应用于质构仪的烟丝刚柔度辅助检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及烟草加工领域，尤其涉及一种应用于质构仪的烟丝刚柔度辅助检测装置。


背景技术：

2.烟草行业对成品烟丝的质量评价通常采用含水率、填充值、烟丝结构、整丝率、转化率、纯净度等物理特性指标，但在实际生产过程中，有时会出现各项烟丝质量指标检测结果接近，但卷制过程的停机率、剔除量差异较大的情况，因此，现有的成品烟丝质量评价指标不能全面、真实的反映烟丝质量状况和卷制适用性。例如在烟丝出现卷制过程不适用情况时，生产操作人员反映烟丝手感偏硬、扎手，但烟丝质量评价指标中未有与该手感直接相关的评价指标，而烟丝刚柔度(导致手感偏硬、扎手等的原因)对于加工影响、样品量的消耗乃至卷烟成品的外观均有一定影响，并且烟丝刚柔度与烟丝填充度也存在关联，也因此与卷烟风味具有对应性。
3.这里所述烟丝刚柔度是烟丝卷制适用性的综合状态，与烟丝水分、结构、弹性等诸多指标相关，如前所述，目前对于烟丝刚柔度的检测多是由生产操作人员主要采用手摸和经验评判对烟丝刚柔度进行评价，缺少定量的测量和表征方法。再者，现在也有一些模仿手感原理，采用造纸法再造烟叶并进行柔软度测定的方案，但是其均采用的是较大尺寸的片状烟草物料，并不适用于尺寸较小的烟丝刚柔度测定。


技术实现要素：

4.由此，本实用新型旨在提供一种应用于质构仪的烟丝刚柔度辅助检测装置，能够借助质构仪模拟烟丝在卷制过程中的压过程或者抓握时的力学特性，从而真实反映烟丝的刚柔度，以此辅助实现了手感评价指标的定量测定，对于烟丝质量评价具有重要的指导意义，将为产品的持续优化提升提供重要的技术支持。
5.本实用新型采用的技术方案如下：
6.一种应用于质构仪的烟丝刚柔度辅助检测装置，其中包括：载物台、样品杯、压盘以及连杆；
7.所述载物台固定安装在质构仪的检测平台上，所述样品杯固定设置在所述载物台上；
8.所述连杆的一端连接在质构仪的力臂，所述连杆的另一端连接所述压盘；
9.其中，所述压盘的形状与所述样品杯的开口形状适配。
10.在其中至少一种可能的实现方式中，所述载物台上设有容置槽，所述容置槽与所述样品杯的杯底适配。
11.在其中至少一种可能的实现方式中，所述载物台上设有用于与质构仪的检测平台连接的安装孔。
12.在其中至少一种可能的实现方式中所述连杆通过卡扣结构或螺纹结构与质构仪
的力臂连接。
13.在其中至少一种可能的实现方式中，所述压盘与所述连杆采用螺纹连接或一体成型结构。
14.在其中至少一种可能的实现方式中，所述连杆采用两段式结构，所述两段式结构用于调节所述连杆的长度；
15.所述两段式结构包括与质构仪的力臂连接的套筒以及与所述压盘连接且穿设于所述套筒的伸长杆。
16.在其中至少一种可能的实现方式中，所述套筒与所述伸长杆通过螺纹结构连接；或者，所述套筒与所述伸长杆通过定位销机构连接。
17.在其中至少一种可能的实现方式中，所述伸长杆上设有刻度指示装置。
18.本实用新型的构思在于提出采用质构仪进行烟丝刚柔度检测的同时，专门为质构仪设计了辅助检测装置，主要是由固定安装在质构仪检测台面上的载物台、固定设置在载物台上的样品杯，以及适配所述样品杯的压盘及其连接于质构仪力臂的连杆构成，以此辅助检测装置再结合质构仪的力学测定功能，便可以有效且便捷地对烟丝刚柔度进行测量，从而能够真实反映出烟丝的刚柔度指标，对于烟丝质量评价提供了重要的指导参考，进而为产品的持续优化及提升提供可靠的技术支持。
附图说明
19.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步描述，其中：
20.图1为本实用新型实施例提供的应用于质构仪的烟丝刚柔度辅助检测装置的示意图。
具体实施方式
21.下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。
22.本实用新型提出了应用于质构仪的烟丝刚柔度辅助检测装置的实施参考，结合图1所示，具体包括：载物台1、样品杯2、压盘3以及连杆4。具体来说，所述载物台1其作为底座可以稳固地固定安装在质构仪(图中未示)的检测平台上，而所述样品杯2则固定设置在所述载物台1上，接着，所述连杆4的一端连接在质构仪的力臂，所述连杆4的另一端则连接所述压盘3。可以理解的是，本实用新型考虑采用压盘3对样品杯2内的待测烟丝样品进行均匀施压(而非针刺等类似方式)，因此，所述压盘3的形状需要与所述样品杯2的开口形状适配，这才能保证压盘3可以使得杯内烟丝均匀受力。
23.在实际操作中，可以结合图示采用相对可靠的连接设置方式，例如但不限于可在所述载物台1上设有容置槽11，所述容置槽11与所述样品杯2的杯底适配，以确保所述样品杯2能够在检测过程中的位置相对固定，当然容置槽11除了如图中所示采用内陷式结构，也可以采用外凸结构，也即是在容置槽11上突出设置有杯座结构，以便将样品杯2固定放置在该杯座结构中，对此本实用新型不作限定。
24.进一步地，还可以考虑所述载物台1与质构仪的检测台面的安装方式，这里仅结合附图给出一种示例性参考，即所述载物台1上可设有用于与质构仪的检测平台连接的安装孔10，实际连接时，该安装孔10可以穿设螺栓也可以穿设销钉等类似部件，对此本实用新型不作限定。
25.此外，所述连杆4同样也可以通过卡扣结构或螺纹结构与质构仪的力臂连接，通常质构仪的力臂连接均设有连接探头的机械机构，因而，可以根据不同的质构仪型号，以及用于连接探头的机械机构的形式，在所述连杆4上设计相应的配合连接机构，例如图示示出了一种通过螺纹结构与质构仪的力臂连接方式参考，由于本实用新型的设计初衷是与已有的质构仪相适配，因此具体实现方式需要与质构仪的机构相结合，而不是任意替代、设置。而对于连杆4的另一端，则可以考虑将所述压盘3与所述连杆4进行螺纹固定连接，或者也可以考虑二者一体成型结构。这就需要对上述载物台1、样品杯2、压盘3以及连杆4的材质选型予以补充，为了便于制造且减轻成本负担，同时为了兼顾检测可靠性，优选采用相对轻质的采用，例如塑料、有机玻璃等，尤其对于样品杯2来说，为了便于从外部观察受压效果，其可以优选考虑可透光、可透视的材质，而对于施力的部件压盘3以及连杆4，则可以优选考虑具有一定强度的材质。
26.在前述实施例及其优选方案基础上，本实用新型为了提升检测操作便利性，进一步考虑前述连杆4可采用两段式结构，所述两段式结构的作用是调节所述连杆4的长度，以图1示例但非限定的举例，所述两段式结构可以具包括与质构仪的力臂连接的套筒40以及与所述压盘3连接且穿设于所述套筒40的伸长杆41，也即是说，通过该两段式结构，可以实现在配置上述辅助检测装置时，预先按照实际所需，设定连杆的整体长度，该整体长度与质构仪的力臂行程、下压距离及时间、样品杯高度(其内烟丝填充高度)均有一定影响，也即是从一定程度上，该预设的整体长度与最终的检测结果存在关联。
27.而在实际操作中，可通过螺纹结构连接所述套筒40与所述伸长杆41，或者，也可以通过定位销机构连接所述套筒40与所述伸长杆41，而螺纹的设置以及定位销机构的设置则可以参考现有领域的成熟方案，对此本实用新型不做限定和赘述，而可以进一步说明的是，为了量化装置配置，可以在所述伸长杆41上设有刻度指示装置，以此标定出每一次检测时的装置设定参数。
28.综上所述，本实用新型的构思在于提出采用质构仪进行烟丝刚柔度检测的同时，专门为质构仪设计了辅助检测装置，主要是由固定安装在质构仪检测台面上的载物台、固定设置在载物台上的样品杯，以及适配所述样品杯的压盘及其连接于质构仪力臂的连杆构成，以此辅助检测装置再结合质构仪的力学测定功能，便可以有效且便捷地对烟丝刚柔度进行测量，从而能够真实反映出烟丝的刚柔度指标，对于烟丝质量评价提供了重要的指导参考，进而为产品的持续优化及提升提供可靠的技术支持。
29.为便于理解本实用新型的构思，结合前述设备硬件方案，本实用新型还进一步提供了利用上述烟丝刚柔度辅助检测装置的一种检测工作过程供参考，具体来说，可以有如下过程：
30.(1)将预处理后的待测烟丝样品填装至样品杯后，控制质构仪的力臂带动连杆及压盘按预设速度向下移动。
31.例如，可将待测烟丝样品置于预设温度及相对湿度的环境内平衡预设时间进行预
处理，参考地，取含水率为12％～13％(如12.5％)的烟丝样品200g，置于温度(22
±
2)℃、相对湿度(60
±
5)％的环境内平衡48小时，然后取其中烟丝样品5g，填放在内径为50mm、杯内高度为100mm的圆柱形样品杯中(相应地，前述容置槽可设定为直径略大于该样品杯外径的圆形槽)。接着，启动质构仪，并按预设的运行参数驱动质构仪的力臂带动连杆及厚为0.8cm的圆形压盘(压盘直径略小于样品杯内径)向下持续移动，以均匀下压杯内样品。考虑到烟丝填充后形状、结构完整性受时间因子影响，优选采用蠕变方式进行测试，例如设定下压速度为2mm/sec，下压力5000g。
32.(2)通过质构仪的力臂监测并记录压盘接触待测烟丝样品并持续下压过程中的压力反馈数值。
33.一般地，质构仪的力臂均配置有力度反馈传感部件，因而可以在下压过程中，一旦压盘接触待测样品表面，则必然建立了力学反馈信号，由此便可以监测到压盘下压过程中的压力反馈数值。
34.(3)根据所述压力反馈数值，获取从压盘接触待测烟丝样品起至预设时间的持续受力曲线。
35.如前文所述，鉴于烟丝的物理属性，可以设计为仅取一定时间区间内的压力数值，并由此构建该持续下压过程的受力曲线图，优选地可利用在压盘接触样品并得到起始压力值反馈后两秒中的压力数据，形成上述受力曲线图。
36.(4)重复上述过程，将获得的若干次所述持续受力曲线的曲线斜率的均值，作为待测烟丝样品的刚柔度数据。
37.最后，通过该受力曲线图计算出该时间区间内的曲线斜率值，也即是得到压力
‑
时间变化数据(单位可参考前文示例采用g/sec)，以此作为烟丝刚柔度指标数据，当然可以理解的是，为了提升检测准确度，可以按前述方式获得若干次测试结果(即若干个曲线斜率值)，并计算多次测试的均值，作为最终的烟丝刚柔度指标数据。
38.对于上述检测方式的介绍，还需指出两点：其一、前述检测方式是结合前文辅助检测装置的一种实施参考，而非唯一方式，本领域技术人员可以结合前文说明，拓展出利用上述辅助检测装置的其他检测方式，对此本实用新型不作赘述和限定；其二、在前文启发下，本领域技术人员还可以使用该辅助检测装置对烟丝的蓬松度、弹性、填充值等参数进行检测，本实用新型对此也不作赘述和限定。
39.本实用新型实施例中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示单独存在a、同时存在a和b、单独存在b的情况。其中a，b可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项”及其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项或复数项的任意组合。例如，a，b和c中的至少一项可以表示：a，b，c，a和b，a和c，b和c或a和b和c，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
40.以上依据图式所示的实施例详细说明了本实用新型的构造、特征及作用效果，但以上仅为本实用新型的较佳实施例，需要言明的是，上述实施例及其优选方式所涉及的技术特征，本领域技术人员可以在不脱离、不改变本实用新型的设计思路以及技术效果的前提下，合理地组合搭配成多种等效方案；因此，本实用新型不以图面所示限定实施范围，凡是依照本实用新型的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书
与图示所涵盖的精神时，均应在本实用新型的保护范围内。