[发明专利]一种卷烟燃吸过程烟支重量动态监控测试方法

说明书

一种卷烟燃吸过程烟支重量动态监控测试方法，包括1)动态监控测试装置的搭建：该装置包括吸烟机、夹持器、烟支、称重装置和计算机数据采集处理器，烟支通过带有底座的夹持器坐放在称重装置上，烟支与吸烟机之间通过管路连接，管路分为两段，一段为水平管，一段为轻质软管，两管间连接点a设有支架，并使水平管能以a点为支点上下自由旋转；数据采集器与称重装置的数据接口相接，实时获取数据；2)基于力矩平衡原理，依据公式推导，通过称重装置显示的烟支燃吸时实时失重量得到烟支端真实的失重量，本发明首次采用直接称重的方法，基于力矩平衡原理可实时监控卷烟抽吸过程中烟支重量，由数据采集器记录数据，方法简单、测量准确、数据可靠。

技术领域

本发明涉及一种卷烟燃吸过程烟支重量动态监控测试方法，通过直接称重法实时监控卷烟燃吸过程中烟支的重量变化。

背景技术

众所周知，卷烟烟气的产生是一个逐口抽吸的过程，烟支在抽吸过程中重量不断发生变化，该变化与烟支材料的燃烧特性及烟气的释放量直接相关。实时监控卷烟抽吸过程中烟支的重量变化，不仅可获得逐口燃吸的烟丝消耗量及烟气释放量，从而建立更准确的烟气释放量预测模型；还可以通过卷烟抽吸过程中烟支的重量变化曲线获得卷烟的阴燃失重速率和吸燃失重速度，直接反映卷烟的燃烧特性。

发明专利CN201310281024.4《一种用于测定卷烟燃烧速度的装置及其应用》利用相机连续记录吸烟过程，测定了卷烟在抽吸过程中的燃烧速度，但该方法测定的为卷烟的线性燃烧速度，其结果易受燃烧线形状影响。发明专利CN201310335749.7《一种卷烟燃烧速率的检测方法》中通过实时监控卷烟阴燃过程中烟支的重量变化测定了卷烟的质量阴燃速度，但卷烟在实际抽吸中存在阴燃和吸燃两个交替过程，该方法没有和吸烟机连接，无法对卷烟抽吸过程中烟支重量动态进行监控，也无法测定卷烟抽吸过程中的质量阴燃和吸燃速度。

发明内容

本发明正是基于上述背景技术的不足，设计研发的一种卷烟燃吸过程烟支重量动态监控测试方法，该方法是通过相关测试装置的搭建，基于力矩平衡原理，通过测试装置中的称重器具最终计算得出烟支端真实的失重量。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种卷烟燃吸过程烟支重量动态监控测试方法，包括

1)动态监控测试装置的搭建：

该装置包括吸烟机、夹持器、烟支、称重装置和计算机数据采集处理器，烟支通过带有底座的夹持器坐放在称重装置上，烟支与吸烟机之间通过管路连接，管路分为两段，一段为与烟支端连接的水平管，一段为与吸烟机端连接的轻质软管，水平管与轻质软管的连接点a设有支架以保证水平管与烟支处于相同的水平高度状态，并使得水平管能够以a点为支点上下自由旋转；所述数据采集器与称重装置的数据接口相接，实时获取数据；

2)基于力矩平衡原理，依据公式推导，通过称重装置显示的烟支燃吸时实时显示的失重量得到烟支端真实的失重量，具体方法如下：

假设初始状态下，烟丝端到连接点a的距离为L，单位长度的卷烟质量为ρ，称重装置的作用点到支点a的距离为L₀，未点燃烟支时称重装置指示读数为0。卷烟抽吸过程中，烟支瞬时长度变化为dl，累计变化长度l＝∫dl，则卷烟的瞬时失重dM＝dl×ρ，其累计失重M＝ρ×l，此时烟支失重点到支点a的距离为L-l；称重装置瞬时指示质量变化为dN，累计指示质量变化N＝∫dN。由于玻璃管能够以a点为支点上下自由旋转，根据力矩平衡原理可知，烟支未点燃时，水平管、卷烟夹持器和烟支的重量产生的力矩之和与称重装置的支撑力产生的力矩相等；而烟支点然后，卷烟烟支失重微元产生的力矩和称重装置产生的力矩变化相等，故可得：

dN×L₀＝dM×(L-∫dl) (1)

由于dM＝dl×ρ，可得：

dN×L₀＝ρ×dl×(L-∫dl) (2)