本發(fā)明涉及卷煙質(zhì)量檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種卷煙煙支分段吸阻的測量方法。

背景技術(shù)：

卷煙吸阻是卷煙產(chǎn)品物理質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，它的大小對卷煙產(chǎn)品感官質(zhì)量及抽吸難易程度具有重要影響。而卷煙煙支吸阻產(chǎn)生主要是形成煙支的各段組成，可以將形成吸阻的卷煙煙支分別六個部分：卷煙紙包裹的煙絲部分、卷煙紙部分、接裝紙包裹的煙絲部分、濾嘴與煙絲接觸面到濾嘴通風(fēng)孔位置的濾嘴前段部分、濾嘴通風(fēng)孔位置到濾嘴抽吸端的濾嘴后段部分和濾嘴通風(fēng)孔部分等，六個部分是形成卷煙吸阻及濾嘴通風(fēng)效果的組成部分。而目前，卷煙煙支吸阻的測量通常采用gb/t22838.5-2009《卷煙和濾棒物理性能的測定_第5部分：卷煙吸阻和濾棒壓降》，能夠?qū)崿F(xiàn)對卷煙吸阻測量的全自動化操作與控制。上述方法雖然實現(xiàn)了卷煙開放吸阻與封閉吸阻的測量，若要獲得六個部分（卷煙紙包裹的煙絲部分、卷煙紙部分、接裝紙包裹的煙絲部分、濾嘴與煙絲接觸面到濾嘴通風(fēng)孔位置的濾嘴前段部分、濾嘴通風(fēng)孔位置到濾嘴抽吸端的濾嘴后段部分和濾嘴通風(fēng)孔部分）獨立的吸阻大小，需要將六個部分物理分解后，分別檢測獲得各個部分定流速下的壓降（吸阻），再通過一定的規(guī)則組合成整支卷煙的吸阻特性，但這種方法需要分解和切割操作,破壞了原始卷煙煙支結(jié)構(gòu)，測量效率低，人為因素影響大。而煙支各部分吸阻大小的測量，是實現(xiàn)對六個部分吸阻及吸阻穩(wěn)定性成因判斷與卷煙吸阻穩(wěn)定性質(zhì)量追溯、產(chǎn)品吸阻指標(biāo)設(shè)計及制絲和卷接工藝加工過程參數(shù)優(yōu)化（如何獲得更穩(wěn)定的卷煙吸阻等）的關(guān)鍵技術(shù)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的正是基于上述現(xiàn)有技術(shù)狀況，而設(shè)計一種卷煙煙支分段吸阻的測量方法，在優(yōu)化現(xiàn)有卷煙吸阻測量方法基礎(chǔ)上，實現(xiàn)卷煙煙支各分段部分吸阻的測量，用以滿足為卷煙產(chǎn)品質(zhì)量追溯、產(chǎn)品設(shè)計及工藝優(yōu)化提供基礎(chǔ)支撐的實際工程需求。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：

一種卷煙煙支分段吸阻的測量方法，將整支煙分為以下六個部分：卷煙紙包裹的煙絲部分、卷煙紙部分、接裝紙包裹的煙絲部分、濾嘴與煙絲接觸面到濾嘴通風(fēng)孔位置的濾嘴前段部分、濾嘴通風(fēng)孔位置到濾嘴抽吸端的濾嘴后段部分和濾嘴通風(fēng)孔部分，以r1、r2、r3、r4、r5、r6分別代表上述卷煙各部分吸阻，并形成如圖2的-的串并聯(lián)關(guān)系（即與并聯(lián)后依次與、串聯(lián)，上述串并聯(lián)后整體與并聯(lián)，隨后與串聯(lián)）；

根據(jù)氣流流量與壓降之間滿足線性關(guān)系，當(dāng)半徑（m）的卷煙煙支末端抽吸流量（m³/s）時，卷煙吸阻（pa）由下式?jīng)Q定：

其中（）為卷煙氣流流動阻力值，（m/s）為卷煙煙支末端平均流速；

卷煙吸阻按照gb/t22838.5-2009《卷煙和濾棒物理性能的測定第5部分：卷煙吸阻和濾棒壓降》與yc/t446-2012《卷煙吸阻和濾棒壓降檢測設(shè)備通用技術(shù)條件》進行測量后，可由（1）式計算獲得相應(yīng)卷煙總體阻值；卷煙總通風(fēng)率按照gb/t22838315-2009《卷煙和濾棒物理性能的測定第15部分：卷煙通風(fēng)的測定定義和測量原理》進行測量；

采用技術(shù)手段（包括但不限于乳膠管包裹）封閉濾嘴通風(fēng)孔，即，測量相應(yīng)卷煙半封閉吸阻；封閉濾嘴通風(fēng)孔與卷煙紙，即，測量相應(yīng)卷煙封閉吸阻；封閉卷煙紙，即，測量相應(yīng)卷煙半封閉吸阻，根據(jù)（1）式可分別計算得到相應(yīng)卷煙總體阻值、、，同時測量無封閉時卷煙開放吸阻以及卷煙總通風(fēng)率，同時計算得到此時卷煙總體阻值，根據(jù)濾嘴通風(fēng)孔與卷煙紙不同封閉情況下，卷煙各部分阻值串并聯(lián)關(guān)系可得：

采用圖像分析、機器視覺或游標(biāo)卡尺等測量方法對濾嘴前段長度與濾嘴后段長度進行測量，由于濾嘴內(nèi)部性質(zhì)均一，因此其阻值與濾嘴長度成正比例關(guān)系，長度的濾嘴前段阻值與長度的濾嘴后段阻值滿足以下關(guān)系：

根據(jù)-串并聯(lián)關(guān)系，卷煙總通風(fēng)率（卷煙紙通風(fēng)率與濾嘴通風(fēng)率的總和，即通過與氣體流量之和與通過氣體流量的比值）滿足以下關(guān)系：

同時聯(lián)立（2）-（7）式求解可得-具體數(shù)值，再帶入（1）式中即可計算獲得卷煙紙包裹的煙絲部分、卷煙紙部分、接裝紙包裹的煙絲部分、濾嘴與煙絲接觸面到濾嘴通風(fēng)孔位置的濾嘴前段部分、濾嘴通風(fēng)孔位置到濾嘴抽吸端的濾嘴后段部分和濾嘴通風(fēng)孔所產(chǎn)生的吸阻。

另外，對于無濾嘴通風(fēng)孔情況，（2）-（7）式可化簡為：

對于整個濾嘴段通風(fēng)孔分布均勻的情況，根據(jù)上述分析方法，此時=r4+r5，與并聯(lián)，其余串并聯(lián)關(guān)系保持不變，因此（2）-（7）式可等效為以下關(guān)系式：

分別聯(lián)立（8）-（10）、（11）-（15）式求解，同時將計算結(jié)果帶入（1）式中即可獲得無濾嘴通風(fēng)以及整個濾嘴段通風(fēng)孔分布均勻的情況下卷煙各個分段部分產(chǎn)生的吸阻。

本發(fā)明的卷煙吸阻分布測量與分析方法具有如下優(yōu)點：

（1）本發(fā)明通過測量卷煙開放吸阻、封閉吸阻、兩種半封閉吸阻與、總通風(fēng)率與濾嘴前段部分長度、后段部分長度的測量，同時利用卷煙6個分段部分阻值之間串并聯(lián)關(guān)系以及吸阻與阻值、氣流流量之間關(guān)系式計算得到卷煙煙支分段吸阻。

（2）該方法具有操作方便、計算簡單的優(yōu)點，能夠?qū)崿F(xiàn)不同類型濾嘴通風(fēng)技術(shù)條件下對卷煙各個部分吸阻的準(zhǔn)確測量，為卷煙產(chǎn)品質(zhì)量追溯、產(chǎn)品設(shè)計及工藝優(yōu)化提供基礎(chǔ)支撐。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的卷煙各部分結(jié)構(gòu)分布圖。

圖2為本發(fā)明的卷煙各部分阻值網(wǎng)絡(luò)圖（串并聯(lián)關(guān)系圖）。

圖中：表示卷煙紙包裹的煙絲部分阻值，表示卷煙紙部分阻值，表示接裝紙包裹的煙絲部分阻值，表示濾嘴與煙絲接觸面到濾嘴通風(fēng)孔位置的濾嘴前段部分阻值，表示濾嘴通風(fēng)孔位置到濾嘴抽吸端的濾嘴后段部分阻值，表示濾嘴通風(fēng)孔部分（打孔技術(shù)或通風(fēng)透氣技術(shù)）阻值，兩箭頭分別表示氣流入、出口。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)及連接關(guān)系做進一步描述：

選取牌號a的卷煙為測量分析對象，在溫度為22±2℃，相對濕度為60±5%的環(huán)境下，將卷煙樣品平衡48小時，挑選若干支，控制平均質(zhì)量在5mg范圍內(nèi)。

當(dāng)卷煙煙支末端抽吸流量=1.75×10^-5m³/s時，分別測量封閉濾嘴通風(fēng)孔、濾嘴通風(fēng)孔與卷煙紙、卷煙紙條件下相應(yīng)卷煙吸阻為1738.3pa（即）、1764.8pa（即）、1382.3pa（即），同時測量無封閉時卷煙開放吸阻w以及卷煙總通風(fēng)率分別為1370.4pa、0.365。采用圖像分析法測量得到濾嘴前段長度、濾嘴后段長度分別為14.0mm與13.0mm。

根據(jù)（1）式計算得到各個條件下卷煙總體阻值、、與，結(jié)合卷煙各部分阻值串并聯(lián)以及濾嘴前后段阻值比例關(guān)系，獲得方程組如下：

聯(lián)立（16）-（21）式，求解得到

根據(jù)（1）式可計算得到卷煙紙包裹的煙絲部分、卷煙紙部分、接裝紙包裹的煙絲部分、濾嘴與煙絲接觸面到濾嘴通風(fēng)孔位置的濾嘴前段部分、濾嘴通風(fēng)孔位置到濾嘴抽吸端的濾嘴后段部分和濾嘴通風(fēng)孔部分（打孔技術(shù)或通風(fēng)透氣技術(shù)）所產(chǎn)生的吸阻分別為446.4pa、7081.5pa、50.8pa、654.5pa、607.8pa、2343.0pa。

上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。