CN211784935U - 一种吸阻标准棒的吸阻测定装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种吸阻标准棒的吸阻测定装置，包括活塞机构、连通机构、检测机构和吸阻标准棒固定机构；活塞机构包括第一活塞机构和第二活塞机构；连通机构包括第一三通阀、第二三通阀和第三三通阀；检测机构包括流量检测单元和压力检测单元；吸阻标准棒固定机构包括吸阻标准棒夹具和保护罩；当第三三通阀的第一接口、第三三通阀的第二接口和第一三通阀形成第一通路时，第一缸体内产生负压；当第三三通阀的第一接口、第三三通阀的第三接口和第二三通阀形成第二通路时，第二缸体内产生负压。本公开的吸阻标准棒的吸阻测定装置可分别形成第一通路和第二通路，通过两个通路可分别连续地抽吸吸阻标准棒，从而可快速有效地测定吸阻标准棒的吸阻。

Description

一种吸阻标准棒的吸阻测定装置

技术领域

本实用新型涉及卷烟吸阻测量领域，更具体地，涉及一种吸阻标准棒的吸阻测定装置。

背景技术

吸阻是卷烟的重要物理性能指标，与感官质量、主流烟气释放量直接相关，是卷烟生产过程中严格控制的关键参数。

吸阻标准棒是卷烟物理性能综合测试台配套的标准件，用于校准卷烟物理性能综合测试台，实现吸阻量值的准确测量。吸阻标准棒采用化学惰性材料制成的。现有的吸阻标准棒在检测的过程中，一个检测循环测试一个吸阻值后，要进入下一个检测循环才能测试下一个吸阻值，严重影响了吸阻标准棒的吸阻测定效率。而且，在吸阻标准棒吸阻的测定过程中，每个检测循环之间存在一定的时间间隔，导致不能持续地抽吸吸阻标准棒。在相邻两次抽吸之间会有外界的空气进入吸阻标准棒的毛细管孔内，影响到吸阻标准棒的吸阻检测的准确性。

因此，如何提供一种可快速有效地测定吸阻标准棒的吸阻的装置成为本领域亟需解决的技术难题。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供一种可快速有效地测定吸阻标准棒的吸阻的吸阻测定装置的新技术方案。

根据本实用新型的第一方面，提供了一种吸阻标准棒的吸阻测定装置。

该吸阻标准棒的吸阻测定装置包括活塞机构、连通机构、检测机构和吸阻标准棒固定机构；其中，

所述活塞机构包括第一活塞机构和第二活塞机构，所述第一活塞机构包括第一缸体和设置在所述第一缸体内的第一活塞，所述第二活塞机构包括第二缸体和设置在所述第二缸体内的第二活塞；

所述连通机构包括第一三通阀、第二三通阀和第三三通阀，所述第一三通阀的第一接口和所述第二三通阀的第一接口分别与所述第一缸体和所述第二缸体相连接；

所述检测机构包括流量检测单元和压力检测单元，所述第三三通阀的第一接口与所述流量检测单元和所述压力检测单元顺次相连；

所述吸阻标准棒固定机构包括吸阻标准棒夹具和保护罩，所述检测机构与所述吸阻标准棒夹具的抽吸口相连接，所述保护罩上设有与外界连通的多个第一气孔，所述第一气孔的直径为1-3cm，相邻所述第一气孔之间的间距为5-8cm，所述吸阻标准棒夹具和所述吸阻标准棒夹具内夹持的吸阻标准棒均位于所述保护罩内；

当所述第三三通阀的第一接口、所述第三三通阀的第二接口和所述第一三通阀形成第一通路时，所述第一缸体内产生负压，以通过所述第一通路抽吸所述吸阻标准棒夹具上夹持的吸阻标准棒；

当所述第三三通阀的第一接口、所述第三三通阀的第三接口和所述第二三通阀形成第二通路时，所述第二缸体内产生负压，以通过所述第二通路抽吸所述吸阻标准棒夹具上夹持的吸阻标准棒。

可选的，所述第一活塞在所述第一缸体内的移动方向和所述第二活塞在所述第二缸体内的移动方向相反。

可选的，所述第一活塞机构还包括第一伺服电机和第一活塞杆，所述第一活塞杆与所述第一活塞固定连接，所述第一伺服电机被设置为用于驱动所述第一活塞杆带动所述第一活塞沿着所述第一缸体移动；

所述第二活塞机构还包括第二伺服电机和第二活塞杆，所述第二活塞杆与所述第二活塞固定连接，所述第二伺服电机被设置为用于驱动所述第二活塞杆带动所述第二活塞沿着所述第二缸体移动。

可选的，所述第一通路由所述第三三通阀的第一接口、所述第三三通阀的第二接口、所述第一三通阀的第二接口和所述第一三通阀的第一接口顺次连通形成；

所述第二通路由所述第三三通阀的第一接口、所述第三三通阀的第三接口、所述第二三通阀的第二接口和所述第二三通阀的第一接口顺次连通形成。

可选的，当所述第一缸体内产生正压时，所述第一三通阀的第一接口、所述第一三通阀的第三接口和大气相连通，以排出所述第一缸体内的正压气体；

当所述第二缸体内产生正压时，所述第二三通阀的第一接口、所述第二三通阀的第三接口和大气相连通，以排出所述第二缸体内的正压气体。

可选的，所述第一三通阀、所述第二三通阀和所述第三三通阀均为两位三通阀。

可选的，所述流量检测单元为流量传感器；

所述压力检测单元为压差传感器。

可选的，所述吸阻标准棒夹具包括套筒，所述套筒的内壁上设有柔性衬垫。

可选的，所述保护罩上还设有第二气孔，所述第二气孔与所述吸阻标准棒相对设置，且所述第二气孔的直径大于所述第一气孔。

可选的，所述检测机构还包括温度检测单元和控制处理单元，所述温度检测单元设置在所述保护罩内，所述控制处理单元被设置为用于控制所述活塞机构和所述连通机构，以及采集和/或处理所述温度检测单元检测到的温度数据、所述流量检测单元检测到的流量数据及所述压力检测单元检测到的压力数据。

本公开的吸阻标准棒的吸阻测定装置可分别形成第一通路和第二通路，通过两个通路可连续地抽吸吸阻标准棒，从而可快速有效地测定吸阻标准棒的吸阻。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且连同其说明一起用于解释本实用新型的原理。

图1为本公开的吸阻标准棒的吸阻测定装置实施例结构示意图。

图中标示如下：

第一活塞机构-1，第一缸体-101，第一活塞-102，第一伺服电机-103，第一活塞杆-104，第二活塞机构-2，第二缸体-201，第二活塞-202，第二伺服电机-203，第二活塞杆-204，第一三通阀-3，第二三通阀-4，第三三通阀-5，流量检测单元-6，压力检测单元-7，吸阻标准棒夹具-8，保护罩-9，第一气孔-901，第二气孔-902，温度检测单元-11，控制处理单元-12，吸阻标准棒-01。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

如图1所示，本公开的吸阻标准棒的吸阻测定装置包括活塞机构、连通机构、检测机构和吸阻标准棒固定机构。

活塞机构包括第一活塞机构1和第二活塞机构2。第一活塞机构1包括第一缸体101和设置在第一缸体101内的第一活塞102。第一活塞102与第一缸体101滑动配合设置。第二活塞机构2包括第二缸体201和设置在第二缸体201内的第二活塞202。第二活塞202与第二缸体201滑动配合设置。

具体实施时，第一活塞102和第二活塞202可由石墨-铝复合材料制成。第一缸体101和第二缸体201可由硼硅酸盐材料制成。

连通机构包括第一三通阀3、第二三通阀4和第三三通阀5。

各三通阀均可具有相类似的结构。例如，各三通阀可具有如下结构：

三通阀上设有第一接口A、第二接口P和第三接口T，第一接口A可以选择性地与第二接口P或第三接口T连通。当第一接口A与第二接口P连通时，第一接口A和第二接口P形成通路；当第一接口A与第三接口T连通时，第一接口A和第三接口T形成通路。通过三通阀上的不同接口的连通，可形成不同的通路。具体实施时，三通阀可为滑阀，以更方便地连接各接口。

第一三通阀3的第一接口A和第二三通阀4的第一接口A分别与第一缸体101和第二缸体102相连接。

检测机构包括流量检测单元6和压力检测单元7。第三三通阀5的第一接口A与流量检测单元6和压力检测单元7顺次相连。

具体实施时，第三三通阀5的第二接口P可以选择性的和第一三通阀3的第二接口P或第三接口T连通；第三三通阀5的第三接口T可以选择性的和第二三通阀4的第二接口P或第三接口T连通。

吸阻标准棒固定机构包括吸阻标准棒夹具8和保护罩9。检测机构与吸阻标准棒夹具8的抽吸口相连接。保护罩9上设有与外界连通的多个第一气孔901。第一气孔901的直径为1-3cm，相邻第一气孔901之间的间距为5-8cm。吸阻标准棒夹具8和吸阻标准棒夹具8内夹持的吸阻标准棒01均位于保护罩9内。保护罩9可起到平衡吸阻标准棒01的温度，提高吸阻检测准确性的目的。

当第三三通阀5的第一接口A、第三三通阀5的第二接口P和第一三通阀3形成第一通路时，第一缸体101内产生负压，以通过第一通路抽吸吸阻标准棒夹具8上夹持的吸阻标准棒01。

第一通路可为第三三通阀5的第一接口A、第三三通阀5的第二接口P、第一三通阀3的第二接口P和第一三通阀3的第一接口A形成的通路。或者，第一通路可为第三三通阀5的第一接口A、第三三通阀5的第二接口P、第一三通阀3的第三接口T和第一三通阀3的第一接口A形成的通路。

在第一通路形成后，第一活塞102沿着第一缸体101移动，从而第一缸体101内产生负压。而与此同时，第二三通阀4的第一接口A可与第二三通阀4的第三接口T连通并且第三三通阀5的第三接口T可与第二三通阀4的第二接口P连通，或者，第二三通阀4的第一接口A可与第二三通阀4的第二接口P连通并且第三三通阀5的第三接口T可与第二三通阀4的第三接口T连通，从而将第二缸体201内的气体导出，或者将外界的气体吸入第二缸体201。

当第三三通阀5的第一接口A、第三三通阀5的第三接口T和第二三通阀4形成第二通路时，第二缸体201内产生负压，以通过第二通路抽吸吸阻标准棒夹具8上夹持的吸阻标准棒01。

第二通路可为第三三通阀5的第一接口A、第三三通阀5的第三接口T、第二三通阀4的第二接口P和第二三通阀4的第一接口A形成的通路。或者，第二通路可为第三三通阀5的第一接口A、第三三通阀5的第三接口T、第二三通阀4的第三接口T和第二三通阀4的第一接口A形成的通路。

在第二通路形成后，第二活塞202沿着第二缸体201移动，从而第二缸体201内产生负压。而与此同时，第一三通阀3的第一接口A可与第一三通阀3的第三接口T连通并且第三三通阀5的第二接口P可与第一三通阀3的第二接口P连通，或者，第一三通阀3的第一接口A可与第一三通阀3的第二接口P连通并且第三三通阀5的第二接口P可与第一三通阀3的第三接口T连通，从而将第一缸体101内的气体导出，或者将外界的气体吸入第一缸体101。

第一通路形成后，吸阻标准棒夹具8、压力检测单元7、流量检测单元6、第三三通阀5的第一接口A、第三三通阀5的第二接口P、第一三通阀3和第一缸体101形成了对吸阻标准棒01负压抽吸的通路。第二通路形成后，吸阻标准棒夹具8、压力检测单元7、流量检测单元6、第三三通阀5的第一接口A、第三三通阀5的第三接口T、第二三通阀3和第二缸体201形成了对吸阻标准棒01负压抽吸的通路。第一通路和第二通路可连续地对吸阻标准棒01进行负压抽压。

本公开的吸阻标准棒的吸阻测定装置可分别形成第一通路和第二通路，通过两个通路可连续地抽吸吸阻标准棒01，从而可快速有效地测定吸阻标准棒01的吸阻。

本公开中使用的吸阻标准棒01可为圆柱体结构，在该圆柱体的两个端面之间具有沿着圆柱体的轴向方向延伸的毛细管孔，吸阻标准棒01的吸阻值与毛细管孔的直径相关。

在本公开的吸阻标准棒的吸阻测定装置的一种实施方式中，第一活塞102在第一缸体101内的移动方向和第二活塞202在第二缸体201内的移动方向相反。通过将第一活塞102和第二活塞202的移动方向设置为相反，使得第一活塞102在第一缸体101内移动至第一活塞102的负压抽吸极限位置的同时，第二活塞202在第二缸体201内移动至第二活塞202的正压气体排出极限位置，从而在将第一通路切换为第二通路时，第二通路可不间断地对吸阻标准棒01进行负压抽吸。或者，通过将第一活塞102和第二活塞202的移动方向设置为相反，使得第二活塞202在第二缸体201内移动至第二活塞202的负压抽吸极限位置的同时，第一活塞102在第一缸体101内移动至第一活塞102的正压气体排出极限位置，从而在将第二通路切换为第一通路时，第一通路可不间断地对吸阻标准棒01进行负压抽吸。

进一步的，第一活塞机构还包括第一伺服电机103和第一活塞杆104。第一活塞杆104与第一活塞102固定连接。第一伺服电机103可用于驱动第一活塞杆104带动第一活塞102沿着第一缸体101移动。第二活塞机构还包括第二伺服电机203和第二活塞杆204。第二活塞杆204与第二活塞202固定连接。第二伺服电机203可用于驱动第二活塞杆204带动第二活塞202沿着第二缸体201移动。通过第一伺服电机103和第二伺服电机203之间的反向工作，第一活塞102和第二活塞202可快速的分别在第一缸体101和第二缸体201中沿着相反的方向移动。

在本公开的吸阻标准棒的吸阻测定装置的一种实施方式中，为了更好地控制第一通路和第二通路的切换，第一通路由第三三通阀5的第一接口A、第三三通阀5的第二接口P、第一三通阀3的第二接口P和第一三通阀3的第一接口A顺次连通形成。第二通路由第三三通阀5的第一接口A、第三三通阀5的第三接口T、第二三通阀4的第二接口P和第二三通阀4的第一接口A顺次连通形成。

进一步的，当第一缸体101内产生正压时，第一三通阀3的第一接口A、第一三通阀3的第三接口T和大气相连通，以排出第一缸体101内的正压气体。当第二缸体201内产生正压时，第二三通阀4的第一接口A、第二三通阀4的第三接口T和大气相连通，以排出第二缸体201内的正压气体。

在本公开的吸阻标准棒的吸阻测定装置的一种实施方式中，第一三通阀3、第二三通阀4和第三三通阀5均为两位三通阀。

在本公开的吸阻标准棒的吸阻测定装置的一种实施方式中，流量检测单元6为流量传感器。压力检测单元7为压差传感器。具体实施时，流量传感器6可为热式流量传感器或电子皂膜流量传感器，准确度可优于0.5级。压差传感器7的准确度可优于0.1级。

在本公开的吸阻标准棒的吸阻测定装置的一种实施方式中，为了提高吸阻标准棒01与吸阻标准棒夹具8的接触位置的气密性，吸阻标准棒夹具8包括套筒。套筒的内壁上设有柔性衬垫。柔性衬垫可为纤维丝类的软质胶皮。

在本公开的吸阻标准棒的吸阻测定装置的一种实施方式中，为了提高吸阻标准棒的吸阻测量的准确性以及对吸阻标准棒抽吸的稳定性，保护罩9上还设有第二气孔902。第二气孔902与吸阻标准棒夹具8相对设置，且第二气孔902的直径大于第一气孔901。当对吸阻标准棒01进行抽吸操作时，正对吸阻标准棒夹具8及吸阻标准棒夹具8内的吸阻标准棒01的第二气孔902更有利于满足吸阻标准棒01的抽吸需求，从而提高了吸阻标准棒01的吸阻测量的准确性。

在本公开的吸阻标准棒的吸阻测定装置的一种实施方式中，检测机构还包括温度检测单元11和控制处理单元12。温度检测单元11设置在保护罩9内，可用于检测保护罩9内的温度，从而更好地验证测得的吸阻数据。控制处理单元12可用于控制活塞机构和连通机构，以及采集和/或处理温度检测单元11检测到的温度数据、流量检测单元6检测到的流量数据及压力检测单元7检测到的压力数据。

具体实施时，温度检测单元11可为二等以上标准铂电阻。为了提升检测到的温度数据的可靠性，温度检测单元11的延伸方向可与吸阻标准棒01的延伸方向相垂直，且温度检测单元11与吸阻标准棒01的外侧面之间的距离为0.5-1cm。控制处理单元12可例如为处理中心或CPU等。

虽然已经通过例子对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种吸阻标准棒的吸阻测定装置，其特征在于，包括活塞机构、连通机构、检测机构和吸阻标准棒固定机构；其中，

所述活塞机构包括第一活塞机构和第二活塞机构，所述第一活塞机构包括第一缸体和设置在所述第一缸体内的第一活塞，所述第二活塞机构包括第二缸体和设置在所述第二缸体内的第二活塞；

所述连通机构包括第一三通阀、第二三通阀和第三三通阀，所述第一三通阀的第一接口和所述第二三通阀的第一接口分别与所述第一缸体和所述第二缸体相连接；

所述检测机构包括流量检测单元和压力检测单元，所述第三三通阀的第一接口与所述流量检测单元和所述压力检测单元顺次相连；

所述吸阻标准棒固定机构包括吸阻标准棒夹具和保护罩，所述检测机构与所述吸阻标准棒夹具的抽吸口相连接，所述保护罩上设有与外界连通的多个第一气孔，所述第一气孔的直径为1-3cm，相邻所述第一气孔之间的间距为5-8cm，所述吸阻标准棒夹具和所述吸阻标准棒夹具内夹持的吸阻标准棒均位于所述保护罩内；

当所述第三三通阀的第一接口、所述第三三通阀的第二接口和所述第一三通阀形成第一通路时，所述第一缸体内产生负压，以通过所述第一通路抽吸所述吸阻标准棒夹具上夹持的吸阻标准棒；

当所述第三三通阀的第一接口、所述第三三通阀的第三接口和所述第二三通阀形成第二通路时，所述第二缸体内产生负压，以通过所述第二通路抽吸所述吸阻标准棒夹具上夹持的吸阻标准棒。

2.根据权利要求1所述的吸阻标准棒的吸阻测定装置，其特征在于，所述第一活塞在所述第一缸体内的移动方向和所述第二活塞在所述第二缸体内的移动方向相反。

3.根据权利要求2所述的吸阻标准棒的吸阻测定装置，其特征在于，所述第一活塞机构还包括第一伺服电机和第一活塞杆，所述第一活塞杆与所述第一活塞固定连接，所述第一伺服电机被设置为用于驱动所述第一活塞杆带动所述第一活塞沿着所述第一缸体移动；

所述第二活塞机构还包括第二伺服电机和第二活塞杆，所述第二活塞杆与所述第二活塞固定连接，所述第二伺服电机被设置为用于驱动所述第二活塞杆带动所述第二活塞沿着所述第二缸体移动。

4.根据权利要求1所述的吸阻标准棒的吸阻测定装置，其特征在于，所述第一通路由所述第三三通阀的第一接口、所述第三三通阀的第二接口、所述第一三通阀的第二接口和所述第一三通阀的第一接口顺次连通形成；

所述第二通路由所述第三三通阀的第一接口、所述第三三通阀的第三接口、所述第二三通阀的第二接口和所述第二三通阀的第一接口顺次连通形成。

5.根据权利要求4所述的吸阻标准棒的吸阻测定装置，其特征在于，当所述第一缸体内产生正压时，所述第一三通阀的第一接口、所述第一三通阀的第三接口和大气相连通，以排出所述第一缸体内的正压气体；

当所述第二缸体内产生正压时，所述第二三通阀的第一接口、所述第二三通阀的第三接口和大气相连通，以排出所述第二缸体内的正压气体。

6.根据权利要求1所述的吸阻标准棒的吸阻测定装置，其特征在于，所述第一三通阀、所述第二三通阀和所述第三三通阀均为两位三通阀。

7.根据权利要求1所述的吸阻标准棒的吸阻测定装置，其特征在于，所述流量检测单元为流量传感器；

所述压力检测单元为压差传感器。

8.根据权利要求1所述的吸阻标准棒的吸阻测定装置，其特征在于，所述吸阻标准棒夹具包括套筒，所述套筒的内壁上设有柔性衬垫。

9.根据权利要求1所述的吸阻标准棒的吸阻测定装置，其特征在于，所述保护罩上还设有第二气孔，所述第二气孔与所述吸阻标准棒相对设置，且所述第二气孔的直径大于所述第一气孔。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的吸阻标准棒的吸阻测定装置，其特征在于，所述检测机构还包括温度检测单元和控制处理单元，所述温度检测单元设置在所述保护罩内，所述控制处理单元被设置为用于控制所述活塞机构和所述连通机构，以及采集和/或处理所述温度检测单元检测到的温度数据、所述流量检测单元检测到的流量数据及所述压力检测单元检测到的压力数据。

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