CN116148177A - 一种烟雾量浓度检测设备及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种烟雾量浓度检测设备及检测方法,涉及烟草检测设备技术领域。该检测设备包括抽吸装置和光电检测装置。抽吸装置包括烟支放置装置、气体驱动装置和透明容器,所述透明容器的两端分别与所述烟支放置装置和所述气体驱动装置连通,所述气体驱动装置将烟气泵入所述透明容器;光电检测装置,包括光源发射器和光电接收器,光源发射器与光电接收器相对设置在透明容器的两侧,以使光源发射器发射的光能够透过透明容器被光电接收器接收,检测在透明容器内的烟气浓度。本申请中,通过抽吸装置模拟真人吸烟过程,检测结果更具有实际意义,解决了加热不燃烧烟气量比较淡,不容易检测的问题。
Description
技术领域
本申请涉及烟草检测设备技术领域,尤其涉及一种烟雾量浓度检测设备及检测方法。
背景技术
新型烟草制品主要包括无烟气烟草制品、加热不燃烧烟草和电子烟,其中加热不燃烧烟草受到各大烟草公司的高度重视。加热不燃烧烟草的烟气主要成分是甘油、丙二醇、烟碱和水,其中水气溶胶含量占70~80%,烟雾呈白色。
烟雾量质量浓度是评判加热不燃烧感官质量评价的重要指标之一。传统卷烟烟雾量的检测方法主要有显微观察方法、惯性冲击法、静电迁移方法等。目前加热不燃烧烟雾量大小评判通常采用感官评析,由于加热不燃烧烟草烟雾量比较淡,导致其不容易检测,检测结果准确度低。
发明内容
有鉴于此,本申请的目的是为了克服现有技术中的不足,本申请提供了一种烟雾量浓度检测设备及检测方法,以解决现有技术中由于加热不燃烧烟草的烟雾量比较淡,导致其不容易检测的技术问题。
第一方面,本申请提供了:
一种烟雾量浓度检测设备,包括:
抽吸装置,包括烟支放置装置、气体驱动装置和透明容器,所述透明容器的两端分别与所述烟支放置装置和所述气体驱动装置连通,所述气体驱动装置将烟气泵入所述透明容器;
光电检测装置,包括光源发射器和光电接收器,所述光源发射器与所述光电接收器相对设置在所述透明容器的两侧,以使所述光源发射器发射的光能够透过所述透明容器被所述光电接收器接收;
在本申请的一些实施例中,所述烟支放置装置设置于所述透明容器的下方,所述气体驱动装置设置于所述透明容器的上方。
在本申请的一些实施例中,所述抽吸装置包括活塞,所述活塞设置于所述透明容器的上端面,且能够活动地连接于所述透明容器内。
在本申请的一些实施例中,所述活塞的外壁与所述透明容器的侧壁密封接触。
在本申请的一些实施例中,所述烟雾量浓度检测设备还包括第一气流通道,所述第一气流通道的一端与所述气体驱动装置的输气端连接,另一端的开口设置于所述活塞的中部。
在本申请的一些实施例中,所述第一气流通道为空心金属管;
所述抽吸装置还包括正负压转换器和稳流控制器,所述正负压转换器与所述气体驱动装置的输气端和所述稳流控制器的一端连接,所述稳流控制器的另一端与所述空心金属管连通。
在本申请的一些实施例中,所述抽吸装置还包括计时控制器,所述计时控制器与所述稳流控制器电连接,所述计时控制器用于控制所述稳流控制器按照第一预设时间打开或第二预设时间关闭所述气体驱动装置和所述第一气流通道。
在本申请的一些实施例中,所述第一预设时间的范围为1s至3s,所述第二预设时间的范围为25s至35s。
在本申请的一些实施例中,所述稳流控制器控制的流速为17.5ml/s或27.5ml/s。
在本申请的一些实施例中,所述烟雾量浓度检测设备还包括第二气流通道,所述第二气流通道分别与所述烟支放置装置和所述透明容器连通,且所述透明容器为柱形容器。
在本申请的一些实施例中,所述透明容器的下端设有开口,所述开口与所述第二气流通道的出口连通。
在本申请的一些实施例中,所述开口为所述透明容器的整个下端面。
在本申请的一些实施例中,所述烟支放置装置包括烟支夹具和挡板台,所述烟支夹具设置于所述挡板台的底部,所述挡板台上设置有凹槽,所述透明容器的下端能够插入所述凹槽,以使所述透明容器的外壁面密封抵接于所述凹槽的槽壁,且所述烟支夹具的出口与所述第二气流通道的入口连通,所述第二气流通道的出口位于所述凹槽内。
在本申请的一些实施例中,所述透明容器上设置有出气孔,所述出气孔靠近所述透明容器的下端设置,所述透明容器的下端插入所述凹槽时,所述凹槽的槽壁能够密封所述出气孔。
在本申请的一些实施例中,所述第一气流通道内设置有螺旋导流结构或导流片。
在本申请的一些实施例中,所述烟雾量浓度检测设备还包括:
控制装置,所述控制装置分别所述驱动装置和所述光电检测装置电连接;
数据处理装置,所述数据处理装置与所述控制装置电连接。
在本申请的一些实施例中,所述气体驱动装置为气泵或空压机。
在本申请的一些实施例中,所述光源发射器的发射光的波长为不小于560nm,且所述发射光的方向与所述透明容器垂直。
第二方面,本申请还提供了一种烟雾量浓度检测方法,包括:
将透明容器的底部开口放置在烟支放置装置的凹槽内,使透明容器与凹槽的侧壁无缝接触;
调整抽吸装置的活塞在透明容器的位置,使透明容器的烟气容量达到预设容量值;
将烟支放置在烟支放置装置上,并使烟支的发烟端插入烟支放置装置的第二气流通道内;
检测在透明容器内的烟气浓度,并通过数据处理装置记录浓度数据。
在本申请的一些实施例中,在烟气浓度检测过程中,抽吸装置的流速为27.5ml/s,且抽吸装置的开启时间周期为2s,关闭时间周期为30s;
其中,当抽吸装置处于关闭状态的15s至25s时,控制透明容器向上移动,使透明容器中的烟气从透明容器的底部开口排除干净;
将透明容器向下移动恢复开始时的凹槽位置,进行下一口烟气测量,直至卷烟被抽吸完毕,数据处理装置自动记录整个测量过程中的浓度数据。
本申请的有益效果是:本申请提出一种烟雾量浓度检测设备,将透明容器的底部开口放置在烟支放置装置上,气体驱动装置将烟气抽入到透明容器中,使透明容器的烟气容量达到预设容量值,也就是使其进行定量检测,可以是人抽一口的烟气量,抽吸装置可以模拟人抽吸一口的烟气量,使烟气进入到透明容器内,开启光电检测装置,检测在透明容器内的烟气浓度,主要是通过光学测定方法测量透明容器内的烟气浓度。在此过程中,通过模拟真人吸烟过程,其检测结果更具有实际意义。同时,该检测设备不仅适用传统卷烟,更适用于新型烟草,尤其是加热不燃烧烟草,解决了加热不燃烧烟草烟气量比较淡,不容易检测的问题。另外,依靠活塞与透明容器的配合,实现在线定量测量方法,相比人工评析更加科学合理。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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相关的附图。
图1示出了本申请一些实施例中烟雾量浓度检测设备的结构示意图;
图2示出了本申请一些实施例中烟雾量浓度检测设备的透明容器插入凹槽的状态示意图;
图3示出了本申请一些实施例中烟雾量浓度检测设备的透明容器远离凹槽的状态示意图;
图4示出了本申请一些实施例中烟雾量浓度检测设备的卷烟放置装置的结构示意图;
图5示出了本申请一些实施例中第一气流通道的局部结构示意图;
图6示出了本申请一些实施例中烟雾量浓度检测设备的原理示意图;
图7示出了本申请一些实施例中卷烟烟雾量浓度检测方法流程图。
主要元件符号说明:
100-烟支放置装置;101-挡板台;1011-第二气流通道;1012-凹槽;1013-螺旋导流结构;102-烟支夹具;200-透明容器;300-抽吸装置;301-活塞;302-气体驱动装置;303-正负压转换器;304-稳流控制器;305-计时控制器;306-空心金属管;400-容器驱动装置;500-光电检测装置;501-光源发射器;502-光电接收器;600-控制装置;700-数据处理装置。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
此外,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。
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;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。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在对卷烟的烟气量浓度检测过程中,加热不燃烧烟草的烟雾量浓度主要通过人工抽吸评测,在线测量方法甚少。而烟雾浓度检测技术主要集中在电子烟开发。目前,普遍采用光学方法测量烟雾量浓度质量,主要用到光散射、光透射及红外光谱技术理论。市面上已有电子烟烟雾浓度检测设备,基于透光率与烟雾浓度质量的关系,通过气缸活塞抽吸模拟吸烟行为,建立测试电子烟烟雾浓度表征方法。但是加热不燃烧相对与电子烟烟雾浓度值偏低,电子烟浓度检测设备不适用于加热不燃烧。另外,对于加热不燃烧卷烟烟雾量大小评判通常采用感官评析,由于加热不燃烧卷烟烟雾量比较淡,导致其不容易检测,检测结果准确度低。
实施例一
如图1、图2和图3所示,为了解决上述问题,本申请的实施例提供了一种烟雾量浓度检测设备,主要可以应用传统烟草和新型烟草的烟雾量浓度检测,尤其是加热不燃烧烟草的烟雾量浓度检测。该烟雾量浓度检测设备包括卷抽吸装置300和光电检测装置500。
抽吸装置300包括烟支放置装置100、气体驱动装置302和透明容器200,所述透明容器200的两端分别与所述烟支放置装置100和所述气体驱动装置302连通,所述气体驱动装置302将烟气泵入所述透明容器200。
结合图6所示,光电检测装置500包括光源发射器501和光电接收器502,所述光源发射器501与所述光电接收器502相对设置在所述透明容器200的两侧,以使所述光源发射器501发射的光能够透过所述透明容器200被所述光电接收器502接收。可以理解的是,根据检测需要,光源发射器501和光电接收器502在透明容器200两相对侧的位置可以进行调整。另外,可选的,所述烟雾量浓度检测设备还包括控制装置数据处理装置,所述控制装置600和所述光电检测装置500电连接,所述数据处理装置700与所述控制装置600电连接,电连接可以选择线缆连接或以太网连接或无线连接等。其中,控制装置600将光电接收器502的光信号转进行转换处理,然后将烟气量的浓度数据发送给数据处理装置700进行显示记录。需要说明的是,数据处理装置700可以为PC端上数据分析软件,如电脑上的数据分析软件。该数据分析软件可以通过编程进行设置。所述数据处理装置700实现对控制装置600传输的数据进行处理、显示和对控制装置600的行为进行参数设置。数据进行处理、显示和对控制装置600的行为进行参数设置通过电脑数据分析软件将数据转化为函数关系图并实时记录数据。
另外,需要说明的是,光电检测装置500的检测原理基于朗伯-比尔定律:当光在介质中传播时,其能量在传播方向上不断地衰减,传播方向上损耗的能量与光穿过的距离成正比。通过光透射测量样品烟气的透光率,用透光率的大小来反映烟雾量浓度(烟气浓度)的大小。其中,光源发射器501发射的激光在气溶胶介质中传播时,光束与气溶胶颗粒表面发生散射、折射及颗粒对光束的吸收作用,光强在传播方向上不断衰减。气溶胶浓度大,透射光强小;气溶胶浓度小,透射光强大。透光率指的是透过光强与入射光强比值的百分数。根据朗伯-比尔定律,烟气浓度与光强关系为:I=I0*exp(-KCL)。式中I0为入射光强,I为透射光强,K为消光系数,L为吸收层厚度,C为烟气浓度。
如图1所示,在一些实施例中,可选的,所述烟支放置装置100设置于所述透明容器200的下方,所述气体驱动装置设置于所述透明容器200的上方。这样,使在烟支放置装置100处的烟支产生的烟气由下至上流入到透明容器200中,使烟气受到的重力与烟气的扩散力平衡,烟气流动更加稳定均匀,提高测试准确度。
如图2和图3所示,在一些实施例中,可选的,所述抽吸装置300包括活塞301,所述活塞301设置于所述透明容器200的上端面,且能够活动地连接于所述透明容器200内。进一步的,所述活塞301的外壁与所述透明容器200的侧壁密封接触。本实施例中,活塞301的底部与透明容器200形成用于容纳烟气的空间。该活塞301可以相对透明容器200移动调整透明容器200的烟雾量,使其实现定量测量。
可选的,所述烟雾量浓度检测设备还包括第一气流通道,所述第一气流通道的一端与所述气体驱动装置的输气端连接,另一端的开口设置于所述活塞301的中部。其中,所述气体驱动装置可选为气泵或空压机,气泵可以是流量控制泵。所述第一气流通道由空心金属管306的中空部分形成。在进行抽吸透明容器200内的气体时,气体驱动装置进行对透明容器200内进行吸气,透明容器200内的气体经过活塞301中部的开口和第一气流通道流出,进而使烟支产生的烟气进入到透明容器200内。
如图1所示,在上述实施例中,进一步的,所述抽吸装置300还包括正负压转换器303和稳流控制器304,所述正负压转换器303与所述气体驱动装置302的输气端和所述稳流控制器304的一端连接,所述稳流控制器的304另一端与所述空心金属管306连通。其作用是将气体驱动装置302提供的正压转化为负压,结果是正负压转换器303与稳流控制器304相连处为负压。气体驱动装置302开启后,其气体驱动装置302的输气端通过稳流控制器304和空心金属管306将透明容器200内的空气抽出,实现模拟人抽烟状态。其中,稳流控制器304可以为流量控制泵。可选的,所述稳流控制器304控制的流速为17.5ml/s或27.5ml/s。
如图1所示,在本申请的上述抽吸装置300的实施例中,所述抽吸装置300还包括计时控制器305,所述计时控制器305与所述稳流控制器304电连接,所述计时控制器305用于控制所述稳流控制器304按照第一预设时间打开或第二预设时间关闭所述气体驱动装置302、所述正负压转换器303和所述空心金属管306形成的第一气流通道。
可选的,所述第一预设时间的范围为1s至3s,所述第二预设时间的范围为25s至35s。优选的,所述第一预设时间为2s,所述第二预设时间为30s。
在本实施例中,通过计时控制器305设置,可以定时控制第一气流通道的开启或关闭,开启时,气流通过第一气流通道进行流动实现抽吸状态。
如图4所示,在上述任一实施例中,可选的,所述烟雾量浓度检测设备还包括第二气流通道1011,所述第二气流通道1011分别与所述烟支放置装置100和所述透明容器200连通,且所述透明容器200为柱形容器。具体的,所述透明容器200的下端面设有开口,所述开口与所述第二气流通道1011的出口连通。
可选的,所述开口为所述透明容器的整个下端面。当然,开口还可以是透明容器的整个下端面的其中一部分。
在本申请的上述实施例中,可选的,所述烟支放置装置100包括烟支夹具102挡板台101,所述烟支夹具102设置于所述挡板台101的底部,且所述烟支夹具102的出口与所述第二气流通道1011的入口连通,所述第二气流通道1011的出口位于所述凹槽1012内。具体的,所述挡板台101的顶部形成所述凹槽1012,且所述挡板台101形成有所述第二气流通道1011,所述烟支夹具102设置于所述挡板台101的底部,且所述烟支夹具102的出口与所述第二气流通道1011的入口连通,所述第二气流通道1011的出口位于所述凹槽1012内。通过烟支夹具102夹持烟支,烟支的发烟端位于第二气流通道1011的入口处,便于抽吸时进入烟气进入到第二气流通道1011。
具体的,所述凹槽1012与所述第二气流通道1011连通。所述凹槽1012与所述第二气流通道1011连通,烟支可以在烟支放置装置100被夹持,使烟支的发烟端连接在第二气流通道1011的入口处,烟支产生的烟气可以顺着第二气流通道1011穿过凹槽1012,进入到透明容器200内。其中,透明容器200插入凹槽1012时,透明容器200与凹槽1012属于密封连接。
另外,可选的,可以在凹槽1012的侧壁上设置橡胶材料层,还可以在所述透明容器200上设置有出气孔,所述出气孔靠近所述透明容器200的下端设置,所述透明容器200的下端插入所述凹槽1012时,所述凹槽1012的槽壁能够密封所述出气孔。本实施例中,出气孔可以设置多个,主要沿透明容器200的周向设置,这样在进行排出透明容器200内的烟雾时,出气孔和开口都可以进行排出烟雾,也可以单独使用出气孔进行排出烟雾。同时,在透明容器200插入凹槽1012时,出气孔可以被凹槽1012的侧壁密封,另外,橡胶材料层的设置还增加了透明容器200与凹槽1012的侧壁之间的密封性,保证烟气流入到透明容器200内。
可选的,所述烟雾量浓度检测设备还包括容器驱动装置400。所述容器驱动装置400与所述透明容器200连接,用于驱动所述透明容器200远离或插入所述凹槽1012,当所述透明容器200插入所述凹槽1012内时,所述凹槽1012、所述透明容器200和所述活塞301形成烟气容纳空间,此时,抽吸装置300开始抽吸后,卷烟产生的烟气可以顺着第二气流通道1011流入凹槽1012,进入到透明容器200内。当容器驱动装置400驱动所述透明容器200远离所述凹槽1012时,此时,活塞301固定不动,透明容器200相对活塞301向上移动,这样使透明容器200内的烟气可以从底部开口排出。
另外,需要说明的是,在检测过程中,可以通过容器驱动装置400驱动透明容器200向上移动,使透明容器200中的烟气从透明容器200的底部开口排除干净。将透明容器200向下移动恢复开始时的凹槽1012位置,进行下一口烟气测量,直至卷烟被抽吸完毕,实时记录检测浓度,检测可重复性高。
在上述实施例中,可选的,容器驱动装置400可以自动伸缩杆,如电动推杆,电动推杆的顶端也就是输出端通过连接件与透明容器200连接,进而推动透明容器200上下移动。其中,电动推杆与连接件的位置分别与光源发射器501和光电接收器502不在同一侧,以免遮挡光的传输。
如图1所示,在本申请的一些实施例中,可选的,所述透明容器200沿竖直方向设置,且所述第二气流通道1011的入口位于所述烟支放置装置100的底部。这样,可以使从第二气流通道1011进入的烟气在进入透明容器200时,由下向上流动进入,使烟气受到的重力与烟气的扩散力平衡,烟气流动更加稳定均匀,提高测试准确度。
可选的,透明容器200可以是玻璃管,其采用透光性极好的石英玻璃制成,形状是管状体。玻璃管的内径设计在30~40mm之间,壁厚在0.5~2.5mm,玻璃管的体积在80~120ml之间。测量时,通过移动活塞301,使玻璃管的容纳体积为55ml,当然,也可以调整成35ml、45ml和60ml等,实现玻璃管内定量测量,也就是实现透明容器200的定量测量。
在本申请的一些实施例中,可选的,所述光源发射器501的发射光的波长为不小于560nm,且所述发射光的方向与所述透明容器200垂直。
在本实施例中,发射光的波长不小于560nm,采用波长在560nm以上(包含560nm),波长越长,烟气对光的吸收越好。可选的,发射光设计为1~4mm宽扁平口,光束垂直透明容器200的表面射入透明容器200内,形成的光束为矩形平面。矩形平面的光束作为检测面使通过该平面的烟气都被检测记录,进而能动态的模拟人每口烟气的烟雾浓度变化。这样,可以解决烟气定量带来的误差和烟气是否均匀对结果的影响。
如图5所示,在本申请的一些实施例中,可选的,所述第二气流通道1011内设置有螺旋导流结构1013或导流片。在本实施例中,将螺旋导流结构1013设置在第二气流通道1011内,可以使烟气进入到透明容器200前进行混合均匀,进而使进入到透明容器200内的烟气更加均匀,提高测量准确性。另外,也可以在第二气流通道1011内设置导流片,通过导流片使烟气在第二气流通道1011内混合,如多个导流片交错设置在第二气流通道1011内。
可选的,在第二气流通道1011的出口端设置可转动的固定片,使烟气只能从第二气流通道1011进入到凹槽1012,不能倒流。固定片的作用相当于单向阀的作用,便于控制烟气的流动方向。
实施例二
如图7所示,本申请的另一个实施例还提供了一种烟雾量浓度检测方法,包括步骤:
S1,将透明容器200的底部开口放置在烟支放置装置100的凹槽1012内,使透明容器200与凹槽1012的侧壁无缝接触。
具体地,可以通过容器驱动装置400驱动透明容器200向下移动到凹槽1012内,在设计时,保证透明容器200移动到凹槽1012内时透明容器200与凹槽1012之间的密封性。
S2,调整抽吸装置300的活塞301在透明容器200的位置,使透明容器200的烟气容量达到预设容量值。
具体地,如将活塞301的位置移动到透明容器200容纳体积为55ml处,也就是可以设置预设容量值为55ml。
S3,将烟支放置在烟支放置装置100上,并使烟支的发烟端插入烟支放置装置100的第二气流通道1011内。将烟支被夹持在烟支夹具102上,使烟支的发烟端位于第二气流通道1011的入口处。
S4,开启光电检测装置500、控制装置600和数据处理装置700,检测在透明容器200内的烟气浓度,并通过数据处理装置700记录浓度数据。在步骤S3中将烟支夹持后,通过抽吸装置300抽吸模拟人吸一口烟的量,此时,开启光电检测装置500、控制装置600和数据处理装置700进行烟气浓度检测。
在本申请的一些实施例中,可选的,在烟气浓度检测过程中,抽吸装置300的流速为27.5ml/s,且抽吸装置300的开启时间周期为2s,关闭时间周期为30s。在抽吸装置300抽吸时,通过稳流控制器304控制抽吸装置300的流速保持27.5ml/s。同时,通过计时控制器305控制抽吸装置300的开启时间周期为2s,关闭时间周期为30s。
其中,当抽吸装置300处于关闭状态的15s~25s时,控制透明容器200向上移动,使透明容器200中的烟气从透明容器200的底部开口排除干净。在此过程中,透明容器200与活塞301相对滑动使污渍被带出,以使透明容器200的内壁粘附的冷凝水等污渍清除干净。
将透明容器200向下移动恢复开始时的凹槽1012位置,进行下一口烟气测量,直至卷烟被抽吸完毕,数据处理装置700自动记录整个测量过程中的浓度数据。经过每口烟气的反复测量,得到多组烟气浓度数据。
综上所述,本申请的实施例提供的烟雾量浓度检测设备及检测方法,将透明容器200的底部开口放置在烟支放置装置100的凹槽1012内,使透明容器200与凹槽1012的侧壁无缝接触,调整抽吸装置300的活塞301在透明容器200的位置,使透明容器200的烟气容量达到预设容量值,也就是使其进行定量检测,可以是人抽一口的烟气量。然后将烟支放置在烟支放置装置100上,并使卷烟的发烟端插入烟支放置装置100的第二气流通道1011内。抽吸装置300可以模拟人抽吸一口的烟气量,使烟气进入到透明容器200内,开启光电检测装置500、控制装置600和数据处理装置700,检测在透明容器200内的烟气浓度。主要是通过光学测定方法测量透明容器200内的烟气浓度,然后通过数据处理装置700记录浓度数据。在此过程中,通过模拟真人吸烟过程,其检测结果更具有实际意义。同时,该检测设备不仅适用传统卷烟,更适用于新型烟草,尤其是加热不燃烧烟草,解决了加热不燃烧烟气量比较淡,不容易检测的问题。另外,依靠活塞301与透明容器200的配合,实现在线定量测量方法,相比人工评析更加科学合理。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本申请的限制,本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (19)
1.一种烟雾量浓度检测设备,其特征在于,包括:
抽吸装置,包括烟支放置装置、气体驱动装置和透明容器,所述透明容器的两端分别与所述烟支放置装置和所述气体驱动装置连通,所述气体驱动装置将烟气泵入所述透明容器;
光电检测装置,包括光源发射器和光电接收器,所述光源发射器与所述光电接收器相对设置在所述透明容器的两侧,以使所述光源发射器发射的光能够透过所述透明容器被所述光电接收器接收。
2.根据权利要求1所述的烟雾量浓度检测设备,其特征在于,所述烟支放置装置设置于所述透明容器的下方,所述气体驱动装置设置于所述透明容器的上方。
3.根据权利要求1所述的烟雾量浓度检测设备,其特征在于,所述抽吸装置包括活塞,所述活塞设置于所述透明容器的上端面,且能够活动地连接于所述透明容器内。
4.根据权利要求3所述的烟雾量浓度检测设备,其特征在于,所述活塞的外壁与所述透明容器的侧壁密封接触。
5.根据权利要求3所述的烟雾量浓度检测设备,其特征在于,所述烟雾量浓度检测设备还包括第一气流通道,所述第一气流通道的一端与所述气体驱动装置的输气端连接,另一端的开口设置于所述活塞的中部。
6.根据权利要求5所述的烟雾量浓度检测设备,其特征在于,所述第一气流通道为空心金属管;
所述抽吸装置还包括正负压转换器和稳流控制器,所述正负压转换器与所述气体驱动装置的输气端和所述稳流控制器的一端连接,所述稳流控制器的另一端与所述空心金属管连通。
7.根据权利要求6所述的烟雾量浓度检测设备,其特征在于,所述抽吸装置还包括计时控制器,所述计时控制器与所述稳流控制器电连接,所述计时控制器用于控制所述稳流控制器按照第一预设时间打开或第二预设时间关闭所述气体驱动装置和所述第一气流通道。
8.根据权利要求7所述的烟雾量浓度检测设备,其特征在于,所述第一预设时间的范围为1s至3s,所述第二预设时间的范围为25s至35s。
9.根据权利要求7所述的烟雾量浓度检测设备,其特征在于,所述稳流控制器控制的流速为17.5ml/s或27.5ml/s。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的烟雾量浓度检测设备,其特征在于,所述烟雾量浓度检测设备还包括第二气流通道,所述第二气流通道分别与所述烟支放置装置和所述透明容器连通,且所述透明容器为柱形容器。
11.根据权利要求10所述的烟雾量浓度检测设备,其特征在于,所述透明容器的下端设有开口,所述开口与所述第二气流通道的出口连通。
12.根据权利要求11所述的烟雾量浓度检测设备,其特征在于,所述烟支放置装置包括烟支夹具和挡板台,所述烟支夹具设置于所述挡板台的底部,所述挡板台上设置有凹槽,所述透明容器的下端能够插入所述凹槽,以使所述透明容器的外壁面密封抵接于所述凹槽的槽壁,且所述烟支夹具的出口与所述第二气流通道的入口连通,所述第二气流通道的出口位于所述凹槽内。
13.根据权利要求12所述的烟雾量浓度检测设备,其特征在于,所述透明容器上设置有出气孔,所述出气孔靠近所述透明容器的下端设置,所述透明容器的下端插入所述凹槽时,所述凹槽的槽壁能够密封所述出气孔。
14.根据权利要求11所述的烟雾量浓度检测设备,其特征在于,所述第二气流通道内设置有螺旋导流结构或导流片。
15.根据权利要求1所述的烟雾量浓度检测设备,其特征在于,所述烟雾量浓度检测设备还包括:
控制装置,所述控制装置分别所述驱动装置和所述光电检测装置电连接;
数据处理装置,所述数据处理装置与所述控制装置电连接。
16.根据权利要求1所述的烟雾量浓度检测设备,其特征在于,所述光源发射器的发射光的波长为不小于560nm,且所述发射光的方向与所述透明容器垂直。
17.根据权利要求1所述的烟雾量浓度检测设备,其特征在于,所述气体驱动装置为气泵或空压机。
18.一种烟雾量浓度检测方法,其特征在于,包括:
将透明容器的底部开口放置在烟支放置装置的凹槽内,使透明容器与凹槽的侧壁无缝接触;
调整抽吸装置的活塞在透明容器的位置,使透明容器的烟气容量达到预设容量值;
将烟支放置在烟支放置装置上,并使烟支的发烟端插入烟支放置装置的第二气流通道内;
检测在透明容器内的烟气浓度,并通过数据处理装置记录浓度数据。
19.根据权利要求18所述的烟雾量浓度检测方法,其特征在于,在烟气浓度检测过程中,抽吸装置的流速为27.5ml/s,且抽吸装置的开启时间周期为2s,关闭时间周期为30s;
其中,当抽吸装置处于关闭状态的15s至25s时,控制透明容器向上移动,使透明容器中的烟气从透明容器的底部开口排除干净;
将透明容器向下移动恢复至开始时的凹槽位置,进行下一口烟气测量,直至烟支被抽吸完毕,数据处理装置自动记录整个测量过程中的浓度数据。
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CN202111383722.6A CN116148177A (zh) | 2021-11-22 | 2021-11-22 | 一种烟雾量浓度检测设备及检测方法 |
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2021
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