一種吸煙機(jī)主流煙氣捕集裝置及捕集方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及煙氣分析領(lǐng)域，具體涉及一種吸煙機(jī)主流煙氣捕集裝置及捕集方法。該吸煙機(jī)主流煙氣捕集裝置包括機(jī)殼、整流罩、層流芯、風(fēng)機(jī)和捕集器，所述機(jī)殼上設(shè)有進(jìn)風(fēng)口和排風(fēng)口，在進(jìn)風(fēng)口和排風(fēng)口之間設(shè)有風(fēng)道；所述整流罩安裝在進(jìn)風(fēng)口處，所述層流芯安裝在風(fēng)道上，所述風(fēng)機(jī)安裝在排風(fēng)口處；所述捕集器用于捕集待測(cè)樣品產(chǎn)生的主流煙氣物質(zhì)。該吸煙機(jī)主流煙氣捕集裝置可有效控制卷煙燃燒過程中前后風(fēng)速的一致性，從而避免了風(fēng)速對(duì)抽吸結(jié)果造成的不確定影響，使實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)穩(wěn)定性更好，有利于不同實(shí)驗(yàn)室間的數(shù)據(jù)比對(duì)，提高了測(cè)試的重復(fù)精度和再現(xiàn)精度，同時(shí)可以降低國標(biāo)允許的相對(duì)偏差，確保檢測(cè)數(shù)據(jù)具有科學(xué)性、權(quán)威性和公正性。
【專利說明】一種吸煙機(jī)主流煙氣捕集裝置及捕集方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煙氣分析領(lǐng)域，尤其涉及一種風(fēng)速可控的吸煙機(jī)主流煙氣捕集裝置及捕集方法。

【背景技術(shù)】
[0002]卷煙、雪茄在抽吸過程中產(chǎn)生多種有害成分，目前在煙草行業(yè)煙氣有害成分分析、研究中使用的方式主要為通過吸煙機(jī)進(jìn)行抽吸。國內(nèi)外正在使用的吸煙機(jī)包括直線式吸煙機(jī)和轉(zhuǎn)盤式吸煙機(jī)兩大類。
[0003]現(xiàn)有的直線式吸煙機(jī)和轉(zhuǎn)盤式吸煙機(jī)的煙氣捕集方法同樣遵守ISO 3308-2012標(biāo)準(zhǔn)，但在相同樣品的對(duì)比試驗(yàn)中，不僅在這兩種吸煙機(jī)之間，而且在不同實(shí)驗(yàn)室相同的吸煙機(jī)之間，煙氣有害成分(總粒相物和一氧化碳)的測(cè)試結(jié)果都有明顯差異。在煙氣捕集物測(cè)量結(jié)果的影響因素中，吸煙機(jī)風(fēng)道的風(fēng)速影響最為顯著。在燃燒過程中風(fēng)速變化不僅影響到抽吸口數(shù)，而且對(duì)于總粒相物和一氧化碳的捕集都有很大影響。在測(cè)試抽吸過程中，由于煙草燃燒過程中產(chǎn)生的含焦油煙氣通過卷煙、雪茄未燃燒的部分時(shí)，其中一部分被煙草吸附。當(dāng)燃燒接近末端時(shí)，絕大部分含焦油的煙氣會(huì)通過卷煙、雪茄，一支煙在前半段和后半段產(chǎn)生的焦油量為1:4，風(fēng)速在最后抽吸過程中的對(duì)結(jié)果的影響也更加顯著。
[0004]ISO 3308-2012標(biāo)準(zhǔn)對(duì)風(fēng)速的測(cè)量僅僅規(guī)定了固定點(diǎn)的測(cè)量，對(duì)燃燒過程中的風(fēng)速?zèng)]有進(jìn)行規(guī)定。而且，現(xiàn)有直線型吸煙機(jī)和轉(zhuǎn)盤式吸煙機(jī)，它們風(fēng)速的測(cè)量點(diǎn)都是在卷煙、雪茄軸向位置上的固定點(diǎn)，無法控制卷煙、雪茄整個(gè)燃燒過程中風(fēng)速的一致性。對(duì)現(xiàn)有吸煙機(jī)的風(fēng)速實(shí)際測(cè)量結(jié)果顯示，按照標(biāo)準(zhǔn)要求，風(fēng)速保證在200mm/s，在卷煙、雪茄燃燒過程中的前后兩段風(fēng)速變化比較明顯，風(fēng)速在卷煙、雪茄前后兩段變化范圍在80-100mm/s ；測(cè)量點(diǎn)風(fēng)速不同，前后兩段風(fēng)速差也會(huì)跟隨變化；可見，利用現(xiàn)有吸煙機(jī)在對(duì)煙氣捕集時(shí)，風(fēng)速對(duì)煙氣捕集物測(cè)量結(jié)果造成的不確定影響比較大，導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果的一致性差。
[0005]因此，針對(duì)以上不足，需要一種能夠避免風(fēng)速對(duì)煙氣捕集物測(cè)量結(jié)果造成的不確定影響，可有效控制卷煙、雪茄燃燒過程中前后風(fēng)速一致性的吸煙機(jī)主流煙氣捕集裝置及捕集方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006](一 )要解決的技術(shù)問題
[0007]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供了一種吸煙機(jī)主流煙氣捕集裝置及捕集方法，使得能夠避免風(fēng)速對(duì)煙氣捕集物測(cè)量結(jié)果造成的不確定影響，并可有效控制卷煙、雪茄等待測(cè)樣品燃燒過程中前后風(fēng)速一致性。
[0008]( 二 )技術(shù)方案
[0009]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種吸煙機(jī)主流煙氣捕集裝置，包括:
[0010]機(jī)殼，所述機(jī)殼上設(shè)有進(jìn)風(fēng)口和排風(fēng)口，在進(jìn)風(fēng)口和排風(fēng)口之間設(shè)有風(fēng)道；
[0011]整流罩、層流芯及風(fēng)機(jī)，所述整流罩安裝在進(jìn)風(fēng)口處，所述層流芯安裝在風(fēng)道上，所述風(fēng)機(jī)安裝在排風(fēng)口處；
[0012]捕集器，所述捕集器設(shè)置在風(fēng)道上，且位于所述整流罩與層流芯之間；所述捕集器用于捕集待測(cè)樣品抽吸時(shí)產(chǎn)生的主流煙氣物質(zhì)。
[0013]其中，所述排風(fēng)口通過多路歧管與風(fēng)道連通，所述多路歧管包括多個(gè)與風(fēng)機(jī)連接的支管。
[0014]其中，所述風(fēng)道內(nèi)靠近排風(fēng)口的一端設(shè)有緩沖區(qū)。
[0015]其中，所述緩沖區(qū)的側(cè)壁上設(shè)有調(diào)節(jié)板，所述調(diào)節(jié)板用于阻止緩沖區(qū)內(nèi)的氣流回流。
[0016]其中，所述風(fēng)道的直徑為200mm。
[0017]其中，所述層流芯上設(shè)有多個(gè)用于使氣流單向通過的孔道。
[0018]其中，所述整流罩上設(shè)有用于穩(wěn)定風(fēng)速的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
[0019]其中，所述捕集器的下方設(shè)有煙灰盤。
[0020]其中，所述進(jìn)風(fēng)口位于機(jī)殼的底部，所述排風(fēng)口位于機(jī)殼的頂部。
[0021]本發(fā)明還提供一種吸煙機(jī)主流煙氣捕集裝置的捕集方法，包括:
[0022]S1、將待測(cè)樣品點(diǎn)燃并固定在捕集器上，并使捕集器與待測(cè)樣品對(duì)應(yīng)安裝在風(fēng)道內(nèi)；
[0023]S2、通過風(fēng)機(jī)將空氣從進(jìn)風(fēng)口抽吸至風(fēng)道內(nèi)；
[0024]S3、對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速，并利用整流罩、層流芯使風(fēng)道內(nèi)的空氣形成均勻風(fēng)速的氣流；
[0025]S4、通過捕集器捕集待測(cè)樣品在燃燒過程中產(chǎn)生的主流煙氣物質(zhì)；
[0026]S5、在捕集過程中，使燃燒的待測(cè)樣品始終保持前后風(fēng)速一致。
[0027](三)有益效果
[0028]本發(fā)明的上述技術(shù)方案具有以下有益效果:本發(fā)明吸煙機(jī)主流煙氣捕集裝置在機(jī)殼上設(shè)有進(jìn)風(fēng)口和排風(fēng)口，在進(jìn)風(fēng)口和排風(fēng)口之間設(shè)有風(fēng)道；整流罩安裝在進(jìn)風(fēng)口處，層流芯安裝在風(fēng)道上，風(fēng)機(jī)安裝在排風(fēng)口處；捕集器位于整流罩與層流芯之間的風(fēng)道上，用于捕集待測(cè)樣品產(chǎn)生的主流煙氣物質(zhì)。該吸煙機(jī)主流煙氣捕集裝置通過風(fēng)機(jī)的調(diào)速作用、整流罩與層流芯的穩(wěn)流作用，可有效控制卷煙燃燒過程中前后風(fēng)速的一致性，從而避免了風(fēng)速對(duì)煙氣捕集物測(cè)量結(jié)果造成的不確定影響；使實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)穩(wěn)定性更好，有利于不同實(shí)驗(yàn)室間的數(shù)據(jù)比對(duì)，提高了測(cè)試的重復(fù)精度和再現(xiàn)精度；同時(shí)可以降低國標(biāo)允許的相對(duì)偏差，確保檢測(cè)數(shù)據(jù)具有科學(xué)性、權(quán)威性和公正性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1為本發(fā)明實(shí)施例吸煙機(jī)主流煙氣捕集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖2為本發(fā)明實(shí)施例多路歧管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]其中，1:機(jī)殼；2:整流罩；3:層流芯；4:風(fēng)機(jī)；5:捕集器；6:煙灰盤；7:待測(cè)樣品；11:進(jìn)風(fēng)口 ；12:排風(fēng)口 ；13:風(fēng)道；14:多路歧管；15:緩沖區(qū)；16:調(diào)節(jié)板。

【具體實(shí)施方式】
[0032]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不能用來限制本發(fā)明的范圍。
[0033]在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上；術(shù)語“上”、“下”、“左”、“右”、“內(nèi)”、“外”、“前端”、“后端”、“頭部”、“尾部”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。
[0034]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0035]如圖1所示，本實(shí)施例提供的吸煙機(jī)主流煙氣捕集裝置包括機(jī)殼1、整流罩2、層流芯3、風(fēng)機(jī)4和捕集器5 ;機(jī)殼I上設(shè)有進(jìn)風(fēng)口 11和排風(fēng)口 12，在進(jìn)風(fēng)口 11和排風(fēng)口 12之間設(shè)有風(fēng)道13 ;整流罩2安裝在進(jìn)風(fēng)口 11處，外部的新鮮空氣通過整流罩2后可被整流成均勻風(fēng)速的氣流；層流芯3安裝在風(fēng)道13上，層流芯3可將通過的氣流整流成層流狀態(tài)，并使各個(gè)孔道間的風(fēng)速保持均勻一致。風(fēng)機(jī)4安裝在排風(fēng)口 12處，用于抽走待測(cè)樣品7燃燒產(chǎn)生的煙氣，操作時(shí)可直接調(diào)節(jié)外部控制旋鈕進(jìn)行風(fēng)速調(diào)節(jié)，具有調(diào)節(jié)風(fēng)速簡單、方便的優(yōu)點(diǎn)；捕集器5安裝在機(jī)殼I內(nèi)，位于整流罩2與層流芯3之間的風(fēng)道13上。在捕集器5上固定有待測(cè)樣品7，通過捕集器5可捕集待測(cè)樣品7產(chǎn)生的主流煙氣物質(zhì)(總粒相物和一氧化碳、二氧化碳等氣相物質(zhì))。
[0036]值得說明，待測(cè)樣品7可以為卷煙和雪茄中的任意一種。
[0037]本實(shí)施例中的風(fēng)機(jī)4采用單調(diào)速風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)，避免了以往各孔道風(fēng)速調(diào)節(jié)復(fù)雜情況，使裝置整體調(diào)速簡單。風(fēng)機(jī)4可采用步進(jìn)電機(jī)調(diào)速或直流無刷電機(jī)調(diào)速，變頻調(diào)速和調(diào)壓調(diào)速風(fēng)機(jī)。該裝置可以實(shí)現(xiàn)待測(cè)樣品7燃燒過程中的前后風(fēng)速穩(wěn)定，經(jīng)過實(shí)際測(cè)量整個(gè)待測(cè)樣品7燃燒部分的風(fēng)速前后差異小于30mm/s，遠(yuǎn)小于現(xiàn)有吸煙機(jī)的風(fēng)速變動(dòng)。
[0038]進(jìn)一步地，在風(fēng)道13內(nèi)靠近排風(fēng)口 12的一端設(shè)有緩沖區(qū)15，并在緩沖區(qū)15的側(cè)壁上設(shè)有調(diào)節(jié)板16，調(diào)節(jié)板16與側(cè)壁垂直，用于阻止緩沖區(qū)15內(nèi)的氣流回流。在抽吸氣流穿過層流芯3后，利用調(diào)節(jié)板16收窄氣流，使氣流在緩沖區(qū)15內(nèi)混合均勻，避免了緩沖區(qū)15內(nèi)產(chǎn)生的紊流氣體回流；同時(shí)部分煙氣冷凝在緩沖區(qū)15內(nèi)。
[0039]如圖2所示，在排風(fēng)口 12處通過多路歧管14與風(fēng)道13連通，多路歧管14包括與風(fēng)機(jī)4連接的多個(gè)支管，其作用可將風(fēng)機(jī)4抽吸的氣流均勻地分成多個(gè)等速氣流，確保緩沖區(qū)15氣流出口處風(fēng)速一致。
[0040]優(yōu)選地，風(fēng)道13的寬度為200mm。風(fēng)道13可以為類Z型，以保證風(fēng)道13內(nèi)的氣流不受外界干擾。而且，風(fēng)道13全部密封，保證在抽吸過程中，煙氣不能外泄，避免抽吸二手煙，保障操作人員安全。
[0041]對(duì)于層流芯3而言，在層流芯3上設(shè)有多個(gè)用于使氣流單向通過的孔道。每個(gè)孔道大小相同且孔道均勻排布，從而使通過的氣流被整流成層流狀態(tài)。
[0042]相應(yīng)地，整流罩2上設(shè)有用于穩(wěn)定風(fēng)速的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，空氣通過整流罩2后被整流成均勻風(fēng)速的氣流。該低風(fēng)阻整流裝置，使機(jī)殼I內(nèi)部的風(fēng)速不受實(shí)驗(yàn)室環(huán)境風(fēng)速變化和人員走動(dòng)影響。
[0043]此外，在捕集器5的下方設(shè)有煙灰盤6，用于收集待測(cè)樣品7在燃燒時(shí)產(chǎn)生的煙灰。該捕集器5適用于各種長度和直徑的待測(cè)樣品:長度從45-120mm、直徑4.5_24mm的待測(cè)樣品均可。
[0044]值得說明，該吸煙機(jī)主流煙氣捕集裝置形狀并不局限于某種特定形式，在本實(shí)施的基礎(chǔ)上進(jìn)行的變形也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。各個(gè)零部件的位置關(guān)系也可以進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，優(yōu)選地，進(jìn)風(fēng)口 11位于機(jī)殼I的底部，排風(fēng)口 12位于機(jī)殼I的頂部。
[0045]本發(fā)明還提供一種吸煙機(jī)主流煙氣捕集裝置的捕集方法，包括:
[0046]S1、將待測(cè)樣品點(diǎn)燃并固定在捕集器上，并使捕集器與待測(cè)樣品對(duì)應(yīng)安裝在風(fēng)道內(nèi)；
[0047]S2、通過風(fēng)機(jī)將空氣從進(jìn)風(fēng)口抽吸至風(fēng)道內(nèi)；
[0048]S3、對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速，并利用整流罩、層流芯使風(fēng)道內(nèi)的空氣形成均勻風(fēng)速的氣流；
[0049]S4、通過捕集器捕集待測(cè)樣品在燃燒過程中產(chǎn)生的主流煙氣物質(zhì)；
[0050]S5、在捕集過程中，使燃燒的待測(cè)樣品始終保持前后風(fēng)速一致。綜上所述，本發(fā)明吸煙機(jī)主流煙氣捕集裝置在機(jī)殼上設(shè)有進(jìn)風(fēng)口和排風(fēng)口，在進(jìn)風(fēng)口和排風(fēng)口之間設(shè)有風(fēng)道；整流罩安裝在進(jìn)風(fēng)口處，層流芯安裝在風(fēng)道上，風(fēng)機(jī)安裝在排風(fēng)口處；捕集器位于整流罩與層流芯之間的風(fēng)道上，用于捕集待測(cè)樣品產(chǎn)生的主流煙氣物質(zhì)。該吸煙機(jī)主流煙氣捕集裝置通過風(fēng)機(jī)的調(diào)速作用、整流罩與層流芯的穩(wěn)流作用，可有效控制卷煙燃燒過程中前后風(fēng)速的一致性，從而避免了風(fēng)速對(duì)煙氣捕集物測(cè)量結(jié)果造成的不確定影響；使實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)穩(wěn)定性更好，有利于不同實(shí)驗(yàn)室間的數(shù)據(jù)比對(duì)，提高了測(cè)試的重復(fù)精度和再現(xiàn)精度；同時(shí)可以降低國標(biāo)允許的相對(duì)偏差，確保檢測(cè)數(shù)據(jù)具有科學(xué)性、權(quán)威性和公正性。
[0051]本發(fā)明的實(shí)施例是為了示例和描述起見而給出的，而并不是無遺漏的或者將本發(fā)明限于所公開的形式。很多修改和變化對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言是顯而易見的。選擇和描述實(shí)施例是為了更好說明本發(fā)明的原理和實(shí)際應(yīng)用，并且使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠理解本發(fā)明從而設(shè)計(jì)適于特定用途的帶有各種修改的各種實(shí)施例。
【權(quán)利要求】
1.一種吸煙機(jī)主流煙氣捕集裝置，其特征在于，包括: 機(jī)殼(I)，所述機(jī)殼(I)上設(shè)有進(jìn)風(fēng)口(11)和排風(fēng)口(12)，在進(jìn)風(fēng)口(11)和排風(fēng)口(12)之間設(shè)有風(fēng)道(13)； 整流罩(2)、層流芯(3)及風(fēng)機(jī)(4)，所述整流罩(2)安裝在進(jìn)風(fēng)口(11)處，所述層流芯⑶安裝在風(fēng)道(13)上，所述風(fēng)機(jī)⑷安裝在排風(fēng)口(12)處； 捕集器(5)，所述捕集器(5)設(shè)置在風(fēng)道(13)上，且位于所述整流罩(2)與層流芯(3)之間；所述捕集器(5)用于捕集待測(cè)樣品抽吸時(shí)產(chǎn)生的主流煙氣物質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸煙機(jī)主流煙氣捕集裝置，其特征在于，所述排風(fēng)口(12)通過多路歧管(14)與風(fēng)道(13)連通，所述多路歧管(14)包括多個(gè)與風(fēng)機(jī)(4)連接的支管。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的吸煙機(jī)主流煙氣捕集裝置，其特征在于，所述風(fēng)道(13)內(nèi)靠近排風(fēng)口(12)的一端設(shè)有緩沖區(qū)(15)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的吸煙機(jī)主流煙氣捕集裝置，其特征在于，所述緩沖區(qū)(15)的側(cè)壁上設(shè)有調(diào)節(jié)板(16)，所述調(diào)節(jié)板(16)用于阻止緩沖區(qū)(15)內(nèi)的氣流回流。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的吸煙機(jī)主流煙氣捕集裝置，其特征在于，所述風(fēng)道(13)的直徑為200mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸煙機(jī)主流煙氣捕集裝置，其特征在于，所述層流芯(3)上設(shè)有多個(gè)用于使氣流單向通過的孔道。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸煙機(jī)主流煙氣捕集裝置，其特征在于，所述整流罩(2)上設(shè)有用于穩(wěn)定風(fēng)速的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸煙機(jī)主流煙氣捕集裝置，其特征在于，所述捕集器(5)的下方設(shè)有煙灰盤(6)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸煙機(jī)主流煙氣捕集裝置，其特征在于，所述進(jìn)風(fēng)口(11)位于機(jī)殼(I)的底部，所述排風(fēng)口(12)位于機(jī)殼(I)的頂部。
10.一種如權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的吸煙機(jī)主流煙氣捕集裝置的捕集方法，其特征在于，包括: . 51、將待測(cè)樣品點(diǎn)燃并固定在捕集器上，并使捕集器與待測(cè)樣品對(duì)應(yīng)安裝在風(fēng)道內(nèi)； . 52、通過風(fēng)機(jī)將空氣從進(jìn)風(fēng)口抽吸至風(fēng)道內(nèi)； .53、對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速，并利用整流罩、層流芯使風(fēng)道內(nèi)的空氣形成均勻風(fēng)速的氣流； . 54、通過捕集器捕集待測(cè)樣品在燃燒過程中產(chǎn)生的主流煙氣物質(zhì)； .55、在捕集過程中，使燃燒的待測(cè)樣品始終保持前后風(fēng)速一致。
【文檔編號(hào)】G01N1/24GK104280274SQ201410549417
【公開日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年10月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月16日
【發(fā)明者】趙戰(zhàn)輝, 張鐵鋒 申請(qǐng)人:北京歐美利華科技有限公司