專利名稱：卷煙主流及側(cè)流煙氣收集捕獲裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種卷煙煙氣收集捕獲裝置，尤其是一種能模擬人的吸煙過程，對主流以及側(cè)流煙氣進(jìn)行收集、捕獲和檢測的程控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
吸煙對人類健康的影響問題，一直是全世界各國專家學(xué)者關(guān)注的熱點(diǎn)問題。目前對于煙氣的分析主要包括主流煙氣分析和側(cè)流煙氣分析，國內(nèi)外的各個(gè)研究機(jī)構(gòu)大都采用自制的一些比較簡單的儀器進(jìn)行研究分析，并沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，測量分析的精度也不是很高，而且基本都是手動設(shè)備，因此效率低、功能單一。例如歐靈澄的“便攜式智能模擬吸煙裝置”(ZL 200320115003. 7)采用電磁閥控制煙氣通道的開啟與閉合，主要用于便攜式采集來自吸收瓶的煙氣氣相顆粒物。中國煙草總公司鄭州煙草研究院的“卷煙測流煙氣吸煙機(jī)”(ZL 200720187688. 4)提出一種具有自動點(diǎn)煙的吸煙機(jī)，可收集卷煙測流煙氣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于，針對現(xiàn)有煙氣收集系統(tǒng)與方法的不足，提出一種卷煙主流及側(cè)流煙氣收集捕獲裝置。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來得以實(shí)現(xiàn)的由電腦控制整個(gè)系統(tǒng)設(shè)備的間歇式運(yùn)轉(zhuǎn)，模擬人的吸煙過程。既可實(shí)現(xiàn)煙氣的收集，也可進(jìn)行煙氣成分測定與分析。主流煙氣通路和側(cè)流煙氣通路互相獨(dú)立，既可同步工作，也可單獨(dú)獨(dú)立工作。整個(gè)系統(tǒng)采用臺式形式，結(jié)構(gòu)簡單，功能實(shí)用，操作方便，成本較低。本發(fā)明的卷煙主流及側(cè)流煙氣收集捕獲裝置，包括煙支夾持機(jī)構(gòu)、主流煙氣通路、側(cè)流煙氣通路、控制系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)組成，主流煙氣通路和側(cè)流煙氣通路組成相同，各包括氣相捕集裝置、液相捕集裝置和真空泵，兩個(gè)通路互相獨(dú)立并同時(shí)受控制系統(tǒng)的控制。所述的煙支夾持機(jī)構(gòu)包括用來固定煙支，并將主流煙氣吸入的人工唇、安裝在底板上的主流支柱、和設(shè)在主流支柱上的接灰盤；人工唇的后端連接主流煙氣通路。所述的主流煙氣通路包括濾片組件、主流吸收瓶、氣體流量計(jì)、真空泵和控制系統(tǒng)，且各個(gè)部件之間通過膠管相連；主流煙氣通路前端與人工唇直接相連，所述真空泵的控制端子與控制器相連。所述的側(cè)流煙氣通路包括魚尾罩、濾片組件、側(cè)流吸收瓶、氣體流量計(jì)、真空泵和控制系統(tǒng)；側(cè)流煙氣通路的各個(gè)部件之間通過膠管相連，真空泵的控制端子與控制器相連，并受控制器控制。所述的魚尾罩支架安裝在側(cè)流支柱上的位置并呈可調(diào)節(jié)狀。所述的控制系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)、USB接口、繼電器和電源等組成，由計(jì)算機(jī)發(fā)出的控制指令通過接口直接控制兩個(gè)繼電器的閉合或者斷開；所述的控制系統(tǒng)具有兩種工作模式-連續(xù)工作和間歇式工作，通過計(jì)算機(jī)來修改各種需要的參數(shù)，包括間歇式工作的周期(頻率)，以及每個(gè)周期內(nèi)的工作時(shí)間等參數(shù)。
本發(fā)明所述的人工唇和濾片組件采用國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的結(jié)構(gòu)制作，魚尾罩、吸收瓶、氣體流量計(jì)和真空泵均采用通用成品，整個(gè)系統(tǒng)采用臺式小型儀器構(gòu)成形式，因此具有結(jié)構(gòu)簡単，功能實(shí)用，操作方便，成本較低的特點(diǎn)。本發(fā)明的卷煙主流及側(cè)流煙氣收集捕獲裝置的工作過程如下
(O 將待測卷煙放入人工唇之中；
(2)將卷煙點(diǎn)燃；
(3)通過電腦操作發(fā)出控制指令，打開或關(guān)閉主流或側(cè)流煙氣通路；
(4)通過電腦操作調(diào)整主流或側(cè)流煙氣通路的工作方式連續(xù)工作或間歇式工作，并調(diào)整間歇式工作的周期及毎次吸煙時(shí)間的長短；
(5)工作結(jié)束后關(guān)閉主流和側(cè)流煙氣通路。


圖I為本發(fā)明的卷煙主流及側(cè)流煙氣收集捕獲裝置的組成原理示意 圖2為本發(fā)明機(jī)械結(jié)構(gòu)主視 圖3為圖2的左視 圖4為本發(fā)明所述的煙支夾持機(jī)構(gòu)組成示意 圖5為本發(fā)明所述的主流煙氣通路組成示意 圖6為本發(fā)明所述的側(cè)流煙氣通路組成示意 圖7為圖6的左視 圖8為本發(fā)明實(shí)施例的控制器組成示意 圖中，I為底座，2為側(cè)流支柱,3為主流支柱,4為接灰盤,5為卷煙,6為魚尾罩,7為人エ唇，8為濾片組件，9為真空泵，10為主流吸收瓶，11為吸收瓶支架，12為側(cè)流吸收瓶，13為膠管，14為氣體流量計(jì)，15為魚尾罩支架，16為控制器。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合

對本發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)ー步詳細(xì)描述，但本實(shí)施例并不用于限制本發(fā)明，凡是采用本發(fā)明的相似結(jié)構(gòu)及其相似變化，均應(yīng)列入本發(fā)明的保護(hù)范圍。參照圖I，本發(fā)明的卷煙主流及側(cè)流煙氣收集捕獲裝置由煙支夾持機(jī)構(gòu)、主流煙氣通路、側(cè)流煙氣通路、控制器和尾氣排放系統(tǒng)組成。主流煙氣通路和側(cè)流煙氣通路組成相同，均有氣相捕集、液相捕集和真空泵組成，并同時(shí)受控制系統(tǒng)的控制，但是兩個(gè)通路互相獨(dú)立。參照圖2和圖3，其所示是本發(fā)明的卷煙主流及側(cè)流煙氣收集捕獲裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)圖。本發(fā)明包括由底座I、底座I上安裝側(cè)流支柱2、、主流支柱3和煙支夾持機(jī)構(gòu)。主流支柱3上設(shè)有、接灰盤4、；側(cè)流支柱2上安裝魚尾罩支架15，所述魚尾罩支架15設(shè)置ー魚尾罩6、。同時(shí)，在底板上還設(shè)有主流吸收瓶10、吸收瓶支架11、側(cè)流吸收瓶12、氣體流量計(jì)14、真空泵9和控制器16。圖4是本發(fā)明的煙支夾持機(jī)構(gòu)的示意圖。所述的煙支夾持機(jī)構(gòu)由人工唇7、主流支柱3和接灰盤4組成。待測試的卷煙5由人工唇7夾持并固定于主流支柱3上，該主流支柱3直接固定在底座I之上；卷煙5下方設(shè)有接灰盤4，固定于主流支柱3上。人工唇7用來固定煙支5，并將主流煙氣吸入，它相當(dāng)于于吸煙人的嘴唇，因此可以模仿人工唇來設(shè)計(jì)。為了保證主流煙氣能夠高效吸入，同時(shí)避免外界空氣的進(jìn)入，人工唇7必須可靠包裹煙支，不能出現(xiàn)縫隙，又要避免壓カ過大，將煙支壓變形?？刹捎脟覙?biāo)準(zhǔn)要求的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制作人工唇7。在實(shí)驗(yàn)過程中，人工手動安裝煙卷5，利用人工唇7對煙卷5進(jìn)行固定和定位，然后人工進(jìn)行點(diǎn)燃，簡便操作。接灰盤4采用一般塑料或不銹鋼盤子，安置于卷煙5的正下方，避免環(huán)境污染。對于手動點(diǎn)煙，為了流出足夠的點(diǎn)煙操作空間，接灰盤4需位于煙卷5下方一定的距離，例如160mm左右。圖5為本發(fā)明的主流通路組成示意圖。主流煙氣通路由人工唇7、濾片組件8、主流支柱3、膠管13、主流吸收瓶10、吸收瓶支架11、氣體流量計(jì)14、真空泵9和控制器16組成。待測試的卷煙5由人工唇7夾持并固定于主流煙氣通路的濾片組件8上，該濾片組件8通過主流支柱3固定在底座I之上；濾片組件8前端與人工唇7相連，其后端通過膠管13與主流吸收瓶10相連，主流吸收瓶10通過吸收瓶支架11固定于底座I上；主流吸收瓶10后端通過膠管13與氣體流量14計(jì)相連，氣體流量計(jì)14直接固定于底座I上；氣體流量計(jì)14后端通過膠管13與真空泵9相連，真空泵9直接固定在底座I之上；真空泵9的控制端 子與控制器16相連，并受控制器控制。濾片組件8應(yīng)由非吸濕性的化學(xué)惰性材料制成，可以裝入ー個(gè)玻璃纖維濾片。卷煙5下方設(shè)有接灰盤4，固定于主流支柱3上。圖5為本發(fā)明的側(cè)流通路組成示意圖。側(cè)流煙氣通路由魚尾罩6、濾片組件8、膠管13、側(cè)流吸收瓶12、氣體流量計(jì)14、真空泵9和控制器16組成。魚尾罩6通過魚尾罩支架15固定于側(cè)流支柱2上，側(cè)流支柱2直接固定在底座I之上；魚尾罩6上端固定有濾片組件8，濾片組件8后端通過膠管13與側(cè)流吸收瓶12相連，側(cè)流吸收瓶12通過吸收瓶支架11固定于底座I上；側(cè)流吸收瓶12后端通過膠13管與氣體流量計(jì)14相連，氣體流量計(jì)14直接固定于底座I上；氣體流量計(jì)14后端通過膠管13與真空泵9相連，真空泵9直接固定在底座I之上；真空泵9的控制端子與控制器16相連，并受控制器16控制。魚尾罩支架15在側(cè)流支柱上的位置是可調(diào)節(jié)的，因此魚尾罩6的安裝位置也是可調(diào)節(jié)高度。該魚尾罩支架15能控制魚尾罩6上升到高位置(吸煙準(zhǔn)備位置)、下降到低位置(側(cè)流煙氣捕集位置)。在高位置吋，應(yīng)足夠高方便插人煙支和取下煙蒂。在低位置時(shí)，使卷煙水平地位于魚尾罩的中央，并使魚尾罩盡可能多地蓋住卷畑。本發(fā)明的人工唇7和濾片組件8采用國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的結(jié)構(gòu)制作，魚尾罩6、主流吸收瓶10、側(cè)流吸收瓶12、氣體流量計(jì)14和真空泵9均采用通用成品，整個(gè)系統(tǒng)采用臺式小型儀器構(gòu)成形式，因此具有結(jié)構(gòu)簡單，功能實(shí)用，操作方便，成本較低的特點(diǎn)。圖6為本發(fā)明的控制器16組成示意圖。本發(fā)明的控制器16由計(jì)算機(jī)、USB接ロ、繼電器和電源等組成。由計(jì)算機(jī)發(fā)出的控制指令通過接ロ直接控制兩個(gè)繼電器的閉合或者斷開以及定時(shí)功能，用戶可以根據(jù)需要，方便的通過電腦的人機(jī)界面自行定制吸煙器的エ作間歇時(shí)間。
權(quán)利要求
1.一種卷煙主流及側(cè)流煙氣收集捕獲裝置，包括煙支夾持機(jī)構(gòu)、主流煙氣通路、側(cè)流煙氣通路、控制系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)組成，主流煙氣通路和側(cè)流煙氣通路組成相同，各包括氣相捕集、液相捕集和真空泵，兩個(gè)通路互相獨(dú)立并同時(shí)受控制系統(tǒng)的控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的卷煙主流及側(cè)流煙氣收集捕獲裝置，其特征在于所述的煙支夾持機(jī)構(gòu)包括用來固定煙支，并將主流煙氣吸入的人工唇、安裝在底板上的主流支柱、和設(shè)在主流支柱上的接灰盤；人工唇的后端連接主流煙氣通路。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的卷煙主流及側(cè)流煙氣收集捕獲裝置，其特征在于所述的主流煙氣通路包括濾片組件、主流吸收瓶、氣體流量計(jì)、真空泵和控制系統(tǒng)，且各個(gè)部件之間通過膠管相連；主流煙氣通路前端與人工唇直接相連，所述真空泵的控制端子與控制器相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的卷煙主流及側(cè)流煙氣收集捕獲裝置，其特征在于所述的側(cè)流煙氣通路包括魚尾罩、濾片組件、側(cè)流吸收瓶、氣體流量計(jì)、真空泵和控制系統(tǒng)；側(cè)流煙氣 通路的各個(gè)部件之間通過膠管相連，真空泵的控制端子與控制器相連，并受控制器控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的卷煙主流及側(cè)流煙氣收集捕獲裝置，其特征在于所述的魚尾罩支架安裝在側(cè)流支柱上的位置并呈可調(diào)節(jié)狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的卷煙主流及側(cè)流煙氣收集捕獲裝置，其特征在于所述的控制系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)、USB接ロ、繼電器和電源等組成，由計(jì)算機(jī)發(fā)出的控制指令通過接ロ直接控制兩個(gè)繼電器的閉合或者斷開。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制器，其特征在于所述的控制系統(tǒng)具有兩種工作模式-連續(xù)工作和間歇式工作，通過計(jì)算機(jī)來修改各種需要的參數(shù)，包括間歇式工作的周期(頻率)，以及每個(gè)周期內(nèi)的工作時(shí)間等參數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明是一種卷煙主流及側(cè)流煙氣收集捕獲裝置，其包括包括煙支夾持機(jī)構(gòu)、主流煙氣通路、側(cè)流煙氣通路、真空泵、控制系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)組成。煙支夾持機(jī)構(gòu)包括人工唇、主流支柱和接灰盤組成。人工唇用來固定煙支，并將主流煙氣吸入，后端用于連接主流煙氣通路，接灰盤置于煙卷下方一定距離。主流煙氣通路由濾片組件、主流吸收瓶、氣體流量計(jì)、真空泵和控制器組成。側(cè)流煙氣通路由魚尾罩、濾片組件、側(cè)流吸收瓶、氣體流量計(jì)、真空泵和控制器組成，魚尾罩支架在側(cè)流支柱上的位置是可調(diào)節(jié)的。主流煙氣通路和側(cè)流煙氣通路的各個(gè)部件之間通過膠管相連，真空泵的控制端子與控制器相連，并受控制器控制?？刂破饔捎?jì)算機(jī)、USB接口、繼電器和電源等組成。
文檔編號G01N1/24GK102854041SQ201110180178
公開日2013年1月2日 申請日期2011年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月30日
發(fā)明者王艷, 趙輝, 萬文亞, 曹舜讓, 程薇 申請人:上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院