CN112229465A - 可调节体积流量的吸阻标准棒测量系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种可调节体积流量的吸阻标准棒测量系统，它包括吸阻标准棒、专用夹具、气体压差计、气体流量计、体积流量调节装置和负压源，所述吸阻标准棒固定于专用夹具上，吸阻标准棒的进气端连接大气、出气端连接气体流量计的进口，所述气体流量计的出口连接体积流量调节装置进口，所述体积流量调节装置的出口连接负压源，所述气体压差计的测量端连接吸阻标准棒的出气端，所述气体压差计关联所述体积流量调节装置，以根据气体的压差值反馈调节体积流量调节装置的气体体积流量。该系统通过调节体积流量对吸阻标准棒的吸阻值进行精准测量，解决了吸阻标准棒输出端体积流量难以精确到标准条件下进行吸阻值测量的问题。
Description
技术领域
本发明涉及卷烟物理指标检测领域，具体的说，涉及了一种可调节体积流量的吸阻标准棒测量系统。
背景技术
卷烟吸阻和滤棒压降是卷烟和滤棒物理性能指标中的一项重要参数，烟草行业通常采用吸阻检测设备对卷烟吸阻和滤棒压降进行检测，而吸阻检测设备均需要用吸阻标准棒对其进行校准，因此吸阻标准棒的准确性会直接影响到卷烟吸阻和滤棒压降的测量结果。
吸阻标准棒吸阻值的测量是指：在标准条件下维持吸阻标准棒输出端气体体积流量为17.5 mL/s时，吸阻标准棒两端的压差。
目前烟草行业内测量吸阻标准棒采用的方法是标准恒流孔（CFO）法，标准恒流孔有很多优点，但由于其制造是一次成型，流量值不可调节，所以很难精确保证气体体积流量为17.5 mL/s，此外CFO受外界环境因素影响会发生流量改变，这会造成吸阻标准棒出口端气体体积流量发生变化。
由于标准恒流孔法测量吸阻标准棒吸阻的方法很难满足使气体流量为17.5 mL/s，从而会影响到吸阻标准棒吸阻值的测量结果，进而影响到卷烟吸阻和滤棒压降的测量准确性。
为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种通过调节体积流量对吸阻标准棒吸阻值进行精准测量的可调节体积流量的吸阻标准棒测量系统。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种可调节体积流量的吸阻标准棒测量系统，包括吸阻标准棒、专用夹具、气体压差计、气体流量计、体积流量调节装置和负压源，所述吸阻标准棒固定于专用夹具上，吸阻标准棒的进气端连接大气、出气端连接气体流量计的进口，所述气体流量计的出口连接体积流量调节装置进口，所述体积流量调节装置的出口连接负压源，所述气体压差计的测量端连接吸阻标准棒的出气端，所述气体压差计关联所述体积流量调节装置，以根据气体的压差值反馈调节体积流量调节装置的气体体积流量。
基上所述，所述气体流量计为活塞式气体流量计。
基上所述，所述专用夹具包括半包裹所述吸阻标准棒的腔体结构，所述腔体结构的前端设有与吸阻标准棒的侧壁贴合的密封圈，所述腔体结构的后端设有用于连接气体压差计、气体流量计的气路接口，所述气路接口与腔体结构的内部连通。
基上所述，所述气路接口处设置密封结构和单向阀门。
基上所述，所述气体压差计的对比端连通大气，所述气体压差计的测量端连接所述专用夹具上的气体压差计的气路接口。
基上所述，所述体积流量调节装置包括流量伺服控制阀和气体压力传感器，所述流量伺服控制阀与气体压力传感器关联，以便将气体压力转换为电压信号对气体流量进行调节。
基上所述，所述负压源包括负压发生器和压缩空气气源，所述体积流量调节装置的出口连接负压发生器的进口端，所述负压发生器的气源接口连接压缩空气气源。
基上所述，还包括恒温恒湿箱，所述吸阻标准棒、专用夹具、气体压差计、气体流量计和体积流量调节装置均置于所述恒温恒湿箱内。
基上所述，所述恒温恒湿箱内设置气压调节装置。
基上所述，所述气体压差计与体积流量调节装置的气体压力传感器关联，以便体积流量调节装置能够及时获取当前的气体压差值。
本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说，本发明能够对吸阻标准棒的输出端气体流量进行精准调节，解决了目前测量系统无法将吸阻标准棒输出端的气体体积流量精准调节至17.5 mL/s条件下进行吸阻测量，进而导致对设备的校准失准、生产的卷烟吸阻值不达标的一系列问题。
进一步的，本发明通过体积流量调节装置对气体的体积流量进行调节，将流量调节至17.5mL/s条件下以后，再进行吸阻值测量，即可得到吸阻标准棒的准确值。
附图说明
图1是本发明中可调节体积流量的吸阻标准棒测量系统的结构示意图。
图中：1.吸阻标准棒；2.专用夹具；3.活塞式流量计；4.体积流量调节装置；5.负压发生器；6.压缩空气；7.气体压差计。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
如图1所示，一种可调节体积流量的吸阻标准棒测量系统，包括吸阻标准棒1、专用夹具2、气体压差计7、活塞式流量计3、体积流量调节装置4、负压发生器5和压缩空气6。
所述吸阻标准棒1固定于专用夹具2上，吸阻标准棒1的进气端连接大气、出气端连接活塞式流量计3的进口，所述活塞式流量计3的出口连接体积流量调节装置4的进口，所述体积流量调节装置4的出口连接负压发生器5的进口端，所述负压发生器5的气源接口连接压缩空气6气源，所述气体压差计7的测量端连接吸阻标准棒1的出气端、对比端连通大气，所述气体压差计7关联所述体积流量调节装置4，以根据气体的压差值反馈调节体积流量调节装置4的气体体积流量。
其中，所述专用夹具2包括半包裹所述吸阻标准棒的腔体结构，所述腔体结构的前端设有与吸阻标准棒的侧壁贴合的密封圈，所述腔体结构的后端设有用于连接气体压差计、活塞式流量计的气路接口，所述气路接口与腔体结构的内部连通，具体的，该专用夹具2的材质可以是柔性材质，以提高与吸阻标准棒的贴合度，避免漏气导致测量不准。
为了提高气密性，其它实施例中，所述气路接口处设置密封结构和单向阀门，用于连接活塞式流量计和气体压差计。
所述体积流量调节装置4包括流量伺服控制阀和气体压力传感器，所述流量伺服控制阀与气体压力传感器关联，以便将气体压力转换为电压信号对气体流量进行调节。
所述气体压差计与体积流量调节装置的气体压力传感器关联，以便体积流量调节装置能够及时获取当前的气体压差值。
工作原理：
由压缩空气气源使负压发生器5产生稳定的负压抽吸源，环境大气由吸阻标准棒1入口端进入，然后经过活塞式流量计3，再到体积流量调节装置4。
首选，活塞式流量计3对吸阻标准棒1的气体输出端的流量Q0进行测量，气体压差计7对吸阻标准棒1当前吸阻PD0进行测量。
然后，利用当前吸阻值计算17.5 mL/s流量条件下的吸阻值PD17.5=17.5* PD0/ Q0，调节体积流量调节装置4使气体压差计的示值为PD17.5，同时，体积流量调节装置4根据气体压力PD17.5转换的电压信号对气体流量进行调节，活塞式流量计3对气体输出端体积流量进行实时的测量。
重复以上过程，直至活塞流量计测得的体积流量为17.5 mL/s，此时记录记录气体压差计读数，该读数即为吸阻标准棒在17.5 mL/s体积流量下的吸阻值。
为了保证吸阻标准棒1的准确性，在其它实施例中，还可以增加恒温恒湿箱，所述吸阻标准棒、专用夹具、气体压差计、活塞式流量计和体积流量调节装置均置于所述恒温恒湿箱内，所述恒温恒湿箱内设置气压调节装置，来保障气体压差计的对比端的大气压力的稳定性。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
Claims (10)
1.一种可调节体积流量的吸阻标准棒测量系统，其特征在于：包括吸阻标准棒、专用夹具、气体压差计、气体流量计、体积流量调节装置和负压源，所述吸阻标准棒固定于专用夹具上，吸阻标准棒的进气端连接大气、出气端连接气体流量计的进口，所述气体流量计的出口连接体积流量调节装置进口，所述体积流量调节装置的出口连接负压源，所述气体压差计的测量端连接吸阻标准棒的出气端，所述气体压差计关联所述体积流量调节装置，以根据气体的压差值反馈调节体积流量调节装置的气体体积流量。
2.根据权利要求1所述的可调节体积流量的吸阻标准棒测量系统，其特征在于：所述气体流量计为活塞式气体流量计。
3.根据权利要求2所述的可调节体积流量的吸阻标准棒测量系统，其特征在于：所述专用夹具包括半包裹所述吸阻标准棒的腔体结构，所述腔体结构的前端设有与吸阻标准棒的侧壁贴合的密封圈，所述腔体结构的后端设有用于连接气体压差计、气体流量计的气路接口，所述气路接口与腔体结构的内部连通。
4.根据权利要求3所述的可调节体积流量的吸阻标准棒测量系统，其特征在于：所述气路接口处设置密封结构和单向阀门。
5.根据权利要求4所述的可调节体积流量的吸阻标准棒测量系统，其特征在于：所述气体压差计的对比端连通大气，所述气体压差计的测量端连接所述专用夹具上的气体压差计的气路接口。
6.根据权利要求1-5任一项所述的可调节体积流量的吸阻标准棒测量系统，其特征在于：所述体积流量调节装置包括流量伺服控制阀和气体压力传感器，所述流量伺服控制阀与气体压力传感器关联，以便将气体压力转换为电压信号对气体流量进行调节。
7.根据权利要求6所述的可调节体积流量的吸阻标准棒测量系统，其特征在于：所述负压源包括负压发生器和压缩空气气源，所述体积流量调节装置的出口连接负压发生器的进口端，所述负压发生器的气源接口连接压缩空气气源。
8.根据权利要求6所述的可调节体积流量的吸阻标准棒测量系统，其特征在于：还包括恒温恒湿箱，所述吸阻标准棒、专用夹具、气体压差计、气体流量计和体积流量调节装置均置于所述恒温恒湿箱内。
9.根据权利要求8所述的可调节体积流量的吸阻标准棒测量系统，其特征在于：所述恒温恒湿箱内设置气压调节装置。
10.根据权利要求6所述的可调节体积流量的吸阻标准棒测量系统，其特征在于：所述气体压差计与体积流量调节装置的气体压力传感器关联，以便体积流量调节装置能够及时获取当前的气体压差值。
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