一種用於測定菸絲破碎程度的方法和裝置的製作方法

2023-05-01 21:16:41 3

專利名稱：：一種用於測定菸絲破碎程度的方法和裝置的製作方法
技術領域：
：本發明屬於菸草加工領域，具體涉及一種用於測定菸絲破碎程度的方法和裝置，菸絲可以為巻煙生產所用的葉絲、膨脹葉絲、梗絲、薄片絲、配方菸絲等。
背景技術：
：菸絲在加工過程中，會受到不同的外力作用而逐漸破碎，菸絲的破碎程度大小(或者稱為抗破碎能力)是衡量菸絲加工質量的重要指標之一。菸絲破碎程度主要由兩個主要方面決定，第一是菸絲本身的原因，不同的菸葉原料由於自身的物理、化學特性不同，因而具有不同的抗破碎能力；另一方面，是外力的原因，菸絲在不同的加工過程中，由於所受外力的類型和強度不同其破碎程度也有所不同，在制絲生產線上，菸絲在餵料機、烘絲機中的翻滾、在皮帶輸送機或振槽上的長距離輸送、風送、巻制過程等都會引起菸絲不同程度的破碎。菸絲的加工過程實際就是受到一定外力作用而逐漸破碎的過程。但菸絲在加工過程中並不是越碎越好，實際生產中需要對菸絲的破碎程度進行控制。對于衡量菸絲的破碎程度，目前沒有直接用於測定的標準方法。國內菸草行業間接採用以巻煙巻制過程整絲率的變化率來反映菸絲抗破碎能力，2003版巻煙工藝規範規定了整絲率的變化率的定義，是一定質量的菸絲，通過碎絲機進行造碎，造碎後整絲率與造碎前整絲率的比率，以百分數表示。整絲率的測定方法見菸草行業標準YC/T178-2003，菸絲中長度大於等於2.5mm的菸絲質量佔取樣總質量的比率，以百分數表示，整絲率的測試普遍採用YQ-2型菸絲振動分選篩，它由安裝在一個固定框架上的餵料輸送帶、三層篩網(篩網孔徑分別為3.35mm、2.5mm、lmm)和四個菸絲收集箱組成，在設定的振幅和時間條件下，菸絲通過三個網孔尺寸不同的篩網進行分離，篩網按網孔尺寸由大到小的順序疊加排列，每層篩網的出口有收集箱收集分離後的菸絲，3.35mm和2.5mm篩網上的菸絲總和與取樣菸絲的質量比率為整絲率。從目前應用的效果來看，利用整絲率的變化率來反映菸絲抗破碎能力的方法存在一定的問題，主要表現在一是由於現有菸絲整絲率普遍較高(一般在80%-85%，其中>3.35咖的長絲比例也往往大於50%)，使得整絲率接近的不同菸絲，其實際大於2.25mm的菸絲結構分布往往差別較大，而其破碎程度無法用整絲率的變化率來表示。例如，某一部分尺寸較長的菸絲若其破碎後尺寸仍在2.25mm之上，則其整絲率並無變化。除非菸絲的破碎程度存在很大的差異，否則用該方法無法反映不同菸絲破碎程度的差異。二是現有整絲率的測試操作過程中受人為因素影響較大，如不同的鋪料方式和鋪料厚度會使結果產生較大的偏差，進而使整絲率變化率產生誤差。三是該方法每次都需在巻制前後進行取樣，不可避免的會影響到正常的巻煙生產過程，同時由於取樣量較大也會造成一定程度的菸絲浪費。在本領域內，前蘇聯學者道洛霍夫曾利用水銀壓破菸葉時的壓力來表示菸葉的抗破碎性，但由於菸絲的形態、受力等與菸葉的不同，因此，該方法也不能用于衡量菸絲的抗破碎性。綜上所述，目前沒有合理的測定菸絲破碎程度的方法。《菸草科技》(2008年第8期，9頁)介紹了能夠測定菸絲特徵尺寸的方法(即篩分法)，具體方法取O.1Kg左右煙4絲經過旋轉式篩分儀，篩分儀要求篩網為10層，每層篩網孔徑為8.00、6.70、5.60、4.75、4.00、3.35、2.80、2.00、1.40和0.71mrn，篩分條件為轉速230r/min、時間4min，篩分測定其菸絲結構分布，得到菸絲連續分布的擬合方程並得到特徵尺寸值。利用擬合方程F=100-100e鄧(-acT)計算求出方程中的係數a、n，其中方程中F為菸絲篩下累積質量百分比(%);d為篩網孔徑(mm)，得到樣品菸絲的尺寸連續分布方程F，對於菸絲尺寸分布，可將篩下質量比F為50所對應的菸絲尺寸作為衡量菸絲整體尺寸大小的特徵量，稱為特徵尺寸，記為d50，可通過公式d^=e^(-^)求得，w其中該值越大，菸絲整體尺寸越大。因此可以在實際應用中我們可以通過任意一個加工過程中菸絲前後特徵尺寸的變化來表徵菸絲破碎程度。同時可以預見，對於生產線上取樣困難的工藝環節，應用直接取樣方法就存在一定的不準確性。比如目前應用較廣的passim巻煙機，取樣通常要進行掏取，使得人為破壞菸絲結構的現象出現。能否建立一種菸絲破碎程度測定的方法既可以表徵來料端工序的能力和水平，又可以通過破碎過程反映菸絲破碎後的質量變化，從而預測最終巻煙產品物理質量的好壞，正是本案發明人所關注的熱點。
發明內容本發明目的是建立一種測定菸絲破碎程度的方法和裝置，具體來說就是通過該方法和裝置可以表徵巻煙生產中對菸絲產生破碎的任一過程，通過測定菸絲通過這個破碎裝置尺寸變化規律，可以衡量菸絲抗破碎能力。本發明的出發點是通過將生產線上的某破碎過程之前的菸絲取樣進入所發明的破碎裝置，該破碎裝置可以模擬生產線上的任意破碎過程。通過該方法和裝置的建立，可以實現如下目的1、通過建立的破碎度測定的方法既可以表徵來料端工序的能力和水平，又可以通過破碎過程反映菸絲破碎後的質量變化，從而預測最終巻煙產品物理質量的好壞。2、成為菸草研究的基本手段，可以利用該方法和裝置研究菸絲在任意一過程的破碎。可以反映原料本身抗破碎的性質，也可以研究工藝流程、條件等外力因素對其抗破碎性能的影響。本發明的目的是通過以下技術方案來實現的本發明用於測定菸絲破碎程度的方法包括以下步驟A確定研究工序在生產線確定對菸絲具有破碎作用的工序，同時確定該工序的取樣點；B通過計算得出破碎裝置能夠模擬所研究工序的破碎強度B-l在所研究工序正常生產時在該工序前取樣，取樣菸絲要保證一定的量，滿足菸絲能夠反覆經過該工序五次，在每次經過工序後分別取菸絲，將菸絲放置於貯絲房(溫度2『C，溼度65%)平衡48h;取樣要求符合代表性要求，每次保證0.5Kg菸絲用於下一步篩分測定；B-2將所取得的工序前菸絲和五次反覆破碎處理後菸絲分別利用篩分法得到其尺寸分布；具體方法稱取0.lKg左右菸絲經過旋轉式篩分儀，篩分儀要求篩網為IO層，每層篩網孔徑為8.00、6.70、5.60、4.75、4.00、3.35、2.80、2.00、1.40和0.71mm，篩分條件為轉速230r/min、時間4min，篩網之間的間隔6.5cm，篩盤直徑40cm，篩分測定其菸絲結構分布，得到菸絲連續分布的擬合方程並得到特徵尺寸值。(《菸草科技》2008年第8期，9頁有詳細介紹)B-3利用破碎前和五次反覆破碎後的特徵尺寸d5。與破碎裝置轉機頻率f的關係，換算出能夠模擬生產線所研究破碎過程破碎裝置需要的轉機頻率f;通過研究得出菸絲整體尺寸d5。隨破碎強度nE的變化趨勢符合負指數函數d5(l=A+aexp(_nE/t)其中(15。指的是菸絲特徵尺寸，可以用將篩下質量比為50所對應的菸絲尺寸作為衡量菸絲整體尺寸大小的特徵量；A、t為方程係數；n為破碎次數；E為每次破碎時裝置的施加能量，其中E與破碎裝置中轉軸的轉機頻率f的關係式是E=0.02f2(該關係式的理論推導過程附在說明書最後)。C對所研究的任意菸絲在所研究的工序過程可以利用破碎裝置進行破碎性研究C-l工序前取菸絲，將菸絲放置於貯絲房(溫度28"，溼度65%)平衡48h，取樣要求符合代表性要求，保證lKg菸絲用於下一步篩分測定。同時將菸絲均勻分成兩組，每組0.5Kg;C-2對其中一組樣品菸絲進行篩分利用B-2的方法得到菸絲在破碎前的菸絲分布方程；C-3將另外一組樣品菸絲放入破碎裝置進行破碎將樣品菸絲用四分法取樣(即菸絲樣品堆成均勻的圓錐形，並輕壓成錐臺，而後用十宇形架分成四等分的一種縮分操作方法)，其中四分之一作為取樣樣品。稱取0.1Kg左右樣品菸絲進入破碎裝置進行破碎，破碎裝置的轉機頻率利用B-3所述方法確定，當菸絲全部從破碎裝置出料口流出進入收集裝置後，破碎過程結束；本發明破碎裝置要求既能保證菸絲破碎又不能使菸絲失去其工業使用價值，保證破碎的均勻性，長短菸絲受到破碎處理的概率要一致，數據重複性好。C-4破碎後菸絲進行篩分將破碎裝置收集裝置中的菸絲進行篩分，方法同B-2步驟，得到破碎後樣品菸絲的尺寸連續分布方程；D利用定義的計算公式來計算菸絲的破碎度定義菸絲的破碎度公式如下破碎度=(破碎前特徵尺寸_破碎後特徵尺寸)/破碎前特徵尺寸。為實現本發明的目的，本案發明人還專門設計了一種用於測定菸絲破碎程度的裝置，該裝置包括進料器和菸絲破碎腔，破碎腔為直立的圓形腔結構，進料器豎直設立在破碎腔上方且與破碎腔相通，進料器中設有落料翻板，沿破碎腔中心軸線設置有一由動力源驅動的轉軸，轉軸頂端設置有一傘形導料器，沿轉軸均勻布置有多片打條(最好為4片)，與打條對應的破碎腔內壁布置有與打條數量相等的撞擊板，撞擊板上方的破碎腔內壁上布置有弧形導流板，破碎腔底部開設有出料口，出料口上接裝有集料袋。所述進料器為一頂端帶進料漏鬥的圓筒狀限量管，限量管直徑為破碎腔直徑的61/2，長度超過15cm。在破碎腔底部設有一由轉軸帶動旋轉匯攏菸絲進入出料口的軟刷或風扇片。所述撞擊板與打條邊沿的間隙為2mm，導流板與撞擊板的距離為5mm，所述轉軸高度佔整個破碎腔高度的2/3。落料翻板的開度調節範圍為0-90°，在菸絲破碎時關閉翻板。破碎腔由光滑的透明材料製作，打條為一側邊帶有鋸齒的片型結構或是上側邊為巻邊狀的矩形片。動力源為可調頻率的電機，可以控制裝置對菸絲的破碎程度。破碎菸絲時，菸絲在重力作用下，從頂部進料器進入破碎腔，受到高速旋轉的打條打擊後與破碎腔壁面的撞擊板撞擊而破碎，破碎後的菸絲由出料口排出。其中電機為可調頻率的電機，可以改變裝置對菸絲的破碎強度，從而保證所述發明裝置可以模擬任意加工過程對菸絲的破碎過程。具體使用時，先關閉翻板，稱取0.1Kg左右菸絲，加入漏鬥狀進料器，裝菸絲要求動作輕柔，不能人為對菸絲進行造碎，裝好菸絲後，啟動破碎儀，待破碎儀轉速穩定後，打開翻板，開始進料，菸絲在重力作用下以一定的流量慢慢流下，進入破碎腔破碎。破碎腔壁面為光滑的透明塑料有機玻璃，破碎腔中心為轉軸，轉軸與可調節頻率的電機相連，高度佔整個破碎腔高度的2/3左右，轉軸四周均勻連接有四片打條，打條的上端呈傾斜狀，打條的作用是對菸絲施加破碎所需的能量，讓菸絲在破碎過程中保持高速運動，上端的傾斜狀有助於菸絲運動總體方向向下，防止部分菸絲在打條上部環繞運動。破碎腔壁面上與轉軸相同高度處四面均勻設置有四片撞擊板，撞擊板與打條末端的間距為2mm左右，撞擊板的作用是與高速運動的菸絲撞擊，從而對菸絲產生破碎作用。為防止由於菸絲的結團造成堵料，從而保證菸絲進料的均勻性並保證菸絲充分破碎，在破碎腔入口處，中心轉軸頂端加一傘狀導料器，破碎腔壁均勻設置有四片圓弧形導流板，分別位於四個撞擊板上方，導流板與撞擊板的間距為5mm左右，導流板能有效防止部分菸絲長時間停留在破碎腔壁面上部沿壁面做環繞運動。打條下方轉軸的末端設置有交叉的軟刷或風扇片，能保證菸絲出料順暢。為保證破碎後菸絲的充分收集和防止出料菸絲的再次破碎，出料口連接有柔性集料袋。本發明的優點是通過直接測定菸絲的破碎度，可以準確表徵菸絲的抗破碎能力，可以反映菸絲破碎前後的尺寸分布狀態，對於預測菸絲的加工質量有重要意義，是研究菸絲破碎過程的一種有效手段，同時具有取樣量小，操作簡單，方法重現性好等優點。圖1為本發明測定方法的工藝過程原理框圖。圖2為菸絲破碎裝置示意圖。圖3為轉軸上端導料器部位局部放大圖。圖4為布置有撞擊板和導流板的破碎腔結構示意圖。圖5為三種打條部件的結構示意圖。圖2-5中1、進料口，2、進料漏鬥，3、限量管，4、落料翻板，5、導流板，6、導料器，7、撞擊板、8、打條，9、軟刷，10、電機，11、破碎腔，12、轉軸，13、出料口，14、集料袋，15、支架。圖6給出了試驗過程中某葉絲破碎後特徵尺寸與破碎過程中能量的關係圖。具體實施例方式以下結合附圖對本發明所述破碎裝置作進一步描述如圖2、3、4所示本發明破碎裝置包括進料器和菸絲破碎腔ll，進料器為一頂端帶進料漏鬥2的圓筒狀限量管3，限量管直徑為破碎腔直徑的1/2，長度超過15cm;破碎腔11為直立的圓形腔結構，由光滑的透明材料製作，限量管豎直設立在破碎腔上方且與破碎腔相通，落料翻板4設在限量管中，落料翻板的開度調節範圍為0-90°，沿破碎腔中心軸線設置有一由電機IO驅動的轉軸12，轉軸高度佔整個破碎腔高度的2/3，轉軸頂端設置有一傘形導料器6，沿轉軸均勻布置有四片打條8，打條形狀可為圖5中所示的任意一種結構，與打條對應的破碎腔內壁布置有四片撞擊板7，撞擊板與打條邊沿的間隙為2mm，撞擊板上方的破碎腔內壁上布置有四塊弧形導流板5，導流板與撞擊板的距離為5mm，破碎腔底部開設有出料口13，出料口上接裝有集料袋14，在破碎腔底部設有一由轉軸12帶動旋轉匯攏菸絲進入出料口13的軟刷9。動力源為可調頻率的電機，可以控制裝置對菸絲的破碎強度。本發明破碎度測定原理將結合菸絲生產中的巻制工序為例做進一步說明，菸絲巻制過程就是將制絲線上生產的菸絲利用巻煙機巻成巻煙的過程，為研究菸絲的破碎特性，本發明所述巻制過程不包括跑成條的菸絲接裝巻煙紙這個過程，即所述過程為菸草行業中通常所指的"跑條"過程。A確定巻煙生產過程中的巻制過程作為研究工序。B通過計算得出破碎裝置能夠模擬所研究工序的破碎強度。B-l在所研究工序正常生產時在該工序前取菸絲20Kg左右，其中留1Kg樣品作為破碎前的菸絲樣品備用於下一步篩分測定，然後將餘下菸絲經過五次跑條過程，每次跑條後取菸絲1Kg作為第一次至第五次破碎後的菸絲樣品，然後將五次破碎後的樣品和破碎前樣品菸絲放置於貯絲房(溫度28"，溼度65%)平衡48h。。B-2將B-l所述方法平衡後的菸絲樣品分別利用篩分法得到其尺寸分布。具體方法稱取O.lKg菸絲經過旋轉式篩分儀，篩分儀要求篩網為IO層，每層篩網孔徑為8.00、6.70、5.60、4.75、4.00、3.35、2.80、2.00、1.40和0.71mm，篩分條件為轉速230r/min、時間4min，篩網之間的間隔6.5cm，篩盤直徑40cm，篩分測定其菸絲結構分布，得到菸絲連續分布的擬合方程並得到特徵尺寸值。(參見《菸草科技》2008年第8期，9頁)利用擬合方程F=100-100e鄧(-acT)計算求出方程中的係數a、n，其中方程中F為菸絲篩下累積質量百分比(％);d為篩網孔徑(mm)，得到樣品菸絲的尺寸連續分布方程F，對於菸絲尺寸分布，可將篩下質量比F為50所對應的菸絲尺寸作為衡量菸絲整體尺寸大小的特徵量，記為d5。，可通過公式d，=exp(^037—^^)求得，其中該值越大，菸絲整體尺寸越大。因此，可以得到破碎前的特徵尺寸和每一次破碎後的特徵尺寸。經利用每次破碎後的擬合方程試驗計算，破碎前特徵尺寸d0為2.88mm;第一次破碎後的特徵尺寸dl為1.84mm;第二次破碎後的特徵尺寸為d2為1.44mm;第三次破碎後的特徵尺寸為d3為1.27mm;第四次破碎後的特徵尺寸為d4為1.21mm;第五次破碎後的特徵尺寸為d5為1.15mm。B-3利用特徵尺寸d5。與破碎裝置轉機頻率的關係，換算出能夠模擬生產線所研究破碎過程破碎裝置需要的轉機頻率。通過研究我們得出菸絲整體尺寸d5。隨破碎強度nE的變化趨勢近似符合負指數函數d50=A+aexp(_nE/t)其中(15。指的是菸絲特徵尺寸，可以用將篩下質量比為50所對應的菸絲尺寸作為衡量菸絲整體尺寸大小的特徵量；A、t為方程係數；n為破碎次數；E為每次破碎時裝置的施加能量。其中E與破碎裝置中轉軸的轉機頻率的關係式是E二0.02F2。(圖6給出了試驗過程中某葉絲破碎後特徵尺寸與破碎過程中能量的關係)。菸絲經過五次反覆破碎即跑條後得到如下方程組(l)d0=A+a(2)4=A+aexp(-E/t)(3)d2=A+aexp(-2E/t)(4)d3=A+aexp(-3E/t)(5)d4=A+aexp(-4E/t)(6)d5=A+aexp(-5E/t)將B-2中d0、dl、d2、d3、d4、d5的測定結果帶入上面的方程組，可以求出E值為7.6J/kg，對應轉軸的頻率為20Hz。C對所研究的任意菸絲在該巻煙機巻制工序過程中的破碎情況，可以利用破碎裝置進行模擬研究，破碎裝置的轉機頻率為20Hz。C-l巻制工序前取菸絲1Kg左右，巻煙機跑條後取菸絲1Kg左右，將取樣菸絲放置於貯絲房(溫度281:，溼度65%)平衡48h。取樣要求符合代表性要求。同時將巻制工序前菸絲樣品均勻分成兩組，每組1Kg左右。C-2對巻制工序前的第一組樣品菸絲和跑條後樣品菸絲分別進行篩分測定。利用B-2的方法分別得到菸絲在巻制工序前、後的菸絲分布方程及特徵尺寸。C-3將巻制工序前的另外一組樣品菸絲放入破碎裝置進行破碎。將樣品菸絲用四分法，稱取0.lKg左右菸絲進入破碎裝置進行破碎，破碎裝置的轉機頻率已經由B-3所述方法確定，轉機頻率為20Hz。結合圖2，具體操作過程如下先關閉翻板，稱取0.1Kg左右菸絲，加入漏鬥狀進料器2，裝菸絲要求動作輕柔，不能人為對菸絲進行造碎，裝好菸絲後，啟動破碎儀，待破碎儀轉速穩定後，打開落料翻板4，開始進料，菸絲在重力作用下以一定的流量慢慢流下，進入破碎腔11破碎。為防止由於菸絲的結團造成堵料，從而保證菸絲進料的均勻性並保證菸絲充分破碎，在破碎腔入口處，中心轉軸頂端加一傘狀導料器6。破碎腔11壁均勻設置有四片圓弧形導流板5，分別位於四個撞擊板上方，導流板與撞擊板的間距為5mm左右，導流板能有效防止部分菸絲長時間停留在破碎腔壁面上部沿壁面做環繞運動。破碎腔11中心為轉軸12，轉軸12與可調節頻率的電機IO相連，轉軸12四周均勻連接有四片打條8，打條8的上端呈傾斜狀，打條8的作用是對菸絲施加破碎所需的能量，讓菸絲在破碎過程中保持高速運動，上端的傾斜狀有助於菸絲運動總體方向向下，防止部分菸絲在打條上部環繞運動。破碎腔ll壁面上與轉軸相同高度處四面均勻設置有四片撞擊板7，撞擊板的作用是與高速運動的菸絲撞擊，從而對菸絲產生破碎作用。菸絲破碎後，在軟刷9的作用下由出料口13排出，進入集料袋14。9當菸絲全部從破碎裝置出料口13流出進入收集袋後，破碎過程結束。本發明破碎裝置既能保證菸絲破碎又不能使菸絲失去其工業使用價值，保證破碎的均勻性，長短菸絲受到破碎處理的概率要一致，數據重複性好。C-4破碎後菸絲進行篩分將破碎裝置集料袋中的菸絲進行篩分測定，方法同B-2步驟，得到破碎後樣品菸絲的尺寸連續分布方程。D利用定義的計算公式來計算菸絲的破碎度。破碎度=(破碎前特徵尺寸_破碎後特徵尺寸)/破碎前特徵尺寸。第一種算法是根據C-2的測定結果，即通過巻制工序前、後取菸絲特徵尺寸的值計算破碎度，這種方法為生產線直接取樣的測定結果。第二種算法是利用C-2中巻制前的特徵尺寸值、C-3中破碎裝置破碎後的特徵尺寸值來計算破碎度，這種方法為破碎裝置模擬生產線的測定結果。附表1中為利用上述兩種算法分別對膨脹葉絲、葉絲在巻制前後的破碎度進行了測定。由附表l可以看出兩種方法計算菸絲破碎度的偏差較小。本發明所述的方法和裝置可以直接測定菸絲的破碎度。附表l兩種方法測定的破碎度比較tableseeoriginaldocumentpage10附E=0.02f2的理論推導過程能量的計算1、轉速的確定電機頻率與轉速關係的基本公式"=竿《1》式中n:電機轉速(r/min);f:電機工作頻率(HZ);P:電機極對數。由試驗所用破碎機的電機銘牌可知電機的極對數為2。因此，根據公式(1)可得電機在各個工作頻率下的理論轉速。為了確定破碎菸絲時電機的實際轉速與理論轉速的差別，用頻閃儀在不同工作頻率下對菸絲破碎時電機的轉速進行測量，與理論轉速比較(表1)。表l電機在不同頻率下理論轉速與實際轉速的比較頻率f(HZ)轉速理論值(r/min)轉速頻閃儀測得值(r/min)1030029915棚棚205992575074930卿S紹35卿104840120011984513501腳50150014980100]值，因此，0101]由表1可知，破碎機破碎菸絲時，轉速的實際值與理論值相差很小，近似於理論不同頻率下破碎機的轉速可以用理論計算值來表示。2、單位質量菸絲破碎能的計算60v0102]由公式《=0103]0104]0105]0106]0107]得:V=式中n:轉速(r/min);v:打條末端線速度(m/s);d:轉子部件外徑(m)，d=0.13mn;rd60;rdf;rdf(2》(3》0108]60PP由試驗觀察可知，當菸絲進入破碎腔破碎時，受到打條的打擊後，沿破碎腔壁面作運動，速度近似於打條的末端線速度v，破碎機對菸絲主要施加動能，由動能公式20109]W:0110]可知，破碎機對單位質量菸絲施加的動能為0111]■￡=一as—vJ=—(_翻22屍0112]在本試驗中，破碎機轉子部件外徑d=0.13m，電機極對數P率f下，每次破碎機對菸絲施加的破碎能約為E=0.02f2。紛《7〗2，則在電機工作頻權利要求一種用於測定菸絲破碎程度的方法，其特徵在於，包括以下步驟A確定研究工序在生產線確定對菸絲具有破碎作用的工序，同時確定該工序的取樣點；B通過計算得出破碎裝置能夠模擬所研究工序的破碎強度B-1在所研究工序正常生產時在該工序前取樣，同時樣品菸絲反覆經過該工序五次，每次在該工序後分別取菸絲，將菸絲放置於貯絲房(溫度28℃，溼度65％)平衡48h；B-2將所取得的工序前菸絲和五次反覆破碎處理後菸絲分別利用篩分法得到其尺寸分布；B-3利用破碎前和五次反覆破碎後的特徵尺寸d50與破碎裝置轉機頻率的關係，換算出能夠模擬生產線所研究破碎過程破碎裝置需要的轉機頻率；通過研究得出菸絲整體尺寸d50隨破碎強度nE的變化趨勢近似符合負指數函數d50＝A+aexp(-nE/t)其中d50指的是菸絲特徵尺寸，可以用將篩下質量比為50所對應的菸絲尺寸作為衡量菸絲整體尺寸大小的特徵量；A、t為方程係數；n為破碎次數；E為每次破碎時裝置的施加能量，其中E與破碎裝置中轉軸的轉機頻率f的關係式是E＝0.02f2；C對所研究的任意菸絲在所研究的工序過程可以利用破碎裝置進行破碎性研究C-1工序前取菸絲，將菸絲放置於貯絲房(溫度28℃，溼度65％)平衡48h，同時將菸絲均勻分成兩組；C-2對其中一組樣品菸絲進行篩分利用B-2的方法得到菸絲在破碎前的菸絲分布方程；C-3將另外一組樣品菸絲放入破碎裝置進行破碎將樣品菸絲用常用的四分法取樣，取其中一份作為取樣菸絲，稱取0.1Kg菸絲進入破碎裝置進行破碎，破碎裝置的轉機頻率利用B-3所述方法確定，當菸絲全部從破碎裝置出料口流出進入收集裝置後，破碎過程結束；C-4破碎後菸絲進行篩分將破碎裝置收集裝置中的菸絲進行篩分，方法同B-2步驟，得到破碎後樣品菸絲的尺寸連續分布方程；D利用定義的計算公式來計算菸絲的破碎度定義菸絲的破碎度公式如下破碎度＝(破碎前特徵尺寸-破碎後特徵尺寸)/破碎前特徵尺寸。2.—種用於測定菸絲破碎程度的裝置，其特徵在於它包括進料器和菸絲破碎腔，破碎腔(11)為直立的圓形腔結構，進料器豎直設立在破碎腔上方且與破碎腔相通，進料器中設有落料翻板(4)，沿破碎腔中心軸線設置有一由動力源驅動的轉軸(12)，轉軸頂端設置有一傘形導料器(6)，沿轉軸均勻布置有多片打條(8)，與打條對應的破碎腔內壁布置有與打條數量相等的撞擊板(7)，撞擊板上方的破碎腔內壁上還布置有弧形導流板(5)，破碎腔底部開設有出料口(13)，出料口上接裝有集料袋(14)。3.根據權利要求2所述的用於測定菸絲破碎程度的裝置，其特徵在於進料器為一頂端帶進料漏鬥(2)的圓筒狀限量管(3)，限量管直徑為破碎腔直徑的1/2，長度超過15cm。4.根據權利要求2所述的用於測定菸絲破碎程度的裝置，其特徵在於在破碎腔底部設有一由轉軸帶動旋轉匯攏菸絲進入出料口的軟刷(9)或風扇片。5.根據權利要求2所述的用於測定菸絲破碎程度的裝置，其特徵在於撞擊板(7)與打條邊沿的間隙為2mm。6.根據權利要求2所述的用於測定菸絲破碎程度的裝置，其特徵在於導流板(5)與撞擊板(7)的距離為5mm。7.根據權利要求2所述的用於測定菸絲破碎程度的裝置，其特徵在於落料翻板(4)的開度調節範圍為0-90°。8.根據權利要求2所述的用於測定菸絲破碎程度的裝置，其特徵在於破碎腔(11)由光滑的透明材料製作。9.根據權利要求2所述的用於測定菸絲破碎程度的裝置，其特徵在於動力源為可調頻率的電機(10)。10.根據權利要求2所述的用於測定菸絲破碎程度的裝置，其特徵在於轉軸(12)高度佔整個破碎腔(11)高度的2/3。全文摘要一種用於測定菸絲破碎程度的方法和裝置，通過建立的破碎度測定方法既可以表徵來料端工序的能力和水平，又可以通過破碎過程反映菸絲破碎後的質量變化，從而預測最終捲菸產品物理質量的好壞。利用該方法和裝置可以研究菸絲在任意一過程的破碎，反映原料本身抗破碎的性質，也可以研究工藝流程、條件等外力因素對其抗破碎性能的影響。本發明的優點是通過直接測定菸絲的破碎度，可以準確表徵菸絲的抗破碎能力，反映菸絲破碎前後的尺寸分布狀態，對於預測菸絲的加工質量有重要意義，是研究菸絲破碎過程的一種有效手段，同時具有取樣量小，操作簡單，方法重現性好等優點。所設計的專用破碎裝置，結構合理，可以模擬任意加工過程對菸絲的破碎強度。文檔編號G01N3/00GK101694435SQ20091006524公開日2010年4月14日申請日期2009年6月23日優先權日2009年6月23日發明者盧新萬,堵勁松,李華傑,李善蓮,李躍鋒,林玉紅,王兵,王銳亮,羅登炎,黃華申請人:中國菸草總公司鄭州菸草研究院;福建中煙工業公司;