概述

爆珠壓破強(qiáng)度儀是一種用于測(cè)定卷煙爆珠、含有爆珠的卷煙或煙用濾棒壓破強(qiáng)度的專(zhuān)用檢測(cè)儀器。爆珠（或稱(chēng)香丸、脆性膠囊）是嵌在香煙過(guò)濾嘴中的微型膠囊，直徑通常在2.6mm至4.6mm之間，內(nèi)含液態(tài)香精香料。消費(fèi)者使用時(shí)捏破爆珠，液體釋放至濾棒纖維，以改變煙氣風(fēng)味和口感。該儀器通過(guò)模擬這一捏破過(guò)程，將模糊的感官體驗(yàn)轉(zhuǎn)化為精準(zhǔn)的力學(xué)數(shù)據(jù)，為煙草行業(yè)及香精香料企業(yè)的質(zhì)量控制與產(chǎn)品研發(fā)提供技術(shù)支持。

儀器主要由進(jìn)樣單元、施壓?jiǎn)卧毫y(cè)定單元、控制單元及形變測(cè)定記錄單元等部分組成。其設(shè)計(jì)及性能需符合YC/T 608-2024《卷煙爆珠強(qiáng)度測(cè)試儀通用技術(shù)條件》 及JJG（煙草）33-2024《卷煙爆珠強(qiáng)度測(cè)試儀檢定規(guī)程》 的相關(guān)要求。

適用樣品

爆珠壓破強(qiáng)度儀主要適用于以下三類(lèi)樣品的檢測(cè)：

• 卷煙爆珠：即獨(dú)立的微型膠囊，通常由明膠、植物膠或復(fù)合膠等壁材包裹液態(tài)香精香料構(gòu)成。

• 含有爆珠的卷煙：爆珠已嵌入卷煙濾棒中的完整卷煙制品。

• 煙用濾棒：內(nèi)含爆珠的濾棒半成品。
  通過(guò)對(duì)上述樣品的檢測(cè)，可以獲得爆珠的壓破強(qiáng)度、壓破形變量及壓破形變率等關(guān)鍵質(zhì)量指標(biāo)。

測(cè)試原理

爆珠壓破強(qiáng)度儀的工作原理基于恒速加壓法。測(cè)試時(shí)，將試樣水平放置在下壓縮板的中心位置。上壓縮板在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)下，以設(shè)定的恒定速度（通常為15mm/min至25mm/min范圍內(nèi)）垂直向下運(yùn)動(dòng)，接觸并對(duì)試樣施加壓力。高精度壓力傳感器實(shí)時(shí)記錄整個(gè)過(guò)程中的力值變化，位移傳感器同步記錄上壓縮板的位移量（即試樣的形變量）。當(dāng)試樣中的爆珠被壓縮至破裂時(shí)，壓力值會(huì)達(dá)到峰值后迅速下降，系統(tǒng)自動(dòng)采集此峰值壓力作為壓破強(qiáng)度，并記錄對(duì)應(yīng)的形變量作為壓破形變量。整個(gè)測(cè)試過(guò)程的壓力-形變量變化曲線會(huì)被記錄和顯示。

測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)

爆珠壓破強(qiáng)度儀的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、檢定和使用需遵循以下主要技術(shù)規(guī)范和計(jì)量規(guī)程：

• YC/T 608-2024《卷煙爆珠強(qiáng)度測(cè)試儀通用技術(shù)條件》：該標(biāo)準(zhǔn)由國(guó)家煙草專(zhuān)賣(mài)局發(fā)布，規(guī)定了測(cè)試儀的術(shù)語(yǔ)和定義、工作原理、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法等內(nèi)容，是產(chǎn)品制造和驗(yàn)收的依據(jù)。

• JJG（煙草）33-2024《卷煙爆珠強(qiáng)度測(cè)試儀檢定規(guī)程》：該規(guī)程由國(guó)家煙草專(zhuān)賣(mài)局發(fā)布，適用于測(cè)試儀的*次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢查。它詳細(xì)規(guī)定了計(jì)量性能要求（如施壓速度、壓力測(cè)定、位移測(cè)量的允許誤差）、通用技術(shù)要求以及具體的檢定項(xiàng)目和檢定方法。

• GB/T 16447《煙草和煙草制品 調(diào)節(jié)和測(cè)試的大氣環(huán)境》：該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了測(cè)試前樣品調(diào)節(jié)和測(cè)試過(guò)程中應(yīng)保持的標(biāo)準(zhǔn)大氣條件（通常為溫度22±2℃，相對(duì)濕度60±5%），以保證測(cè)試結(jié)果的復(fù)現(xiàn)性和可比性。

儀器特征

爆珠壓破強(qiáng)度儀通常具備以下技術(shù)特征以滿足標(biāo)準(zhǔn)要求和用戶(hù)操作需求：

• 高精度施壓與測(cè)量單元：采用步進(jìn)電機(jī)和精密滾珠絲桿驅(qū)動(dòng)，確保施壓過(guò)程平穩(wěn)、速度精確。配備高精度壓力傳感器，測(cè)量范圍通常不小于100N，壓力分辨力可達(dá)0.01N，位移分辨力可達(dá)0.01mm，采樣頻率不低于1kHz。

• 符合標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：上、下壓縮板采用硬化鋼質(zhì)材料，平整度在0.025mm以?xún)?nèi)。測(cè)定爆珠時(shí)，上壓縮板直徑應(yīng)不小于16.0mm。施壓?jiǎn)卧聣嚎s板保持水平，上下壓縮板軸向偏差控制在1:1000之內(nèi)。

• 智能控制系統(tǒng)：采用可編程邏輯控制器（PLC）結(jié)合人機(jī)界面（HMI）觸摸屏，操作直觀。系統(tǒng)具備力值、位移、時(shí)間清零功能，確保測(cè)試前準(zhǔn)確采集零點(diǎn)（位移零點(diǎn)為樣品受壓至初始?jí)毫?.1N時(shí)的位移輸出值）。

• 數(shù)據(jù)輸出與安全保護(hù)：配置點(diǎn)陣式微型打印機(jī)，方便現(xiàn)場(chǎng)記錄測(cè)試結(jié)果。設(shè)備具備限位保護(hù)和過(guò)載保護(hù)裝置，確保操作安全。部分型號(hào)可選配自動(dòng)進(jìn)樣裝置，實(shí)現(xiàn)一次性批量測(cè)量多個(gè)樣品。

使用方法

使用爆珠壓破強(qiáng)度儀進(jìn)行測(cè)試的基本流程如下：

1. 準(zhǔn)備工作：將儀器放置在穩(wěn)固平整的試驗(yàn)臺(tái)上，調(diào)整水平。開(kāi)機(jī)預(yù)熱，使儀器達(dá)到穩(wěn)定工作狀態(tài)。確保測(cè)試環(huán)境符合GB/T 16447規(guī)定的溫濕度條件。

2. 零點(diǎn)校準(zhǔn)：測(cè)試前，進(jìn)行力值和位移清零操作，采集零點(diǎn)。

3. 參數(shù)設(shè)置：通過(guò)觸摸屏設(shè)定測(cè)試速度（通常在15-25mm/min范圍內(nèi)）、目標(biāo)模式（如壓縮至破裂）等試驗(yàn)參數(shù)。

4. 放置試樣：將待測(cè)爆珠樣品（或含爆珠的卷煙/濾棒）放置在下壓縮板的中心位置。

5. 啟動(dòng)測(cè)試：?jiǎn)?dòng)儀器，上壓縮板以設(shè)定速度勻速下降，接觸并壓縮試樣。系統(tǒng)自動(dòng)采集力值與位移數(shù)據(jù)。

6. 記錄結(jié)果：當(dāng)爆珠破裂，系統(tǒng)自動(dòng)記錄最大力值（壓破強(qiáng)度）和對(duì)應(yīng)的形變量（壓破形變量）。測(cè)試完成后，可通過(guò)打印機(jī)輸出結(jié)果。

維護(hù)保養(yǎng)

為確保儀器的長(zhǎng)期穩(wěn)定性和測(cè)量準(zhǔn)確性，需進(jìn)行定期的維護(hù)保養(yǎng)：

• 日常清潔：每次測(cè)試完成后，使用軟布清潔上下壓縮板、工作臺(tái)面及機(jī)身，防止殘留物影響后續(xù)測(cè)試。保持施壓?jiǎn)卧鍧崱?/p>

• 環(huán)境維護(hù)：儀器應(yīng)始終放置在符合要求的測(cè)試環(huán)境中，避免陽(yáng)光直射、強(qiáng)氣流、腐蝕性氣體和劇烈振動(dòng)。

• 機(jī)械部件檢查：定期檢查滾珠絲桿、導(dǎo)軌等運(yùn)動(dòng)部件，必要時(shí)添加適量潤(rùn)滑油。檢查各緊固件、接插件是否牢固可靠。

• 傳感器保護(hù)：避免超量程使用壓力傳感器，防止碰撞和沖擊。位移傳感器應(yīng)保持清潔，避免灰塵積聚。

校準(zhǔn)方法與周期

校準(zhǔn)是保證測(cè)試儀計(jì)量性能準(zhǔn)確的重要手段，應(yīng)依據(jù)JJG（煙草）33-2024進(jìn)行。

• 校準(zhǔn)周期：檢定周期一般不超過(guò)一年。儀器經(jīng)過(guò)修理或?qū)y(cè)量結(jié)果有懷疑時(shí)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行校準(zhǔn)。

• 校準(zhǔn)用設(shè)備：需配備符合要求的速度測(cè)試裝置、壓力測(cè)試裝置、游標(biāo)卡尺、F1級(jí)砝碼（10g、200g、500g）以及2級(jí)標(biāo)準(zhǔn)量塊（2mm、5mm、10mm）。

• 主要校準(zhǔn)項(xiàng)目：

  • 施壓?jiǎn)卧俣葯z定：使用速度測(cè)試裝置，對(duì)設(shè)定的施壓速度進(jìn)行多次測(cè)量，檢查其與設(shè)定值的偏差是否在±10%之內(nèi)。

  • 壓力測(cè)定單元檢定：使用標(biāo)準(zhǔn)砝碼（10g用于初始?jí)毫?.1N檢定，200g、500g用于0.1-5N范圍檢定）或壓力測(cè)試裝置（配合輔助鋼珠用于5-80N范圍檢定），對(duì)不同量程的壓力點(diǎn)進(jìn)行多次測(cè)量，檢查其示值誤差是否在允許范圍內(nèi)。

  • 位移測(cè)量單元檢定：使用不同規(guī)格（2mm、5mm、10mm）的標(biāo)準(zhǔn)量塊，將其放置在下壓縮板中心位置進(jìn)行壓縮，讀取儀器的位移測(cè)量值，檢查其誤差是否在±0.02mm之內(nèi)。

  • 上下壓縮板尺寸與軸向偏差檢定：使用游標(biāo)卡尺測(cè)量上下壓縮板尺寸，使用標(biāo)準(zhǔn)量塊在不同位置測(cè)量，計(jì)算上下壓縮板的軸向偏差。

常見(jiàn)故障與排除方法