[发明专利]自动化烟气捕集装置及分析方法

权利要求书

1.一种自动化烟气捕集装置，包括静电捕集管和吸烟机静电捕集管接口，其特征在于，还包括静电捕集管加载机构、搬运机械手、喷淋装置以及清洗干燥装置，静电捕集管加载机构设有升降装置，搬运机械手前端安装有气动手爪，搬运机械手底部安装定位升降装置和定位回转装置，驱动所述搬运机械手做回转和升降定位运动，配合气动手爪，实现静电捕集管在静电捕集管加载机构、喷淋装置和清洗干燥装置之间的搬运。

2.根据权利要求1所述的自动化烟气捕集装置，其特征在于，所述静电捕集管加载机构设有管座，管座中心设有圆锥形高压电极，高压电极的底部为圆锥形，并开设烟气过孔，通过管道连接到吸烟机抽吸单元。

3.根据权利要求1或2所述的自动化烟气捕集装置，其特征在于，所述静电捕集管外面设有接地极金属管，所述静电捕集管加载机构上的高压电极位于静电捕集管内部，高压电极与接地极金属管之间形成穿过静电捕集管的负高压静电场,高压电极采用纯度高于99.99％的高纯钨棒制成。

4.根据权利要求1所述的自动化烟气捕集装置，其特征在于，所述静电捕集管加载机构、喷淋装置、以及清洗干燥装置均设置在搬运机械手的工作半径内。

5.根据权利要求1所述的自动化烟气捕集装置，其特征在于，所述吸烟机静电捕集管接口中部设有烟气过孔，烟气过孔的入口连接吸烟机的吸烟孔道，所述吸烟机静电捕集管接口的下方同心安置一个接地极金属管，其内径略大于静电捕集管，使静电捕集管能够通过，该接地极金属管和吸烟机机体接地连接。

6.根据权利要求1所述的自动化烟气捕集装置，其特征在于，所述静电捕集管采用薄壁中空的石英玻璃管,玻璃管的外径30mm,壁厚小于1.5mm。

7.根据权利要求1所述的自动化烟气捕集装置，其特征在于，所述喷淋装置设有活塞计量泵和喷淋管升降装置，喷淋装置底部设置称重天平，称重天平上放置萃取液容器。

8.根据权利要求1所述的自动化烟气捕集装置，其特征在于，所述清洗干燥装置设有四个工位，每个工位下部均设有用于放置静电捕集管的固定底座，四个工位分别为初洗工位、复洗工位、水洗工位及干燥冷却工位。

9.一种利用权利要求1所述自动化烟气捕集装置进行的烟气捕集及分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）预热并启动吸烟机；

（2）放置空的萃取液容器到喷淋装置底部的称重天平上；

（3）搬运机械手将一个干净的静电捕集管移栽到萃取液容器上方，并插入萃取液容器，搬运机械手松开，称量静电捕集管的质量；

（4）搬运机械手将称量完的静电捕集管移栽到静电捕集管加载机构上，静电捕集管加载机构将静电捕集管加载对接到吸烟机静电捕集管接口上，所述高压电极处于静电捕集管中心，接地极金属管套在静电捕集管的外部；

（5）待测卷烟样品放在吸烟机上点火后，吸烟机抽吸卷烟样品产生的烟气通过静电捕集管，启动电源，在高压电极和接地极金属管之间产生负高压，烟气在高压静电场的作用下吸附在静电捕集管的内壁上；

（6）静电捕集管加载机构下降到卸载位置，搬运机械手将捕集好的静电捕集管移到萃取液容器上方，并插入萃取液容器，搬运机械手松开，称量捕集后静电捕集管的质量，与步骤（3）称量结果之间的差值即为烟气粒相物的总量；

（7）喷淋装置的活塞计量泵抽取预定容量的萃取液，启动喷淋管升降装置，将喷淋管伸入静电捕集管上端口，活塞计量泵按设定的容量输出萃取液，在升降过程中喷淋管旋转机构带动喷淋管保持旋转，冲刷静电捕集管内壁，将沉降在静电捕集管内壁上的烟气沉积物冲刷到下方的萃取液容器中，直至达到设定的容量，称重天平在喷淋过程中称量萃取液的质量，喷淋结束后，萃取液容器中的萃取液用于分析检测；

（8）喷淋过程结束后，喷淋管升降装置带动喷淋管上升，搬运机械手将静电捕集管转移到清洗干燥装置处进行清洗、干燥，密封存放待用。

10.根据权利要求9所述的烟气捕集及分析方法，其特征在于，所述步骤（5）中，高压电极和接地极金属管之间产生的负高压值为-8KV到-30KV之间。