CN202404079U

CN202404079U - 一种测定卷烟燃吸温度的连续抽吸装置

Info

Publication number: CN202404079U
Application number: CN2011205247197U
Authority: CN
Inventors: 陈建华; 耿永勤; 李雪梅; 魏玉玲; 徐济仓; 杨叶昆; 缪恩铭
Original assignee: Yunnan Academy of Tobacco Science
Current assignee: Yunnan Academy of Tobacco Science
Priority date: 2011-12-15
Filing date: 2011-12-15
Publication date: 2012-08-29
Anticipated expiration: 2021-12-15

Abstract

本实用新型涉及一种用于测定卷烟燃吸温度的连续抽吸装置，属于卷烟测温技术领域。该装置由抽吸部分、及通过四根热电偶丝(6)与抽吸部分连接的测温部分组成；其中：a.抽吸部分包括空气泵(1)，与空气泵(1)连接的稳流器(2)，与稳流器(2)连接的气体流量计(3)，与气体流量计(3)连接且其上用于置放卷烟样品(5)的烟支夹持器(4)；b.测温部分包括间距为1cm的四根热电偶丝(6)，与四根热电偶丝(6)连接的热电偶测温仪(7)，与热电偶测温仪(7)连接的计算机8组成。本实用新型具有构造简单，操作及维护方便，便于携带，成本低，能确保每根热电偶丝都能处于燃烧锥最高温度点上的优点。

Description

一种测定卷烟燃吸温度的连续抽吸装置

技术领域：

本实用新型涉及一种测定卷烟燃吸温度的连续抽吸装置，属于卷烟测温技术领域。

背景技术：

卷烟在燃吸过程中的温度分布，是反映烟草发生何种种类和程度化学反应和物理过程的重要指标。要充分模拟卷烟真实燃烧状况，首先需要建立绘制烟支燃吸温度分布的测试装置，国外此类工作开展较早。通过文献调研发现，测定卷烟燃吸温度的方法可分为两种：第一，接触式测温，即通过温度传感器与数据采集系统联合测试。第二，非接触式测温，通过红外热成像仪对烟支燃烧锥温度场进行测试。两种方法所测试的内容是相互补充的，第一种方法是测试烟支燃吸过程中体相温度场，而第二种方法是测试烟支燃烧锥表面温度场。由于在第一种方法的实施过程中仅用数支（≤6）较细的温度传感器（即微细热电偶或是微细的光导纤维，插入过多热电偶丝会破坏烟支的物理结构），如用国标抽吸模式（抽吸容量: 35 cm³、每口抽吸时间为2s、每分钟抽吸一口）热电偶所插位置并不都是燃烧锥最高温度点。而且，市售的吸烟机多为间歇式，且价格昂贵，操作相对繁琐。

关于卷烟燃吸温度测定的抽吸装置已有报道。但经文献检索，未发现与本实用新型内容相同文献的公开报道。

参考文献：

[1] Baker R R. Temperature distribution inside a burning cigarette[J]. Nature, 1974, 247: 405-496.

[2] Baker R R. Temperature variation within a cigarette combustion coal during the smoking cycle[J]. High Temperature Science, 1975, 7: 236-247.

[3] Baker R R. Combustion and thermal decomposition regions inside a burning cigarette[J]. Combustion and Flame, 1977, 30: 21-32.

[4] Baker R R. Variation of the gas formation regions within a cigarette combustion coal during the smoking cycle[J]. Beitr?ge zur Tabakforschung International, 1981, 11(1): 1-17.

[5] Baker R R. Product formation mechanisms inside a burning cigarette[J]. Progress in Energy and Combustion Science, 1981, 7: 135-153.

实用新型内容：

本实用新型的目的在于克服现有仪器对最高温度点难以采集的缺点，而提供一种测定卷烟燃吸温度的连续抽吸装置。

本实用新型以国标抽吸模式的抽吸容量换算成连续抽吸模式的流量为1050 cm³/min，其装置由抽吸部分、及通过四根热电偶丝（6）与抽吸部分连接的测温部分组成；其中：

a. 抽吸部分包括空气泵，与空气泵连接的稳流器，与稳流器连接的气体流量计，与气体流量计连接且其上用于置放卷烟样品的烟支夹持器；

b. 测温部分包括间距为1 cm的四根热电偶丝，与四根热电偶丝连接的热电偶测温仪，与热电偶测温仪连接的计算机组成。

本实用新型采用市场购买的产品和材料按照常规方法按照图1所示连接而成。

本实用新型具有构造简单，操作及维护方便，便于携带，成本低，能确保每根热电偶丝都能处于燃烧锥最高温度点上的优点。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为流速为120 mL/min，探针插入深度分别为0 mm、2 mm、3 mm和4 mm测得的平均温度与文献等温线图比对图。

具体实施方式：

以下结合附图对本实用新型进行详细的说明。

本实用新型以国标抽吸模式的抽吸容量换算成连续抽吸模式的流量为1050 cm³/min，其装置由抽吸部分、及通过四根热电偶丝6与抽吸部分连接的测温部分组成；其中：

a. 抽吸部分包括空气泵1，与空气泵1连接的稳流器2，与稳流器2连接的气体流量计3，与气体流量计3连接且其上用于置放卷烟样品5的烟支夹持器4；

b. 测温部分包括间距为1 cm的四根热电偶丝6，与四根热电偶丝6连接的热电偶测温仪7，与热电偶测温仪7连接的计算机8组成。

本实用新型的操作步骤为：

将测定卷烟燃吸温度的连续抽吸装置安装在恒温恒湿间（温度22 ± 1 ℃，湿度60 % ± 3 %），卷烟烟支在恒温恒湿箱（温度22 ± 1 ℃，湿度60 % ± 3 %）中平衡48小时后，依据烟支的重量：平均值 ± 20 mg，吸阻：平均值 ± 50 Pa作为挑选条件（例如，本测试中对3R4F标准烟挑选参数的重量为1040±20 mg，吸阻为1255±50 Pa），在挑选好的卷烟样品5中轴线上距离前端1 cm处开始打四个孔供插入热电偶丝6用，把卷烟样品5插入烟支夹持器4后调至合适位置，然后把热电偶丝6插入卷烟样品5上的孔内，启动计算机8后打开热电偶测温仪7，随即启动空气泵1后打开稳流器2，把气体流量计3的流量调至1050 cm³/min（由国标抽吸模式换算得到的流量），然后点燃烟支开始采集数据。

本实用新型的连续抽吸装置，选择最低抽吸流量120 cm³/min，热电偶丝6纵向插入深度为0 mm（即恰好与卷烟纸表面接触）、2 mm、3 mm与4 mm（即处在卷烟样品的正中央位置），分别连续抽吸10支卷烟样品，采集到的温度数据见下表1、表2、表3、表4和图2。从图2等温线图看出，以流速120 mL/min连续抽吸，插入深度分别为0 mm、2 mm、3 mm和4 mm 测得的平均温度为298.6 ℃ 、602.2 ℃、676.3 ℃和778.9 ℃，与文献均很相近。通过与权威文献（Baker, R. R. Nature, 1974, 247, 405-496）的对比，低温比权威文献偏低2 ℃，偏差约为0.7 %，高温相比权威文献偏低31.1 ℃，偏差约为3.8 %；插入0 mm、2 mm、3 mm和4 mm深各测得40组数据的相对标准偏差(RSD)分别为3.1 %、7.1 %、6.1 %和2.8 %。

表1、表2、表3、表4中的探针1、探针2、探针3、探针4即是四根热电偶丝6。

温度数据分析表明：本装置不仅完全满足实验测温要求，且具有构造简单、操作简便、成本低廉、便于维护的优点。

表1 抽吸流量为120 cm³/min，热电偶丝6插入深度为0 mm测得的温度数据

表2 抽吸流量为120 cm3/min，热电偶丝6插入深度为2 mm测得的温度数据

表3 抽吸流量为120 cm3/min，热电偶丝6插入深度为3 mm测得的温度数据

表4 抽吸流量为120 cm3/min，热电偶丝6插入深度为4 mm测得的温度数据

Claims

1.一种用于测定卷烟燃吸温度的连续抽吸装置，其特征在于该装置由抽吸部分、及通过四根热电偶丝（6）与抽吸部分连接的测温部分组成；其中：

a. 抽吸部分包括空气泵（1），与空气泵（1）连接的稳流器（2），与稳流器（2）连接的气体流量计（3），与气体流量计（3）连接且其上用于置放卷烟样品（5）的烟支夹持器（4）；

b. 测温部分包括间距为1 cm的四根热电偶丝(6)，与四根热电偶丝(6)连接的热电偶测温仪（7），与热电偶测温仪（7）连接的计算机（8）组成。