CN201434815Y - 卷烟烟气气溶胶粒径分布实时检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种卷烟烟气气溶胶粒径分布实时检测装置，包括吸烟机(1)、稀释器(2)、气溶胶粒径谱仪(3)、温度调节器(4)，所述的吸烟机(1)经过电磁阀(9)由金属管(8)连通稀释器(2)，稀释器(2)的另一端通过金属管(8)与气溶胶粒径谱仪(3)连通，稀释器(2)上设有废气出口G；吸烟机(1)与稀释器(2)，稀释器(2)与气溶胶粒径谱仪(3)之间分别通过金属管(8)连通加热器(5)，加热器(5)受控于温度调节器(4)，加热器(5)依次连通电子流量计(6)和过滤器(7)。本实用新型保证了所采集的烟气气溶胶样品既符合卷烟样品燃吸要求，又能使进入气溶胶粒径谱仪的样品气浓度在仪器的有效检测范围内；在实时检测卷烟烟气的同时，采用部分连接管路加温的技术，降低了卷烟烟气气溶胶颗粒在传输过程中的损失。

Description

卷烟烟气气溶胶粒径分布实时检测装置

技术领域

本实用新型属于分析检测技术领域，具体涉及一种实时检测卷烟烟气气溶胶粒径分布情况的卷烟烟气气溶胶粒径分布实时检测装置。

背景技术

现有技术中，当采用气溶胶粒径谱仪测定卷烟样品烟气中的气溶胶粒径分布情况时，主要通过吸烟机、稀释器和粒径谱仪进行连接，由于卷烟烟气中的气溶胶浓度远远大于在空气中的浓度，稀释器稀释气体的浓度达不到粒径谱仪检测所需浓度的要求，容易造成抽吸时气溶胶粒径谱仪严重过载，出现检测后所有检测值无差异、检测结果都是最大值或超出仪器检测上限等情况，从而无法进行检测分析。并且，由于卷烟烟气流经气体管路过程中，烟气在管壁上容易产生冷凝，附在气体传输管壁上，从而造成烟气在稀释、输送过程中的损失，影响对烟气气溶胶粒径分析检测的准确性，使分析检测结果出现较大误差。另，输入的烟气样品气体浓度太高，烟气中的焦油容易粘在气溶胶检测仪器里面，易造成仪器堵塞，内部压力过大，流速不稳定，清洗困难等情况。因此，现有卷烟烟气气溶胶的分析检测技术中，缺少一种稳定的、可调气体浓度、温度和流速的、并能够实时检测新鲜烟气的检测装置，以至于现有的气溶胶检测技术无法实时、准确、操作简便的来检测卷烟烟气中的气溶胶粒径分布情况。为此，本设计人经过长期实践研究，研制开发了一种卷烟烟气气溶胶粒径分布实时检测装置。

实用新型内容

本实用新型的目的提供一种工艺稳定，操作简便，测量精确的卷烟烟气气溶胶粒径分布实时检测装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：包括吸烟机、稀释器、气溶胶粒径谱仪、温度调节器，所述的吸烟机经过电磁阀由金属管连通稀释器，稀释器的另一端通过金属管与气溶胶粒径谱仪连通，稀释器上设有废气出口G，吸烟机与稀释器，稀释器与气溶胶粒径谱仪之间分别通过金属管连通加热器，加热器受控于温度调节器，加热器依次连通电子流量计和过滤器。

本实用新型通过改进烟气发生器与气溶胶粒径谱仪间的连接设计，采用增加可调的辅助气体，设定合适气流速度，保持洁净空气进气管路的温度，减少烟气输送过程中在管壁产生的冷凝损失；在实时检测卷烟烟气样品的同时，所采集的烟气气溶胶样品既符合卷烟样品燃吸要求，又能使进入气溶胶粒径谱仪的样品气浓度在仪器的有效检测范围内，实现了动态实时检测的目的。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明，但不以任何方式对本实用新型加以限制。

图1为本实用新型整体结构及工作原理示意图；

图2为现有技术检测烟气气溶胶粒径分布的检测结果示意图；

图3为本实用新型未装可调温度进气装置的检测结果示意图；

图4为本实用新型检测卷烟烟气气溶胶粒径分布的检测结果示意图。

其中：1-吸烟机，2-稀释器，3-气溶胶粒径谱仪，4-温度调节器，5-加热器，6-电子流量计，7-过滤器，8-金属管，9-电磁阀。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括吸烟机1、稀释器2、气溶胶粒径谱仪3、温度调节器4，所述的吸烟机经过电磁阀9由金属管8连通稀释器2，稀释器2的另一端通过金属管8与气溶胶粒径谱仪3连通，稀释器2上设有废气出口G，吸烟机与稀释器2，稀释器2与气溶胶粒径谱仪3之间分别通过金属管8连通加热器5，加热器5受控于温度调节器4，加热器5依次连通电子流量计6和过滤器7。

所述的电子流量计6工作范围：10lpm～15lpm。

所述的加热器5的工作范围：20℃～120℃。

吸烟机为按国标抽吸卷烟烟气样品的抽吸装置，从吸烟机流出的气流(简称混合气G1)，其流量设置不可随意更改，一般检测范围：1lpm～2lpm。吸烟机里的电磁阀与环境空气相通，设置为一分钟抽吸一次，其中2s连通吸烟机进行卷烟烟气采集，58s切换为抽吸环境空气，反复进行至卷烟样品抽吸完毕。

进入气溶胶粒径谱仪3的受检气流，简称混合气G4，由气溶胶粒径谱仪控制，为一固定值，范围10lpm～40lpm。

稀释器2稀释比为20∶1～1800∶1。可保证在第三级稀释后，进入气溶胶粒径谱仪3的混合气4符合气溶胶粒径谱仪3的检测要求。

本实用新型的工作原理：

连接吸烟机的金属管、温度调节器、加热器、电子流量计和过滤器构成了本实用新型的第一级稀释装置；稀释器及废气排放口G构成了第二级稀释装置；连接稀释器、气溶胶粒径谱仪的金属管、温度调节器、加热器、电子流量计、过滤器构成了第三级稀释装置。

第一、三级稀释装置主要实现烟气流浓度的稀释和金属管加温，保证进入的洁净空气温度与新鲜烟气流温度一致。第一、三级稀释的稀释比例由电子流量计流速和卷烟烟气的检测要求所决定，对于进入稀释器前面的气体要求，调节流量计的流速，调节至1lpm～1.5lpm进入稀释器；金属管的温度由加热器和温度调节器控制。

从吸烟机流出的气流(简称混合气G1)，其流量设置不可随意更改，一般检测范围：1lpm～2lpm。吸烟机里的电磁阀与环境空气相通，设置为一分钟抽吸一次，其中2s连通吸烟机进行卷烟烟气采集，58s切换为抽吸环境空气，反复进行至卷烟样品抽吸完毕。第一级稀释装置为一个进气口输入过滤器过滤的洁净空气A，电子流量计调节流量后(约1lpm～1.5lpm)，由一个三通阀连接，经混合气体输出口输出(简称混合气G2)至第二级稀释装置。而由电子流量计流出的洁净空气输送至一根金属管，通过温度调节器控制加热器加热金属管，调节进入金属管内空气的温度，降低洁净空气与新鲜烟气的温度差，减少因混合气在气体管壁上产生冷凝而造成的损失。

进入第二级稀释装置的混合气G2，由稀释器稀释后为简称混合气G3(流速为0.5lpm～5lpm)，输出至第三级稀释装置，经过第三级稀释装置进行再一次稀释，可调温度进气装置加热进入的洁净空气，稀释为混合气G4，最终保证混合气G4流速为10lpm～40lpm，进入气溶胶粒径谱仪进行检测。

图2示出了现有技术检测烟气的结果，检测动态稳定性差，噪声水平高，重现性差。

选取卷烟样品经吸烟机抽吸卷烟测试烟气，采用现有的气溶胶粒径谱仪直接测定烟气气溶胶粒径分布情况，由粒径谱仪本身的吸气装置(10lpm～40lpm)向外直接抽吸气体样品；但在采用气溶胶粒径谱仪测定卷烟样品的烟气时，由于卷烟烟气中的气溶胶浓度远远大于在空气中的情况，容易造成抽吸时气溶胶粒径谱仪严重过载。采用粒径谱仪随机提供的的稀释器进行卷烟烟气稀释后再进行气溶胶粒径的检测，也会出现输入的烟气样品气体浓度太高，烟气中的焦油容易粘在检测仪器里面，易造成仪器堵塞，内部压力过大，流速不稳定，清洗困难等情况(结果如图2所示)。

图3示出了本实用新型在没有温度调节的情况下检测的结果。如果在实例2中不使用第一、三级稀释装置中的温度调节器、加热器和金属管，就会因流量计进入的洁净空气的温度低于新鲜烟气的温度，产生温度差，导致混合烟气在连接管壁上产生冷凝，在气溶胶粒径谱仪采集数据时出现误差，从而影响对卷烟烟气气溶胶的检测结果，检测不够稳定，且重现性不够理想。

图4示出了本实用新型检测的结果。显然结果是稳定的，而且重现性较好。

Claims (1)

1、一种卷烟烟气气溶胶粒径分布实时检测装置，包括吸烟机(1)、稀释器(2)、气溶胶粒径谱仪(3)、温度调节器(4)，其特征是：所述的吸烟机(1)经过电磁阀(9)由金属管(8)连通稀释器(2)，稀释器(2)的另一端通过金属管(8)与气溶胶粒径谱仪(3)连通，稀释器(2)上设有废气出口(G)；吸烟机(1)与稀释器(2)，稀释器(2)与气溶胶粒径谱仪(3)之间分别通过金属管(8)连通加热器(5)，加热器(5)受控于温度调节器(4)，加热器(5)依次连通电子流量计(6)和过滤器(7)。

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