CN112505238B - 一种卷烟自由燃烧速度测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种卷烟自由燃烧速度测试装置，包括箱体、上烟单元、旋转单元、点烟单元、拔烟收集单元、烟气排出单元、图像处理单元、抽吸单元和控制单元，所述箱体呈内部中空结构，所述箱体内部设置有固定板，所述固定板将箱体内部一分为二，所述固定板上固定有上烟单元、旋转单元、点烟单元和拔烟收集单元，所述箱体顶部固定所述烟气排出单元，所述烟气排出单元上还固定图像处理单元，所述箱体底部固定有抽吸单元和控制单元。本发明的优点在于，该测试装置代替了人工操作，大大提高了效率，并且实验环境对测试结果影响不大，提高了测试结果的一致性，同时还不会对实验室环境造成污染，降低了对测试人员的身体危害。

Description

一种卷烟自由燃烧速度测试装置

技术领域

本发明涉及烟草制品质量检测技术领域，具体为一种卷烟自由燃烧速度测试装置。

背景技术

自由燃烧速度是指非抽吸卷烟在燃烧时，沿着烟支燃烧区的前端向前推进的平均速度。卷烟自由燃烧速度是设计卷烟产品和改进产品中一个常用的辅助技术指标，该指标是卷烟纸和烟丝燃烧性能的综合体现,该指标与卷烟的抽吸口数、烟气焦油和CO显著相关,并直接影响消费者燃吸过程的直观感受。

在国际标准ISO3612(烟草和烟草制品—卷烟—自由燃烧速度的测试)中提出了两种测试自由燃烧的方法：直接法和间接法。直接法是测量被自由燃烧所燃去的十支卷烟中，每支量出的一定长度所需的时间并计算自由燃烧速度；间接法是在自由燃烧速率测量的基础上，连续记录质量的损失，不断收集灰分并和卷烟的其他剩余物质一起称重，从自由燃烧速度的曲线中计算可燃率和实际可燃性。由于间接法测试较为复杂，目前行业内大部分测试仪器均是使用的直接法对自由燃烧速度进行测量。其中英国的卷烟燃烧速度测定仪使用计数器进行计算测量，基本和人工划线计时测量无太大区别，全过程均需手动操作。目前国内主要使用的卷烟自由燃烧测试仪是如中国实用新型专利公开号为CN201188099公开了一种卷烟自由燃烧速度测定仪，该测定仪包括底座、光源、视觉传感器、插烟板和点火器，该测定仪使用了图像算法进行自由燃烧的判断，可同时进行多支卷烟的测试，但是该方法同样仍需手动上烟、点烟、拔烟，导致测试效率低。同时该测定仪未设计通风机构，实验环境对测试结果影响大，测试结果的一致性较差，同时测试中产生的烟气暴露在实验室环境中，对实验室环境造成了污染，对测试人员的身体健康造成了危害。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于如何提高测试卷烟自由燃烧速度的效率和一致性，并且降低对测试人员的身体危害。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种卷烟自由燃烧速度测试装置，包括箱体、上烟单元、旋转单元、点烟单元、拔烟收集单元、烟气排出单元、图像处理单元、抽吸单元和控制单元，所述箱体呈内部中空结构，所述箱体内部设置有固定板，所述固定板将箱体内部一分为二，所述固定板上固定有上烟单元、旋转单元、点烟单元和拔烟收集单元，所述箱体顶部固定所述烟气排出单元，所述烟气排出单元上还固定图像处理单元，所述箱体底部固定有抽吸单元和控制单元，所述上烟单元、旋转单元、点烟单元、拔烟收集单元、烟气排出单元、图像处理单元和抽吸单元均电连接控制单元。

通过控制单元控制所述上烟单元、旋转单元、点烟单元、拔烟收集单元、烟气排出单元、图像处理单元、抽吸单元的运作；具体的，先驱动所述图像处理单元对原始背景进行拍照并保存，然后驱动上烟单元将烟支上样至旋转单元，完成烟支上样后，驱动所述图像处理单元对烟支进行拍照并保存，然后驱动旋转单元将烟支转动至点烟单元处，通过驱动点烟单元对烟支进行点火，同时驱动抽吸单元对旋转单元上的第一支烟支进行一次标准抽吸，同时开启所述烟气排出单元进行排气处理，实现抽吸过程满足抽吸条件和测试要求，然后再驱动图像处理单元对第一支烟支进行拍照和计时，然后再次驱动所述旋转单元将第二支烟支转动至点烟单元处，重复上述步骤，则完成第二支烟支的试样，直至完成旋转单元上所有烟支的点烟和计时工作。

待烟支自由燃烧一段时间后，并燃烧至燃烧线后，驱动图像处理单元对烟支进行拍照以及计时，直至旋转单元上的每个烟支均燃烧至燃烧线结束图像处理单元的拍照和计时，同时控制单元驱动所述拔烟收集单元对烟支从旋转单元上进行拔烟收集处理，直至每个烟支均为收集处理，完成整轮次的测试。

所有单元均在控制单元的控制下进行操作，代替了人工操作，大大提高了效率，并且整个操作都是在箱体内部完成的，实验环境对测试结果影响不大，提高了测试结果的一致性，同时测试中产生的烟气通过烟气排出单元进行处理收集或是由烟气排出单元的输出端直接排出实验室外，烟气不会暴露在实验室环境中，不会对实验室环境造成污染，降低了对测试人员的身体危害。

优选地，所述上烟单元包括烟夹外壳、烟夹移动装置、烟夹、上烟固定座、落烟槽、推烟装置和抓烟装置，所述烟夹外壳固定在固定板上，所述烟夹外壳内部设置有能够带动所述烟夹移动的烟夹移动装置，所述烟夹外壳的底部设置有烟支的输出口，所述输出口的正下方的上烟固定座上固定所述落烟槽，所述上烟固定座上还设置有推烟装置和抓烟装置，驱动所述推烟装置致使落入落烟槽内的烟支伸出落烟槽，驱动所述抓烟装置将伸出落烟槽的烟支抓取并输送至旋转单元，所述烟夹移动装置、推烟装置和抓烟装置均电连接所述控制单元。

优选地，每个烟夹底部还设置有旋转放送装置，所述旋转放送装置包括烟支旋转块、旋转气缸和旋转夹，所述烟支旋转块固定在烟夹底部，所述旋转气缸固定在所述烟夹外壳上并电连接所述控制单元，所述旋转气缸的输出端连接有能够夹设烟支旋转块的旋转夹。

优选地，所述旋转单元包括旋转气缸、固定盘、旋转盘和迷宫环，所述旋转气缸和固定盘均固定在固定板上，所述旋转盘同轴设置在固定盘上，所述旋转气缸的输出端贯穿固定板和固定盘并连接所述旋转盘，所述旋转盘上的弧形侧面设置多个固定烟支的迷宫环，所述固定盘上设置有与抽吸单元连接的抽吸口，转动所述旋转盘能够致使所述迷宫环与所述抽吸口连通，所述旋转气缸电连接控制单元。

优选地，所述点烟单元包括点烟移动装置、点烟固定板、点烟杆和点烟头，所述点烟移动装置固定在旋转单元外围且靠近抽吸口方向的固定板上，所述点烟移动装置上固定有能够往复运动的点烟固定板，所述点烟固定板上固定所述点烟杆，所述点烟杆靠近抽吸口的一端固定所述点烟头，所述点烟移动装置电连接所述控制单元，驱动所述点烟移动装置致使所述点烟头靠近旋转单元向烟支点火。

优选地，所述拔烟收集单元包括拔烟机构和收集机构。

所述拔烟机构包括拔烟移动装置、拔烟支撑板、拔烟气缸和拔烟夹爪，所述拔烟移动装置固定在旋转单元外围的固定板上，所述拔烟移动装置上固定有能够往复运动的拔烟支撑板，所述拔烟支撑板靠近旋转单元的一端固定有拔烟气缸，所述拔烟气缸的输出端连接有能够夹设旋转单元上烟支的拔烟夹爪，所述拔烟移动装置和拔烟气缸均电连接所述控制单元，依次驱动所述拔烟移动装置和拔烟气缸致使所述拔烟夹爪靠近旋转单元拔出旋转单元上烟支。

所述收集机构包括烟灰滑道、封板、封板转动气缸和烟灰收集盒，所述拔烟夹爪沿拔烟移动装置的移动方向的固定板上开设有烟灰通孔，所述固定板下表面上固定与烟灰通道连通的烟灰滑道，所述烟灰滑道底部铰接所述封板，所述烟灰滑道上还铰接封板转动气缸，所述封板转动气缸的输出端铰接封板远离烟灰滑道的一端，所述烟灰滑道的正下方设置有烟灰收集盒，所述封板转动气缸电连接所述控制单元，驱动所述封板转动气缸的伸缩致使所述封板转动实现烟灰滑道的开合；所述封板将烟灰滑道底部闭合，防止固定板下部的气流由烟灰滑道进入固定板的顶部影响其测试的风场的稳定性，进而提高测试烟支自由燃烧速率的一致性，当烟支全部测试完成后，驱动封板转动气缸收缩将封板打开，将其收集的烟灰和烟头掉落至烟灰收集盒内集中收集，防止污染实验环境。

优选地，所述烟气排出单元包括风场隔离板、抽风罩板、抽风管、风机和出风管，所述固定板顶部的箱体侧壁上依次固定有风场隔离板和抽风罩板，所述风场隔离板和抽风罩板之间有间隙，所述风场隔离板上开设有多个透气孔，所述抽风罩板的输出端通过抽风管连接所述风机，所述风机的输出端连接出风管，所述出风管伸出箱体，所述风机电连接所述控制单元。

由于风机启动时抽风罩板输入口产生的负压不稳定，会影响烟支的自由燃烧，故将风场隔离板和抽风罩板之间设置有间隙形成抽风腔，使得不稳定的负压处在风场隔离板和抽风罩板之间的抽风腔内，而稳定的负压气流通过透气孔将风场隔离板与固定板之间腔体的烟气吸走，提高风场隔离板与固定板之间腔体风场的稳定性，进而提高测试烟支自由燃烧速率的一致性。

优选地，所述图像处理单元包括相机防护罩、相机座和相机，所述旋转单元正上方的烟气排出单元上固定所述相机防护罩，所述相机防护罩内部通过相机座固定所述相机，所述相机电连接所述控制单元。

优选地，所述抽吸单元包括抽吸电机、玻璃管、活塞和抽吸管，所述抽吸电机固定在固定板底部的箱体上，所述抽吸电机输出端伸入所述玻璃管内，所述玻璃管内设置与抽吸电机输出端连接的活塞，所述玻璃管底部还设置连接所述旋转单元的抽吸管，抽吸电机电连接所述控制单元，驱动所述抽吸电机带动所述活塞在玻璃管内上下移动实现旋转单元的抽吸。

优选地，所述旋转单元和抽吸单元之间的抽吸管上还设置有烟气过滤单元，所述烟气过滤单元包括过滤模块、进气接头和出气接头，所述过滤模块的顶部设置有旋转单元连接的进气接头，所述过滤模块的底部设置有与抽吸单元连接的出气接头；在抽吸过程中，启动所述烟气过滤单元，将烟气中的杂质进行过滤，防止杂质进入抽吸单元内，提高抽吸单元的使用寿命。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、该测试装置所有单元均在控制单元的控制下进行操作，代替了人工操作，大大提高了效率，并且整个操作都是在箱体内部完成的，实验环境对测试结果影响不大，提高了测试结果的一致性，同时测试中产生的烟气通过烟气排出单元进行处理收集或是由烟气排出单元的输出端直接排出实验室外，烟气不会暴露在实验室环境中，不会对实验室环境造成污染，降低了对测试人员的身体危害。

2、所述封板将烟灰滑道底部闭合，防止固定板下部的气流由烟灰滑道进入固定板的顶部影响其测试的风场的稳定性，进而提高测试烟支自由燃烧速率的一致性，当烟支全部测试完成后，驱动封板转动气缸收缩将封板打开，将其收集的烟灰和烟头掉落至烟灰收集盒内集中收集，防止污染实验环境。

3、由于风机启动时抽风罩板输入口产生的负压不稳定，会影响烟支的自由燃烧，故将风场隔离板和抽风罩板之间设置有间隙形成抽风腔，使得不稳定的负压处在风场隔离板和抽风罩板之间的抽风腔内，而稳定的负压气流通过透气孔将风场隔离板与固定板之间腔体的烟气吸走，提高风场隔离板与固定板之间腔体风场的稳定性，进而提高测试烟支自由燃烧速率的一致性。

4、在抽吸过程中，启动所述烟气过滤单元，将烟气中的杂质进行过滤，防止杂质进入抽吸单元内，提高抽吸单元的使用寿命。

附图说明

图1为本发明实施例的一种卷烟自由燃烧速度测试装置的结构示意图；

图2为本发明实施例另一结构示意图；

图3为本发明实施例上烟单元的结构示意图；

图4为本发明实施例上烟单元另一结构示意图；

图5为本发明实施例旋转单元的结构示意图；

图6为本发明实施例点烟单元的结构示意图；

图7为本发明实施例拔烟收集单元的结构示意图；

图8为本发明实施例烟气排出单元和图像处理单元的结构示意图；

图9为本发明实施例抽吸单元的结构示意图；

图10为本发明实施例烟气过滤单元的结构示意图。

具体实施方式

为便于本领域技术人员理解本发明技术方案，现结合说明书附图对本发明技术方案做进一步的说明。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

参阅图1和图2，本实施例公开了一种卷烟自由燃烧速度测试装置，包括箱体1、上烟单元2、旋转单元3、点烟单元4、拔烟收集单元5、烟气排出单元6、图像处理单元7、抽吸单元8、烟气过滤单元9和控制单元(图中未示)，所述箱体1呈内部中空结构，所述箱体1内部设置有固定板11，所述固定板11将箱体1内部一分为二，所述固定板11上固定有上烟单元2、旋转单元3、点烟单元4、拔烟收集单元5和烟气过滤单元9，所述箱体1顶部固定所述烟气排出单元6，在所述旋转单元3正上方的烟气排出单元6上还固定有用于图像处理的图像处理单元7，所述箱体1底部固定有抽吸单元8和控制单元(图中未示)，所述抽吸单元6通过烟气过滤单元9与所述旋转单元3连接，所述上烟单元2、旋转单元3、点烟单元4、拔烟收集单元5、烟气排出单元6、图像处理单元7、抽吸单元8以及烟气过滤单元9均电连接控制单元。

通过控制单元控制所述上烟单元2、旋转单元3、点烟单元4、拔烟收集单元5、烟气排出单元6、图像处理单元7、抽吸单元8以及烟气过滤单元9的运作；具体的，先驱动所述图像处理单元7对原始背景进行拍照并保存，然后驱动上烟单元2将烟支上样至旋转单元3，完成烟支上样后，驱动所述图像处理单元7对烟支进行拍照并保存，然后驱动旋转单元3将烟支转动至点烟单元4处，通过驱动点烟单元4对烟支进行点火，同时驱动抽吸单元8对旋转单元3上的第一支烟支进行一次标准抽吸，同时开启所述烟气排出单元6进行排气处理，实现抽吸过程满足抽吸条件和测试要求，然后再驱动图像处理单元7对第一支烟支进行拍照和计时，另外在抽吸过程中，启动所述烟气过滤单元9，将烟气中的杂质进行过滤，防止杂质进入抽吸单元8内，提高抽吸单元8的使用寿命；然后再次驱动所述旋转单元3将第二支烟支转动至点烟单元4处，重复上述步骤，则完成第二支烟支的试样，直至完成旋转单元3上所有烟支的点烟和计时工作。

待烟支自由燃烧一段时间后，并燃烧至燃烧线后，驱动图像处理单元7对烟支进行拍照以及计时，直至旋转单元3上的每个烟支均燃烧至燃烧线结束图像处理单元7的拍照和计时，同时控制单元驱动所述拔烟收集单元5对烟支从旋转单元3上进行拔烟收集处理，直至每个烟支均为收集处理，完成整轮次的测试。

所有单元均在控制单元的控制下进行操作，代替了人工操作，大大提高了效率，并且整个操作都是在箱体1内部完成的，实验环境对测试结果影响不大，提高了测试结果的一致性，同时测试中产生的烟气通过烟气排出单元6进行处理收集或是由烟气排出单元6的输出端直接排出实验室外，烟气不会暴露在实验室环境中，不会对实验室环境造成污染，降低了对测试人员的身体危害。

参阅图3和图4，所述上烟单元2包括烟夹外壳21、烟夹移动装置22、烟夹23、旋转放送装置24、上烟固定座25、落烟槽26、推烟装置27和抓烟装置28，所述烟夹移动装置22、推烟装置27和抓烟装置28均电连接所述控制单元。所述烟夹外壳21通过支撑座固定在固定板11上，所述烟夹外壳21内部设置有能够带动装设烟支的烟夹23移动的烟夹移动装置22，每个烟夹23底部还设置有旋转放送装置24，保证烟夹23中每次只放送一个烟支；所述烟夹外壳21的底部设置有烟支的输出口，所述烟夹移动装置22上固定有多个烟夹23，驱动所述烟夹移动装置22能够致使所述烟夹23的输出端处于所述输出口的正上方，所述输出口的正下方的上烟固定座25上固定所述落烟槽26，所述上烟固定24座上还设置有推烟装置27和抓烟装置28，所述推烟装置27的输出端伸入所述落烟槽26内，驱动所述推烟装置27致使落入落烟槽26内的烟支由落烟槽26的输出端向外伸出，所述抓烟装置28的抓取端设置在落烟槽26的输出端，驱动所述抓烟装置28将伸出落烟槽26的烟支抓取并输送至旋转单元3。

所述烟夹移动装置22包括移动电机221、移动丝杆平台222、烟夹移动板223、烟夹固定条座224和限位开关225，所述移动电机221和限位开关225均电连接控制单元；所述移动电机221和移动丝杆平台222均固定在所述烟夹外壳21内部侧壁上，所述移动电机221通过皮带传输结构连接所述移动丝杆平台222，所述移动丝杆平台222的移动端上固定有能够移动的烟夹固定板223，所述烟夹固定版223上固定多个烟夹固定条座224.所述烟夹固定条座224用于固定烟夹23，所述烟夹两端的烟夹外壳内壁上均设置有限位开关225，用于控制烟夹23的移动位置。

所述旋转放送装置24包括烟支旋转块241、旋转气缸242和旋转夹243，所述烟支旋转块241固定在烟夹23底部，所述旋转气缸242固定在所述烟夹外壳21上并电连接所述控制单元，所述旋转气缸242的输出端连接有能够夹设烟支旋转块241的旋转夹243，通过旋转气缸242带动所述旋转夹243转动，从而带动烟支旋转块241转动，使得烟支旋转块241每转动一次其烟夹23上的烟支对应掉落一支，从而完成单个烟支的放送。

所述推烟装置27包括推烟电机271、推烟丝杆平台272和上烟推杆273，所述推烟电机271与所述控制单元电连接，所述推烟电机271固定在上烟固定座25上，所述推烟电机271通过皮带传输结构连接所述推烟丝杆平台272，所述推烟丝杆平台272的移动端上固定有能够移动的上烟推杆273，所述上烟推杆273远离推烟丝杆平台的一端伸入所述落烟槽26内部，用于推送烟支。

所述抓烟装置28包括气动滑座281、上烟夹爪气缸282和上烟夹爪283，所述气动滑座281和上烟夹爪气缸282均电连接控制单元，所述气动滑座281固定在上烟固定座25上，所述气动滑座281上固定有能够在其移动的上烟夹爪气缸282，所述上烟夹爪气缸282的输出端连接上烟夹爪283，所述上烟夹爪283设置在所述落烟槽26的输出端处，驱动所述上烟夹爪气缸282对落烟槽26的输出端上的烟支进行抓取，然后再驱动所述气动滑座281，并带动上烟夹爪气缸282将烟支输送至旋转单元3上。

参阅图5，所述旋转单元3包括旋转气缸31、固定盘32、旋转盘33和迷宫环34，所述旋转气缸31电连接控制单元，所述旋转气缸31和固定盘32均固定在固定板11上，具体的，所述旋转气缸31固定在固定板下表面，固定盘32固定在固定板上表面，所述旋转盘33同轴设置在固定盘32上，所述旋转气缸31的输出端贯穿固定板11和固定盘32并连接所述旋转盘33，所述旋转盘33上的外部弧形侧面设置多个用于接收烟夹爪气缸282输送的烟支并同时固定烟支的迷宫环34，所述固定盘32上设置有与烟气过滤单元9连接的抽吸口321，转动所述旋转盘33能够致使所述迷宫环34与所述抽吸口321连通，通过抽吸单元8的抽吸，实现对迷宫环34上烟支的抽吸。

所述点烟单元4包括点烟移动装置41、点烟固定板42、点烟杆43和点烟头44，所述点烟移动装置41固定在旋转单元3外围且靠近抽吸口321方向的固定板11上，所述点烟移动装置41上固定有能够往复运动的点烟固定板42，所述点烟固定板42上固定所述点烟杆43，所述点烟杆43靠近抽吸口43的一端固定所述点烟头44，所述点烟移动装置41电连接所述控制单元，驱动所述点烟移动装置41致使所述点烟头44靠近旋转单元3迷宫环34上的烟支点火，从而实现烟支的点火。

参阅图6，所述点烟移动装置41包括点烟电机411和点烟丝杆平台412，所述点烟电机411电连接所述控制单元，所述点烟电机411和点烟丝杆平台412固定在固定板11上，所述点烟电机411的输出端连接点烟丝杆平台412，所述点烟固定板42能够移动的固定在点烟丝杆平台412上。

参阅图7，所述拔烟收集单元5包括拔烟机构51和收集机构52。

所述拔烟机构51包括拔烟移动装置511、拔烟支撑板512、拔烟气缸513和拔烟夹爪514，所述拔烟移动装置511固定在旋转单元3外围的固定板11上，所述拔烟移动装置511上固定有能够往复运动的拔烟支撑板512，所述拔烟支撑板512靠近旋转单元3的一端固定有拔烟气缸513，所述拔烟气缸513的输出端连接有能够夹设旋转单元3迷宫环34上烟支的拔烟夹爪514，所述拔烟移动装置511和拔烟气缸514均电连接所述控制单元，依次驱动所述拔烟移动装置511和拔烟气缸513致使所述拔烟夹爪514靠近迷宫环34上烟支并拔出迷宫环34上的烟支，最后将其掉落至收集机构52进行收集处理。

所述拔烟移动装置511包括拔烟电机5111和拔烟丝杆平台5112，所述拔烟电机5111电连接控制单元，所述拔烟电机5111和拔烟丝杆平台5112固定在固定板11上，所述拔烟电机5111的输出端连接拔烟丝杆平台5112，所述拔烟支撑板512能够移动的固定在拔烟丝杆平台5112上。

所述收集机构52包括烟灰滑道521、封板522、封板转动气缸523和烟灰收集盒524，所述拔烟夹爪514沿拔烟移动装置511的移动方向的固定板11上开设有烟灰通孔111，所述固定板11下表面上固定与烟灰通道111连通的烟灰滑道521，所述烟灰滑道521底部铰接所述封板522，所述烟灰滑道521上还铰接固定有封板转动气缸523，所述封板转动气缸523的输出端铰接封板522远离烟灰滑道521的一端，所述烟灰滑道521的正下方设置有烟灰收集盒524，所述封板转动气缸523电连接所述控制单元，驱动所述封板转动气缸523的伸缩致使所述封板522转动实现烟灰滑道521底部的开合。具体的，当固定板11上部进行测试实验时，所述封板522将烟灰滑道521底部闭合，防止固定板11下部的气流由烟灰滑道521进入固定板11的顶部影响其测试的风场的稳定性，进而提高测试烟支自由燃烧速率的一致性，当烟支全部测试完成后，驱动封板转动气缸523收缩将封板522打开，将其收集的烟灰和烟头掉落至烟灰收集盒524内集中收集，防止污染实验环境。

参阅图8，所述烟气排出单元6包括风场隔离板61、抽风罩板62、抽风管63、风机64和出风管65，所述固定板11顶部的箱体1侧壁上依次固定有风场隔离板61和抽风罩板62，所述风场隔离板61和抽风罩板62之间有间隙形成抽风腔，所述风场隔离板61上开设有多个透气孔611，所述抽风罩板的输出端通过抽风管63连接与控制单元电连接的风机64，所述风机64的输出端连接出风管65，所述出风管65伸出箱体1。

具体的，出风管65可再伸出实验室外部或者通过收集设备对烟气进行集中收集处理，防止烟气直接暴露在实验室内，减少对实验室环境的污染，降低了对测试人员的身体危害；另外，由于风机64启动时抽风罩板62输入口产生的负压不稳定，会影响烟支的自由燃烧，故将风场隔离板61和抽风罩板62之间设置有间隙形成抽风腔，使得不稳定的负压处在风场隔离板61和抽风罩板62之间的抽风腔内，而稳定的负压气流通过透气孔611将风场隔离板61与固定板11之间腔体的烟气吸走，提高风场隔离板61与固定板11之间腔体风场的稳定性，进而提高测试烟支自由燃烧速率的一致性。

参阅图8，所述图像处理单元7包括相机防护罩71、相机座72和相机73，所述旋转盘33正上方的风场隔离板61上固定所述相机防护罩71，本实施例中，所述相机防护罩71为底部开口的套筒状，且贯穿风场隔离板61设置在风场隔离板61和抽风罩板62之间，所述相机防护罩71内部通过相机座72固定所述相机73，所述相机73电连接所述控制单元，通过相机73对正下方旋转盘33上的烟支燃烧情况进行拍照测试，需要说明的是，所述相机73为现有市场中能够购买得到的，并且具有计时功能。

参阅图9，所述抽吸单元8包括固定支杆81、抽吸电机82、玻璃管83、活塞84和抽吸管85，所述抽吸电机82通过固定支杆81固定在固定板11底部的箱体1上，所述抽吸电机82输出端伸入所述玻璃管83内，所述玻璃管83内设置与抽吸电机82输出端连接的活塞84，所述玻璃管84底部还设置连接所述烟气过滤单元9的抽吸管85，所述抽吸管85上设置有单向阀，使得抽吸管85只能进行单向抽吸动作，不能进行吐气动作，具体在吐气时，可在玻璃管84上设置只能吐气且不能抽吸的管道，所述抽吸电机82电连接所述控制单元，驱动所述抽吸电机82带动所述活塞84在玻璃管83内移动实现对旋转单元3的抽吸。

进一步的，所述抽吸电机82顶部还设置有控制抽吸电机82输出端移动距离的滑座机构86，所述滑座机构上设置有位置传感器87。

参阅图10，所述烟气过滤单元9包括过滤模块91、进气接头92和出气接头93，所述过滤模块91的顶部设置有与固定盘32上抽吸口321连接的进气接头92，所述过滤模块91的底部设置有与抽吸单元8上抽吸管85连接的出气接头93；通过过滤模块91对旋转单元3上抽吸的烟气进行过滤，防止杂质进入抽吸管85内，提高抽吸管85的使用寿命，进而提高抽吸单元8的使用寿命。

进一步的，所述过滤模块91包括过滤托盘911、滤片座912、过滤片913和过滤盖914，所述过滤托盘991固定在所述固定板11上，所述过滤托盘911的底部连接所述出气接头93，上部设置有滤片座，所述滤片座上设置有过滤烟气的过滤片913，所述过滤盖914盖设在所述过滤托盘911顶部用于密封，所述过滤盖914上设置有过滤进气口(图中未示)，所述进气接头92固定在所述过滤盖914上的过滤进气口上。

再进一步的，所述进气接头92顶部还连接过滤气缸94，所述过滤气缸94通过型材架95在箱体1底部，通过过滤气缸94的伸缩带动所述进气接头92的上下移动，当过滤模块91中的过滤片913需要更换时，即可驱动过滤气缸94带动进气接头92上移，从而打开过滤盖914对过滤片913进行更换。

本实施例的工作原理是：先驱动所述图像处理单元7中的相机73对旋转单元3的原始背景进行拍照并保存，然后驱动旋转气缸242带动所述旋转夹243转动，从而带动烟支旋转块241转动，使得烟支旋转块241转动一次其烟夹23上的烟支对应掉落一支进入落烟槽26内，再驱动推烟电机271，通过上烟推杆273将落入落烟槽26内的烟支推送至输出口，再驱动所述上烟夹爪气缸282对落烟槽26的输出端上的烟支进行抓取，然后再驱动所述气动滑座281，并带动上烟夹爪气缸282将烟支输送至旋转单元3上，然后驱动旋转气缸31带动旋转盘33转动，将下一个迷宫环34转动至上烟夹爪气缸282的处，再重复上述步骤，直至旋转盘33上的迷宫环34全部完成烟支的上样即停止上烟单元2的运作，再驱动相机73对旋转单元3上的烟支进行拍照并保存。

然后驱动旋转气缸31带动旋转盘33转动，将迷宫环34转动至点烟单元4处，驱动点烟移动装置41使得所述点烟头44靠近旋转单元3迷宫环34上的烟支点火，同时驱动所述抽吸电机82带动所述活塞84在玻璃管83内移动实现对旋转单元3上第一支烟支的一次标准抽吸，同时开启所述风机64进行排气处理，实现抽吸过程满足抽吸条件和测试要求，然后再驱动图像处理单元7对第一支烟支进行拍照和计时，另外在抽吸过程中，启动所述烟气过滤单元9，将烟气中的杂质进行过滤；然后再然后驱动旋转气缸31带动旋转盘33转动，将第二支烟支转动至点烟单元4处，重复上述步骤，则完成第二支烟支的试样，直至完成旋转单元3上所有烟支的点烟和计时工作。

待烟支自由燃烧一段时间后，并燃烧至燃烧线后，驱动图像处理单元7对烟支进行拍照以及计时，直至旋转单元3上的每个烟支均燃烧至燃烧线结束图像处理单元7的拍照和计时。

最后，依次驱动所述拔烟移动装置511和拔烟气缸513致使所述拔烟夹爪514靠近迷宫环34上烟支并拔出迷宫环34上的烟支，最后将其掉落至烟灰滑道521进行收集处理，直至所有烟头均拔出旋转单元3，驱动封板转动气缸523收缩将封板522打开，将其收集的烟灰和烟头掉落至烟灰收集盒524内集中收集，完成整轮次的测试。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

以上所述实施例仅表示发明的实施方式，本发明的保护范围不仅局限于上述实施例，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明保护范围。

Claims (9)

1.一种卷烟自由燃烧速度测试装置，其特征在于：包括箱体、上烟单元、旋转单元、点烟单元、拔烟收集单元、烟气排出单元、图像处理单元、抽吸单元和控制单元，所述箱体呈内部中空结构，所述箱体内部设置有固定板，所述固定板将箱体内部一分为二，所述固定板上固定有上烟单元、旋转单元、点烟单元和拔烟收集单元，所述箱体顶部固定所述烟气排出单元，所述烟气排出单元上还固定图像处理单元，所述箱体底部固定有抽吸单元和控制单元，所述上烟单元、旋转单元、点烟单元、拔烟收集单元、烟气排出单元、图像处理单元和抽吸单元均电连接控制单元；

所述拔烟收集单元包括拔烟机构和收集机构；

所述拔烟机构包括拔烟移动装置、拔烟支撑板、拔烟气缸和拔烟夹爪，所述拔烟移动装置固定在旋转单元外围的固定板上，所述拔烟移动装置上固定有能够往复运动的拔烟支撑板，所述拔烟支撑板靠近旋转单元的一端固定有拔烟气缸，所述拔烟气缸的输出端连接有能够夹设旋转单元上烟支的拔烟夹爪，所述拔烟移动装置和拔烟气缸均电连接所述控制单元，依次驱动所述拔烟移动装置和拔烟气缸致使所述拔烟夹爪靠近旋转单元拔出旋转单元上烟支；

所述收集机构包括烟灰滑道、封板、封板转动气缸和烟灰收集盒，所述拔烟夹爪沿拔烟移动装置的移动方向的固定板上开设有烟灰通孔，所述固定板下表面上固定与烟灰通道连通的烟灰滑道，所述烟灰滑道底部铰接所述封板，所述烟灰滑道上还铰接封板转动气缸，所述封板转动气缸的输出端铰接封板远离烟灰滑道的一端，所述烟灰滑道的正下方设置有烟灰收集盒，所述封板转动气缸电连接所述控制单元，驱动所述封板转动气缸的伸缩致使所述封板转动实现烟灰滑道的开合。

2.根据权利要求1所述的一种卷烟自由燃烧速度测试装置，其特征在于：所述上烟单元包括烟夹外壳、烟夹移动装置、烟夹、上烟固定座、落烟槽、推烟装置和抓烟装置，所述烟夹外壳固定在固定板上，所述烟夹外壳内部设置有能够带动所述烟夹移动的烟夹移动装置，所述烟夹外壳的底部设置有烟支的输出口，所述输出口的正下方的上烟固定座上固定所述落烟槽，所述上烟固定座上还设置有推烟装置和抓烟装置，驱动所述推烟装置致使落入落烟槽内的烟支伸出落烟槽，驱动所述抓烟装置将伸出落烟槽的烟支抓取并输送至旋转单元，所述烟夹移动装置、推烟装置和抓烟装置均电连接所述控制单元。

3.根据权利要求1所述的一种卷烟自由燃烧速度测试装置，其特征在于：每个烟夹底部还设置有旋转放送装置，所述旋转放送装置包括烟支旋转块、旋转气缸和旋转夹，所述烟支旋转块固定在烟夹底部，所述旋转气缸固定在所述烟夹外壳上并电连接所述控制单元，所述旋转气缸的输出端连接有能够夹设烟支旋转块的旋转夹。

4.根据权利要求1所述的一种卷烟自由燃烧速度测试装置，其特征在于：所述旋转单元包括旋转气缸、固定盘、旋转盘和迷宫环，所述旋转气缸和固定盘均固定在固定板上，所述旋转盘同轴设置在固定盘上，所述旋转气缸的输出端贯穿固定板和固定盘并连接所述旋转盘，所述旋转盘上的弧形侧面设置多个固定烟支的迷宫环，所述固定盘上设置有与抽吸单元连接的抽吸口，转动所述旋转盘能够致使所述迷宫环与所述抽吸口连通，所述旋转气缸电连接控制单元。

5.根据权利要求4所述的一种卷烟自由燃烧速度测试装置，其特征在于：所述点烟单元包括点烟移动装置、点烟固定板、点烟杆和点烟头，所述点烟移动装置固定在旋转单元外围且靠近抽吸口方向的固定板上，所述点烟移动装置上固定有能够往复运动的点烟固定板，所述点烟固定板上固定所述点烟杆，所述点烟杆靠近抽吸口的一端固定所述点烟头，所述点烟移动装置电连接所述控制单元，驱动所述点烟移动装置致使所述点烟头靠近旋转单元向烟支点火。

6.根据权利要求1所述的一种卷烟自由燃烧速度测试装置，其特征在于：所述烟气排出单元包括风场隔离板、抽风罩板、抽风管、风机和出风管，所述固定板顶部的箱体侧壁上依次固定有风场隔离板和抽风罩板，所述风场隔离板和抽风罩板之间有间隙，所述风场隔离板上开设有多个透气孔，所述抽风罩板的输出端通过抽风管连接所述风机，所述风机的输出端连接出风管，所述出风管伸出箱体，所述风机电连接所述控制单元。

7.根据权利要求1所述的一种卷烟自由燃烧速度测试装置，其特征在于：所述图像处理单元包括相机防护罩、相机座和相机，所述旋转单元正上方的烟气排出单元上固定所述相机防护罩，所述相机防护罩内部通过相机座固定所述相机，所述相机电连接所述控制单元。

8.根据权利要求1所述的一种卷烟自由燃烧速度测试装置，其特征在于：所述抽吸单元包括抽吸电机、玻璃管、活塞和抽吸管，所述抽吸电机固定在固定板底部的箱体上，所述抽吸电机输出端伸入所述玻璃管内，所述玻璃管内设置与抽吸电机输出端连接的活塞，所述玻璃管底部还设置连接所述旋转单元的抽吸管，抽吸电机电连接所述控制单元，驱动所述抽吸电机带动所述活塞在玻璃管内上下移动实现旋转单元的抽吸。

9.根据权利要求1所述的一种卷烟自由燃烧速度测试装置，其特征在于：所述旋转单元和抽吸单元之间的抽吸管上还设置有烟气过滤单元，所述烟气过滤单元包括过滤模块、进气接头和出气接头，所述过滤模块的顶部设置有旋转单元连接的进气接头，所述过滤模块的底部设置有与抽吸单元连接的出气接头。

Images