直线吸烟机抽吸参数稳定性研究
2016-05-30马营
摘 要:吸烟机是模拟人的吸烟行为设计的一种自动化吸烟装置,吸烟机参数设置影响吸烟机检测主流烟气的准确性,吸烟机参数包括抽吸容量与风速,通过研究分析吸烟机参数稳定性的影响因素,实现吸烟机抽吸参数稳定,获取准确主流烟气数据的目的。通过研究得知,吸烟机预热40分钟后20个抽吸通道抽吸容量基本保持稳定,建议吸烟实验时,吸烟机至少预热40分钟,可保证抽吸容量不会影响数据准确性。
关键词:吸烟机;抽吸容量;风速\
吸烟机是模拟人的吸烟行为设计的一种自动化吸烟装置,是卷烟烟气检测工作的主要检测设备。抽吸容量、环境气流速度(风速)参数设置的改变影响捕集结果,要获取准确的主流烟气数据,吸烟机参数必须稳定,查阅相关文献,仅有部分论文涉及到吸烟机风速,卷烟物理指标,检测环境温湿度对主流烟气的影响 [1]。本文通过研究在温度(22.0±2)℃,湿度(60.0±5)%的检测环境下吸烟机风速、抽吸容量等参数稳定性,分析风速和抽吸容量飘移程度与原因,分析吸烟机参数稳定性的影响因素,实现吸烟机抽吸参数稳定,获取准确主流烟气数据的目的[2]- [4]。
1 实验目的
研究吸烟机预热次数对抽吸容量的影响,标准7.6.3.1规定吸烟机开机预热至少20分钟,预热结束后,如果抽吸过程有较大的温度变化,检查每通道的抽吸容量。研究吸烟机抽吸容量稳定性。研究吸烟机风速与稳定性。
2 仪器设备与方法
2.1 实验地点和实验设备如表1:
表1 实验地点与实验仪器
[实验地点\&参与单位\&仪器型号\&类型\&仪器制造商\&青州
青岛
济南
滕州\&青州技术站
青岛技术站
济南技术站
滕州技术站\&SM450
SM450
SM450
SM450\&直线型
直线型
直线型
直线型\&斯茹林
斯茹林
斯茹林
斯茹林\&]
2.2 实验方法
①吸烟机开机连续预热,每次预热20分钟,每次预热后测量抽吸容量并记录。
②每隔2小时测量吸烟机20个抽吸通道抽吸容量并记录。
③每隔2小时测量吸烟机5个风速检测点的风速并记录
3 结果与讨论
3.1 吸烟机预热次数对抽吸容量的影响如表2所示。
表2数据说明吸烟机预热40分钟,20通道抽吸容量保持稳定的有15个,预热60分钟后保持不变有20个。
表2 青州技术站抽吸容量检测表
[预热次数\&0\&1\&2\&3\&4\&抽吸容量
(ml)\&1通道
2通道
3通道
4通道
5通道
6通道
7通道
8通道
9通道
10通道
11通道
12通道
13通道
14通道
15通道
16通道
17通道
18通道
19通道
20通道\&35.0
35.1
35.0
35.1
35.2
35.2
35.1
35.1
35.2
35.1
35.2
35.3
35.0
35.1
35.2
35.1
35.1
35.2
35.1
35.3\&35.1
35.1
35.1
35.1
35.1
35.2
35.1
35.0
35.1
35.1
35.1
35.0
35.0
35.1
35.2
35.1
35.1
35.2
35.1
35.0\&35.1
35.1
35.1
35.1
35.1
35.2
35.1
35.0
35.1
35.1
35.1
35.0
35.0
35.1
35.2
35.1
35.1
35.2
35.1
35.0\&35.1
35.1
35.1
35.1
35.1
35.2
35.1
35.0
35.1
35.1
35.1
35.0
35.0
35.1
35.2
35.1
35.1
35.2
35.1
35.0\&35.1
35.1
35.1
35.1
35.1
35.2
35.1
35.0
35.1
35.1
35.1
35.0
35.0
35.1
35.2
35.1
35.1
35.2
35.1
35.0\&]
表3 不同地点吸烟机预热后抽吸容量未变化通道统计表
[预热次数\&青州\&青岛\&济南\&滕州\&1
2
3
4
5\&20
15
20
20
20\&20
16
20
20
20\&20
17
20
20
20\&20
16
19
20
20\&]
表3表明经过不同地点不同吸烟机预热后检测抽吸容量,预热40分钟后20个抽吸通道抽吸容量基本保持稳定,建议吸烟实验时,吸烟机至少预热40分钟,可保证抽吸容量不会影响数据准确性,《GB/T19609-2004卷烟用常规分析用吸烟机测定总粒相物和焦油》7.6.3.1规定开机至少预热20分钟,经试验验证,最好预热40分钟,抽吸容量能保持稳定。
3.2 吸烟机抽吸容量稳定性检测如表4所示。
表4 青州技术工作站抽吸容量检测表
[时间\&1\&2\&3\&4\&5\&抽吸容量
(ml)\&1通道
2通道
3通道
4通道
5通道
6通道
7通道
8通道
9通道
10通道
11通道
12通道
13通道
14通道
15通道
16通道
17通道
18通道
19通道
20通道\&35.0
35.0
35.1
35.1
35.2
35.2
35.1
35.1
35.2
35.1
35.2
35.1
35.0
35.1
35.2
35.1
35.1
35.2
35.1
35.3\&35.1
35.1
35.1
35.0
35.1
35.2
35.0
35.0
35.1
35.0
35.1
35.0
35.0
35.0
35.2
35.1
35.2
35.0
35.1
35.0\&34.9
35.1
35.1
35.0
35.1
35.2
35.0
35.0
35.1
35.0
35.1
35.0
35.0
35.0
35.2
35.1
35.2
35.0
35.1
35.0\&35.0
35.1
35.1
35.0
35.0
35.1
35.0
35.0
35.1
35.0
35.1
35.0
35.1
35.0
35.1
35.1
35.2
35.0
35.1
35.0\&35.1
35.1
35.1
35.0
35.0
35.1
35.0
35.0
35.1
35.0
35.1
35.0
35.0
35.0
35.2
35.1
35.2
35.0
35.1
35.0\&]
如表4数据表示,吸烟机抽吸容量较为稳定变化范围均小于0.3ml,随时间变化波动不大。
表5 不同地点吸烟机抽吸通道容量随时间变化(大于0.3ml)
通道个数统计表
[时间\&青州\&青岛\&济南\&滕州\&1
2
3
4\&1
0
0
0\&0
0
0
0\&0
0
0
0\&0
0
0
0\&]
表5说明正常检测环境下,吸烟机抽吸容量较为稳定 ,在检测环境下均在正常范围内波动,不会影响检测数据准确性。主要是检测环境温度变化不大,吸烟机针筒气体不至受热膨胀,步进电机不受温度影响,如果吸烟机抽吸容量随间变化较大,应考虑吸烟机针筒密封环是否泄漏,更换密封环。
3.3 吸烟机风速稳定性检测
表6 风速稳定性检测记录表
[时间\&风速(mm/s)\&1\&2\&3\&4\&5\&1
2
3
4\&200
190
210
220\&190
170
180
200\&180
170
170
190\&200
210
210
200\&190
200
200
210\&]
如表6所示,各监测点风速有一定波动,但极差值均小于50mm/s,符合标准检测要求,风速随时间变化较小,能够满足吸烟机要求
表7 不同地点吸烟机风速随时间变化(大于50mm/s)监测点
个数统计表
[时间\&青州\&青岛\&济南\&滕州\&1
2
3
4\&0
0
0
0\&0
0
0
0\&0
0
0
0\&0
0
0
0\&]
表7表明,正常检测环境下,吸烟机风速较为稳定 ,在检测环境下均在正常范围内波动,不会影响检测数据准确性。但应考虑吸烟机管道换气装置及室外环境的影响,换气装置、室外风速有可能会影响吸烟机风速。
4 结论
4.1 预热40分钟20个抽吸通道抽吸容量基本保持稳定,建议吸烟实验时,吸烟机至少预热40分钟,可保证抽吸容量不会影响数据准确性。
4.2 正常检测环境下,吸烟机抽吸容量较为稳定,在检测环境下均在正常范围内波动,不会影响检测数据准确性。
4.3 正常检测环境下,吸烟机风速较为稳定,在检测环境下均在正常范围内波动,不会影响检测数据准确性。
参考文献:
[1]李燕垣,谢立群.测定卷烟烟气总粒相物主要影响因素[J].烟草科技,1997(4):20-21.
[2]全国烟草标准化技术委员会.GB/T 19609—2004卷烟用常规分析用吸烟机测定总粒相物和焦油[S].北京:中国标准出版社,2005.
[3]全国烟草标准化技术委员会.GB/T 16450—2004常规分析用吸烟机定义和标准条件[S].北京:中国标准出版社,2005.
[4]全国烟草标准化技术委员会.GB/T 16447—2004烟草及烟草制品调节和测试的大气环境[S].北京:中国标准出版社,2005.
作者简介:
马营(1974),男,山东青州人,汉,职称:工程师,学位:工学学士,研究方向:烟草质量检验。