《卷烟爆珠强度测试仪技术条件》编制说明

《卷烟爆珠强度测试仪检定规程与通用技术条件》

编制说明

1工作简况

1.1任务来源

《卷烟爆珠强度测试仪通用技术条件标准和检定规程的制定》项目被列入

2021年度烟草行业标准制修订项目计划（国烟科[2021]169号），项目合同号为

2021B024.

1.2项目承担单位、协作单位及主要分工

根据国家烟草专卖局标准项目专项合同，《卷烟爆珠强度测试仪检定规程与

通用技术条件》标准项目曰中国烟草标准化研究中心牵头承担，国家烟草质量监

督检验中心、云南中烟工业有限责任公司、贵州中烟工业有限责任公司、广西中

烟工业有限责任公司、河南中烟工业有限责任公司、河北中烟工业有限责任公司、

湖北中烟工业有限责任公司、内蒙古昆明卷烟有限责任公司等作为共同承担单位,

中国科学院合肥物质科学研究院作为协作单位，共同开展技术研究、方案制定、

实验实施、数据分析整理，完成了《卷烟爆珠强度测试仪检定规程与通用技术条

件》标准项FI的技术报告和标准文本。

1.3主要工作过程

主要工作分四个阶段，

（1）第一阶段：调研阶段（2022年1月〜2022年3月）

结合前期研窕成果，调研了目前国内外卷烟爆珠强度测试仪的类型、测量原

理、生产厂家、技术参数等内容.卷烟爆珠强度测试仪涵盖了卷烟自动爆珠强度

测试仪、卷烟自动滤棒测试仪、卷烟十通道爆珠测试仪，上述可用于测量卷烟爆

珠、含有爆珠的卷烟或卷烟滤棒的压破强度。国内卷烟爆珠强度测试仪的生产厂

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家主要有三家，每个厂家的技术参数均有不同，但其测量原理均为恒速施压法。

详细调研了三个厂家爆珠设备的技术参数，并进行了横向对比为后续的标准制定

提供技术支持。同时查阅了相关标准技术文献，着重围绕卷烟爆珠的压破强度、

施压速度、施压力度等，并用样品对各检测设备进行了实验比对，明确了在用的

各爆珠检测设备的测量差异。

（2）第二阶段：研究与测试阶段：（2022年3月~2022年12月）

1.确定爆珠通用技术条件的影响因素。爆珠的压破强度受多方面的影响，项

目组通过前期的调研，参考标准项目并开展了相关的试验，确定了影响爆珠压破

强度的因素如工作环境、试验速度、初始压力、上下压缩板、压力传感器、采样

频率。

2.确定爆珠检定规程的检定项目。结合卷烟爆珠强度测试仪的结构特点、电

器控制特点及使用特点，分析卷烟爆珠强度测试仪需重点关注的计量性能指标,

特别是对该仪器检测结果有显著影响计量性能指标（施压速度、施压力值、上下

压缩板、轴向偏差等）开展试验研究，明确相应的检定项目。

3.检定设备研发。项目组基于前期爆珠检定规程标准所要求的技术参数，研

发了速度测试装置，和压刀测量装置，用于测量爆珠设备施压过程中的速度和压

力，并对研发设备进行送检取证。

（3）第三阶段：开展爆珠通用技术和检定规程试验和标准起草（2023年01

月〜2023年04月）

针对爆珠压破强度的影响因素，开展工作环境、试脸速度、初始压力、上下

压缩板、压力传感器、采月频率等试验，确定了各影响因素的技术指标，为爆珠

通用技术条件的制定提供技术支持。前往国内多个具备爆珠设备的实验室与厂家

开展检定规程试验工作，验证检定设备、检定方法、检定项目的允差范围等技术

条款，起草标准草案。

（4）第四阶段：形成技术报告和标准征求意见稿（2023年05月〜2023年

06月）

结合实验验证和理论研究，通过实验数据的分析以及项目组内人员和部分行

业专家研讨意见，完成了《卷烟爆珠强度测试仪通用技术条件》、《卷烟爆珠强度

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测试仪检定规程》和《卷烟爆珠强度测试仪检定规程与通用技术条件》技术报告、

《卷烟爆珠强度测试仪检定规程与通用技术条件》行业布荐性技术标准征求意见

稿。

2相关领域的国、内外标准研究和制修订情况

国内外没有相关性质的通用技术条件。

国内外没有相关性质的检定规程。

3标准编制原则及主要内容确定的依据

3.1通用技术条件标准编制原则及主要内容确定的依据

3.1.1标准适用范围

本标准规定了用于恒速施压测定卷烟爆珠、含有爆珠的卷烟或烟用漉棒压破

强度的卷烟爆珠测试仪的通用技术条件。

本标准适用于卷烟爆珠、含有爆珠的卷烟和烟用滤棒压破强度测试仪。

3.1.2标准编制原则

项目组在充分调研现有爆珠检测设备基础上，进行查阅文献、硬件研究及实

验验证，确定了卷烟爆珠强度测试仪的通用技术条件。整个编制工作按照烟草行

业标准制订的要求进行，编制过程遵循科学性、先进性、适用性和可操作性的原

则；标准的技术指标确定有实验数据支撑。

3.1.3标准主要内容确定的依据

通过分析卷烟爆珠强度测量准确性和稳定性的影响因素，分别从以下6个因

素对爆珠强度测量影响展开实验，并验证各因素的影响程度，进而提出卷烟爆珠

强度测试仪的通用技术条件。

(1)工作环境

环境温度和湿度可能会影响爆珠的力学性能和产品整体的稳定性，爆珠的材

料对环境温度和湿度具有较强的灵敏性。

爆珠和爆珠滤棒在“温度(22±1)°C,相对湿度(60土2)%”的条件卜.调节48h

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能够达到温湿度平衡。爆珠的压破强度、压破形变率和弹性指数在40%〜60%相

对湿度范围内随时间和湿度的变化没有较大的差异，在该湿度范围内，爆珠具有

良好的力学性能。极限温度条件（低于10℃,高于40C）对爆珠的力学性能有

较大的影响，低温冷冻后爆珠的力学性能不可恢复。在10℃〜40C的环境温度下，

爆珠的压破强度、压破形变率和弹性指数略有差异，在该温度范围内，爆珠具有

良好的力学性能。爆珠和爆珠滤棒的调节和测试按照GB/T16447的要求进行是

合理的。

（2）试验速度

试验速度的大小可能会引起爆珠压破强度的改变，试验机的速度公差是保证

试验机测试时速度设置精度的重要参数，标准中要求为“试验机的试验速度公差

应在±10%之内”。

压破强度变异系数在不同的速度范围内呈现不同的变化规律，大部分样品的

压破强度从lOmm/min到40nlm/min呈增加趋势，但总体变化不明显，不同样品

的测试结果变异系数差异较大。压破形变率变异系数的结果与压破强度变异系数

的结果一致，从10mm/min到40mm/min呈增加趋势，但总体变化不明显。部分

样品的弹性系数随着测试速度的升高呈增加趋势，弹性系数变异系数随测试速度

增加没有明显的差异。离群值个数和出现的几率随着测试速度的升高略有增加，

速度100mm/min以上增加较明显。冲量对于压破强度的测试结果影响不明显。

从数据采集准确的角度考虑，应尽量选择较低的测试速度v爆珠测试的实际用时

在测试速度40mm/min以上时变化不大。

综合以上实验结果，参考相关恒速加载的强度实验方法标准，标准中测试速

度设置要求为（20±5）mm/min。

（3）初始压力

设置初始压力的目的是确定形变量开始计算的起点和样品直径测量的开始

点，因此预压力的大小是影响。初始压力影响试样的压缩前直径，初始压力越大，

试样压缩前直径越小。根据实验确定以0.1N作为初始压力，记录压力值达到0.1N

时的形变量作为初始形变量，记录压力值达到最大时的形变量作为最大形变量

（4）上下压缩板

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上下压缩板是用于压缩卷烟爆珠的机构，用于均匀的施加压力，压板的平整

度和垂直度会影响爆珠的压破强度。爆珠强度测定时，保证压板大于爆珠即可,

而测定滤棒中爆珠时，由T滤棒测试区域较大，压板的尺寸会对测试结果造成影

响。

文献”人手指的宽度及各节长度的测量”中的结果表明男性手指食指宽度平

均值18.4mm,女性手指食指宽度平均值16.5mm,参考人手指的宽度，将压缩

板直径设置为16.0mm,标准中的规定为测定爆珠的上压缩板直径应不小于

16.0mm,下压缩板的尺寸应大于或者等于上压缩板。测定卷烟和烟用滤棒的压

缩板直径应为16.0mm,下压缩板的尺寸应大于或者等于上压缩板并保证试样不

超出压缩板。

标准中对压板的要求为“对试样施加变形负荷的两决硬化钢质压缩板应能对

试样轴向加荷，两板彼此平行且垂直于加荷轴，与轴向偏差在1：1000之内，同

时通过抛光的压板表面传递负荷，这些板面的平整度在0.025mm以内。压缩板

表面不应有凹陷。”

（5）压力传感器

压力传感器用于测量卷烟爆珠最大压破强度，其分辨力、精度直接影响测量

结果的准确性。

参考现有设备以及相关标准，为实现通用技术条件的统一，兼顾每个厂家仪

器的特点，要求压力传感器的测量范围应满足0.L100N,测量精度O.IMOON范

围内精度优于1%FS,分辨力应为0.1N以内。

（6）采样频率

施压过程中的强度数据并非线性连续变化，刚开始施压阶段强度变化缓慢,

随着施压强度增加，强度变化较快，0.1N的分辨力要求对施压全过程都要满足，

因此建议采样速率至少提升至500Hz以上，结合三家厂家采样频率大小，初步

选择1000Hz作为压力传感器的采样频率。

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3.2检定规程编制原则及主要内容确定的依据

3.2.1规程适用范围

本检定规程适用于恒速施压测定卷烟爆珠、含有爆洙的卷烟或烟用滤棒压破

强度的卷烟爆珠测试仪的首次检定、后续检定和使用中检查。

3.2.2规程编制原则

规程严格按照JJF1002—2010《国家”量检定规程编写规则》的要求进行编

制，同时规程的编制遵循了科学性、先进性、适用性和可操作性的原则。

（I）科学、先进的原则

本规程是卷烟爆珠强度测试仪整机性能是否合格为出发点，参考国内外最新

的相关标准，吸收了国内外相关标准中的先进要索，研究确定了卷烟爆珠强度测

试仪检定规程的各项检定指标和计量性能要求，因此本规程具有较好的科学性和

先进性。

（2）适用、可操作的原则

本规程在不同实验地点对不同厂家不同型号的卷烟爆珠强度测试仪进行了

实验验证，通过对实验数据的分析我们认为规程规定的各项指标和检定方法是适

用和可操作的。

3.3规程主要内容确定的依据

本规程的主要技术内容中规定了卷烟爆珠强度测试仪在首次检定、后续检定

和使用中检杳时的检定指标和检定方法，其主要内容确定的依据如下：

（1）结合卷烟爆珠强度测试仪的结构特点、电器控制特点及使用特点，分

析卷烟爆珠强度测试仪需重点关注的计量性能指标，特别是对该仪器检测结果有

显著影响计量性能指标（施压速度、施压力值、上下压缩板、轴向偏差等）开展

试验研究，明确相应的检定项目。

（2）根据已确定检定项目的特点，研究适用于卷烟爆珠强度测试仪的检定

方法，包括研制速度校准装置和压力校准装置，选择适用的计量标准器具，确定

检定环境的要求等，并通过现场试验对检定方法进行验证、优化和完善。

£卷烟爆珠强度测试仪依定规程与通用技术条件》编制说明

（3）按照JJF1002-2010《国家计量检定规程编写规则》的要求，结合卷烟

爆珠强度测试仪的技术参数，对卷烟爆珠强度测试仪的计量性能要求、通用技术

要求，在首次检定、后续检定和使用中检验时的要求、计量器具要求、检定条件、

检定项目、检定方法、检定结果的处理、检定周期进行明确规定，完成《卷烟爆

珠强度测试仪》的检定规程。

在郑州、合肥、成都三地，选取了三家国内仪器公司不同类型的卷烟爆珠强

度测试仪进行了实验验证,

3.4本规程与被修订规程在技术内容、水平方面的对比情况

无。

4标准预期产生的社会、经济效益

本标准旨在规范卷烟爆珠强度测试仪的通用技术条件和检定规程，提高不同

型号爆珠、卷烟滤棒、卷烟爆珠检测设备的准确性和稳定性。对于保障爆珠类卷

烟产品生产过程的控制水平，实现卷烟工业企业爆珠检测设备标准的统一，具有

较强的现实意义。

本标准不产生直接的经济效益。

5采用国际标准和国外先进标准的情况

无。

6与有关的现行法律、法规和强制性标准的关系

本标准符合有关的现行法律、法规和强制性标准的相关规定，无