專利名稱：收集卷煙模擬環(huán)境下煙氣的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于卷煙分析領(lǐng)域。特別是模擬卷煙在各種不同的環(huán)境條件下燃燒，并對(duì)燃燒后的煙氣進(jìn)行收集的方法。
由于卷煙的消費(fèi)人群和消費(fèi)區(qū)域非常廣泛，同時(shí)卷煙必須通過燃吸才能體現(xiàn)其使用價(jià)值，而環(huán)境條件的不同(包括環(huán)境溫度、濕度和氣壓)會(huì)對(duì)卷煙的燃燒及燃燒產(chǎn)物煙氣產(chǎn)生顯著的影響，因此分析卷煙在不同的環(huán)境條件下燃燒后產(chǎn)生的煙氣化學(xué)成分的變化對(duì)于煙草行業(yè)開發(fā)新產(chǎn)品和提高產(chǎn)品質(zhì)量具有非常重要的意義。目前由于未進(jìn)行模擬環(huán)境下煙氣的收集和分析，因此消費(fèi)者普遍感到同一批卷煙在生產(chǎn)地區(qū)與在消費(fèi)地區(qū)燃吸時(shí)卷煙吸味的明顯差異。
本發(fā)明的目的是提供了一種可模擬不同地區(qū)環(huán)境條件的對(duì)卷煙在不同環(huán)境條件下燃燒產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行收集的方法。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案工序如下1、空氣預(yù)處理對(duì)壓縮空氣進(jìn)行二級(jí)凈化和干燥，得到純凈的空氣；2、空氣溫度控制通過溫度設(shè)定控制器控制制冷器或加熱器對(duì)凈化的空氣進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，使空氣溫度達(dá)到預(yù)期的設(shè)定值；3、空氣濕度控制通過空氣加濕機(jī)對(duì)經(jīng)過溫度處理后得到的純凈空氣進(jìn)行加濕處理，使用空氣濕度傳感器對(duì)處理的空氣濕度進(jìn)行檢測(cè)，并控制加濕機(jī)或排空閥作相應(yīng)的動(dòng)作，使空氣濕度達(dá)到預(yù)期的設(shè)定值；4、儲(chǔ)氣將滿足溫度、濕度條件的空氣導(dǎo)入保溫儲(chǔ)氣罐，使空氣的溫度、濕度得到進(jìn)一步的穩(wěn)定；5、煙支燃燒在配置有對(duì)空氣壓力進(jìn)行控制的煙支燃燒室中，將儲(chǔ)氣罐中空氣以固定流量導(dǎo)入，并根據(jù)壓力設(shè)定值進(jìn)行調(diào)整，點(diǎn)火，使用吸煙機(jī)模擬人的吸煙動(dòng)作過程；6、煙氣收集用冷井作為煙氣捕集器捕集煙氣。
本發(fā)明的系統(tǒng)流程圖詳見說明書附

圖1。
首先對(duì)空氣壓縮機(jī)產(chǎn)生的壓縮空氣進(jìn)行二次過濾，得到純凈的空氣；然后溫度傳感器開始進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)測(cè)得溫度低于設(shè)定值下限時(shí)，PID控制器啟動(dòng)加熱器，使空氣加熱到合適的值，而測(cè)得溫度高于設(shè)定值上限時(shí)，PID控制器啟動(dòng)冷卻器，使空氣溫度降到合適的值；隨后，濕度傳感器開始進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)測(cè)得濕度低于設(shè)定值下限時(shí)，PID控制器啟動(dòng)加濕器，使空氣加濕到合適的值，而測(cè)得濕度高于設(shè)定值上限時(shí)，則啟動(dòng)電磁閥，排出部分過濕空氣，濕度合適后，進(jìn)入儲(chǔ)氣罐；然后再對(duì)罐中溫度和濕度檢測(cè)，不符合預(yù)定值時(shí)，開啟排空閥排出，符合時(shí)則開啟進(jìn)氣閥進(jìn)入煙支燃燒室；在煙支燃燒室中首先進(jìn)行預(yù)定氣壓的檢測(cè)，當(dāng)測(cè)得氣壓高于設(shè)定值時(shí)，PID控制器啟動(dòng)排氣泵氣壓達(dá)到設(shè)定值，而當(dāng)模擬環(huán)境氣壓低于排氣泵極限值時(shí)，啟動(dòng)真空泵產(chǎn)生設(shè)定氣壓，然后點(diǎn)火器動(dòng)作，吸煙機(jī)啟動(dòng)，模擬人在設(shè)定環(huán)境吸煙；吸煙同時(shí)，真空泵啟動(dòng)，將煙氣收集在吸附柱上，送去進(jìn)行色質(zhì)譜分析。
在本方法中，各裝置的動(dòng)作采用計(jì)算機(jī)控制，將所需地區(qū)的氣象資料參數(shù)(溫度、濕度、氣壓)輸入控制系統(tǒng)并以此作為控制參數(shù)的設(shè)定值。在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)通過編程產(chǎn)生各控制參數(shù)值。對(duì)于需模擬的溫度tn、濕度hn和氣壓pn在編程時(shí)以tn-1＝tmin、tn+1＝tmax；hn-3＝hmin、hn+3＝hmax；pn-10mmHg＝pmin、pn+10mmHg＝pmax產(chǎn)生控制設(shè)定值對(duì)系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行控制。
下面是本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施例，以對(duì)其作進(jìn)一步描述。
實(shí)施例1 模擬北京地區(qū)夏季的氣象條件。
根據(jù)氣象臺(tái)的統(tǒng)計(jì)資料，北京地區(qū)夏季平均相對(duì)濕度為77％，平均溫度為30℃，海拔高度為31.3米，夏季大氣壓為751mmHg，將以上參數(shù)輸入系統(tǒng)，產(chǎn)生控制設(shè)定值分別為tmin＝29℃、tmax＝31℃、hmin＝74％、hmax＝80％、pmin＝741mmHg、pmax＝761mmHg。在此條件下點(diǎn)燃煙支，使用吸煙機(jī)和冷井捕獲煙氣，利用色質(zhì)譜分析儀分析煙氣中的化學(xué)成分。
實(shí)施例2 模擬西藏拉薩地區(qū)夏季的氣象條件。
根據(jù)氣象臺(tái)的統(tǒng)計(jì)資料，西藏拉薩地區(qū)夏季平均相對(duì)濕度為68％，平均溫度為22℃，海拔高度為3658米，夏季大氣壓為489mmHg，將以上參數(shù)輸入系統(tǒng)，產(chǎn)生控制設(shè)定值分別為tmin＝21℃、tmax＝23℃、hmin＝65％、hmax＝71％、pmin＝479mmHg、pmax＝499mmHg。在此條件下點(diǎn)燃煙支，使用吸煙機(jī)和冷井捕獲煙氣，利用色質(zhì)譜分析儀分析煙氣中的化學(xué)成分。
實(shí)施例3 模擬成都地區(qū)冬季的氣象條件。
根據(jù)氣象臺(tái)的統(tǒng)計(jì)資料，成都地區(qū)冬季平均相對(duì)濕度為86％，平均溫度為6℃，海拔高度為505.9米，冬季大氣壓為711mmHg，將以上參數(shù)輸入系統(tǒng)，產(chǎn)生控制設(shè)定值分別為tmin＝5℃、tmax＝7℃、hmin＝83％、hmax＝89％、pmin＝701mmHg、pmax＝721mmHg。在此條件下點(diǎn)燃煙支，使用吸煙機(jī)和冷井捕獲煙氣，利用色質(zhì)譜分析儀分析煙氣中的化學(xué)成分。
從本發(fā)明的上述技術(shù)方案看，采用本方法可較逼真地模擬不同地區(qū)的氣象環(huán)境，收集到卷煙燃燒的煙氣，進(jìn)行化學(xué)分析，有針對(duì)性地對(duì)不同地區(qū)使用的卷煙進(jìn)行完善和改進(jìn)，有利于開發(fā)卷煙新產(chǎn)品和提高質(zhì)量。
權(quán)利要求
1.一種收集卷煙模擬環(huán)境下煙氣的方法，其特征是工藝步驟如下(1)空氣預(yù)處理對(duì)壓縮空氣進(jìn)行二級(jí)凈化和干燥，得到純凈的空氣；(2)空氣溫度控制通過溫度設(shè)定控制器控制制冷器或加熱器對(duì)凈化的空氣進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，使空氣溫度達(dá)到預(yù)期的設(shè)定值；(3)空氣濕度控制通過空氣加濕機(jī)對(duì)經(jīng)過溫度處理后得到的純凈空氣進(jìn)行加濕處理，使用空氣濕度傳感器對(duì)處理的空氣濕度進(jìn)行檢測(cè)，并控制加濕機(jī)或排空閥作相應(yīng)的動(dòng)作，使空氣濕度達(dá)到預(yù)期的設(shè)定值；(4)儲(chǔ)氣將滿足溫度、濕度條件的空氣導(dǎo)入保溫儲(chǔ)氣罐，使空氣的溫度、濕度得到進(jìn)一步的穩(wěn)定；(5)煙支燃燒在配置有對(duì)空氣壓力進(jìn)行控制的煙支燃燒室中，將儲(chǔ)氣罐中空氣以固定流量導(dǎo)入，并根據(jù)壓力設(shè)定值進(jìn)行調(diào)整，點(diǎn)火，使用吸煙機(jī)模擬人的吸煙動(dòng)作過程；(6)煙氣收集用冷井作為煙氣捕集器捕集煙氣。
2.按權(quán)利要求1所述的收集卷煙模擬環(huán)境下煙氣的方法，其特征是煙支燃燒室的空氣壓力是通過壓力設(shè)定器和壓力檢測(cè)器控制排氣泵進(jìn)行調(diào)節(jié)，溫度設(shè)定控制器、濕度設(shè)定控制器和壓力設(shè)定器由計(jì)算機(jī)控制，將所需地區(qū)的氣象資料參數(shù)，即溫度、濕度和氣壓，輸入計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，再通過編程產(chǎn)生各控制參數(shù)值。
3.按權(quán)利要求2所述的收集卷煙模擬環(huán)境下煙氣的方法，其特征是煙支燃燒室的空氣壓力控制裝置中還設(shè)置有真空泵，當(dāng)模擬環(huán)境氣壓低于排氣泵極限值時(shí)，啟動(dòng)真空泵產(chǎn)生設(shè)定氣壓。
全文摘要
收集卷煙模擬環(huán)境下煙氣的方法。本發(fā)明屬于氣體的取樣方法,特別是卷煙煙氣的收集方法。本方法的步驟為空氣預(yù)處理、空氣溫度控制、空氣濕度控制、儲(chǔ)氣、煙支燃燒和煙氣收集,由計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)編程產(chǎn)生溫度、濕度和氣壓的控制參數(shù)值,再使各工作裝置啟動(dòng),準(zhǔn)確地產(chǎn)生各地區(qū)的模擬氣象環(huán)境。采用本方法有利于開發(fā)卷煙新產(chǎn)品和提高質(zhì)量,可針對(duì)不同地區(qū)進(jìn)行完善和改進(jìn)。
文檔編號(hào)G01N1/22GK1351252SQ00120520
公開日2002年5月29日 申請(qǐng)日期2000年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月26日
發(fā)明者陳洪, 錢強(qiáng) 申請(qǐng)人:昆明卷煙廠