CN219978078U - 一种恒定流量孔与吸阻标准棒的期间检测装置及设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种恒定流量孔与吸阻标准棒的期间检测装置及设备，装置包括恒定流量孔期间检测系统、以及吸阻标准棒期间检测系统，恒定流量孔期间检测系统与吸阻标准棒期间检测系统共用负压发生器、压差计、温度计、大气压计以及处理系统；处理系统用于根据压差计、温度计、大气压计所测得的数据计算待检测恒定流量孔的流量，判断待检测恒定流量孔的流量是否符合标准；以及比较待检测吸阻标准棒的吸阻值与所检测规格吸阻标准棒的吸阻标准值，以对恒定流量孔和吸阻标准棒进行期间检测。本实用新型能够集成度高，能够对恒定流量孔与吸阻标准棒进行切换检测，排除生产过程中因为恒定流量孔或吸阻标准棒的偏差带来影响。

Description

一种恒定流量孔与吸阻标准棒的期间检测装置及设备

技术领域

本实用新型涉及卷烟设备技术领域，具体涉及一种恒定流量孔与吸阻标准棒的期间检测装置及设备。

背景技术

烟草专用吸阻标准棒是烟草专用吸阻测定仪上使用的标准器具。烟草专用吸阻标准棒的检定是在气体流量为(17.5±0.3)mL/s的条件下，对气路中烟草专用吸阻标准棒两端的压差值进行的测量，通过计算得出烟草专用吸阻标准棒的检定值。

烟草专用恒定流量孔CFO(Critical Flow Orifice)是吸阻测定仪、通风率测定仪、吸烟机抽吸曲线图测定仪等多种烟草专用检测仪器上使用的标准器具，其主要作用是将气体流量恒定为符合测量要求的流量。

而且，吸阻标准棒与恒定流量孔的检定过程均需要将其拆卸并送至专门的机构进行检测，且检测校准周期一般为一年/次，间隔周期过长，无法保证吸阻标准棒与恒定流量孔在间隔一年时间的两次校准期间的稳定性，因此，需要在日常使用过程中对其进行定期期间检测，以保证气路中的气流稳定在测量要求的范围内，以及确定吸阻标准棒的实际检测值与检定值未产生较大差异。

吸阻测定仪可用于吸阻标准棒的测量，但由于吸阻测定仪的测头与恒定流量孔之间管路压降的存在，以及工作原理的不同，无法实现吸阻标准棒的准确测量。

因此，亟需一种对恒定流量孔与吸阻标准棒进行期间检测的装置，以适应恒定流量孔与吸阻标准棒的共同检测。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种恒定流量孔与吸阻标准棒的期间检测装置及设备，以期解决背景技术中存在的技术问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种恒定流量孔与吸阻标准棒的期间检测装置，包括对恒定流量孔进行检测的恒定流量孔期间检测系统、以及对吸阻标准棒进行检测的吸阻标准棒期间检测系统，恒定流量孔期间检测系统与吸阻标准棒期间检测系统共用负压发生器、压差计、温度计、大气压计以及处理系统；

所述恒定流量孔期间检测系统包括负压发生器、用于安装待检测恒定流量孔的恒定流量孔夹具、干燥器、质量流量计、压差计、温度计、大气压计和处理系统，负压发生器、恒定流量孔夹具、干燥器和质量流量计依次设置；

所述吸阻标准棒期间检测系统包括负压发生器、恒定流量孔、过滤器、用于安装吸阻标准棒的吸阻标准棒夹具、压差计、温度计、大气压计和处理系统，负压发生器、恒定流量孔、过滤器和吸阻标准棒夹具依次设置；

对恒定流量孔进行检测时，所述负压发生器连接恒定流量孔夹具，所述压差计连接于干燥器与待检测恒定流量孔之间，用于测量待检测恒定流量孔与大气之间的压差；对吸阻标准棒进行检测时，所述负压发生器连接恒定流量孔，所述压差计连接于过滤器与吸阻标准棒夹具之间，用于测量吸阻标准棒夹具与大气之间的压差，以实现对恒定流量孔或吸阻标准棒的检测。

作为进一步的技术方案，所述吸阻标准棒夹具和所述恒定流量孔夹具内具设置有密封圈。

作为进一步的技术方案，所述密封圈为橡胶膜片。

作为进一步的技术方案，所述负压发生器通过三通接口分别与恒定流量孔夹具和恒定流量孔进行连通；所述压差计通过三通接口连接于干燥器与恒定流量孔夹具之间，或连接于过滤器与吸阻标准棒夹具之间。

同时，还提供一种恒定流量孔与吸阻标准棒的期间检测装置，包括如上所述一种恒定流量孔与吸阻标准棒的期间检测装置，还包括机箱以及设置于机箱上方的电脑显示器，

所述机箱上设置有检测开关、第一切换开关、第二切换开关、吸阻标准棒夹具和恒定流量孔夹具，检测开关用于接通压缩空气与负压发生器之间的连接产生负压；第一切换开关连接一端连接负压发生器的第一切换阀，用于控制第一切换阀另一端进行连接切换，以连通恒定流量孔或恒定流量孔夹具；第二切换开关连接一端连接压差计的第二切换阀，用于控制第二切换阀另一端连接吸阻标准棒夹具与过滤器之间、或连接恒定流量孔夹具与干燥器之间。

作为进一步的技术方案，所述压缩空气还通过连接阀与负压发生器相连接，且连接阀设置于机箱后侧，通过检测开关对连接阀进行控制。

作为进一步的技术方案，所述机箱上还设置有正压表和负压表，所述正压表连接引入的大气，用于对正压气体的压力值进行显示；所述负压表连接引入的压缩空气，用于对负压气体的压力值进行显示。

有益效果

本实用新型能够集成对恒定流量孔与吸阻标准棒的定期检测，排除生产过程中因为恒定流量孔或吸阻标准棒的偏差带来影响；

且通过设置干燥器去除大气中的水分，防止待测的恒定流量孔因水分的进入发生损坏，保障了待测的恒定流量孔的质量；通过设置过滤器能够保证恒定流量孔的质量，避免检测过程中对恒定流量孔造成堵塞，影响吸阻标准棒的检测准确性，以提升检测效果。

另外，通过在恒定流量孔夹具与吸阻标准棒夹具内设置密封圈，密封圈采用橡胶膜片，即能够防止恒定流量孔夹具与吸阻标准棒夹具内与空气相连通，又能保证吸阻标准棒插入吸阻标准棒夹具、恒定流量孔插入恒定流量孔夹具的气流流通。

附图说明

图1为实施例1中一种恒定流量孔与吸阻标准棒的期间检测装置的原理图；

图2为实施例1中实际情况下恒定流量孔夹具或恒定流量孔的空气压缩性因子与温度、绝对压力之间关系的参照图；

图3为实施例2中一种恒定流量孔与吸阻标准棒的期间检测设备的结构示意图；

图4为实施例2中压差计的结构示意图；

图5为实施例2中的质量流量计的结构示意图；

图6为实施例3中的恒定流量孔夹具的外观结构图；

图7为实施例3中的恒定流量孔夹具的截面立体图；

图8为实施例3中的恒定流量孔夹具的剖面结构示意图。

图示说明：

1.机箱；2.电脑显示器；3.正压表；4.负压表；5.第一切换开关；6.检测开关；7.吸阻标准棒夹具；8.恒定流量孔夹具；9.第二切换开关；10.压差计；11.质量流量计；81.底座；82.上方压圈；83.上盖；84.恒定流量孔；85.橡胶膜片；86.O形密封圈。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例，仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

相反，本申请涵盖任何由权利要求定义的在本申请的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本申请有更好的了解，在下文对本申请的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本申请。

实施例1

参照附图1，一种恒定流量孔与吸阻标准棒的期间检测装置，包括恒定流量孔期间检测系统、以及吸阻标准棒期间检测系统，其中，恒定流量孔期间检测系统与吸阻标准棒期间检测系统共用负压发生器、压差计、温度计、大气压计以及处理系统等，以便通过该期间检测装置实现对恒定流量孔与吸阻标准棒的分别检测。

具体的，恒定流量孔期间检测系统包括负压发生器、用于安装待检测恒定流量孔的恒定流量孔夹具、干燥器、质量流量计、压差计、温度计、大气压计及处理系统等，负压发生器、恒定流量孔夹具、干燥器、质量流量计依次设置，恒定流量孔夹具上安装检测待检测的恒定流量孔，通过负压发生器产生恒定流量孔工作所需负压，质量流量计测量恒定流量孔的上游质量流量，压差计测量质量流量计的下游与大气之间的压差，温度计及大气压计测量环境温度和大气压力，再通过处理系统将质量流量计的上下游压差、环境温度和大气压力换算为恒定流量孔上游体积流量，即为恒定流量孔流量值的测量结果。

进一步的，在恒定流量孔期间检测系统中，负压发生器的正压口连接压缩空气，负压发生器的负压口与恒定流量孔夹具的出气口相连，以为恒定流量孔提供正常工作所需的负压，负压发生器的排气口连接大气。恒定流量孔夹具的进气口与干燥器的出气口相连，干燥器的进气口与质量流量计的进气口相连，通过质量流量计的进气口连接大气。本实施例中，压缩空气由压缩机或压缩气源产生，连接负压发生器的正压端，为负压发生器提供气源。且在恒定流量孔夹具的进气口与质量流量计的出气口之间串联干燥器，通过干燥器去除大气中的水分，防止检测待检测的恒定流量孔因水分的进入发生损坏；该处压差计设置于恒定流量孔夹具与干燥器之间，且位于恒定流量孔夹具的进气口处，用于测量恒定流量孔进气口与大气之间的压差。

吸阻标准棒期间检测系统包括负压发生器、恒定流量孔、过滤器、用于安装吸阻标准棒的吸阻标准棒夹具、压差计、温度计、大气压计及处理系统等，负压发生器、恒定流量孔、过滤器、吸阻标准棒夹具依次设置；本实施例中，吸阻标准棒的出气端插入吸阻标准棒夹具内，并通过密封圈进行密封，以提升吸阻标准棒期间检测装置的检测准确性。

进一步的，吸阻标准棒期间检测系统中，负压发生器的正压口连接压缩空气，负压发生器的负压口与恒定流量孔的出气口相连，为恒定流量孔提供正常工作所需的负压，负压发生器的排气口连接大气。恒定流量孔的进气口与过滤器的出气口相连，过滤器的进气口与吸阻标准棒夹具的出气口相连，过滤器设置于恒定流量孔与吸阻标准夹具之间，保证各种烟丝杂质都无法进入恒定流量孔内；吸阻标准棒的出气口插入至吸阻标准棒夹具内，吸阻标准棒夹具内的吸阻标准棒的进气端连接大气；压差计设置于过滤器与吸阻标准棒夹具之间。

本实施例中，一种恒定流量孔与吸阻标准棒的期间检测装置的负压发生器根据所检测设备进行系统的选择，当选择为恒定流量孔期间检测系统时，将负压发生器的负压口与用于安装待检测恒定流量孔的恒定流量孔夹具的出气口相连，并将压差计连接于恒定流量孔夹具的进气口与干燥器的出气口之间；当选择为吸阻标准棒期间检测系统时，将负压发生器的负压口与恒定流量孔的出气口相连，并将压差计连接于吸阻标准棒夹具的出气端与过滤器之间；作为优选，负压发生器的负压口可通过三通接口与恒定流量孔夹具和恒定流量孔进行连通，压差计也可通过三通接口分别与恒定流量孔期间检测系统和吸阻标准棒期间检测系统进行连通。

另外，还提供了一种恒定流量孔与吸阻标准棒的期间检测方法，当然，也可以由其他方式进行检测，现仅是进行举例说明，具体步骤为：

S1、当需对恒定流量孔进行检测时，连通恒定流量孔期间检测系统，采集压差计测得的大气与待检测恒定流量孔之间的压差P1，大气压计测得的大气绝对压力P2，计算得到待检测恒定流量孔的进气口压力P，计算公式为：P＝P2-P1；

S2、采集温度计所测得的大气温度T；

S3、处理系统利用所采集的数据，根据下述公式计算待检测恒定流量孔的流量Q_(P,T)，判断待检测恒定流量孔的流量Q_(P,T)是否在所检测规格的恒定流量孔的标准流量范围内，以实现对恒定流量孔的期间检测。

其中，P_N为标准状况下的大气压，一般取101325Pa；T_N为标准状况下的温度，取273.15K；Q_N为标准状况下的流量；Z_N为标准状况下的气体压缩性因子，空气的气体压缩性因子取0.99941；P为待检测恒定流量孔的进气口压力；T为实际情况下待检测恒定流量孔进气口的空气温度，与大气温度相同，即为温度计所测得的大气温度；Z_(P,T)为实际情况下待检测恒定流量孔的出气口空气压缩性因子，无量纲，参照图2所示，可通过查表得到。

S4、当需对吸阻标准棒进行检测时，连通吸阻标准棒期间检测系统，打开负压气路并开始计时，待10min后采集压差计测得的大气与待检测吸阻标准棒出气口之间的压差P3，大气压计所测得的大气绝对压力P2，以及温度计所测得的大气温度T，压差P3即为大气温度T和大气绝对压力P2下待检测吸阻标准棒的吸阻值PD_Meas。

S5、处理系统利用所采集的数据，比较待检测吸阻标准棒的吸阻值与所检测规格吸阻标准棒的吸阻标准值，若相对误差在1％以内即为合格，若否则视为不合格，以实现对吸阻标准棒的期间检测。

处理系统利用所采集的数据对吸阻值与吸阻标准值进行比较时，由于大气温度T和大气绝对压力P2实际上是会影响吸阻标准棒的吸阻值，因此，处理系统还会根据相应的修正公式对待检测吸阻标准棒的吸阻值进行修正，以保证吸阻标准棒的期间检测准确性。

对PD_Meas进行修正。公式如下：

α＝ΔT×(a₁+a₂×PD_Meas)+ΔP_atm×(a₃+a₄×PD_Meas)+a₅×ΔRH+a₆×(ΔP_atm)²；

其中：PD为修正后的吸阻值，单位Pa；a为不同温湿度及大气压条件下的修正系数；PD_Meas为吸阻实测值，单位mmWG；ΔT为实测温度与22℃的差值，单位℃；ΔP_atm为实测大气压力与101325Pa的差值，单位mmWG；ΔRH为实测相对湿度与60％RH的差值，单位％RH；a₁＝-2.404×10-1；a₂＝-2.240×10-5；a₃＝-2.891×10-3；a₄＝-6.678×10-6；a₅＝-2.707×10-3；a₆＝7.386×10-6。

将修正后的吸阻值PD与吸阻标准棒的标准吸阻值进行比较实现吸阻标准棒的核查。

实施例2

参照附图3-5，一种恒定流量孔与吸阻标准棒的期间检测设备，包括机箱1以及设置于机箱上方的电脑显示器2，机箱1上设置有正压表3、负压表4、第一切换开关5、检测开关6、吸阻标准棒夹具7、恒定流量孔夹具8和第二切换开关9，大气压计、温度计、质量流量计11设置于机箱1外，机箱1内设置有恒定流量孔期间检测系统、以及吸阻标准棒期间检测系统剩余的构件，例如：负压发生器、恒定流量孔、压差计10、干燥机和过滤器等设置于机箱内。

其中，外部引入的正压气体即大气一端连接正压表11，通过正压表对大气的气压值进行显示，提示正压气体是否达到压力要求；外部引入的负压气体通过连接负压发生器，由负压发生器通过正压产生负压，并将负压气体连接负压表4，通过负压表对负压气体的负压值进行显示，提示负压气体是否达到压力要求；通过第一切换开关5控制第一切换阀，第一切换阀一端连接负压发生器，另一端通过第一切换开关进行连接切换，以连通内置的恒定流量孔或外置的恒定流量孔夹具，实现恒定流量孔期间检测系统、以及吸阻标准棒期间检测系统气路的互锁；检测开关6接通压缩空气与负压发生器之间的连接产生负压；吸阻标准棒夹具连接过滤器一端通过三通接头还连接有压差计，压差计10还可设置于机箱外。压差计一端连接有第二切换阀，另一端连接有吸阻标准棒夹具7的出气口或恒定流量孔夹具8的进气口，通过第二切换开关对第二切换阀进行连接切换控制；机箱作为整个期间检测设备的结构主体；电脑显示器用于人机交互。作为优选，吸阻标准棒夹具7、恒定流量孔夹具8内均设置有密封圈，通过密封圈使吸阻标准棒夹具7、恒定流量孔夹具8与外界隔离开。

进一步的，压缩空气还通过连接阀与负压发生器相连接，且连接阀设置于机箱后侧，通过检测开关进行控制。

本实用新型能够实现对恒定流量孔与吸阻标准棒的定期检测，排除生产过程中因为恒定流量孔或吸阻标准棒的偏差带来影响；且通过设置干燥器去除大气中的水分，防止待测的恒定流量孔因水分的进入发生损坏，保障了待测的恒定流量孔的质量；通过设置过滤器能够保证恒定流量孔的质量，避免检测过程中对恒定流量孔造成堵塞，影响吸阻标准棒的检测准确性，以提升检测效果。另外，通过在恒定流量孔夹具与吸阻标准棒夹具内设置密封圈，密封圈采用橡胶膜片，即能够防止恒定流量孔夹具与吸阻标准棒夹具内与空气相连通，又能保证吸阻标准棒插入吸阻标准棒夹具、恒定流量孔插入恒定流量孔夹具的气流流通。

实施例3

参照附图6-8，一种恒定流量孔夹具，用于恒定流量孔期间核查装置的恒定流量孔安装，包括内设贯穿通孔的底座81、上方压圈82和上盖83，恒定流量孔84设置于底座、上方压圈和上盖的通孔内，其中，上盖与底座相盖合，上方压圈位于上盖与底座之间并与上盖和底座分别相抵设置，底座远离上方压圈一端形成有恒定流量孔夹具的进气口，用于与干燥器和质量流量计相连接；上盖远离上方压圈一端形成有恒定流量孔夹具的出气口，用于与负压发生器相连接。作为优选，底座与上盖可进行插拔连接，底座外侧与上盖之间设置有至少一个O形密封圈86，以保证恒定流量孔夹具的气密性。

进一步的，底座的通孔内设置有橡胶膜片85，且橡胶膜片与上方压圈端部相抵，上方压圈与底座通过螺纹连接，将橡胶膜片压在底座内，恒定流量孔一端端部穿过橡胶膜片设置，通过橡胶膜片在底座内对恒定流量孔一端进行弹性密封，保证气流只从恒定流量孔流过。

作为优选，恒定流量孔与恒定流量孔夹具的进气口垂直设置。

本实用新型的一种恒定流量孔夹具，通过设置橡胶膜片能够适应多种规格的恒定流量孔的核查定位，且通过设置O形密封圈和橡胶膜片能够保证恒定流量孔的气密性，为恒定流量孔的核查提供保障。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种恒定流量孔与吸阻标准棒的期间检测装置，其特征在于，包括对恒定流量孔进行检测的恒定流量孔期间检测系统、以及对吸阻标准棒进行检测的吸阻标准棒期间检测系统，恒定流量孔期间检测系统与吸阻标准棒期间检测系统共用负压发生器、压差计、温度计、大气压计以及处理系统；

所述恒定流量孔期间检测系统包括负压发生器、用于安装待检测恒定流量孔的恒定流量孔夹具、干燥器、质量流量计、压差计、温度计、大气压计和处理系统，负压发生器、恒定流量孔夹具、干燥器和质量流量计依次设置；

所述吸阻标准棒期间检测系统包括负压发生器、恒定流量孔、过滤器、用于安装吸阻标准棒的吸阻标准棒夹具、压差计、温度计、大气压计和处理系统，负压发生器、恒定流量孔、过滤器和吸阻标准棒夹具依次设置；

对恒定流量孔进行检测时，所述负压发生器连接恒定流量孔夹具，所述压差计连接于干燥器与待检测恒定流量孔之间，用于测量待检测恒定流量孔与大气之间的压差；对吸阻标准棒进行检测时，所述负压发生器连接恒定流量孔，所述压差计连接于过滤器与吸阻标准棒夹具之间，用于测量吸阻标准棒夹具与大气之间的压差，以实现对恒定流量孔或吸阻标准棒的检测。

2.根据权利要求1所述一种恒定流量孔与吸阻标准棒的期间检测装置，其特征在于，所述吸阻标准棒夹具和所述恒定流量孔夹具内具设置有密封圈。

3.根据权利要求2所述一种恒定流量孔与吸阻标准棒的期间检测装置，其特征在于，所述密封圈为橡胶膜片。

4.根据权利要求1所述一种恒定流量孔与吸阻标准棒的期间检测装置，其特征在于，所述负压发生器通过三通接口分别与恒定流量孔夹具和恒定流量孔进行连通；所述压差计通过三通接口连接于干燥器与恒定流量孔夹具之间，或连接于过滤器与吸阻标准棒夹具之间。

5.一种恒定流量孔与吸阻标准棒的期间检测设备，包括如权利要求1-4任一项所述一种恒定流量孔与吸阻标准棒的期间检测装置，其特征在于，还包括机箱以及设置于机箱上方的电脑显示器，

所述机箱上设置有检测开关、第一切换开关、第二切换开关、吸阻标准棒夹具和恒定流量孔夹具，检测开关用于接通压缩空气与负压发生器之间的连接产生负压；第一切换开关连接一端连接负压发生器的第一切换阀，用于控制第一切换阀另一端进行连接切换，以连通恒定流量孔或恒定流量孔夹具；第二切换开关连接一端连接压差计的第二切换阀，用于控制第二切换阀另一端连接吸阻标准棒夹具与过滤器之间、或连接恒定流量孔夹具与干燥器之间。

6.根据权利要求5所述一种恒定流量孔与吸阻标准棒的期间检测设备，其特征在于，所述压缩空气还通过连接阀与负压发生器相连接，且连接阀设置于机箱后侧，通过检测开关对连接阀进行控制。

7.根据权利要求5所述一种恒定流量孔与吸阻标准棒的期间检测设备，其特征在于，所述机箱上还设置有正压表和负压表，所述正压表连接引入的大气，用于对正压气体的压力值进行显示；所述负压表连接引入的压缩空气，用于对负压气体的压力值进行显示。