[发明专利]加热卷烟主流烟气温度、滤嘴吸阻及截留效率的测量装置

说明书

本发明涉及一种加热卷烟主流烟气温度、滤嘴吸阻及截留效率的测量装置，通过步进电机带动活塞模拟多种不同模式的抽吸方式，并通过多支温度计测量加热卷烟滤嘴内温度分布、压力传感器测量滤嘴压降、剑桥滤片测量滤嘴截留效率。

技术领域

本发明属于测量加热卷烟烟气温度、滤嘴吸阻、滤嘴截留效率技术领域，特别涉及一种测量加热卷烟烟气在滤嘴内的轴向径向温度分布、不同结构的滤嘴产生的吸阻以及滤嘴的烟碱截留效率装置及测量方法。

背景技术

加热卷烟是一种新型烟草，通过外部加热器具对卷烟进行加热，使其受热挥发而不燃烧，这种方式极大减少了因燃烧产生的有害成分，二手烟烟气少。但由于采用封闭加热的方式，导致烟气热量无法耗散至周围环境，烟气感官温度相对较高；此外由于加热产生的化学成分远比燃烧产生的释放量少，若滤嘴结构设计不合理，会使滤嘴烟碱截留效率大、吸阻较大，进而导致烟雾量显著降低、口感降低，因此目前加热卷烟在抽吸体验方面与传统卷烟仍存在较大差距。

现阶段烟草行业主要通过对滤嘴部分进行材料、结构设计降低烟气温度、提高烟雾量，提升抽吸体验，为了判断设计的有效性，首先必须开发一种测量加热卷烟烟气在滤嘴内的轴向径向温度分布、不同结构的滤嘴产生的吸阻以及滤嘴的烟碱截留效率装置。

加热卷烟燃吸时，卷烟吸阻检测装置及检测方法文献中已有报道，如专利CN111579423 A公开了一种加热不燃烧卷烟吸阻检测装置及检测方法，其中，该装置包括烟具夹具、烟支夹具、滤片、负压发生器、压差计和控制器；可以通过负压发生器提供的负压，使加热不燃烧卷烟的烟支在一种完全密封的环境下进行燃吸状态下的吸阻检测。该专利可以对已完成设计的加热卷烟烟支吸阻进行恒定抽吸流速测量，但是测量正在设计中的加热卷烟烟支各项数据(如不同抽吸模式下加热卷烟烟气在滤嘴内的轴向径向温度分布、不同结构的滤嘴产生的吸阻以及滤嘴的烟碱截留效率)，使用测量数据代入商用计算流体力学模拟软件便于后续设计改进，并通过模拟及实验多方面验证判断加热卷烟滤嘴设计的有效性，该类型的装置和方法未见报道。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种测量加热卷烟烟气在滤嘴内的轴向径向温度分布、不同结构的滤嘴产生的吸阻以及滤嘴的烟碱截留效率装置及测量方法。

本发明解决技术问题的技术方案如下：

第一方面，本发明提供一种加热卷烟主流烟气温度、滤嘴吸阻及截留效率的测量装置，其特征在于，该测量装置包括：

加热卷烟固定件，其用于固定加热卷烟；

管件，其限定出密封管道，所述加热卷烟的部分密封进入该密封管道；

中空筒体，其连通设置在管件的后侧，其内安装有剑桥滤片；

活塞，其通过第一单向阀与中空筒体的后侧连通连接；第一单向阀确保气流方向在吸气阶段为从加热卷烟12处至活塞3处；

气体采样袋，其通过第二单向阀与活塞连通连接；

步进电机，其与活塞固定连接，用于驱动活塞在水平方向发生位移以模拟人口抽吸卷烟；

位移传感器，其用于检测活塞在水平方向的位移量；

多个温度计，其各自独立地配置在卷烟滤嘴的轴向或周向上；

压力传感器，其配备在管件内，用于检测加热卷烟的吸阻；

数据采集系统，其与位移传感器、多个温度计以及压力传感器控制连接；

控制系统，其与步进电机控制连接，用于控制步进电机推动活塞的推进速率，以完成不同的间歇式抽吸模式。

在一些实施方式中，所述管件为透明的亚克力管件，便于观测加热卷烟产生的烟雾量；进一步地，为减少烟碱在亚克力管道中凝结，导致烟碱截留效率测量误差，可对亚克力管道的内径、外径以及长度进行设计减少烟碱凝结；