CN102226749B - 卷烟烟气气溶胶测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种卷烟烟气气溶胶测试装置，包括由管道依次连接的烟气取样装置、稀释装置和气溶胶测试装置，所述的稀释装置由至少一个轴流稀释器和一个射流稀释器或者由一个轴流稀释器和至少一个射流稀释器，以及气体压力控制阀组成，所述的轴流稀释器和射流稀释器通过管道串联或并联，所述气体压力控制阀的进气端通过管道连接至外部压缩空气，气体压力控制阀的出气端通过管道分别连接至轴流稀释器和射流稀释器的进气口。本发明的技术效果在于，解决了气溶胶颗粒物容易堵塞射流稀释器的喷口部分造成测试前后测试结果的不一致的问题，减少稀释器的清洁次数，延长稀释器的使用时间。

Description

卷烟烟气气溶胶测试装置

技术领域

本发明涉及一种卷烟烟气气溶胶测试装置，特别涉及一种可快速有效的稀释烟气气溶胶的卷烟烟气气溶胶测试装置。

背景技术

卷烟烟气是一种复杂的动态变化气溶胶，卷烟烟气气溶胶的粒径分布和化学物质的分布会影响卷烟吸食品质和烟气在人体呼吸道的沉积。不同粒径的颗粒物在人体呼吸系统的沉积部位不同，影响人体健康，如粒径大于10μm的粒子一般被阻留在鼻腔内，5～10μm的粒子可到达支气管，5um以下的可进入细支气管和肺泡，故气溶胶粒子越小，进人体的呼吸道的部位就越深。同时烟气气溶胶的不同粒径的颗粒其化学组成也不尽相同，影响抽吸感受，因此研究卷烟气溶胶对于卷烟工业有着重要的作用。

卷烟烟气是一种高浓度的气溶胶，为了减少烟气气溶胶颗粒物相互之间的碰撞团聚，凝结等行为影响烟气气溶胶的测试结果的准确性，同时降低卷烟烟气气溶胶的颗粒物的浓度使其能够处于气溶胶仪器检测的范围内。故在进行烟气气溶胶测试时，需要对气溶胶进行稀释，通过一定的稀释能够减少颗粒的碰撞，以及满足仪器的检测要求。

现有的卷烟烟气气溶胶测试系统中，其稀释系统结构单一，大部分采用轴流稀释器和射流稀释器串联组成，这样构成的气溶胶颗粒物容易堵塞射流稀释器的喷口部分，很容易造成测试前后测试结果的不一致，甚至同一支烟在测试前后的烟气气溶胶测试结果都出现很大的差异，造成结果的不准确。

发明内容

为了解决现有卷烟烟气气溶胶测试系统对于烟气的稀释效果不佳的技术问题，本发明提供一种能快速稀释卷烟烟气气溶胶的卷烟烟气气溶胶测试装置。

为了达到上述技术效果，本发明的技术方案是，一种卷烟烟气气溶胶测试装置，包括由管道依次连接的烟气取样装置、稀释装置和气溶胶测试装置，所述的稀释装置由轴流稀释器和射流稀释器通过管道互相连接组成，所述的气溶胶测试装置包括气溶胶测试仪和通过管道连接至气溶胶测试仪的真空泵，所述的气溶胶测试仪的进气口通过管道连接至稀释装置的出气口，所述的稀释装置由至少一个轴流稀释器和一个射流稀释器或者由一个轴流稀释器和至少一个射流稀释器，以及气体压力控制阀组成，所述的轴流稀释器和射流稀释器通过管道串联或并联，所述气体压力控制阀的进气端通过管道连接至外部压缩空气，气体压力控制阀的出气端通过管道分别连接至轴流稀释器和射流稀释器的进气口。

所述的一种卷烟烟气气溶胶测试装置，所述的稀释装置包括第一轴流稀释器、第二轴流稀释器、第三轴流稀释器、第一射流稀释器、第一气体压力控制阀、第二气体压力控制阀和第三气体压力控制阀，所述第一轴流稀释器的进气口连接至烟气取样装置，第一轴流稀释器和第二轴流稀释器通过管道依次串联后连接至一个四通管件的一端，所述的四通管件的其他三端分别连接第三轴流稀释器的出气口、第三气体压力控制阀的进气端和第一射流稀释器的进气口，第一射流稀释器的出气口连接至气溶胶测试仪，所述的第一气体压力控制阀和第二气体压力控制阀的进气端分别通过管道连接至外部压缩空气，第一气体压力控制阀的出气端通过管道分别连接至第一轴流稀释器、第二轴流稀释器和第三轴流稀释器的进气口，第二气体压力控制阀的出气端通过管道连接至第一射流稀释器，第三气体压力控制阀的出气端通向外部空间。

所述的一种卷烟烟气气溶胶测试装置，所述的第一轴流稀释器为烟气与压缩空气比率为1∶2的小稀释倍率轴流稀释器，第二轴流稀释器为烟气与压缩空气比率为1∶8的大稀释倍率轴流稀释器。

所述的一种卷烟烟气气溶胶测试装置，所述的第一气体压力控制阀的供气压力为3.5-4.2bar，所述的第二气体压力控制阀的供气压力为3.5-4.2bar。

所述的一种卷烟烟气气溶胶测试装置，所述的稀释装置的气体流量平衡且满足：进入第一轴流稀释器的压缩空气流量、进入第二轴流稀释器的压缩空气流量、进入第三轴流稀释器的压缩空气流量以及进入第一轴流稀释器的烟气气体流量之和等于第三气体压力控制阀的出气端气体流量与四通管件通向第一射流稀释器的气体流量之和。

所述的一种卷烟烟气气溶胶测试装置，所述的稀释装置包括第四轴流稀释器、第二射流稀释器、第三射流稀释器、第四气体压力控制阀、第五气体压力控制阀和第六气体压力控制阀，所述的第四轴流稀释器的进气口通过管道连接至烟气取样装置，第四轴流稀释器的出气口连接至一个三通管件的一端，所述三通管件的另两端分别连接至第二射流稀释器的进气口和第三射流稀释器的进气口，所述第二射流稀释器的出气口通向外部空间，所述第三射流稀释器的出气口通过管道连接至气溶胶测试装置，所述的第四气体压力控制阀、第五气体压力控制阀和第六气体压力控制阀的进气端分别通过管道连接至外部压缩空气，第四气体压力控制阀的出气端连接至第二射流稀释器的进气口，第五气体压力控制阀的出气端连接至第四轴流稀释器的进气口，第六气体压力控制阀的出气端连接至第三射流稀释器的进气口。

所述的一种卷烟烟气气溶胶测试装置，所述的第五气体压力控制阀的供气压力为2.0-4.2bar，所述的第六气体压力控制阀的供气压力为1.8-2.4bar。

所述的一种卷烟烟气气溶胶测试装置，所述的稀释装置的气体流量平衡且满足：进入第四轴流稀释器的压缩空气流量以及进入第四轴流稀释器的烟气气体流量之和等于第二射流稀释器连接三通管件的进气口气体流量以及第三射流稀释器连接三通管件的进气口气体流量之和。

本发明的技术效果在于，解决了气溶胶颗粒物容易堵塞射流稀释器的喷口部分造成测试前后测试结果的不一致的问题，减少稀释器的清洁次数，延长稀释器的使用时间。

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图；

图2为本发明实施例2的结构示意图；

图3为气溶胶颗粒物的数浓度随时间变化图。

具体实施方式

实施例1

参见图1，连接烟气取样装置、稀释装置和气溶胶测试装置。气溶胶测试装置包括气溶胶测试仪和通过管道连接至气溶胶测试仪的真空泵。稀释装置包括第一轴流稀释器、第二轴流稀释器、第三轴流稀释器、第一射流稀释器、第一气体压力控制阀、第二气体压力控制阀和第三气体压力控制阀，第一轴流稀释器为烟气与压缩空气比率为1∶2的小稀释倍率轴流稀释器，第二轴流稀释器为烟气与压缩空气比率为1∶8的大稀释倍率轴流稀释器。第一轴流稀释器的进气口连接至烟气取样装置，第一轴流稀释器和第二轴流稀释器通过管道依次串联后连接至一个四通管件的一端，四通管件的其他三端分别连接第三轴流稀释器的出气口、第三气体压力控制阀的进气端和第一射流稀释器的进气口，第一射流稀释器的出气口连接至气溶胶测试仪，第一气体压力控制阀和第二气体压力控制阀的进气端分别通过管道连接至外部压缩空气，第一气体压力控制阀的出气端通过管道分别连接至第一轴流稀释器、第二轴流稀释器和第三轴流稀释器的进气口，第二气体压力控制阀的出气端通过管道连接至第一射流稀释器，第三气体压力控制阀的出气端通向外部空间以排出多余气体。

卷烟平衡48小时后，按照平均重量和吸阻选择合适的测试卷烟。启动气溶胶测试仪，稀释系统按仪器接通干净压缩空气。调节稀释器的压力，第一气体压力控制阀的供气压力为3.5-4.2bar，第二气体压力控制阀的供气压力为3.5-4.2bar，等待气体压力稳定后用皂膜流量计标定测试烟支夹持器的抽吸容量为35±0.2ml。将烟支放入夹持器，调整好距离。开始抽吸，烟气进到稀释系统，烟气进入第一轴流稀释器，以稀释倍率1∶2进行稀释，稀释后的烟气气体进入第二轴流稀释器，以1∶8稀释倍率稀释气体，经过两级稀释的烟气气体进入四通管件，与四通相连的第一射流稀释器的因负压吸入部分的烟气气溶胶，从而进行烟气气溶胶检测系统；大部分多余气体通过与四通管件相连的第三气体压力控制阀的泵抽走，第三轴流稀释器起稳定抽走气流流量的作用，使稀释装置的气体流量平衡且满足：进入第一轴流稀释器的压缩空气流量、进入第二轴流稀释器的压缩空气流量、进入第三轴流稀释器的压缩空气流量以及进入第一轴流稀释器的烟气气体流量之和等于第三气体压力控制阀的出气端气体流量与四通管件通向第一射流稀释器的气体流量之和。如此直到烟支抽吸完成。经过多级稀释后的气体，减少进入检测系统的气溶胶的浓度，同样减少进入第一射流稀释器的气溶胶的量，减少气溶胶颗粒物在稀释器喷口部分的沉积。

实施例2

参见图2，连接烟气取样装置、稀释装置和气溶胶测试装置。气溶胶测试装置包括气溶胶测试仪和通过管道连接至气溶胶测试仪的真空泵。稀释装置包括第四轴流稀释器、第二射流稀释器、第三射流稀释器、第四气体压力控制阀、第五气体压力控制阀和第六气体压力控制阀。第四轴流稀释器的进气口通过管道连接至烟气取样装置，第四轴流稀释器的出气口连接至一个三通管件的一端，所述三通管件的另两端分别连接至第二射流稀释器的进气口和第三射流稀释器的进气口，所述第二射流稀释器的出气口通向外部空间，所述第三射流稀释器的出气口通过管道连接至气溶胶测试装置，所述的第四气体压力控制阀、第五气体压力控制阀和第六气体压力控制阀的进气端分别通过管道连接至外部压缩空气，第四气体压力控制阀的出气端连接至第二射流稀释器的进气口，第五气体压力控制阀的出气端连接至第四轴流稀释器的进气口，第六气体压力控制阀的出气端连接至第三射流稀释器的进气口。

卷烟平衡48小时后，按照平均重量和吸阻选择合适的测试卷烟。启动气溶胶测试仪，稀释系统按仪器接通干净压缩空气。调节稀释器的压力，第五气体压力控制阀的供气压力为2.0-4.2bar，第六气体压力控制阀的供气压力为1.8-2.4bar。等待气体压力稳定后用皂膜流量计标定测试烟支夹持器的抽吸容量为35±0.2ml。将烟支放入夹持器，调整好距离。开始抽吸，烟气进到稀释系统，烟气进入第四轴流稀释器，以稀释倍率1∶8进行稀释，稀释后的烟气气体进入三通管件，与三通管件相连的第三射流稀释器的因负压吸入部分的烟气气溶胶，从而进行烟气气溶胶检测系统；大部分多余气体通过与三通管件相连的第二射流稀释器抽走，使稀释装置的气体流量平衡且满足：进入第四轴流稀释器的压缩空气流量以及进入第四轴流稀释器的烟气气体流量之和等于第二射流稀释器连接三通管件的进气口气体流量以及第三射流稀释器连接三通管件的进气口气体流量之和。如此直到烟支抽吸完成。图3是抽吸一支卷烟的过程，气溶胶颗粒物的数浓度随时间变化图，图中每一个峰代表抽吸的每口烟气。

Claims (7)

1.一种卷烟烟气气溶胶测试装置，包括由管道依次连接的烟气取样装置、稀释装置和气溶胶测试装置，所述的稀释装置由轴流稀释器和射流稀释器通过管道互相连接组成，所述的气溶胶测试装置包括气溶胶测试仪和通过管道连接至气溶胶测试仪的真空泵，所述的气溶胶测试仪的进气口通过管道连接至稀释装置的出气口，其特征在于，所述的稀释装置包括第一轴流稀释器、第二轴流稀释器、第三轴流稀释器、第一射流稀释器、第一气体压力控制阀、第二气体压力控制阀和第三气体压力控制阀，所述第一轴流稀释器的进气口连接至烟气取样装置，第一轴流稀释器和第二轴流稀释器通过管道依次串联后连接至一个四通管件的一端，所述的四通管件的其他三端分别连接第三轴流稀释器的出气口、第三气体压力控制阀的进气端和第一射流稀释器的进气口，第一射流稀释器的出气口连接至气溶胶测试仪，所述的第一气体压力控制阀和第二气体压力控制阀的进气端分别通过管道连接至外部压缩空气，第一气体压力控制阀的出气端通过管道分别连接至第一轴流稀释器、第二轴流稀释器和第三轴流稀释器的进气口，第二气体压力控制阀的出气端通过管道连接至第一射流稀释器，第三气体压力控制阀的出气端通向外部空间。

2.根据权利要求1所述的一种卷烟烟气气溶胶测试装置，其特征在于，所述的第一轴流稀释器为烟气与压缩空气比率为1:2的小稀释倍率轴流稀释器，第二轴流稀释器为烟气与压缩空气比率为1:8的大稀释倍率轴流稀释器。

3.根据权利要求1所述的一种卷烟烟气气溶胶测试装置，其特征在于，所述的第一气体压力控制阀的供气压力为3.5-4.2bar，所述的第二气体压力控制阀的供气压力为3.5-4.2bar。

4.根据权利要求1所述的一种卷烟烟气气溶胶测试装置，其特征在于，所述的稀释装置的气体流量平衡且满足：进入第一轴流稀释器的压缩空气流量、进入第二轴流稀释器的压缩空气流量、进入第三轴流稀释器的压缩空气流量以及进入第一轴流稀释器的烟气气体流量之和等于第三气体压力控制阀的出气端气体流量与四通管件通向第一射流稀释器的气体流量之和。

5.一种卷烟烟气气溶胶测试装置，包括由管道依次连接的烟气取样装置、稀释装置和气溶胶测试装置，所述的稀释装置由轴流稀释器和射流稀释器通过管道互相连接组成，所述的气溶胶测试装置包括气溶胶测试仪和通过管道连接至气溶胶测试仪的真空泵，所述的气溶胶测试仪的进气口通过管道连接至稀释装置的出气口，其特征在于，所述的稀释装置包括第四轴流稀释器、第二射流稀释器、第三射流稀释器、第四气体压力控制阀、第五气体压力控制阀和第六气体压力控制阀，所述的第四轴流稀释器的进气口通过管道连接至烟气取样装置，第四轴流稀释器的出气口连接至一个三通管件的一端，所述三通管件的另两端分别连接至第二射流稀释器的进气口和第三射流稀释器的进气口，所述第二射流稀释器的出气口通向外部空间，所述第三射流稀释器的出气口通过管道连接至气溶胶测试装置，所述的第四气体压力控制阀、第五气体压力控制阀和第六气体压力控制阀的进气端分别通过管道连接至外部压缩空气，第四气体压力控制阀的出气端连接至第二射流稀释器的进气口，第五气体压力控制阀的出气端连接至第四轴流稀释器的进气口，第六气体压力控制阀的出气端连接至第三射流稀释器的进气口。

6.根据权利要求5所述的一种卷烟烟气气溶胶测试装置，其特征在于，所述的第五气体压力控制阀的供气压力为2.0-4.2bar，所述的第六气体压力控制阀的供气压力为1.8-2.4bar。

7.根据权利要求5所述的一种卷烟烟气气溶胶测试装置，其特征在于，所述的稀释装置的气体流量平衡且满足：进入第四轴流稀释器的压缩空气流量以及进入第四轴流稀释器的烟气气体流量之和等于第二射流稀释器连接三通管件的进气口气体流量以及第三射流稀释器连接三通管件的进气口气体流量之和。

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