向里，其风速范围为1.80-2.04m/s，气流速度均匀度ΔVu为0.120m/s，气流速度波动度ΔVf为±0.120。
如图14所示。从俯视图中可知，对于下层观测区域，经统计分析选取点4和点5，其位置分布如图，点4的最大风速的风向为水平向右，其风速范围为0.26-0.43m/s，气流速度均匀度ΔVu为0.085m/s，气流速度波动度ΔVf为±0.085；点5的最大风速的风向为水平向左，其风速范围为0.24-0.45m/s，气流速度均匀度ΔVu为0.105m/s，气流速度波动度ΔVf为±0.105。因此对于5个不同的测量位置来说，其气流速度波动的大小顺序为3>5>4>1>2，这说明KBF 240双开门恒温恒湿箱中间层中心位置的气流速度波动>下层的气流波动>上层的气流波动。
表2 6个时间区段内1号位置的风速波动情况参数
| 测量点 | 最大值 | 最小值 | 气流速度均匀度ΔV<sub>u</sub> | 气流速度波动度ΔV<sub>f</sub> |
| 1 | 0.24 | 0.14 | 0.049 | ±0.050 |
| 2 | 0.22 | 0.16 | 0.028 | ±0.030 |
| 3 | 2.04 | 1.80 | 0.132 | ±0.120 |
| 4 | 0.43 | 0.26 | 0.090 | ±0.085 |
| 5 | 0.45 | 0.24 | 0.112 | ±0.105 |
进一步分析观测层中气体的流动方向情况，如图15所示，从图中可知，气体的流动方向呈现出整体由右(左)下方往中上方流动的趋势。而且流动是非线性的，越靠近四周气体的流动(大小和方向)越稳定，越往中间气体的流动越混乱。同时在垂直方向上，不同观测层之间气体的流动也各有差异偏转角度各异。
因此，测量点2为最优测量点，卷烟平衡时所摆放最佳位置为以该测量点为中心点进行摆放。
分别以五个测量点位中心点进行摆放，对相同型号的烟支进行平衡后，平衡后，检测其焦油、烟碱、CO含量，计算其波动幅度，结果如表3。其中，波动幅度其下限为该测量点检测最小值除以该测量点检测的平均值，其上限为该测量点检测最大值除以该测量点检测的平均值；
表3
| 测量点 | 焦油 | 烟碱 | CO |
| 1 | 98.1％～102.2％ | 97.9％～101.3％ | 97.5％～102.2％ |
| 2 | 99.2～100.2％ | 99.5％～100.6％ | 98.9％～101.5％ |
| 3 | 95.2％～104.3％ | 96.7％～105.1％ | 96.6％～103.7％ |
| 4 | 97.7％～103.5％ | 96.9％～102.8％ | 97.2％～104.3％ |
| 5 | 97.2％～103.9％ | 97.6％～103.8％ | 98.1％～105.2％ |
由表3同样验证了，测量点2为最优测量点，卷烟平衡时所摆放最佳位置为以该测量点为中心点进行摆放，其波动度最大为1.5％，以此位置进行平衡大大减少了试验误差。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.一种检测恒温恒湿箱中卷烟摆放最佳位置的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤(1)，在恒温恒湿箱内部卡槽处由上到下按距离平均放置三个托盘，分别记为上、中、下层；中层为通过恒温恒湿箱内部几何中心的平行于地面的测量工作面，上层和下层分别放置在中层与箱体顶端和底端的中间距离位置；
步骤(2)，上层放置2个测量点，分别位于前左部、后右部；
后右部风速测量仪的测量探头位置与后箱璧之间的距离为恒温恒湿箱内胆深度的12％-18％，与右箱璧之间的距离为恒温恒湿箱内胆宽度的8％-15％；测量前侧和右侧方向的风速；
前左部风速测量仪的测量探头位置与前箱璧之间的距离为恒温恒湿箱内胆深度的12％-18％，与左箱璧之间的距离为恒温恒湿箱内胆宽度的8％-15％；测量后侧和左侧方向的风速；
中层放置1个测量点，位于几何中心处；测量前侧和左侧方向的风速；
下层放置2个测量点，分别位于前右部、后左部；
后左部风速测量仪的测量探头位置与后箱璧之间的距离为恒温恒湿箱内胆深度的12％-18％，与左箱璧之间的距离为恒温恒湿箱内胆宽度的8％-15％；测量前侧和左侧方向的风速；
前右部风速测量仪的测量探头位置与前箱璧之间的距离为恒温恒湿箱内胆深度的12％-18％，与右箱璧之间的距离为恒温恒湿箱内胆宽度的8％-15％；测量后侧和右侧方向的风速；
步骤(3)，恒温恒湿箱达到预设温、湿度条件后2小时，进行测量，连续测量10-15h；每个测量点取其中最大的风速的方向为该位置最终的实际测量的方向；之后计算各个测量点的气流速度均匀度和气流速度波动度；同时对同型号的M个恒温恒湿箱进行试验，M≥3；
气流速度均匀度计算公式如下：
式中：ΔVu——气流速度均匀度，mm/s；
n——测量次数；
Vimax——M个恒温恒湿箱试验中，测量点在第i次测得的最高气流速度，mm/s；
Vimin——M个恒温恒湿箱试验中，测量点在第i次测得的最低气流速度，mm/s；
气流速度波动度计算公式如下：
ΔVf＝±(Vomax-Vomin)/2
式中：ΔVf——气流速度波动度，mm/s；
Vomax——M个恒温恒湿箱试验中，该测量点n次测量中的最高气流速度，mm/s；
Vomin——M个恒温恒湿箱试验中，该测量点n次测量中的最低气流速度，mm/s；
步骤(4)，若某测量点，气流速度均匀度为5个测量点中气流速度均匀度中最小值，且气流速度波动度为5个测量点中气流速度波动度中最小值，则该测量点为最优测量点；反之，则按照下述方法进行赋值：
将5个测量点的气流速度均匀度从小到大排列，分别赋分值1、2、3、4、5分；
将5个测量点中气流速度波动度的绝对值从小到大排列，分别赋分值1、2、3、4、5分；
然后将各测量点的气流速度均匀度的分值和气流速度波动度的分值加和，结果最小值的测量点为最优测量点；
则卷烟平衡时所摆放最佳位置为以该测量点为中心点进行摆放。
2.根据权利要求1所述的检测恒温恒湿箱中卷烟摆放最佳位置的方法，其特征在于，步骤(3)中，测量频率为2s/次。
3.根据权利要求1所述的检测恒温恒湿箱中卷烟摆放最佳位置的方法，其特征在于，步骤(3)中，测量时间为12h。
4.根据权利要求1所述的检测恒温恒湿箱中卷烟摆放最佳位置的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述的恒温恒湿箱达到预设温、湿度条件为温度22℃，相对湿度60％。
5.根据权利要求1所述的检测恒温恒湿箱中卷烟摆放最佳位置的方法，其特征在于，所述的恒温恒湿箱型号为KBF240双门、KBF240单门、KBF720双门。
Priority Applications (1)
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| CN111207701A CN111207701A (zh) | 2020-05-29 |
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2020
- 2020-03-08 CN CN202010154614.0A patent/CN111207701B/zh active Active
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