[实用新型]一种卷烟吸燃和静燃热释放的测量装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种卷烟吸燃和静燃热释放的测量装置，属于卷烟燃烧热测量技术领域。

背景技术：

卷烟是一种依靠燃烧来体现其品质的特殊消费品。卷烟燃烧热是卷烟燃烧特性的重要参数之一，与卷烟感官质量、烟气中香味成分形成和有害物质释放以及卷烟引燃特性等都密切相关，因此，其测量技术的开发是烟草科研工作者致力的方向。申请号为201310475479.x的中国实用新型专利公开了一种基于氧消耗原理的卷烟阴燃倾向的测试装置。该装置通过对卷烟静燃期间烟气的捕集以及氧气含量的分析，计算出卷烟静燃期间所消耗的氧气的质量（Δm_氧气），再依据物质燃烧时每消耗单位质量的氧所产生的热量都接近于13.1kJ/g这一平均值（偏差为5%），从而得到卷烟静燃期间的热释放（13.1×Δm_氧气)，用于评价卷烟的引燃倾向。申请号为201310475518.6的中国实用新型专利公开了一种评价卷烟阴燃倾向的测试方法，同样是基于氧消耗原理。需要说明的是，该装置和方法只能测试卷烟静燃期间的热释放，而对于卷烟吸燃期间的热释放无法测试。

卷烟的消费本质上就是对卷烟吸燃时所产生主流烟气的消费，因此卷烟吸燃热释放直接影响卷烟主流烟气中香味成分的形成和有害物质的释放。开发出卷烟吸燃热释放的测量装置，无疑将丰富并完善卷烟燃烧特性评价体系，为卷烟设计开发和品质提升提供重要技术支撑，对于“卷烟减害技术”和“增香保润”重大专项关键技术突破具有积极的推动作用。

发明内容：

为克服现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种卷烟吸燃和静燃热释放的测量装置。该装置可在卷烟抽吸状态下对主流烟气和侧流烟气进行实时收集和相关参数的测试，并依据氧消耗原理计算出卷烟吸燃热释放和静燃热释放。

本实用新型解决技术问题采用如下技术方案：

一种卷烟吸燃和静燃热释放的测量装置，其包括：

吸烟装置以及侧流烟气捕集分析装置；

所述吸烟装置包括人工吸嘴以及通过管路与所述人工吸嘴尾部抽吸口连通的氧气分析仪，并在管路中设有第一过滤器和第二过滤器；

所述氧气分析仪经气管道与抽吸单元相连通，并在所述气管道中设有第一阀门；

所述侧流烟气捕集分析装置包括鱼尾罩、与所述鱼尾罩出口相连通的第二氧气分析仪，在所述鱼尾罩至所述第二氧气分析仪的管路中依次设有第三过滤器、第一真空泵以及第四过滤器；

所述鱼尾罩侧部开方孔，并设置能密封所述方孔的玻璃片，所述人工吸嘴前端的烟支自所述玻璃片的圆孔中穿过处于鱼尾罩内，所述圆孔的壁与烟支的外壁之间密封。

所述抽吸单元包括外部的针筒以及设于针筒内部的往复活塞，并在所述针筒上设有第二阀门。

所述氧气分析仪以及第二氧气分析仪分别通过数据线与计算机相连。

所述第一过滤器、第三过滤器为烟气粒相物过滤器；所述第二过滤器和第四过滤器为水分干燥过滤器。

所述氧气分析仪、第二氧气分析仪为顺磁性氧气分析仪，分析范围在0-25%之间。

根据氧消耗原理，计算卷烟在静燃期间热释放（Q_静）和吸燃期间热释放（Q_吸）：

Δm_{氧气(侧流)}为卷烟静燃消耗的氧气的质量，单位为克（g）；

Δm_{氧气(主流)}为卷烟吸燃消耗的氧气的质量，单位为克（g）；

P₀为环境气压，单位为帕（Pa）；

T₀为环境温度，单位为开尔文（K）；

M_氧气为氧气的分子量；

R为理想气体常数；

t_n为从测试开始到结束的总时间，单位为秒（s）；

V_侧为流经氧气分析仪的侧流烟气的总流量；

V_主为流经氧气分析仪的主流烟气的总流量；

为氧气分析仪记录的初始氧气体积浓度；

为测试过程中，氧气分析仪实时记录的侧流烟气中氧气的体积浓度；

为测试过程中，氧气分析仪实时记录的侧流烟气中氧气的体积浓度。

该吸烟装置可实现抽吸频率、抽吸持续时间、抽吸容量可调，能够满足GB/T16450-2004的要求，但不限于该标准的要求。

一种卷烟吸燃和静燃热释放的测量装置，其包括：

吸烟装置、侧流烟气捕集装置以及烟气分析装置；