CN101324491B - 可实现主流烟气气相物连续单口取样的吸烟装置 - Google Patents

Abstract

一种可实现主流烟气气相物连续单口取样的吸烟装置，特征是：包括通过管路依次相连接的烟支夹持器、带有排气活塞的烟气聚集筒腔和抽吸泵，烟气聚集筒腔分别通过进气阀和抽吸阀与烟支夹持器和抽吸泵的抽吸管路相连通，在烟气聚集筒腔的顶端设有由出气阀控制的烟气出气管。烟气出气管可为以下两种结构，一是可直接插装在收集瓶中的U形管结构，二是为可直接进样的针式进样管结构。本装置的优点在于：构造简单，操作简化，能大大简化主流烟气气相部分分析时样品制备的过程，不仅可以实现对主流烟气气相部分的收集，还可以实现对单口主流烟气气相部分的连续收集，同时还可以作为进样器，直接将主流烟气注射到分析仪器中进行分析。

Description

可实现主流烟气气相物连续单口取样的吸烟装置

技术领域

本发明属于烟草领域，具体的讲，涉及到一种可实现主流烟气气相物连续单口取样吸烟装置。

背景技术

卷烟燃烧产生的烟气是和卷烟消费者直接相关的，因此对卷烟主流烟气成分的分析研究一直被烟草分析工作者重视。卷烟主流烟气习惯上通过剑桥滤片分为主流烟气粒相物和主流烟气气相物。主流烟气粒相物是指被剑桥滤片截流的那部分烟气成分；主流烟气气相物是指能通过剑桥滤片而未被截流的那部分烟气成分，这部分成分多为小分子挥发性成分，收集分析难度较大。目前，卷烟主流烟气粒相部分的分析研究主要是通过剑桥滤片捕集的方法进行的，该方法重复性好；气相部分则主要通过溶剂捕集的方式进行收集，而后进行分析。这一方法，一般较为繁琐，为了实现对主流烟气气相部分的有效捕集，需要寻找合适的捕集溶液。通常单一的捕集溶液很难同时实现对主流烟气气相成分的完全捕集，因而分析时，多采用不同溶液分别捕集主流烟气气相中化学性质不同的组分，例如，采用2，5-二硝基苯肼只能捕集主流烟气气相中的醛酮类化合物[J.Chromatogr.A 2004，1027：25.；中国烟草学报2006，12：14.]。因而溶剂捕集的方法很难同时实现对主流烟气中气相成分的同时分析研究。另外，已经有研究[Environ.Toxicol.2006，21：47]称，采用溶剂捕集的方法时常会引入不必要的干扰，使分析结果出现偏差。

为了克服在进行主流烟气气相部分分析时，溶剂捕集方法的不足，国外的研究者提出了在线取样即时分析的方法，然而这些方法有的是通过对大型仪器的改装进行[Anal.Chem.2005，77：2288.；J.Agric.Food Chem.2007，55：2055]，难以满足实验室的日常分析的需要；有的则是通过集气袋收集[J.Chromatogr.B 2001，758：123.]而后进行色谱分析，方法过程繁琐，可操作性不强；也有采用直接连续进样的方法进行色谱分析[Beitr.Tabakforsch.Int.2001，19：346.]，但色谱峰叠加严重，给数据分析造成很大困难。

发明内容

本发明针对现有主流烟气气相部分现有分析方法和收集手段的不足，而设计的一种可实现主流烟气气相物连续单口取样的吸烟装置，该吸烟装置不仅可以实现对主流烟气气相部分的收集，还可以实现对单口主流烟气气相部分的连续收集，同时还可以作为进样器，直接将主流烟气注射到分析仪器中进行分析。该装置构造简单，操作简化，能大大简化主流烟气气相部分分析时样品制备的过程。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：本发明的可实现主流烟气气相物连续单口取样的吸烟装置包括通过管路依次相连接的烟支夹持器、带有排气活塞的烟气聚集筒腔和抽吸泵，烟气聚集筒腔分别通过进气阀和抽吸阀与烟支夹持器和抽吸泵的抽吸管路相连通，在烟气聚集筒腔的顶端设有由出气阀控制的烟气出气管。

本发明中，在抽吸阀和抽吸泵之间的管路上设置有实现卷烟抽吸和抽吸泵排空切换的三通阀和过滤阀。

烟气出气管可为以下两种结构形式，一是为U形管(弯管)结构，其出气口直接插装在带有排气孔的密封式烟气收集瓶中；二是为可直接对气体检测仪器直接进样的针式进样管结构。

所述的抽吸泵为流量控制抽吸泵。

为过滤截留烟气中的粒相物，在烟支夹持器中设置有剑桥滤片。

本发明相比现有技术的优点在于：构造简单，操作简化，能大大简化主流烟气气相部分分析时样品制备的过程，不仅可以实现对主流烟气气相部分的收集，还可以实现对单口主流烟气气相部分的连续收集，同时还可以作为进样器，直接将主流烟气注射到分析仪器中，直接进行分析。

附图说明

图1本发明的结构原理图

图2本发明作为针式进样器的结构示意图

图3本发明的电路控制图

图中：1排气孔；2烟气收集瓶；3烟气出气管；4出气阀；5烟气聚集筒腔；6抽吸阀；7三通阀；8过滤阀；9抽吸泵；10烟支；11夹持器；12进气阀；13排气活塞；14双孔密封圈；15中心处理器；16活塞控制输出；17三通阀控制输出；18烟气排出活塞控制输出；19出气阀控制输出；20流量控制输出泵控制输出；21电源接口。

具体实施方式

本发明以下结合附图(实施例)作进一步描述：

实施例1

如图1所示：本发明的可实现主流烟气气相物连续单口取样的吸烟装置包括通过管路依次相连接的烟支夹持器11、带有排气活塞13的烟气聚集筒腔5和流量控制抽吸泵9，烟气聚集筒腔5分别通过进气阀12和抽吸阀6与烟支夹持器11和抽吸泵9的抽吸管路相连通，在抽吸阀6和抽吸泵9之间的管路上设置有三通阀7和过滤阀8，在烟气聚集筒腔5的顶端设有由出气阀4控制的烟气出气管3，烟气出气管3为U形管或弯管结构，其出气口直接插装在带有排气孔1的密封式烟气收集瓶2中。

为过滤截留烟气中的粒相物，在烟支夹持器中设置有剑桥滤片。

本实施例的使用方式如下：采用本吸烟机进行主流烟气气相部分收集时，首先将剑桥滤片放入卷烟夹持器11中，随后装上卷烟。本装置开始抽吸卷烟前，进气阀12、抽吸阀6和出气阀4处于关闭状态，烟气聚集筒腔是一个封闭的空腔。开始抽吸卷烟的同时进气阀12和抽吸阀6同时开启。点燃卷烟，同时本装置开始抽吸卷烟；卷烟烟气气相部分进入烟气聚集筒腔5并在其中聚集；完成一口抽吸的同时，进气阀12和抽吸阀6关闭，出气阀4开启，排气活塞13向上移动将聚集在烟气聚集筒腔5中的烟气全部排出并在烟气收集瓶中聚集。此时迅速取下烟气收集瓶并密封，完成一口烟气的收集。同时更换收集瓶，烟气排出活塞迅速回复到初始状态，等待下一个抽吸的开始。进而周而复始完成对每口主流烟气气相的单独收集。整个烟气的收集过程，除更换烟气收集瓶外，本装置中所有阀的切换、卷烟的抽吸以及抽吸的中止均由中心处理器15自动控制(参见图3)。

实施例2

如图2所示：本实施例与实施例1的不同之处在于，烟气出气管3为可直接对气体检测仪器直接进样的针式进样管结构，使用时，可将针式烟气出气管直接插入到仪器的进样口中，排气活塞13向上移动将聚集在烟气聚集筒腔5中的烟气直接注射入分析仪器中进行分析。

其它部件及使用控制程序均与实施例1完全相同。

Claims (6)

1.一种可实现主流烟气气相物连续单口取样的吸烟装置，其特征在于：它包括通过管路依次相连接的烟支夹持器(11)、带有排气活塞(13)的烟气聚集筒腔(5)和抽吸泵(9)，烟气聚集筒腔(5)分别通过进气阀(12)和抽吸阀(6)与烟支夹持器(11)和抽吸泵(9)的抽吸管路相连通，在烟气聚集筒腔(5)的顶端设有由出气阀(4)控制的烟气出气管(3)。

2.根据权利要求1所述的可实现主流烟气气相物连续单口取样的吸烟装置，其特征在于：在抽吸阀(6)和抽吸泵(9)之间的管路上设置有实现卷烟抽吸和抽吸泵排空切换的三通阀(7)和过滤阀(8)。

3.根据权利要求1所述的可实现主流烟气气相物连续单口取样的吸烟装置，其特征在于：烟气出气管(3)为U形管或弯管结构，其出气口直接插装在带有排气孔(14)的密封式烟气收集瓶(2)中。

4.根据权利要求1所述的可实现主流烟气气相物连续单口取样的吸烟装置，其特征在于：烟气出气管(3)为可直接对气体检测仪器直接进样的针式管结构。

5.根据权利要求1所述的可实现主流烟气气相物连续单口取样的吸烟装置，其特征在于：抽吸泵(9)为流量控制抽吸泵。

6.根据权利要求1所述的可实现主流烟气气相物连续单口取样的吸烟装置，其特征在于：在烟支夹持器(11)中设置有剑桥滤片。

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