一种导油棉的烟油扩散性测试方法及装置

技术领域

本发明涉及一种导油棉性能测试方法及测试装置，尤其是一种导油棉的烟油扩散性测试方法及装置。

背景技术

GB/T21655.2-2019文件中给出了吸湿速干性评定的动态水分传递法，附录A中给出了相关的传感器结构和数据采集原理，中国发明专利CN201810179140.8使用了类似的方法，针对电子烟行业，尤其是导油棉性能测试，其存在以下缺陷：

1、现有的方法和装置是利用氯化钠水溶液的导电性，通过探针分布测定氯化钠溶液在水平方向的扩散性能，对于电子烟复杂的使用工况和烟油复杂的成分的渗透、传导、吸附情况无法进行有效的分析；

2、烟油的导电性差异大，甚至部分烟油不导电，只能采用盐水导电的形式，但是烟油和盐水的表面张力存在一定差距，测试结果误差大，无法反映不同的烟油与棉的匹配性；

3、现有测试传感器结构使用导电探针，对于实际扩散面积及分布方向的反映不够精准和客观。

发明内容

鉴于上述状况，有必要提供一种解决上述至少一种问题的测试方法及装置。

本发明提供了一种导油棉中的烟油扩散性测试方法，其特征在于：包括以下步骤：

将待测试的导油棉夹持在测试装置的试样台上；

向导油棉上某一点以固定的速度，匀速加注烟油；

获取导油棉的注油面和渗透面的图像数据，记录一定时间内烟油在注油面和渗透面上的扩散面积，所述注油面为导油棉的上表面、下表面或侧面中的一个，所述渗透面为注油面的对侧面；

分别计算烟油在注油面和渗透面的扩散速度，计算导油棉的单向传递指数。

作为本发明的进一步方案：在步骤“将待测试的导油棉夹持在测试装置的试样台上”之前还包括：

将若干层导油棉层叠设置。

作为本发明的进一步方案：在步骤“分别计算烟油在注油面和渗透面的扩散速度，计算导油棉的单向传递指数”之后还包括：

从试样台上取下导油棉，并将多层导油棉进行分离；

分别提取各层导油棉中渗透的烟油，得到各层渗透的油量；

对各层提取的烟油成分进行分析，得到各层渗透的烟油的成分，获取层间的成分变化规律。

作为本发明的进一步方案：所述烟油的扩散速度为

V：液态烟油扩散速度，单位为毫米每秒；

N：浸油面或渗透面最大浸湿层数；

S

t

单向传递指数为

O：单向传递指数；

t：测试时间，单位为秒；

∫U

本发明还提供一种导油棉的烟油扩散性测试装置，包括注油器、试样台及图像获取装置；

所述试样台夹持导油棉试样；

所述注油器的注油方向为竖直方向或水平方向；

所述图像获取装置的拍摄方向所述注油器的注油方向一致，同时获取注油面及其背面的图像。

作为本发明的进一步方案：所述图像获取装置包括两个CCD相机，一个设置于注油面一侧，另一个设置于导油棉注油面的背侧。

作为本发明的进一步方案：所述导油棉包含若干层，且依次层叠设置，且所述导油棉的上下表面敷设加强排气及夹持张力均匀性的拒水拒油、透明单丝机织网。

上述测试方法及装置采用了机器视觉方案，通过采集注油面与渗透面的视觉图像，直观反映出烟油在棉中的扩散效果，通过时间、油量、扩散面积，精准确定某一款烟油在某一款导油棉中的扩散效果，并且能够在不同注油方向的情况下的测试，具备测试结果精准的优势，能够更加直观体现出烟油与棉的匹配性。

附图说明

图1是本发明实施例的逻辑控制图；

图2是本发明实验例一的测试结果表；

图3是本发明实验例二的测试结果表；

图4是本发明实验例三的测试结果表；

图5是本发明实验例四的测试结果表；

图6是本发明竖直方向注油示意图；

图7是本发明水平方向注油示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明一种储油棉流动性测试方法及装置进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，一种导油棉中的烟油扩散性测试方法，包括以下步骤：

S100、将待测试的导油棉夹持在测试装置的试样台上；

S200、向导油棉上某一点以固定的速度，匀速加注烟油；

S300、获取导油棉的注油面和渗透面的图像数据，记录一定时间内烟油在注油面和渗透面上的扩散面积，所述注油面为导油棉的上表面、下表面或侧面中的一个，所述渗透面为注油面的对侧面；

S400、分别计算烟油在注油面和渗透面的扩散速度，计算导油棉的单向传递指数。

上述测试方法及装置采用了机器视觉方案，通过采集注油面与渗透面的视觉图像，直观反映出烟油在棉中的扩散效果，通过时间、油量、扩散面积，精准确定某一款烟油在某一款导油棉中的扩散效果，并且能够在不同注油方向的情况下的测试，具备测试结果精准的优势，能够更加直观体现出烟油与棉的匹配性。

更进一步地，在步骤S100之前还包括：

S110、将若干层导油棉层叠设置。

更进一步地，在步骤S400之后还包括：

S500、从试样台上取下导油棉，并将多层导油棉进行分离；

S600、分别提取各层导油棉中渗透的烟油，得到各层渗透的油量；

S700、对从各层导油棉中提取出的烟油进行成分分析，得到各层渗透的烟油的成分。

S800、依据上一步骤中的成分分析结果，找出多层导油棉之间的成分变化规律，确定烟油中不同成分在导油棉中的吸附特性。

电子烟的烟油一般由甘油(雾化剂)、甜味剂、凉味剂等构成，这些成分在导油棉中的吸附特性并不相同，因此会出现使用一段时间之后，口感发生变化的情况。本发明所公开的方法能够观察到烟油在导油棉各层之间细微的成分变化，以确定不同成分在导油棉中的吸附特性。因此本发明所公开的方法对导油棉材料的改进提供实验数据，从而优化电子烟的口感。

更进一步地，所述烟油的扩散速度为

V：液态烟油扩散速度，单位为毫米每秒；

N：浸油面或渗透面最大浸湿层数；

S

t

单向传递指数为

O：单向传递指数；

t：测试时间，单位为秒；

∫U

实验例一，如图2所示，选用表面张力为38的烟油，注油方向为竖直方向，对三种导油棉进行测试，导油棉试样尺寸为10*10cm，三个导油棉试样的材料分别是无纺布、木浆布和PM3，规格均为75g/㎡，依据上述的计算方法及计算公式测得，无纺布试样的扩散速度为11.22mm/s，单向传递指数为134.3；木浆布试样的扩散速度为40.51mm/s，单向传递指数为159.3；PM3的扩散速度为45.22mm/s，单向传递指数为35.3。

扩散速度越大，说明烟油在试样材料中的扩散速度越快，单向传递指数越大，则说明材料的吸湿性越差。

实验例二，与实验例一不同的是，采用表面张力为35的烟油，得到测试结果如图3所示，其数据相对于表面张力为38的烟油较高，说明表面张力越大的烟油，在同款导油棉中的渗透速度越快。

实验例三，与实验例一不同的是，将实验例一中的三种材料结合，试验结果如图4所示，与实验例一进行对比可以发现，组合材料的扩散速度和传递指数明显降低，能够避免渗透速度过快导致漏油的情况，也能避免扩散速度过慢带来的加热芯烧糊的情况。

实验例四，在实验例三的基础上，降低了烟油的表面张力，在本实验例中选用的是表面张力为35的烟油，试验结果如图5所示，其试验数据相对于实验例三而言更高，从而能够证明实验例二中的结论无误。

如图6-图7所示，本发明还提供了一种导油棉中的烟油扩散性测试装置，包括注油器200、试样台100及图像获取装置300；

所述试样台100夹持导油棉400试样；

所述注油器200的注油方向为竖直方向或水平方向；

所述图像获取装置的拍摄方向所述注油器的注油方向一致，同时获取注油面及其背面的图像。

更进一步地，所述图像获取装置300包括两个CCD相机，一个设置于注油面一侧，另一个设置于导油棉注油面的背侧。

更进一步地，所述导油棉400包含若干层，且依次层叠设置，且所述导油棉的上下表面敷设加强排气及夹持张力均匀性的拒水拒油、透明单丝机织网500。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。