WO2024051473A1 - 一种电加热卷烟烟气温度检测装置及吸烟机 - Google Patents
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Abstract
一种电加热卷烟（202）烟气温度检测装置（2），包括回路控制器、温度感应器（204）以及依次连接的烟具（201）、吸烟嘴（203）、过滤器（205）、单向排气阀（206）、吸烟缸（207）和吸烟驱动装置（3）；回路控制器与温度感应器（204）电连接，用于实现烟气温度检测；烟具（201）设置有触发装置及振动传感器，触发装置用于在放入烟支对烟支加温，温度达到烟支燃点后振动传感器感应到烟具（201）振动可将信号传给回路控制器，回路控制器用于控制吸烟驱动装置（3）开始吸烟；吸烟缸（207）用于实现吸烟排烟。还公开一种吸烟机，包括机柜（1）、排烟系统（5）、巡检记录仪（4）、烟气温度检测装置（2）、吸烟驱动装置（3）及支撑系统（6）。实现了对加热不燃烧卷烟抽吸过程中功能段的烟气温度进行检测，有助于电加热卷烟的研发。
Description
本发明涉及一种温度检测装置，具体涉及一种电加热卷烟烟气温度检测装置及吸烟机。
近几年来，随着社会各界对吸烟与健康关系的日益重视，作为传统卷烟的补充形式，新型烟草制品的研究正在广泛的开展，包括加热卷烟、电子烟及无烟气烟草等。目前烟草行业正在加速进行电加热卷烟的研发，电加热卷烟的研发离不开检测仪器的配合，检测仪器是产品研发和后期产品生产中质量管控的重要检测设备。在电加热卷烟检测仪器领域，至今还没有针对电加热卷烟烟支的专用检测仪器，如电加热卷烟烟气温度检测仪。
现有的传统烟检测设备常见的有吸烟机，吸烟机是为模拟人的吸烟行为设计的一种自动化吸烟装置，它能够对主流烟气中的气相物和粒相物进行捕集，提高检测效率，是烟草行业进行烟气分析不可缺少的设备。但是，电加热卷烟在使用时是将发烟段插入特制的加热烟具加热部位，将发烟段加热到一定的温度，以使发烟段能够产生烟气供用户使用，而加热温度的高低对产生烟气的质量以及用户的使用时的体感影响很大，所以对此温度的准确控制对加热不燃烧烟的研发以及烟具加热温度的控制起着至关重要的作用。目前，在用的传统卷烟吸烟机主要包括烟支夹持部分、点烟部分、抽吸部分和软件部分。
受限于已有结构和软件设计，传统卷烟吸烟机无法适用于电加热卷烟的抽吸检测，其主要原因如下：
(1)烟支夹持部分无法完成加热卷烟触发。由于目前电加热卷烟需要插入相应的烟具完成触发，而现在的烟具形状各异、尺寸不一、重量不同，原有的传统吸烟机无触发装置，无专用夹具夹持和触发按钮，无法完成夹持触发。
(2)传统吸烟机以及进气出现的加热不燃烧卷烟吸烟机的主要功能为加热卷烟烟气的
粒相物和气相物的捕集，没有办法对抽吸过程中加热不燃烧卷烟的功能段及烟气温度进行检测，而这两处的温度对电加热卷烟的研发起着关键的作用。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服上述不足，提供一种电加热卷烟烟气温度检测装置及吸烟机。
本发明的技术方案为：
一种电加热卷烟烟气温度检测装置，该装置包括回路控制器、温度感应器以及依次连接的烟具、电加热卷烟、吸烟嘴、过滤器、单向排气阀、吸烟缸和吸烟驱动装置；回路控制器与温度感应器电连接，用于实现烟气温度检测；所述烟具设置有触发装置及振动传感器，所述触发装置用于在放入烟支对烟支加温，温度达到烟支燃点后所述振动传感器感应到烟具振动可将信号传给回路控制器，回路控制器用于控制吸烟驱动装置开始吸烟；所述温度感应器设置在吸烟嘴的出烟处；所述过滤器用于对烟雾中的杂质进行过滤；所述单向排气阀用于保证吸烟缸在吸烟时烟雾顺利通过，排烟时通过单向排气阀的排气孔排到系统外；所述吸烟缸所包含的活塞在吸烟驱动装置作用下做往复运动，用于实现吸烟排烟。
一种吸烟机，包括机柜、排烟系统、巡检记录仪、烟气温度检测装置、手工操作按钮及支撑系统，还包括本发明的电加热卷烟烟气温度检测装置；所述驱动装置由活塞连杆、滚珠丝杠、滑轨、滑块、丝杠座、联轴器和伺服电机依次连接组成；所述滚珠丝杠、丝杠座、滑轨及滑块固定在机柜的底板上，组成一个能将转动精确转化为直线运动的机构，所述联轴器与伺服电机连接，所述活塞连杆与吸烟缸连接；所述回路控制器与伺服电机电连接。
进一步地，所述排烟系统采用变频电机风机驱动检测之后的废烟的排放，变频电机风机通过变频器由计算机控制。
进一步地，所述支撑系统固定在机柜内，用于支撑加热卷烟烟气温度检测装置，支撑系统设置滑轨，实现加热卷烟烟气温度检测装置的烟具固定架的前进与后退。
进一步地，所述吸烟机中的烟具、电加热卷烟、吸烟嘴、过滤器、单向排气阀、吸烟缸按照4排每排5支的方式排列。所述回路控制器控制伺服电机实现抽吸口量及抽吸时间。
进一步地，所述抽吸口量的大小通过回路控制器控制伺服电机的转动快慢实现。所述抽吸时间在1.5–5秒范围内，以0.1秒步距调节。所述抽吸口量在10–70ml范围内，以0.1ml步距调节。所述抽吸间隔在0–999秒范围内，以1秒步距调节。
本发明的有益效果：
本发明实现了对加热不燃烧卷烟抽吸过程中功能段的烟气温度进行检测，有助于电加热卷烟的研发。
图1为本发明的吸烟机的整体结构示意图。
图2为本发明的烟气温度检测装置及吸烟驱动装置的结构示意图。
图中：1-机柜，2-烟气温度检测装置，3-手工操作按钮，4-巡检记录仪，5-排烟系统，6-支撑系统，7-柜门；201-烟具，202-电加热卷烟，203-吸烟嘴，204-温度感应器，205-过滤器，206单向排气阀,207-吸烟缸，301-活塞连杆，302-滚珠丝杠,303-滑轨，304-滑块，305丝杠座,306-联轴器，307-伺服电机。
如图1所示，一种电加热卷烟烟气温度检测装置及吸烟机，包括机柜1、排烟系统5、巡检记录仪4、加热卷烟烟气温度检测装置2、手工操作按钮3、支撑系统6。
如图2所示，所述加热卷烟烟气温度检测装置2由烟具201、电加热卷烟202、吸烟嘴203、温度感应器204、过滤器205、单向排气阀206、吸烟缸207以及吸烟驱动装置组成。
所述烟具201设置触发装置及振动传感器，放入烟支后触发装置启动烟具加温，温度达到烟支燃点后振动传感器感应到烟具振动可将信号传给回路控制器，回路控制器控制吸烟驱
动装置开始吸烟。
所述吸烟嘴203采用吸阻夹持密封结构，保证吸烟过程中没有空气进入影响烟雾温度，在吸烟嘴203出烟处设置温度感应器204，可准确测量烟雾温度，系统可以收集温度数据进行分析处理。
所述过滤器205对烟雾中的杂质有过滤作用，对吸烟缸内活塞起到保护作用。
所述单向排气阀206保证吸烟缸在吸烟时烟雾顺利通过，排烟时通过阀的排气孔排到系统外。
所述吸烟缸207活塞在吸烟驱动装置作用下可做往复运动，起到吸烟排烟的作用。
如图2所示，所示吸烟驱动装置3包括伺服电机307、滚珠丝杠302、丝杠座305、联轴器306、滑轨303、滑块304、活塞连杆301。
吸烟驱动装置中滚珠丝杠302、丝杠座305、滑轨303、滑块304固定在底板上，组成一个能将转动精确转化为直线运动的机构，并通过联轴器306与伺服电机307连接，并通过活塞连杆301与吸烟缸207连接。
所述手工操作按钮3与回路控制器通信连接，设置有前进与后退两种按钮，按动后退时，加热卷烟烟气温度检测装置2的烟具201固定架后退，将被测样品拆入烟具201，按动前进按钮时，烟具201固定架前进，插入烟具201的被测样品烟嘴部分进入到吸烟嘴203里，开始测试。
所述巡检记录仪4与回路控制器通信连接，可实现对设备的数据采集统计、分析、显示及输出工作。
排烟系统5采用变频电机风机驱动检测之后的废烟的排放，变频电机风机通过变频器由计算机控制。电加热卷烟开始进行抽吸温度测试时启动风机，则抽吸产生的烟气经由风道排出；测试结束后，关闭风机。
所述支撑系统6固定在机柜1内，支撑加热卷烟烟气温度检测装置2，保证加热卷烟烟气温度检测装置2的正常运行，支撑系统6设置滑轨，实现加热卷烟烟气温度检测装置2的
烟具201固定架的前进与后退。
所述机柜1后背板上布置有防水接头，用于输入输出电源线、抽吸信号触发等线缆的接入或接出。
本发明的吸烟机可以同时测量20支烟。所述烟具201、电加热卷烟202、吸烟嘴203、过滤器205及单向排气阀206按照设置4排、每排5路共20路是并行方式排列。所述每排5路共同连接一套吸烟缸207以及位于其后方的吸烟驱动装置3；所述4排的每一排单独连接一套一套吸烟缸207以及位于其后方的吸烟驱动装置3。这种按照4排每排5支的方式，每一排都可以单排整体测量。测量时烟具座向外移动，手动将被测烟支放入烟具内，启动控制开关，使烟具座复位，烟支滤嘴侧进入吸嘴内，伺服电机通过丝杠带动吸烟缸活塞运动启动吸烟动作，吸嘴腔体内的温度感应器探测吸出烟雾的温度，将数据传与系统进行分析。
伺服电机控制可精确控制抽吸口量及抽吸时间。抽吸口量的大小可通过调整伺服电机的快慢进行精确控制，抽吸时间及抽吸间隔可根据实际需要进行调整设置。其中抽吸口量在10–70ml范围内以0.1ml可调，抽吸时间在1.5–5秒范围内以0.1秒可调。抽吸间隔在0–999秒范围内以1秒可调。
本发明的吸烟机的工作步骤为：
在巡检记录仪中设置电加热卷烟测试的数量，设备各机构自动归零位，烟具201固定架处于后退位置，排烟系统打开排烟开关，将被测样品拆入烟具201，按动前进按钮开始测量。测量过程中巡检记录仪进行数据采集及及显示。测量结束后，烟具201固定架后退，取出被测样品，测量完成。
本实施例中，所述回路控制器以及巡检记录仪均采用市售的多回路控制器以及多路巡检记录仪产品，通过其内置程序能够实现所需要的温度测量显示、数据采集存储、对手工操作按钮的开关量读取、对伺服电机、吸烟驱动装置等实现多回路控制等，以及实现对抽吸时间、抽吸间隔、抽吸口量等的大小的参数设置，不需要编程。
在本申请的描述中，需要说明的是，若涉及术语“中、上、下”、“左、右”、“竖直、水平”、“横向、纵向”、“内、外”、“前、后”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。本申请中所描述的表达位置与方向的词，均是以附图为例进行的说明，但根据需要也可以做出改变，所做改变均包含在本发明保护范围内。本申请的附图仅用于示意相对位置关系不代表真实比例。
Claims (10)
- 一种电加热卷烟烟气温度检测装置，其特征在于，该装置包括回路控制器、温度感应器(204)以及依次连接的烟具(201)、电加热卷烟(202)、吸烟嘴(203)、过滤器(205)、单向排气阀(206)、吸烟缸(207)和吸烟驱动装置(2)；回路控制器与温度感应器(204)电连接，用于实现烟气温度检测；所述烟具(201)设置有触发装置及振动传感器，所述触发装置用于在放入烟支对烟支加温，温度达到烟支燃点后所述振动传感器感应到烟具振动可将信号传给回路控制器，回路控制器用于控制吸烟驱动装置(3)开始吸烟；所述温度感应器(204)设置在吸烟嘴(203)的出烟处；所述过滤器(205)用于对烟雾中的杂质进行过滤；所述单向排气阀(206)用于保证吸烟缸在吸烟时烟雾顺利通过，排烟时通过单向排气阀(206)的排气孔排到系统外；所述吸烟缸(207)所包含的活塞在吸烟驱动装置(3)作用下做往复运动，用于实现吸烟排烟。
- 一种吸烟机，包括机柜(1)、排烟系统(5)、巡检记录仪(4)、烟气温度检测装置(2)、手工操作按钮(3)及支撑系统(6)，其特征在于，还包括如权利要求1所述的一种电加热卷烟烟气温度检测装置；所述驱动装置(3)由活塞连杆(301)、滚珠丝杠(302)、滑轨(303)、滑块(304)、丝杠座(305)、联轴器(306)和伺服电机(307)依次连接组成；所述滚珠丝杠(302)、丝杠座(305)、滑轨(303)及滑块(304)固定在机柜(1)的底板上，组成一个能将转动精确转化为直线运动的机构，所述联轴器(306)与伺服电机(307)连接，所述活塞连杆(301)与吸烟缸(207)连接；所述回路控制器与伺服电机(307)电连接。
- 根据权利要求2所述的吸烟机，其特征在于：所述排烟系统(5)采用变频电机风机驱动检测之后的废烟的排放，变频电机风机通过变频器由计算机控制。
- 根据权利要求2所述的吸烟机，其特征在于：所述支撑系统(6)固定在机柜(1)内，用于支撑加热卷烟烟气温度检测装置(2)，支撑系统(6)设置滑轨，实现加热卷烟烟气温度检测装置(2)的烟具(201)固定架的前进与后退。
- 根据权利要求2所述的吸烟机，其特征在于：所述烟具(201)、电加热卷烟(202)、吸烟嘴(203)、过滤器(205)及单向排气阀(206)按照设置4排、每排5路共20路是并行方式排列；所述每排5路共同连接一套吸烟缸(207)以及位于其后方的吸烟驱动装置(3)；所述4排的每一排单独连接一套一套吸烟缸(207)以及位于其后方的吸烟驱动装置(3)；这种按照4排每排5支的方式，每一排都可以单排整体测量。
- 根据权利要求2所述的吸烟机，其特征在于：所述回路控制器控制伺服电机(307)实现设置要求的抽吸口量及抽吸时间。
- 根据权利要求6所述的吸烟机，其特征在于：所述抽吸口量的大小通过回路控制器控制伺服电机的转动快慢实现。
- 根据权利要求6所述的吸烟机，其特征在于：所述抽吸时间在1.5–5秒范围内，以0.1秒步距调节。
- 根据权利要求6所述的吸烟机，其特征在于：所述抽吸口量在10–70ml范围内，以0.1ml步距调节。
- 根据权利要求6所述的吸烟机，其特征在于：所述抽吸间隔在0–999秒范围内，以1秒步距调节。
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