CN103575760A - 一种卷烟燃烧热的测量装置及测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种卷烟燃烧热的测量装置，包括供气装置、燃烧装置和分析装置；燃烧装置包括燃烧室和卷烟夹持装置，燃烧室的底部为进气端、顶部为出气端，燃烧室的侧壁设置有通孔，卷烟夹持装置用于固定卷烟，卷烟夹持装置固定卷烟的一端能够插入通孔，卷烟夹持装置位于燃烧室外部的部分能够密封通孔；供气装置与燃烧室的进气端连接，为燃烧室提供稳定且流量可调的气流；分析装置与燃烧室的出气端连接，采集燃烧室排出的气体，分析并记录气体的氧气体积系数和温度。利用本发明公开的测量装置获得的烟气的氧气体积系数和温度计算得到的卷烟燃烧热的准确度更高。本发明还公开了一种卷烟燃烧热的测量方法。

Description

一种卷烟燃烧热的测量装置及测量方法

技术领域

本发明属于热量测量技术领域，尤其涉及一种卷烟燃烧热的测量装置及测量方法。

背景技术

氧消耗原理是指物质燃烧时每消耗单位质量的氧会产生基本上相同的热量，即物质的氧消耗燃烧热基本相同。氧消耗原理是由Thornton在1917年发现的。Huggett在1980年应用氧消耗原理对常见的易燃聚合物及天然材料进行了系统计算，得到了氧消耗燃烧热的平均值为13.1kJ/g，材料间的E值偏差为5%。

目前常见的测定聚合物燃烧热释放的仪器均是根据氧消耗原理而设计的，如锥形量热仪和微型燃烧量热仪。锥形量热仪用于测试物质在较为剧烈燃烧情况下材料的热释放，测试消耗的样品较多，而且需要根据测试要求制备符合规格的测试样。利用微型燃烧量热仪测定聚合物的燃烧热释放时，需要将几毫克到几十毫克的样品在裂解炉充分裂解后，再将裂解气体置于燃烧炉与氧气充分混合燃烧。

但是，采用现有的锥形量热仪和微型燃烧量热仪测量卷烟的燃烧热，都存在缺陷：卷烟的燃烧过程为阴燃，锥形量热仪不能准确反映卷烟在阴燃情况下的热释放；微型燃烧量热仪反映的是微观尺度下物质的热解和燃烧行为，不能准确反映卷烟在自然状态下的燃烧情况。因此，基于现有的锥形量热仪和微型燃烧量热仪进行卷烟燃烧热的测试过程，卷烟产生的烟气与卷烟在自然燃烧状态下产生的烟气存在较大差异，导致后续基于该烟气的相关参数计算获得的卷烟燃烧热的准确度低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种卷烟燃烧热的测量装置，在测量过程中产生的烟气更加接近卷烟自然燃烧过程中产生的烟气，从而保证后续计算得到的卷烟燃烧热的准确度更高。同时本发明还公开一种基于该测量装置的测量方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明公开了一种卷烟燃烧热的测量装置，包括供气装置、燃烧装置和分析装置；

所述燃烧装置包括燃烧室和卷烟夹持装置，所述燃烧室的底部为进气端、顶部为出气端，所述燃烧室的侧壁设置有通孔，所述卷烟夹持装置用于固定卷烟，所述卷烟夹持装置固定卷烟的一端能够插入所述通孔，所述卷烟夹持装置位于所述燃烧室外部的部分能够密封所述通孔；

所述供气装置与所述燃烧室的进气端连接，为所述燃烧室提供稳定且流量可调的气流；

所述分析装置与所述燃烧室的出气端连接，采集所述燃烧室排出的气体，分析并记录所述气体的氧气体积系数和温度。

优选的，在上述测量装置中，所述供气装置包括输出稳定气流的储气罐、流量计，以及通过所述流量计与所述储气罐连通的支座，所述支座呈漏斗状；所述燃烧室的底部为与所述支座的顶部适配的柱状结构，所述燃烧室的顶部为颈状结构；所述燃烧室和所述支座连通，并且所述燃烧室的底部和所述支座的顶部通过密封件密封。

优选的，上述测量装置还包括设置于所述燃烧室的底部和所述支座的顶部之间的盖板，所述盖板可以覆盖所述燃烧室的底部或者所述支座的顶部，所述盖板上设置有多个孔。

优选的，在上述测量装置中，所述供气装置还包括具有密封塞的储气瓶，所述储气瓶的侧壁设置通气孔，所述通气孔通过导管连接至所述流量计的出气口；所述支座的底部穿过所述密封塞插入所述储气瓶内。

优选的，在上述测量装置中，所述分析装置包括气体分析仪和集气装置；

所述集气装置包括进气口和出气口，所述集气装置的进气口与所述燃烧室的出气端连通；所述气体分析仪的探头放置于所述集气装置内，所述气体分析仪分析自身的探头采集到的气体，获得气体的氧气体积系数和温度。

优选的，上述测量装置还包括过滤装置，所述过滤装置的进气口与所述燃烧室的出气端连通，所述过滤装置的出气口与所述集气装置的进气口连通。

优选的，在上述测量装置中，所述过滤装置包括：带有密封塞的广口瓶；

放置于所述广口瓶内的过滤物，所述过滤物包括脱脂棉、活性炭、变色硅胶中的一个或多个；进气管，所述进气管的一端插入所述广口瓶的底部，另一端位于所述广口瓶的外部并通过导管与燃烧室的出气端连通；出气管，所述出气管的一端插入所述广口瓶的上端，另一端位于所述广口瓶的外部并通过导管与所述集气装置的进气口连通。

优选的，在上述测量装置中，所述卷烟夹持装置包括玻璃管和磨口塞，所述玻璃管的外径小于所述通孔的孔径，所述玻璃管能够卡住卷烟的烟蒂，所述磨口塞固定安装在所述玻璃管的一端；在所述燃烧室的侧壁上的通孔的外围，固定安装与所述磨口塞适配的底座，当所述玻璃管插入所述通孔后，所述磨口塞插入所述底座形成封闭结构。

本发明还公开了一种卷烟燃烧热的测量方法，基于上述任一种卷烟燃烧热的测量装置实现，所述测量方法包括：

对卷烟进行预处理，使所述卷烟的相对湿度和温度均处于预设范围；

对经过预处理的卷烟进行称重，记录卷烟的初始重量；

调节供气装置的气体流量至预设流量，记录分析装置获得的气体的初始氧气体积系数；

点燃经过预处理的卷烟，当卷烟延烧至预设位置时，将燃烧的卷烟夹持在所述卷烟夹持装置中，置入所述燃烧室；

控制分析装置分析采集到的气体，获得气体的氧气体积系数和温度，并记录；

对燃烧完毕的卷烟进行称重，记录卷烟的残余重量；

根据气体的初始氧气体积系数、卷烟的初始重量和残余重量、测量过程中的气体流量，以及在有效测量时间内烟气的氧气体积系数和温度计算单位质量卷烟的热释放量。

优选的，上述测量方法中，在进行测量之前还包括检验气流的流量是否稳定的步骤；检验气流的流量是否稳定，包括：

调节供气装置的气体流量至额定流量，并持续供气达到第一时间；

控制分析装置多次分析采集到的气体，获取气体的氧气体积系数；

当分析装置多次获得的气体的氧气体积系数一致时，确定气流的流量稳定。

由此可见，本发明的有益效果为：利用本发明公开的卷烟燃烧热的测量装置测量卷烟燃烧热的过程中，无需对卷烟进行裂解，而是保持了卷烟的自然状态，并且通过调整供气装置的气体流量保证卷烟在燃烧室内阴燃，模拟卷烟在自然空气状态的燃烧过程，燃烧室中产生的烟气更加接近卷烟自然燃烧过程中产生的烟气，因此，利用本发明公开的测量装置获得的烟气的氧气体积系数和温度计算得到的卷烟燃烧热的准确度更高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明公开的一种卷烟燃烧热的测量装置的结构示意图；

图2为本发明公开的另一种卷烟燃烧热的测量装置的结构示意图；

图3为本发明公开的另一种卷烟燃烧热的测量装置的结构示意图；

图4为本发明公开的另一种卷烟燃烧热的测量装置的结构示意图；

图5为本发明公开的另一种卷烟燃烧热的测量装置的结构示意图；

图6为本发明公开的一种燃烧装置的结构示意图；

图7为本发明公开的一种卷烟燃烧热的测量方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明公开一种卷烟燃烧热的测量装置，在测量过程中产生的烟气更加接近卷烟自然燃烧过程中产生的烟气，从而保证后续计算得到的卷烟燃烧热的准确度更高。

参见图1，图1为本发明公开的一种卷烟燃烧热的测量装置的结构示意图。该测量装置包括燃烧装置1、供气装置2和分析装置3。

其中：

燃烧装置1包括燃烧室10和卷烟夹持装置11。燃烧室10的底部为进气端，燃烧室10的顶部为出气端，燃烧室10的侧壁设置有通孔（图中未示出）。卷烟夹持装置11用于固定卷烟，卷烟夹持装置11中固定卷烟的一端能够插入燃烧室10侧壁上的通孔，并且卷烟夹持装置11位于燃烧室10外部的部分能够密封该通孔。

供气装置2与燃烧室10的进气端连接，用于为燃烧室10提供稳定且流量可调的气流。

分析装置3与燃烧室10的出气端连接，采集燃烧室10排出的气体，分析并记录气体的氧气体积系数和温度。

在测量卷烟的燃烧热的过程中，调整供气装置2的气体流量，使得进入燃烧室10的气流能够保证卷烟在燃烧室10内的燃烧速率与卷烟在自然空气环境下的燃烧速率之间的差值在允许误差范围内。在点燃卷烟之后，利用卷烟夹持装置11固定卷烟，并将卷烟置入燃烧室10内，卷烟保持自然状态在燃烧室10内阴燃。分析装置3采集燃烧室10中产生的烟气，并对烟气进行分析，获得烟气的氧气体积系数和温度。之后，根据气体的初始氧气体积系数、卷烟的初始重量和残余重量、测量过程中的气体流量，以及在有效测量时间内烟气的氧气体积系数和温度计算单位质量卷烟的热释放量。当然，可以人工计算单位质量卷烟的热释放量，也可以利用数据处理装置计算单位质量卷烟的热释放量。

利用本发明公开的卷烟燃烧热的测量装置测量卷烟燃烧热的过程中，无需对卷烟进行裂解，而是保持了卷烟的自然状态，并且通过调整供气装置2的气体流量保证卷烟在燃烧室10内阴燃，模拟卷烟在自然空气状态的燃烧过程，燃烧室10中产生的烟气更加接近卷烟自然燃烧过程中产生的烟气，因此，利用本发明公开的测量装置获得的烟气的氧气体积系数和温度计算得到的卷烟燃烧热的准确度更高。

参见图2，图2为本发明公开的另一种卷烟燃烧热的测量装置的结构示意图。该测量装置包括燃烧装置1、供气装置2和分析装置3。

其中：

供气装置2包括储气罐21、流量计22和支座23。储气罐21能够输出稳定的气流。支座23呈漏斗状，支座23的进气口（支座23的颈部的开口）通过流量计22与储气罐21连通。实施中，支座23的进气口可以通过导管连接至流量计22的出气口，而流量计22的进气口可以通过导管连接至储气罐21的出气口或者直接连接至储气罐21的出气口。储气罐21内储存压缩空气，当开启储气罐21的阀门后，通过调节流量计22，使得最终进入燃烧室10的气体达到预设流量。实施中，流量计22可以采用玻璃转子流量计。

燃烧装置1包括燃烧室10和卷烟夹持装置11。燃烧室10的底部为进气端，并且燃烧室10的底部为与支座23的顶部适配的柱状结构，燃烧室10的顶部为出气端，并且燃烧室10的顶部为颈状结构，燃烧室10的侧壁设置有通孔（图中未示出）。燃烧室10和支座23连通，并且燃烧室10的底部和支座23的顶部通过密封件密封。实施中，该密封件可以为胶带、塑料薄膜或者密封胶。卷烟夹持装置11用于固定卷烟，卷烟夹持装置11中固定卷烟的一端能够插入燃烧室10侧壁上的通孔，并且卷烟夹持装置11位于燃烧室10外部的部分能够密封该通孔。

分析装置3与燃烧室10的出气端连接，采集燃烧室10排出的气体，分析并记录气体的氧气体积系数和温度。

在本发明图2公开的卷烟燃烧热的测量装置中，支座23可以支承燃烧室10，同时，由于支座23为漏斗结构，其出气口的横截面积远大于进气口的横截面积，因此进入支座23的气流将在变得更加均匀后才进入燃烧室10，使得卷烟阴燃的环境更加接近自然环境。另外，燃烧室10的底部为柱状结构、顶部为颈状结构，这样可以保证卷烟阴燃产生的烟气均匀向上排出，而不会使烟气向下对流，使得烟气可以尽快向后续的分析装置3流动，有利于缩短整个测量过程所耗费的时间。

参见图3，图3为本发明公开的另一种卷烟燃烧热的测量装置的结构示意图。该测量装置包括燃烧装置1、供气装置2和分析装置3。

其中：

供气装置2包括储气罐21、流量计22、支座23和储气瓶24。储气罐21内储存压缩空气，能够输出稳定的气流。储气瓶24具有密封塞241，在储气瓶24的侧壁设置通气孔242，该通气孔242通过导管连接至所述流量计22的出气口。流量计22的进气口可以通过导管连接至储气罐21的出气口，当然流量计22也可以直接连接至储气罐21的出气口。支座23呈漏斗状，支座23的底部（支座23的颈部）穿过密封塞241进入储气瓶24的底部。

燃烧装置1包括燃烧室10和卷烟夹持装置11。燃烧室10的底部为进气端，并且燃烧室10的底部为与支座23的顶部适配的柱状结构，燃烧室10的顶部为出气端，并且燃烧室10的顶部为颈状结构，燃烧室10的侧壁设置有通孔（图中未示出）。燃烧室10和支座23连通，并且燃烧室10的底部和支座23的顶部通过密封件密封。实施中，该密封件可以为胶带、塑料薄膜或者密封胶。卷烟夹持装置11用于固定卷烟，卷烟夹持装置11中固定卷烟的一端能够插入燃烧室10侧壁上的通孔，并且卷烟夹持装置11位于燃烧室10外部的部分能够密封该通孔。

分析装置3与燃烧室10的出气端连接，采集燃烧室10排出的气体，分析并记录气体的氧气体积系数和温度。

本发明图3公开的卷烟燃烧热的测量装置，进一步设置储气瓶24，一方面储气瓶24可以支承支座23，无需再采用试管架或其他支架来支承支座23，另一方面储气瓶24可以保证进入支座23的气流更加均匀，从而保证最终进入燃烧室10的气流更加均匀。

在图2和图3示出的卷烟燃烧热的测量装置中，可以在燃烧室10的底部和支座23的顶部之间设置盖板，该盖板可以覆盖所述燃烧室的底部或者所述支座的顶部，并且盖板上设置有多个孔，孔的直径可选为2mm。通过设置多孔结构的盖板，可以保证进入支座23的气流可以更加均匀地进入燃烧室10。

参见图4，图4为本发明公开的另一种卷烟燃烧热的测量装置的结构示意图。该测量装置包括燃烧装置1、供气装置2和分析装置3。其中，燃烧装置1和供气装置2可以采用前文所述的任意一种结构，请参见前文描述，在此不再赘述。

分析装置3包括气体分析仪31和集气装置32。气体分析仪31可以采用德国MRU气体分析仪。集气装置32包括进气口和出气口，其中集气装置32的进气口与燃烧室10的出气端连通，集气装置32的出气口可以不做处理直接与外部空间连通，也可以连通至外部的废气处理装置。气体分析仪31的探头放置于集气装置32内，气体分析仪31分析自身的探头采集到的气体，获得气体的氧气体积系数和温度。当气体中含有烟气时，气体分析仪31获得的是烟气的氧气体积系数和温度。

作为优选方案，在集气装置32中放置可吸附烟尘和焦油的过滤物，如脱脂棉、活性炭、变色硅胶中的一种或多种，防止烟气中的烟尘和焦油进入气体分析仪造成气体分析仪的损坏。

参见图5，图5为本发明公开的另一种卷烟燃烧热的测量装置的结构示意图。该测量装置包括供气装置1、燃烧装置2、分析装置3和过滤装置4。其中，供气装置1和燃烧装置2可以采用前文所述的任意一种结构，请参见前文描述，在此不再赘述。

过滤装置4的进气口与燃烧室10的出气端连通，过滤装置4的出气口与分析装置3的进气口连通，这里具体是与分析装置3中集气装置32的进气口连通。过滤装置4可以吸附烟气中的烟尘和焦油，防止烟尘和焦油进入气体分析仪造成气体分析仪的损坏。

分析装置3包括气体分析仪31和集气装置32。集气装置32包括进气口和出气口，其中集气装置32的进气口与过滤装置4的出气端连通，集气装置32的出气口可以不做处理直接与外部空间连通，也可以连通至外部的废气处理装置。气体分析仪31的探头放置于集气装置32内，气体分析仪31分析自身的探头采集到的气体，获得气体的氧气体积系数和温度。当气体中含有烟尘时，分析装置3获得的是烟气的氧气体积系数和温度。

作为优选方案，过滤装置4包括：

带有密封塞的广口瓶41；

放置于广口瓶41内的过滤物42，过滤物包括脱脂棉、活性炭、变色硅胶中的一个或多个；

进气管43，进气管43的一端插入广口瓶41的底部，另一端位于广口瓶41的外部并通过导管与燃烧室10的出气端连通；

出气管44，出气管44的一端插入广口瓶41的上端，另一端位于广口瓶41的外部并通过导管与分析装置3的进气口连通，这里具体是与分析装置3中集气装置32的进气口连通。

本发明图5公开的卷烟燃烧热的测量装置，通过进一步设置过滤装置4，以吸附烟气中包含的烟尘和焦油，防止烟尘和焦油进入气体分析仪造成气体分析仪的损坏。

在本发明上述公开的各个卷烟燃烧热的测量装置中，卷烟夹持装置11可以采用多种结构。例如：卷烟夹持装置11包括外围包裹有弹性层的主体，主体的一端固定安装有插针，通过合理设置主体的外径和弹性层的厚度，使得卷烟夹持装置11的主体能够被插入燃烧室10的侧壁上的通孔，并利用弹性层密封该通孔。

本发明还公开了另一种卷烟夹持装置11的结构，结合图6进行说明，图6为本发明公开的一种燃烧装置的结构示意图。

卷烟夹持装置11包括玻璃管111和磨口塞112。玻璃管111的外径小于燃烧室10侧壁上的通孔的孔径，玻璃管111能够卡住卷烟的烟蒂，磨口塞112固定安装在玻璃管111的一端。

在燃烧室10的侧壁上的通孔的外围，固定安装与磨口塞112适配的底座101，当玻璃管111插入通孔后，磨口塞112插入底座101形成封闭结构。

在测量过程中，将点燃的卷烟的烟蒂插入玻璃管111，之后将玻璃管111插入燃烧室10的内部，卷烟夹持装置11上的磨口塞112插入燃烧室10上的底座101内，从而封闭燃烧室10。

基于本发明上述公开的卷烟燃烧热的测量装置，本发明还公开一种卷烟燃烧热的测量方法，如图7所示。该测量方法包括：

步骤S1：对卷烟进行预处理，使卷烟的相对湿度和温度均处于预设范围。

实施中，可以将卷烟放置在洁净的玻璃表面皿上，置于相对湿度为50%～60%，温度为20℃～26℃的恒温恒湿箱，放置时间不少于24小时，以使卷烟的相对湿度和温度均处于预设范围。

步骤S2：对经过预处理的卷烟进行称重，记录卷烟的初始重量M1。

步骤S3：调节供气装置的气体流量至预设流量，记录分析装置获得的气体的初始氧气体积系数。

当供气装置的气体流量调至该预设流量时，进入燃烧室的气流能够保证卷烟在燃烧室内的燃烧速率与卷烟在自然空气环境下的燃烧速率之间的差值在允许误差范围内。

步骤S4：点燃经过预处理的卷烟，当卷烟延烧至预设位置时，将燃烧的卷烟夹持在卷烟夹持装置中，置入燃烧室。

在卷烟燃烧至预设位置时再将其置入燃烧室，是为了使卷烟燃烧更稳定，使卷烟中位于同一截面位置的烟丝燃烧情况近似相同、速度相当。实施中，该预设位置可以为距离卷烟的头部（卷烟的烟蒂视为尾部）3毫米至5毫米处。

步骤S5：控制分析装置分析采集到的气体，获得气体的氧气体积系数和温度，并记录。

步骤S6：对燃烧完毕的卷烟进行称重，记录卷烟的残余重量M2。

步骤S7：根据气体的初始氧气体积系数、卷烟的初始重量和残余重量、测量过程中的气体流量，以及在有效测量时间内气体的氧气体积系数和温度计算单位质量卷烟的热释放量。

由于卷烟燃烧产生的烟气进入分析装置需要一定时间，因此分析装置的检测存在一定的滞后。实施中，依据进入分析装置的气体的氧气体积系数的变化确定有效测量时间，有效测量时间是指：从分析装置获得的气体的氧气体积系数不同于气体的初始氧气体积系数开始，到分析装置获得的气体的氧气体积系数恢复为气体的初始氧气体积系数之间的时间。

计算单位质量卷烟的热释放量，包括：

在有效测量时间内，确定多个检测时间点，计算各个检测时间点对应的热释放速率；

利用多个检测时间点和对应的热释放速率，绘制卷烟的热释放速率曲线；

对卷烟的热释放速率曲线进行积分，获取卷烟的总热释放量TQ；

计算单位质量烟草的燃烧热量AQ，其中，AQ=TQ/（M1-M2）。

需要说明的是，虽然卷烟置入燃烧室之前已经燃烧了一段距离（3毫米至5毫米），但是由于这个距离相对于整支卷烟是很短的，而且这只是引燃而不是燃尽，这段距离内的烟丝中的很多成分还没有燃烧，还有很多热量会在燃烧室内释放，因此在计算单位质量烟草的燃烧热量时产生的误差很小。

另外，可以明确的是，当检测时间点较多时，后续绘制出的热释放速率曲线将更加准确，相应的单位质量烟草的燃烧热量AQ也会更加准确。

计算与检测时间点对应的热释放速率，包括：

计算当前时刻氧气的密度ρ，ρ=ρ0（T0P/TP0），其中，ρ0为标准状况下（0℃，标准大气压）氧气的密度，T0为标准状况下气体的温度，P0为标准状况下气体的气压，P为当前时刻气体的气压，T为当前时刻气体的温度。

计算气体的氧气体积系数的变化ΔVF，ΔVF为气体的初始氧气体积系数减去当前时刻气体的氧气体积系数。

计算当前时刻氧气的质量变化Δm，Δm=ΔVF*ρ*气体流量。

计算当前时刻的热释放速率HRR，HRR=Δm*13.1。

本发明公开的卷烟燃烧热的测量方法，基于本发明上述公开的测量装置实现，由于卷烟保持自然状态在燃烧室内阴燃，因此燃烧室中产生的烟气更加接近卷烟自然燃烧过程中产生的烟气，利用该烟气的氧气体积系数和温度计算得到的单位质量卷烟的热释放量更加准确。

作为优选方案，在进行测量之前，还可以设置检验气流的流量是否稳定的步骤，具体包括：

调节供气装置的气体流量至额定流量，并持续供气达到第一时间；

控制分析装置多次分析采集到的气体，获取气体的氧气体积系数；

当分析装置多次获得的气体的氧气体积系数一致时，确定气流的流量稳定。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种卷烟燃烧热的测量装置，其特征在于，包括供气装置、燃烧装置和分析装置；

所述燃烧装置包括燃烧室和卷烟夹持装置，所述燃烧室的底部为进气端、顶部为出气端，所述燃烧室的侧壁设置有通孔，所述卷烟夹持装置用于固定卷烟，所述卷烟夹持装置固定卷烟的一端能够插入所述通孔，所述卷烟夹持装置位于所述燃烧室外部的部分能够密封所述通孔；

所述供气装置与所述燃烧室的进气端连接，为所述燃烧室提供稳定且流量可调的气流；

所述分析装置与所述燃烧室的出气端连接，采集所述燃烧室排出的气体，分析并记录所述气体的氧气体积系数和温度。

2.根据权利要求1所述的卷烟燃烧热的测量装置，其特征在于，

所述供气装置包括输出稳定气流的储气罐、流量计，以及通过所述流量计与所述储气罐连通的支座，所述支座呈漏斗状；

所述燃烧室的底部为与所述支座的顶部适配的柱状结构，所述燃烧室的顶部为颈状结构；

所述燃烧室和所述支座连通，并且所述燃烧室的底部和所述支座的顶部通过密封件密封。

3.根据权利要求2所述的卷烟燃烧热的测量装置，其特征在于，还包括设置于所述燃烧室的底部和所述支座的顶部之间的盖板，所述盖板可以覆盖所述燃烧室的底部或者所述支座的顶部，所述盖板上设置有多个孔。

4.根据权利要求2或3所述的卷烟燃烧热的测量装置，其特征在于，所述供气装置还包括具有密封塞的储气瓶，所述储气瓶的侧壁设置通气孔，所述通气孔通过导管连接至所述流量计的出气口；

所述支座的底部穿过所述密封塞插入所述储气瓶内。

5.根据权利要求4所述的卷烟燃烧热的测量装置，其特征在于，所述分析装置包括气体分析仪和集气装置；

所述集气装置包括进气口和出气口，所述集气装置的进气口与所述燃烧室的出气端连通；

所述气体分析仪的探头放置于所述集气装置内，所述气体分析仪分析自身的探头采集到的气体，获得气体的氧气体积系数和温度。

6.根据权利要求5所述的卷烟燃烧热的测量装置，其特征在于，还包括过滤装置，所述过滤装置的进气口与所述燃烧室的出气端连通，所述过滤装置的出气口与所述集气装置的进气口连通。

7.根据权利要求6所述的卷烟燃烧热的测量装置，其特征在于，所述过滤装置包括：

带有密封塞的广口瓶；

放置于所述广口瓶内的过滤物，所述过滤物包括脱脂棉、活性炭、变色硅胶中的一个或多个；

进气管，所述进气管的一端插入所述广口瓶的底部，另一端位于所述广口瓶的外部并通过导管与燃烧室的出气端连通；

出气管，所述出气管的一端插入所述广口瓶的上端，另一端位于所述广口瓶的外部并通过导管与所述集气装置的进气口连通。

8.根据权利要求1所述的卷烟燃烧热的测量装置，其特征在于，

所述卷烟夹持装置包括玻璃管和磨口塞，所述玻璃管的外径小于所述通孔的孔径，所述玻璃管能够卡住卷烟的烟蒂，所述磨口塞固定安装在所述玻璃管的一端；

在所述燃烧室的侧壁上的通孔的外围，固定安装与所述磨口塞适配的底座，当所述玻璃管插入所述通孔后，所述磨口塞插入所述底座形成封闭结构。

9.一种卷烟燃烧热的测量方法，基于如权利要求1至8中任一项所述的卷烟燃烧热的测量装置实现，其特征在于，所述测量方法包括：

对卷烟进行预处理，使所述卷烟的相对湿度和温度均处于预设范围；

对经过预处理的卷烟进行称重，记录卷烟的初始重量；

调节供气装置的气体流量至预设流量，记录分析装置获得的气体的初始氧气体积系数；

点燃经过预处理的卷烟，当卷烟延烧至预设位置时，将燃烧的卷烟夹持在所述卷烟夹持装置中，置入所述燃烧室；

控制分析装置分析采集到的气体，获得气体的氧气体积系数和温度，并记录；

对燃烧完毕的卷烟进行称重，记录卷烟的残余重量；

根据气体的初始氧气体积系数、卷烟的初始重量和残余重量、测量过程中的气体流量，以及在有效测量时间内烟气的氧气体积系数和温度计算单位质量卷烟的热释放量。

10.根据权利要求9所述的卷烟燃烧热的测量方法，其特征在于，在进行测量之前还包括检验气流的流量是否稳定的步骤；

检验气流的流量是否稳定，包括：

调节供气装置的气体流量至额定流量，并持续供气达到第一时间；

控制分析装置多次分析采集到的气体，获取气体的氧气体积系数；

当分析装置多次获得的气体的氧气体积系数一致时，确定气流的流量稳定。

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