[发明专利]基于恒定流速吸烟机的CO在线检测装置

说明书

 

技术领域

本发明属于卷烟燃吸指标检测领域，具体涉及一种基于恒定流速吸烟机的CO在线检测的装置与方法。

背景技术

卷烟使用中，燃烧时产生CO，卷烟CO量是评价卷烟的指标之一。现有的检测卷烟燃烧时产生的CO的方法一般是：在标准抽吸模式下，检测一组烟支抽吸过程中产生的CO量，再用该组烟支数量求出平均值。但这种检测方法存在一定的不足：由于不同卷烟的静燃速率存在一定差异，可能导致其抽吸口数不同，检测到的烟气成分的单口生成量可能存在较大误差，较大的数据误差对卷烟烟气成分生成机制的研究带来较为严重的影响；CO的生成量不能实时检测，也无法研究卷烟燃烧时CO的形成机理；标准抽吸时，CO的生成量是一个瞬时量，无法与卷烟内部的温度分布进行很好的关联。

发明内容

本发明的目的正是基于现有技术的不足而提供的一种基于恒定流速吸烟机的CO在线检测的装置和方法，解决了烟支燃烧过程中CO释放量无法实时检测的问题，同时为烟支燃烧过程中CO释放量与烟支内部温度分布的关联研究提供了必要的技术条件和装置。

该发明可以通过以下技术手段实现，一种基于恒定流速吸烟机的CO在线检测装置，包括恒定流速吸烟机和连接在主流烟气管道上的CO换向阀和CO在线检测装置（该在线检测装置为GASCARD II红外气体传感器）；所述恒定流速吸烟机包括设置在上面板上的卷烟夹持器、依次连接在卷烟夹持器后端主流烟气管道上的总粒相物捕集器、换向控制阀、气体流量检测控制装置、真空泵以及主流烟气收集口构成，在上面板上安装有用于收集侧流烟气的有机玻璃罩，在位于玻璃罩内的上面板上开有侧流侧流烟气出口，该出口加设有侧流烟气滤网并与侧流烟气风机和侧流烟气收集口连通；

总粒相物捕集器安装在上面板上，换向控制阀、气体流量检测控制装置、真空泵设置在位于上面板下方的底板上，换向控制阀上设置有清洗气路接口；

在换向控制阀与气体流量检测控制装置之间的气流通道上依次连接有CO换向阀和CO在线检测装置，CO换向阀上设有CO标定气路接口。

在本发明中，总粒相物捕集器嵌装在上面板的下板面位置；所述换向控制阀、CO换向阀均为电磁换向阀。

本发明的工作过程如下：

检测恒定流速下卷烟燃烧所释放的CO量之前，需要对CO在线检测单元进行标定（即使用CO标准气体对所使用的检测器的准确度进行检测）。首先打开电源，调节CO电磁换向阀使气路通道为CO标定气体通道，关闭CO换向阀与换向控制阀之间的通道，调节气体流量检测控制装置为某一流量，将CO标准气体接CO标定气路接口，CO标准气体通过CO换向阀进入CO在线检测装置，检测CO浓度，之后，CO标准气体依次通过气体流量检测控制装置、真空泵，由主流烟气收集口排出。整个管路的抽吸动力由真空泵提供。

抽吸卷烟时，需先调节CO电磁换向阀使气路通道为抽吸通道，打开CO换向阀与换向控制阀之间的通道，再调节调节气体流量检测控制装置，选定某一流量。抽吸过程中，主流烟气通过卷烟夹持器进入总粒相物捕集器，在剑桥滤片上捕集其中的粒相物，再通过换向控制阀及CO换向阀进入CO在线检测单元检测CO浓度，然后依次通过气体流量检测控制装置、真空泵，由主流烟气收集口排出。需要检测烟气中CO的总浓度时，可以在此处将烟气收集起来，留样备测。侧流烟气在有机玻璃罩中通过侧流烟气滤网，经由风机排出吸烟机，排出速度由风速调节旋钮调节，排出的侧流烟气可通过集气袋收集起来，留样备测。

为保证测量数据从的准确，保护CO检测器，抽吸实验进行多次样品检测后（小于30次），要对主流烟气通道进行清洗，此时将换向控制阀切换至清洗通道，在清洗气路口连接上清洗气体，开始抽吸，此时清洗气体由清洗气路口进入管道，依次通过换向控制阀、CO换向阀进入CO在线检测装置，经由气体流量检测控制装置、真空泵，由主流烟气收集口排出。

利用本发明可实时检测烟支燃烧过程中CO释放量，同时为烟支燃烧过程中CO释放量与烟支内部温度分布的关联研究提供了必要的技术条件和装置。

附图说明

图1为恒定流速吸烟机中CO在线检测装置结构示意图

图2为恒定流速吸烟机中CO在线检测装置CO标定图

图3为恒定流速抽吸时CO浓度随时间的检测结果