專利名稱：一種通用型卷煙側(cè)流煙氣氣溶膠檢測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于卷煙煙氣檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種通用型卷煙側(cè)流煙氣氣溶 膠檢測裝置，可用于檢測多種類型的卷煙側(cè)流煙氣。
背景技術(shù)：
卷煙燃燒時(shí)釋放出大量側(cè)流煙氣，側(cè)流煙氣中含有很多危害人們身體健康的物 質(zhì)，如煙堿、醛類物質(zhì)等，而不同化學(xué)組分在不同粒徑氣溶膠顆粒上的含量會(huì)有不同，部分 組分的差異更是十分巨大。由于不同粒度氣溶膠顆粒上化學(xué)組分含量和沉積律有差異，因 此可通過卷煙材料應(yīng)用或產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)，調(diào)控?zé)煔鈿馊苣z粒度分布情況，從而實(shí)現(xiàn)卷煙的 降焦減害。但這首先要實(shí)現(xiàn)煙氣氣溶膠粒度分布檢測方法與不同粒徑氣溶膠顆粒捕集方法 的開發(fā)。因此，對(duì)側(cè)流煙氣氣溶膠的檢測，在研究降低煙氣有害成分方面有著重要的意義。當(dāng)采用現(xiàn)有的氣溶膠檢測器測定卷煙側(cè)流煙氣時(shí)，由于氣溶膠檢測器在檢測過程 中對(duì)樣品氣流量有限制，而無法達(dá)到卷煙煙氣檢測標(biāo)準(zhǔn)對(duì)側(cè)流煙氣流量的要求，使測得的 側(cè)流煙氣情況與檢測標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定條件下的情況有差異。同時(shí)，雖然側(cè)流煙氣中的氣溶膠濃度遠(yuǎn)低于主流煙氣氣溶膠的濃度，但仍數(shù)倍地 高于空氣中的情況，造成檢測器嚴(yán)重過載。另一方面，由于不同焦油含量的卷煙樣品，其生 成的側(cè)流煙氣氣溶膠顆粒濃度也會(huì)有很大差異。因此，對(duì)于不同焦油含量的卷煙，其在進(jìn)入 檢測器前的稀釋要求也會(huì)有差異對(duì)于高焦油含量的卷煙樣品，必須采用更高的稀釋倍數(shù)， 否則將出現(xiàn)氣溶膠檢測器內(nèi)分級(jí)流路管道在檢測過程中逐漸被氣溶膠顆粒黏附、堵塞，使 各個(gè)卷煙多次檢測結(jié)果前后不一致，甚至出現(xiàn)一支卷煙在整個(gè)檢測、多口抽吸的過程中粒 度分布情況前后不一的情況，嚴(yán)重影響檢測結(jié)果準(zhǔn)確性。而對(duì)于低焦油含量的卷煙樣品，則 僅能經(jīng)過少量稀釋，否則濃度過低將影響氣溶膠粒度分布檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，更嚴(yán)重的是 將影響氣溶膠分級(jí)篩選捕集的有效量，從而不能為進(jìn)行一步的化學(xué)成分含量檢測提供足夠 的樣品量。所以，應(yīng)針對(duì)低焦油卷煙(焦油含量低于5mg/支，許多更是達(dá)到0. 5mg/支)、普 通卷煙(焦油含量5 13mg/支)、雪茄煙和雪茄型卷煙(焦油通常為20mg/支以上)等不 同卷煙的特點(diǎn)，提供相應(yīng)的檢測方案。但是目前對(duì)于不同類型卷煙，只能通過采用不同的檢測系統(tǒng)進(jìn)行稀釋進(jìn)而檢測， 由此造成了設(shè)備繁多，維護(hù)成本高，占地面積大等缺點(diǎn)。并且，已公開的設(shè)備是適用于主流 煙氣的檢測設(shè)備，但側(cè)流煙氣的檢測與主流煙氣的檢測存在顯著不同的技術(shù)要求，所需的 設(shè)備也迥異。目前尚缺乏一種通用于不同類型卷煙側(cè)流煙氣的檢測設(shè)備。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種通用型卷煙側(cè)流煙氣氣溶膠 的檢測系統(tǒng)，可用于檢測不同焦油含量的卷煙的側(cè)流煙氣中氣溶膠含量。本實(shí)用新型目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)提供一種通用型卷煙側(cè)流煙氣氣溶膠檢測系統(tǒng)，包括煙氣捕集裝置、煙氣稀釋裝置、流量調(diào)整裝置和氣溶膠檢測裝置，所述捕集裝置為魚尾罩，安裝于煙氣發(fā)生裝置的上 方，通過氣體管道分別與煙氣稀釋裝置和流量調(diào)整裝置相連接，煙氣稀釋裝置通過氣體管 道與氣溶膠檢測裝置相連接；煙氣稀釋裝置為氣體混合稀釋器，氣體混合稀釋器設(shè)有進(jìn)氣 口和排氣口，進(jìn)氣口連接設(shè)有調(diào)壓閥的潔凈壓縮空氣源，排氣口連接設(shè)有流速調(diào)整裝置的 輔助吸力源2。所述氣體混合稀釋器包括氣體混合腔，氣溶膠試樣進(jìn)氣口、出氣口，稀釋用潔凈空 氣入口，排廢氣出口，以及與排廢氣出口相連接的輔助吸力源和流量調(diào)整裝置。上述輔助吸 力源2最大工作效能為50mL/min。所述魚尾罩采用吸附小、內(nèi)壁光滑的玻璃制成，長度纊15cm寬度1. 5^3cm,優(yōu)選 長 X 寬=IOcmX2cm。優(yōu)選地，所述魚尾罩安裝于煙氣發(fā)生裝置中煙灰接放平板上方的0. 5^1. Ocm處， 可較好的收集煙氣發(fā)生裝置周圍環(huán)境的煙氣。煙氣經(jīng)魚尾罩捕集由魚尾罩尾部出口進(jìn)入氣體管道形成樣品流1，樣品流1分流 為樣品流3和樣品流2，樣品流2和樣品流3分流比為1 1 24 1。樣品流3經(jīng)過氣 體混合稀釋器稀釋后形成樣品流4進(jìn)入氣溶膠檢測器進(jìn)行檢測。本實(shí)用新型通過輔助吸力源1分流抽吸的方式，實(shí)現(xiàn)第一級(jí)的分流，實(shí)現(xiàn)樣品流2 的氣流量為“魚尾罩的罩子截面積X20cm/s 200mL/s” “魚尾罩的罩子截面積X20cm/ s 5mL/s”的范圍內(nèi)，優(yōu)選的范圍為“魚尾罩的罩子截面積X20cm/s 100mL/S” “魚 尾罩的罩子截面積X20cm/s 15mL/s”。確定輔助吸力源1后，樣品流2的流量確定(20L/min)；樣品流1的 流量受檢測標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定環(huán)境氣流速要求(200士30mm/s)所限，其值為“魚尾 罩的罩子截面積)c20cm/sl]24L/min”，是確定的；樣品流3的流量等于樣品流1與樣品
流2的流量之差(約為4L/min)，隨樣品流1與樣品流2的確定而確定。因此，在選定所采 用的輔助吸力源1后，分流比是一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的值。樣品流2的流量為20L/min、樣品流1 的流量為200士30mm/s時(shí)，分流比約為5 1。按照卷煙檢測標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，樣品抽吸環(huán)境氣流速要求為200士30mm/s，因此可確定 樣品流1的氣流量約為24L/min。由于樣品流1的流量=樣品流2流量+樣品流3流量，因 此，根據(jù)樣品流2的流量，通過調(diào)節(jié)樣品流3的流量，則可以調(diào)整樣品流1的流量，使之符合 卷煙樣品檢測的要求。在輔助吸力源增設(shè)流速調(diào)整裝置的情況下，樣品流2流量可調(diào)，樣品流1的流量受 卷煙樣品環(huán)境氣流速為200士30mm/s規(guī)定及魚尾罩截面積所限確定一定范圍內(nèi)，故樣品流 3的流量(=樣品流1流量-樣品流2流量)隨樣品流2流量調(diào)整而變化，分流比在1 1 24 1范圍內(nèi)可調(diào)。在氣體混合稀釋器部分，采用輔助氣稀釋、輔助吸力源2分流的方式，進(jìn)行第二級(jí) 氣體混合稀釋，同時(shí)也進(jìn)行樣品流3的氣流量調(diào)節(jié)，并調(diào)節(jié)樣品流4氣流量使之達(dá)到氣溶膠 檢測器的工作要求(10 40L/min)。第二級(jí)氣體混合稀釋的稀釋比例依靠稀釋氣氣流量的調(diào)節(jié)予以控制。根據(jù)樣品流 3的流量，調(diào)節(jié)稀釋氣的氣流量，將改變稀釋比例——稀釋比例=(稀釋氣氣流量+樣品流 3氣流量)/樣品流3氣流量；要求稀釋氣氣流量+樣品流3氣流量<輔助吸力源2最大工
4作效能+氣溶膠檢測器工作要求。因此，稀釋比例的可調(diào)節(jié)范圍，受輔助吸力源2和氣溶膠 檢測器抽吸工作效能總和的限制。而氣溶膠檢測器抽吸工作效能不可調(diào)，故輔助吸力源2 的工作效能越大，可調(diào)節(jié)的稀釋比例范圍越大。在氣溶膠檢測器工作要求為lOL/min，輔助 吸力源2最大工作效能為50mL/min的情況下，若輔助吸力源1沒有連接流速調(diào)整裝置，則 第二級(jí)稀釋比例范圍為3 2 14 1;若輔助吸力源1連接了流速調(diào)整裝置，則第二級(jí) 稀釋比例范圍為1 1 111 1。樣品流3的流量是通過排廢氣的流量調(diào)節(jié)予以控制、調(diào)節(jié)。由于樣品流4的流量受 氣溶膠檢測器的工作要求(10 40L/min)所限，在確定適合儀器檢測合適稀釋比例后(即 確定稀釋氣與樣品流3的氣流量比例)，調(diào)整排廢氣氣流量將改變樣品流3的氣流量——樣 品流3流量=(樣品流4流量+排廢氣流量)/稀釋比例。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果1.本實(shí)用新型通過對(duì)煙氣稀釋管路進(jìn)行分流與稀釋的有機(jī)整合，大大增加了稀釋 倍數(shù)與環(huán)境氣流量的可伸縮范圍，使得所提供的系統(tǒng)可以采用已有的氣溶膠檢測器，通用 于目前現(xiàn)有的各種卷煙類型側(cè)流煙氣的檢測大大節(jié)省了財(cái)力物力。2.本實(shí)用新型的管路設(shè)置講究，空間布局合理，有效地利用了空間，同時(shí)有利于避 免管道死角及氣體傳輸受阻的情況發(fā)生。

圖1本發(fā)明檢測氣路連接示意圖1 ；圖2本發(fā)明檢測氣路連接示意圖2 ；圖3本發(fā)明檢測氣路連接示意圖3 ；
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。實(shí)施例1對(duì)焦油濃度為2mg/支(低濃度)的卷煙樣品在煙氣發(fā)生裝置進(jìn)行抽吸期間所產(chǎn) 生側(cè)流煙氣樣品，用截面積為“長χ寬=IOcmX2cm = 20cm2”的魚尾罩進(jìn)行匯集，形成樣品 氣流1。樣品流1經(jīng)過二分管道，一分支連接輔助吸力源1形成樣品流2，流量為20L/min ； 一分支連接氣體混合稀釋器形成樣品流3，稀釋器的稀釋氣進(jìn)氣口連接裝有調(diào)壓閥的潔凈 壓縮空氣，排廢氣出口連接裝有流速調(diào)整裝置的輔助吸力源2，輔助吸力源2的最大工作效 能為50L/min，調(diào)節(jié)稀釋比例為3 2，經(jīng)過混合稀釋器的氣體形成樣品流4，此時(shí)樣品流4 流量為lOL/min，進(jìn)入氣溶膠檢測器，同時(shí)環(huán)境氣流速為197mm/s，符合標(biāo)準(zhǔn)要求。如附圖1 所示。作為更優(yōu)的方案，可以在與輔助吸力源2相連接的流速調(diào)整裝置前設(shè)置凈化器以 保護(hù)輔助吸力源2。實(shí)施例2對(duì)焦油濃度為22mg/支(高濃度)的卷煙樣品在煙氣發(fā)生裝置進(jìn)行抽吸期間所產(chǎn) 生側(cè)流煙氣樣品，用截面積為“長X寬=IOcmX2cm = 20cm2”的魚尾罩進(jìn)行匯集，形成樣品 氣流1。樣品流1經(jīng)過二分管道，一分支連接輔助吸力源1形成樣品流2，流量為22L/min ；一分支連接氣體混合稀釋器形成樣品流3，稀釋器的稀釋氣進(jìn)氣口連接裝有調(diào)壓閥的潔凈 壓縮空氣，排廢氣出口連接裝有流速調(diào)整裝置的輔助吸力源2，輔助吸力源2的最大工作效 能為200L/min，調(diào)節(jié)稀釋比例為110 1，經(jīng)過混合稀釋器的氣體形成樣品流4，此時(shí)樣品流 4流量為lOL/min，進(jìn)入氣溶膠檢測器，同時(shí)環(huán)境氣流速為179mm/s，符合標(biāo)準(zhǔn)要求。實(shí)施例3對(duì)焦油濃度為13mg/支(中濃度)的卷煙樣品在煙氣發(fā)生裝置進(jìn)行抽吸期間所產(chǎn) 生側(cè)流煙氣樣品，用截面積為“長X寬=IOcmX 2cm = 20cm2”的魚尾罩進(jìn)行匯集，形成樣 品氣流1。樣品流1經(jīng)過二分管道，一分支連接裝有流速調(diào)整裝置的輔助吸力源1形成樣品 流2，樣品2流量可調(diào)節(jié)范圍為10 30L/min，現(xiàn)調(diào)節(jié)流量為22L/min ；—分支連接氣體混合 稀釋器形成樣品流3，樣品3流量為2L/min(=樣品流1_樣品流2)。稀釋器的稀釋氣進(jìn)氣 口連接裝有調(diào)壓閥的潔凈壓縮空氣，排廢氣出口連接裝有流速調(diào)整裝置的輔助吸力源2，輔 助吸力源2的最大工作效能為lOOL/min，調(diào)節(jié)稀釋比例為50 1，經(jīng)過混合稀釋器的氣體 形成樣品流4，此時(shí)樣品流4流量為lOL/min，進(jìn)入氣溶膠檢測器，同時(shí)環(huán)境氣流速為204mm/ s，符合標(biāo)準(zhǔn)要求。
權(quán)利要求一種通用型卷煙側(cè)流煙氣氣溶膠檢測系統(tǒng)，包括煙氣捕集裝置、煙氣稀釋裝置、流量調(diào)整裝置和氣溶膠檢測裝置，其特征在于所述捕集裝置為魚尾罩，安裝于煙氣發(fā)生裝置的上方，通過氣體管道分別與煙氣稀釋裝置和流量調(diào)整裝置相連接，煙氣稀釋裝置通過氣體管道與氣溶膠檢測裝置相連接；煙氣稀釋裝置為氣體混合稀釋器，氣體混合稀釋器設(shè)有稀釋氣進(jìn)氣口和廢氣排氣口，稀釋氣進(jìn)氣口連接設(shè)有調(diào)壓閥的潔凈壓縮空氣源，廢氣排氣口連接設(shè)有流速調(diào)整裝置的輔助吸力源2。
2.如權(quán)利要求1所述的通用型卷煙側(cè)流煙氣氣溶膠檢測系統(tǒng)，其特征在于所述的輔助 吸力源2連接有流速調(diào)整裝置。
3.如權(quán)利要求1所述的通用型卷煙側(cè)流煙氣氣溶膠檢測系統(tǒng)，其特征在于所述的氣體 混合稀釋器包括氣體混合腔，氣溶膠試樣進(jìn)氣口、出氣口，稀釋用潔凈空氣入口，排廢氣出 口，以及與排廢氣出口相連接的輔助吸力源和流量調(diào)整裝置。
4.如權(quán)利要求1所述的通用型卷煙側(cè)流煙氣氣溶膠檢測系統(tǒng)，其特征在于所述魚尾罩 長度8 15cm寬度1. 5 3cm。
5.如權(quán)利要求1所述的通用型卷煙側(cè)流煙氣氣溶膠檢測系統(tǒng)，其特征在于所述魚尾罩 長 IOcm,寬 2cm0
6.如權(quán)利要求1所述的通用型卷煙側(cè)流煙氣氣溶膠檢測系統(tǒng)，其特征在于與流量調(diào)整 裝置和煙氣稀釋裝置分別連接的氣體管道內(nèi)樣品氣流的分流比為1 1 24 1。
7.如權(quán)利要求1所述的通用型卷煙側(cè)流煙氣氣溶膠檢測系統(tǒng)，其特征在于所述輔助吸 力源2最大工作效能為200L/min。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種通用型卷煙側(cè)流煙氣氣溶膠檢測系統(tǒng)，所述系統(tǒng)可應(yīng)用于檢測不同類型卷煙側(cè)流煙氣氣溶膠，在煙氣發(fā)生裝置的上方設(shè)有魚尾罩，魚尾罩連接氣體二分管道，其中一分支連接輔助吸力源(1)，另一分支連接氣體混合稀釋器進(jìn)而連接氣溶膠檢測器；氣體混合稀釋器設(shè)有稀釋氣進(jìn)氣口和廢氣排氣口，稀釋氣進(jìn)氣口連接設(shè)有調(diào)壓閥的潔凈壓縮空氣源，廢氣排氣口連接設(shè)有流速調(diào)整裝置的輔助吸力源(2)。本裝置可適用于低焦油卷煙、普通卷煙、雪茄煙和雪茄型卷煙等焦油含量高低不一的卷煙類型。
文檔編號(hào)G01N1/38GK201653860SQ20092026354
公開日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2009年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月27日
發(fā)明者吳君章, 孔浩輝, 馬青 申請(qǐng)人:廣東中煙工業(yè)有限責(zé)任公司