[发明专利]一种卷烟燃烧位置-烟气扩散-动态吸阻综合测试装置及方法

说明书

本发明公开了一种卷烟燃烧位置‑烟气扩散‑动态吸阻综合测试装置及方法，其中，装置包括由中央隔板隔开的第一密封腔和第二密封腔，中央隔板设有第一密封环，第一密封腔在与中央隔板相对的侧壁上设有第二密封环；第二密封环套设有可移动捕集器座，可移动捕集器座的前端连接烟气捕集器；第一密封腔和第二密封腔分别连接一个流量计后连接到数据采集系统；可移动捕集器座的后端连接气管，通过三通接头分别连接压力传感器和三通阀的入口端；压力传感器连接到数据采集系统，三通阀的出口端分别连接抽吸机构和CFO装置，CFO装置的另一端连接真空发生器。利用本发明，可以实现对卷烟烟气扩散、动态吸阻以及各燃烧节点的卷烟长度的精确测量。

技术领域

本发明属于烟支检测技术领域，尤其是涉及一种卷烟燃烧位置-烟气扩散-动态吸阻综合测试装置及方法。

背景技术

卷烟烟气是一种很复杂的气溶胶，有1/3物质来自烟草本身，大部分烟气成分是卷烟燃烧过程中氧化、热解和蒸馏的产物，这些烟气成分的生成会随着烟气的形成温度范围(室温到950℃)，及不同位置氧气浓度的不同而发生变化，并且最终决定卷烟抽吸感官品质，然而烟气生成涉及的多种复杂物理化学过程很难通过实验方法进行实时监测。用数学和物理方法模拟和分析卷烟的燃烧过程，并建立计算模型具有重要意义。除参与燃烧的烟丝外，卷烟物性参数(三纸一棒)决定卷烟通风特征(吸阻，总通风率)，直接影响卷烟内部气体流动特性，最终影响卷烟的燃烧温度，和有害物质的生成与迁移规律。由于卷烟抽吸过程，烟支长度不断变短，卷烟通风特征和动态吸阻也不断变化。

吸烟者最直观需要通过点燃烟支进行消费，而影响香味与健康的化学物质主要存在于卷烟在燃烧过程中产生的烟气中。卷烟燃烧所产生的烟气中含多达上千种化合物。当烟支在高温条件下燃烧(或燃吸)时，烟支内部化学成分发生一系列复杂的变化，向外扩散形成烟气，烟气中大约有2/3的化学物质是经过燃烧后新产生的化合物。不同卷烟配方烟丝结构特征、滤嘴材料与通风特征、卷烟纸特性等因素会对卷烟燃烧状态具有不同的影响，卷烟燃吸过程中体相温度、卷烟轴向压力、轴向速度及轴向烟气稀释率等重要特征参数直接影响卷烟烟气感官质量、香味物质和有害成分的含释放量。

因此卷烟烟支在燃烧过程中各部分的通风和压降特征成为研究重点，如何能够精确获取烟支在燃烧时的数据，分析各数据之间的内在联系对卷烟烟气释放规律的研究显得非常重要。

目前行业内开展了动态吸阻、卷烟烟气扩散率、卷烟燃烧速率等的研究，但基本处于单独指标研究的状态，而没有展开这些相互影响到指标内在联系的研究。原因在于卷烟产品特性本身存在波动以及测试时抽吸状态的差异，导致即使相同原料配方，相同的卷接材料，同一批次的不同支的样品动态吸阻、烟气扩散率和卷烟燃烧速率测试数据也波动很大，所以如果不采用同一烟支同一抽吸状态的动态吸阻、卷烟烟气扩散率、卷烟燃烧速率测量数据就很难找到各指标之间的内在联系。而卷烟燃烧是不可逆的过程，一支烟不能重复测量动态吸阻、卷烟烟气扩散率、卷烟燃烧速率。

发明内容

本发明提供了一种卷烟燃烧位置-烟气扩散-动态吸阻综合测试装置及方法，可以实现对卷烟烟气扩散、动态吸阻以及各燃烧节点的卷烟长度的精确测量。

一种卷烟燃烧位置-烟气扩散-动态吸阻综合测试装置，包括由中央隔板隔开的第一密封腔和第二密封腔，中央隔板的中间设有带第一密封环的第一通孔，所述第一密封腔在与中央隔板相对的侧壁上设有带第二密封环的第二通孔；所述第二密封腔在与中央隔板相对的侧壁上设有点火口；

所述的第二密封环上贯穿有可移动捕集器座，所述可移动捕集器座的前端置于第一密封腔内部，与烟气捕集器连接；

所述的第二密封腔上部开有排烟口，排烟口与微泵相连接，用于排出烟支燃烧产生的烟气；所述的第一密封腔和第二密封腔上各设有一个开孔，分别连接第一流量计和第二流量计，两个流量计的信号连接到数据采集系统；