CN1134657C - 收集卷烟模拟环境下烟气的方法 - Google Patents
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Abstract
收集卷烟模拟环境下烟气的方法。本发明属于气体的取样方法，特别是卷烟烟气的收集方法。本方法的步骤为空气预处理、空气温度控制、空气湿度控制、储气、烟支燃烧和烟气收集，由计算机控制系统编程产生温度、湿度和气压的控制参数值，再使各工作装置启动，准确地产生各地区的模拟气象环境。采用本方法有利于开发卷烟新产品和提高质量，可针对不同地区进行完善和改进。
Description
本发明属于卷烟分析领域。特别是模拟卷烟在各种不同的环境条件下燃烧，并对燃烧后的烟气进行收集的方法。
由于卷烟的消费人群和消费区域非常广泛，同时卷烟必须通过燃吸才能体现其使用价值，而环境条件的不同(包括环境温度、湿度和气压)会对卷烟的燃烧及燃烧产物烟气产生显著的影响，因此分析卷烟在不同的环境条件下燃烧后产生的烟气化学成分的变化对于烟草行业开发新产品和提高产品质量具有非常重要的意义。目前由于未进行模拟环境下烟气的收集和分析，因此消费者普遍感到同一批卷烟在生产地区与在消费地区燃吸时卷烟吸味的明显差异。
本发明的目的是提供了一种可模拟不同地区环境条件的对卷烟在不同环境条件下燃烧产生的烟气进行收集的方法。
实现本发明的技术方案工序如下：
1、空气预处理，对压缩空气进行二级净化和干燥，得到纯净的空气；
2、空气温度控制：通过温度设定控制器控制制冷器或加热器对净化的空气进行温度调节，使空气温度达到预期的设定值；
3、空气温度控制：通过空气加湿机对经过温度处理后得到的纯净空气进行加湿处理，使用空气湿度传感器对处理的空气湿度进行检测，并控制加湿机或排空阀件相应的动作，使空气温度达到预期的设定值；
4、储气：将满足温度，湿度条件的空气导入保温储气罐，使空气的温度、湿度得到进一步的稳定；
5、烟支燃烧：在能对空气压力进行控制的烟支燃烧空中，将储气罐中空气以固定流量导入，并根据压力设定值进行调整，点火，使用吸烟机模拟人的吸烟动作过程；
6、烟气收集，用冷井作为烟气捕集器捕集烟气。
本发明的系统流程图详见说明书附图1。
首先对空气压缩机产生的压缩空气进行二次过滤，得到纯净的空气；然后温度传感器开始进行检测，当测得温度低于设定值下限时，PID控制器启动加热器，使空气加热到合适的值，而测得温度高于设定值上限时，PID控制器启动冷却器，使空气温度降到合适的值；随后，湿度传感器开始进行检测，当测得湿度低于设定值下限时，PID控制器启动加湿器，使空气加湿到合适的值，而测得湿度高于设定值上限时，则启动电磁阀，排出部分过湿空气，湿度合适后，进入储气罐；熊后再对罐中温度和湿度检测，不符合预定值时，开启排空阀排出，符合时则开启进气阀进入烟支燃烧室；在烟支燃烧室中空气压力是通过压力设定器和压力检测器控制排气泵进行调节，首先是进行预定气压的检测，当测得气压高于设定值时，PID控制器启动排气泵气压达到设定值，而当模拟环境气压低于排气泵极限位时，由压力设定器和压力检测器构成的烟支燃烧室的空气压力控制装置启动真空泵产生设定气压，然后点火器动作，吸烟机启动，模拟人在设定环境吸烟；吸烟同时，真空泵启动，将烟气收集在吸附柱上，送去进行色质谱分析。
在本方法中，温度设定控制器、湿度设定控制器和压力设定器各装置的动作采用计算机控制，将所需地区的气象资料参数(温度，湿度，气压)输入控制系统并以此作为控制参数的设定值。在计算机控制系统通过编程产生各控制参数值。对于需模拟的温度tn，湿度hn和气压pn在编程时以tn-1＝tmin，tn+1＝tmax；hn-3＝hmin，hn+3＝hmax，pn-10mmHg＝pmin，pn+10mmHg＝pmax，产生控制设定值对系统的参数进行控制。
下面是本发明的几个实施例，以对其作进一步描述。
实施例1模拟北京地区夏季的气象条件。
根据气象台的统计资料，北京地区夏季平均相对湿度为77％，平均温度为30℃，海拔高度为31.3米，夏季大气压为751mmHg，将以上参数输入系统，产生控制设定值分别为：tmin＝29℃，tmax＝31℃，hmin＝74％，hmax＝80％，pmin＝741mmHg，pmax＝761mmHg。在此条件下点燃烟支，使用吸烟机和冷井捕获烟气，利用色质谱分析仪分析烟气中的化学成分。
实施侧2模拟西藏拉萨地区夏季的气象条件。
根据气象台的统汁资料，西藏拉萨地区夏季平均相对湿度为68％，平均温度为22℃，海拔高度为3658米，夏季大气压为489mmHg，将以上参数输入系统，产生控制设定值分别为；tmin＝21℃，tmax＝23℃，hmin＝＝65％，hmax＝71％，pmin＝479mmHgpmax＝499mmHg。在此条件下点燃烟支，使用吸烟机和冷井捕获烟气，利用色质谱分析仪分析烟气中的化学成分。
实施例3模拟成都地区冬季的气象条件。
根据气象台的统计资料，成都地区冬季平均相对湿度为86％，平均温度为6℃，海拔高度为505.9米，冬季大气压为711mmHg，将以上参数输入系统，产生控制设定值分别为：tmin＝5℃，tmax＝7℃，hmin＝83％，hmax＝89％，pmin＝701mmHg，Pmax＝721mmHg。在此条件下点燃烟支，使用吸烟机和冷井捕获烟气，利用色质谱分析仪分析烟气中的化学成分。
从本发明的上述技术方案看，采用本方法可较逼真地模拟不同地区的气象环境，收集到卷烟燃烧的烟气，进行化学分析，有针对性地对不同地区使用的卷烟进行完善和改进，有利于开发卷烟新产品和提高质量。
Claims (3)
1、一种收集卷烟模拟环境下烟气的方法，其特征是工艺步骤如下：
(1)空气预处理：对压缩空气进行二级净化和干燥，得到纯净的空气；
(2)空气温度控制：通过温度设定控制器控制制冷器或加热器对净化的空气进行温度调节，使空气温度达到预期的没定值；
(3)空气湿度控制：通过空气加湿机对经过温度处理后得到的纯净空气进行加湿处理，使用空气湿度传感器对处理的空气湿度进行检测，并控制加湿机或排空阀作相应的动作，使空气湿度达到预期的设定值；
(4)储气：将满足温度，湿度条件的空气导入保温储气罐，使空气的温度、湿度得到进一步的稳定；
(5)烟支燃烧：在能对空气压力进行控制的烟支燃烧室中，将储气罐中空气以固定流量导入，并根据压力设定值进行调整，点火，使用吸烟机模拟人的吸烟动作过程；
(6)烟气收集：用冷井作为烟气捕集器捕集烟气。
2、按权利要求1所述的收集卷烟模拟环境下烟气的方法，其特征是烟支燃烧室的空气压力是通过压力设定器和压力检测器控制排气泵进行调节，温度设定控制器、湿度设定控制器和压力设定器由计算机控制，将所需地区的气象资料参数，即温度，湿度和气压，输入计算机控制系统，再通过编程产生各控制参数值。
3、按权利要求2所述的收集卷烟模拟环境下烟气的方法，其特征是由压力设定器和压力检测器构成的烟支燃烧室的空气压力控制装置中还设置有真空泵，当模拟环境气压低于排气泵极限值时，启动真空泵产生设定气压。
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