专利名称：一种片烟原料压缩比的测定方法与装置的制作方法
技术领域：
本发明属于烟叶的物理特性测定技术领域，主要涉及一种片烟原料压缩比的测定方法与装置。具体说是通过给予压缩探头一定初速度、当压缩探头接触烟叶测试样品并达到一定力后保持一段时间，测定压缩前后烟叶原料的高度，经压缩后减小的原料高度与初始原料高度比值，即片烟的压缩比。
背景技术：
烟叶物理特性是其自身组织结构的一种直接反应，它不仅与烟叶内在质量密切相关，同时还能体现烟叶加工性能，并直接影响卷烟制造过程、产品风格、成本及其它经济因 素。近年来，随着卷烟加工工艺水平的不断提高，行业对烟叶物理特性方面的研究开展了大量的研究工作，为卷烟加工工艺水平的提高和卷烟产品质量的控制提供了依据，提高了烟叶原料的加工处理性能，并在此基础上拓展了烟叶物理特性的研究范围。在卷烟加工过程中，烟叶本身的力学特性直接影响烟叶的加工性能、抗造碎性等。片烟原料的压缩比一定程度上反映片烟原料的抗压性能、挺度、弹性、填充性能等指标，是几种力学指标的综合反映。如在卷烟加工过程切丝工序，由于片烟原料力学特性的差异，造成切丝机各项操作参数(生产能力或流量、刀门高度、刀辊转速、排链速度等)及切丝机结构(排链角度、刀辊直径、刀门间隙等)设计的差异。因此，烟机企业对切丝机进行设计，以及卷烟加工企业关于切丝机操作参数的设定，都需要根据片烟原料的力学特性进行切丝机的结构设计，以及设定合适的切丝操作参数；而不同片烟原料的力学特性存在差异，压缩比是反映烟叶力学特性中抗压性能、挺度、弹性、填充性能等的重要指标。因此，对于压缩比的测定具有非常重要的现实意义。现阶段烟草行业对烟叶力学特性的关注越来越多，也研究了一些力学特性测定方法，但关于片烟原料压缩比的测定方法及装置目前国内外还未见有关报道。

发明内容
本发明的目的正是针对上述技术状况，设计了一种片烟原料压缩比测定方法及装置。通过片烟原料压缩比的测定有助于客观表征烟叶的力学特性，可以快速实现对片烟原料的压缩比测定，填补了烟草行业在该方向的技术和手段空白，为烟机设备(切丝机等)设计研发和卷烟加工过程操作参数设计、加工过程稳定性和加工质量提高提供基础数据。本发明的目的是通过以下技术方案来实现的本发明的片烟原料压缩比的测定方法，是根据一定量的片烟原料在一定外力作用下，片烟原料产生一定形变的特性来制定的，是通过测定装置，给予压缩探头一定初速度，当压缩探头接触烟叶测试样品并达到所设定的一定压力后并保持一段时间，测定压缩前后烟叶原料的高度，经压缩后减小的原料高度与初始原料高度比值即为片烟原料的压缩比。
具体步骤如下
①测试片烟原料样品的水分平衡，所述片烟原物料可以是烟叶片烟、再造烟叶片等片状物料；
②片烟原料测试样品的制备；
③利用测定装置对压缩比测定条件的设定，当压缩探头接触烟叶测试样品达到所设定的Ikg压力时，所测原料高度为初始样品高度，达到所设定的50kg压力时，所测原料高度为压缩后样品高度。④利用测定装置对片烟原料压缩比的测定；
⑤测定数据的处理及结果表述取测定探头探测到的样品初始高度和经测定探头施压后的样品高度的差值与样品初始高度的比值作为片烟原料压缩比。
一种片烟原料压缩比测定装置，包括立架、底座式载物台、安装在立架上并可上下位移的悬臂式施压头、连接在施压头上的测定探头以及设置在底座式载物台上的样品槽，悬臂式施压头通过传输线由计算机数据处理系统控制。测定探头为圆盘式结构，样品槽为圆桶型结构，圆盘型测定探头与圆桶形样品槽的中心线重合，且测定探头的圆盘直径小于圆桶形样品槽内径。所述样品槽通过卡槽座放在载物台上。所述压力压头为测试探头提供压力的装置，压力探头提供的压力可通过数据传输系统进行设定，本测试装置压力压头可提供压力范围为O 180kg力。所述测定探头通过连杆与施压头相连，向测定片烟原料施加压力，测定过程中，从测试探头与片烟原料接触开始，测定探头向片烟原料提供的压力逐渐增大，并达到设定压力后保持一段时间。所述数据采集传输系统一方面向施压头及测定探头传输压力设定值、测定探头下压初速度、压力保持时间等参数信息；另一方面，将采集到的测定探头感应压力、测定探头移动距离等信息传输给数据处理系统。所述参数设定与数据处理系统一方面作为检测设定参数信息的输入端；另一方面，将数据采集传输系统传输的感应力信息及测定探头移动距离信息进行处理，并计算相应参数设定条件下的片烟原料压缩比。本发明的优点在于通过片烟原料压缩比的测定有助于客观表征烟叶的力学特性，可以快速实现对片烟原料的压缩比测定，填补了烟草行业在该方向的技术和手段空白，为烟机设备(切丝机等)设计研发和卷烟加工过程操作参数设计、加工过程稳定性和加工质量提闻提供基础数据。


图I为本发明的原理与装置示意图。图中1 一立架，2 —施压头，3 —连杆，4—-测定探头，5 —样品槽，6 —载物台卡槽，7 -载物台，8 一数据采集传输线，9 一参数设定与数据处理系统。
具体实施例方式本发明以下将结合实施例作进一步描述，但并不限制本发明。
在满足测定探头下压面光滑；样品槽固定且与测定探头下压方向垂直对齐的前提下，本发明通过以下具体实例作进一步描述。①测试片烟原料样品的水分平衡
在测定片烟原料测试样品松散放入温度(20±1) °C、湿度(65±5)%的恒温恒湿环境条件下平衡48h。②片烟原料测试样品的制备
用电子天平准确称取平衡后的片烟原料样品I00g，并采用人工铺料的方法均匀放入样品槽中。③压缩比测定条件的设定 测定探头下压速度0. 5mm/so 施压头设定最大压力为50kg。测定探头下压力达到Ikg时，记录测试片烟原料样品高度为初始样品高度。采用压力为Ikg时样品高度作为初始样品高度可有效减小因人工铺料造成的测定误差。测定探头下压力达到50kg时，保持压力30s，记录测试片烟原料样品高度为压缩后样品高度。在测定压力为50kg时，多次测试样品高度数据较为稳定一致，且在保持压力30s后，相同测试样品的测定高度基本一致，波动较小，测试结果稳定。测定探头上拉高度20cm。④片烟原料压缩比的测定。将放入测试片烟原料的样品槽固定且与测定探头下压方向垂直对齐后，按设定测试条件进行片烟原料样品压缩比测定。⑤测定数据的处理及结果表述
按照④中设定的测试参数，分别对片烟原料样品的压缩比进行测定，取测定探头探测到的样品初始高度和经测定探头施压后的样品高度的差值与样品初始高度的比值作为片烟原料压缩比，并取其平均值作为该烟叶样品的压缩比。对国内某产地不同等级烟叶片烟原料样品和国内不同产地造纸法再造烟叶片烟原料样品的压缩比进行测定，测定结果见表I。
权利要求
1.一种片烟原料压缩比的测定方法，其特征在于是通过测定装置，给予压缩探头一定初速度，当压缩探头接触烟叶测试样品并达到所设定的一定压力后并保持一段时间，测定压缩前后烟叶原料的高度，经压缩后减小的原料高度与初始原料高度比值即为片烟原料的压缩比。
2.根据权利要求I所述的片烟原料压缩比的测定方法，其特征在于具体步骤如下 ①测试片烟原料样品的水分平衡； ②片烟原料测试样品的制备； ③利用测定装置对压缩比测定条件的设定； ④利用测定装置对片烟原料压缩比的测定； ⑤测定数据的处理及结果表述取测定探头探测到的样品初始高度和经测定探头施压后的样品高度的差值与样品初始高度的比值作为片烟原料压缩比。
3.根据权利要求I所述的片烟原料压缩比的测定方法，其特征在于当压缩探头接触烟叶测试样品达到所设定的Ikg压力时，所测原料高度为初始样品高度，达到所设定的50kg压力时并维持30s，所测原料高度为压缩后样品高度。
4.一种适用于权利要求I所述测定方法的片烟原料压缩比测定装置，其特征在于包括立架、底座式载物台、安装在立架上并可上下位移的悬臂式施压头、连接在施压头上的测定探头以及设置在底座式载物台上的样品槽，悬臂式施压头通过传输线由计算机数据处理系统控制。
5.根据权利要求4所述的片烟原料压缩比测定装置，其特征在于测定探头为圆盘式结构，样品槽为圆桶型结构，圆盘型测定探头与圆桶形样品槽的中心线重合，且测定探头的圆盘直径小于圆桶形样品槽内径。
6.根据权利要求4所述的片烟原料压缩比测定装置，其特征在于样品槽通过卡槽座放在载物台上。
全文摘要
一种片烟原料压缩比的测定方法，是通过测定装置，给予压缩探头一定初速度，当压缩探头接触烟叶测试样品并达到所设定的一定压力后并保持一段时间，测定压缩前后烟叶原料的高度，经压缩后减小的原料高度与初始原料高度比值即为片烟原料的压缩比。所述测定装置包括立架、底座式载物台、安装在立架上并可上下位移的悬臂式施压头、连接在施压头上的测定探头以及设置在底座式载物台上的样品槽，悬臂式施压头通过传输线由计算机数据处理系统控制。通过片烟原料压缩比的测定有助于客观表征烟叶的力学特性，可以快速实现对片烟原料的压缩比测定，填补了在该方向的研究空白，为烟机设备设计研发和卷烟加工过程操作参数设计、加工过程稳定性和加工质量提高提供基础数据。
文档编号G01N19/00GK102890053SQ201210432848
公开日2013年1月23日 申请日期2012年11月3日 优先权日2012年11月3日
发明者邓国栋, 张玉海, 常纪恒, 冯春珍, 徐大勇, 姚光明, 堵劲松, 王兵 申请人:中国烟草总公司郑州烟草研究院