一种模拟人体生理环境的烟气气溶胶测试装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于检测技术领域，具体涉及一种模拟人体生理环境的烟气气溶胶测试装置。所述烟气气溶胶测试装置包含：烟气取样装置(1)、稀释装置(2)和气溶胶测试装置(3)，所述烟气取样装置(1)包括用于与待测烟支/烟具(4)连接的柔性采集器(1

【技术实现步骤摘要】
一种模拟人体生理环境的烟气气溶胶测试装置


[0001]本技术属于检测
，具体涉及一种模拟人体生理环境的烟气气溶胶测试装置。

技术介绍

[0002]烟草烟气是一种复杂的动态变化气溶胶，卷烟烟气气溶胶的粒径分布和化学物质的分布直接影响到卷烟吸食品质和烟气在人体呼吸道的沉积。不同粒径的颗粒物在人体呼吸系统的沉积部位不同，气溶胶粒子越小，进人的部位就越深，对于人体健康的影响也不尽相同。同时烟气气溶胶的不同粒径的颗粒其化学组成也存在区别，将直接影响抽吸感受，因此研究卷烟气溶胶对于卷烟工业有着重要的作用
[0003]烟气气溶胶的颗粒物容易凝并，碰撞，冷凝，烟气气溶胶的这些特性容易使得通过测试得到的气溶胶颗粒物粒径和粒径分布等结果与实际人抽吸的气溶胶有差异，影响测试结果的准确性。烟草行业主流的传统测量烟气气溶胶颗粒物的方法是采用剑桥滤片称重法，收集400nm以上的粒相物，得到颗粒物的总质量，却无法得到粒径的分布。重力法、光学法等则存在检测时间较长，无法实时监测烟气中的气溶胶颗粒粒径分布的问题。电子低压惯性冲击法可以连续在线监测一定浓度范围内的颗粒物粒径分布特征，但是要求必须连续稳定进样，并且对于高浓度气溶胶样品无法直接测量。
[0004]对于测试中的烟气抽吸过程，烟草行业有其行业标准的抽吸方案：抽吸2 秒,抽吸体积35毫升，抽吸间隔58秒，抽吸曲线为钟形曲线，这是模拟人们抽吸卷烟的状态，但是这种抽吸取样的方式不一定能满足级联撞击类型的气溶胶检测仪器的连续稳定的进样要求；而对于空气动力学透镜、扫描电迁移谱等粒径测量仪器，这种传统的抽吸采样模式需要大量稀释。因此，为了满足吸烟机的抽吸规范并扩大抽吸模式以满足多种科研需要，适配多种检测仪器系统和稀释系统压力的要求，需要对现有烟气气溶胶取样进行系统性改进。
[0005]而目前的气溶胶测试装置虽然对卷烟烟气气溶胶测试作了很好的工作，采用吸烟机、稀释器、气溶胶检测器来解决了连续稳定进样的问题，但是仍存在下面几个问题：1、现有烟气测试装置的输运动力来自远端真空发生器和稀释器的负压，这种负压输送模式不利于在测试管路上增加其他仪器采样、进样接口，因此无法实时测试，只能间歇测试。2、无论是传统卷烟或是新型烟草制品，其生成的烟气气溶胶均要通过人体口腔、咽喉然后进入肺部，口腔、咽喉近似于饱和湿度的环境，对于烟气气溶胶的影响不可忽略。3、无论是传统点燃型卷烟或是加热型烟草制品，其生成的烟气气溶胶温度均在200℃以上，需要通过快速降温到 37℃以下方可进入上、下支气管，降温过程对于气溶胶的影响需要研究、控制。 4、气溶胶颗粒物容易沉积在控制阀开闭处和烟气稀释器的喷射口，会堵塞这些地方。因此这些地方需要经常清洗，非常麻烦，如果烟气气溶胶浓度过大，沉积多时会导致一支烟前后几口测试结果不一致。这些原因使得无法得到气溶胶的粒径真实分布和粒子大小以及化学物质分布的特性。
[0006]为了解决以上问题，提出本技术。

技术实现思路

[0007]本技术第一方面提供一种模拟人体生理环境的烟气气溶胶测试装置，所述烟气气溶胶测试装置包含：烟气取样装置1、稀释装置2和气溶胶测试装置3；
[0008]其中，所述烟气取样装置1包括：用于与待测烟支/烟具4连接的柔性采集器1
‑
1；所述柔性采集器1
‑
1包含：具有气体进口和气体出口的柔性内气囊1
‑1‑
1、包围所述柔性内气囊1
‑1‑
1的外耐压盒1
‑1‑
2、抽真空设备1
‑1‑
3；所述外耐压盒 1
‑1‑
2连接所述抽真空设备1
‑1‑
3，所述柔性内气囊1
‑1‑
1与所述外耐压盒1
‑1‑
2 之间无气体交换；
[0009]所述稀释装置2包括：调制气体供给装置2
‑
2，用于供给特定温度、湿度的调制气体；
[0010]其中，所述调制气体供给装置2
‑
2连通至所述柔性内气囊1
‑1‑
1，所述柔性内气囊1
‑1‑
1的气体出口连通至所述气溶胶测试装置3；
[0011]上述至少一个连通处设置有可开闭的阀门，以便在测试过程中灵活实现装置之间的连通和关闭。
[0012]所述柔性内气囊1
‑1‑
1与所述外耐压盒1
‑1‑
2之间无气体交换意为：所述柔性内气囊1
‑1‑
1与所述外耐压盒1
‑1‑
2是彼此独立的。
[0013]优选地，上述连通处均设置有可开闭的阀门。上述调制气体供给装置2
‑
2的作用：1、稀释烟气，2、模拟人体口腔、气管、肺部的特定温度和湿度下的气体环境，更贴合真实人体内抽吸的环境。调制气体供给装置2
‑
2包括一个或多个气体钢瓶、标准温度
‑
湿度气体发生器等。调制气体的组成可与空气组成相同。
[0014]优选地，所述柔性内气囊1
‑1‑
1连接有单一管线，以和待测烟支/烟具4直接连通。
[0015]优选地，所述调制气体供给装置2
‑
2连通至所述柔性内气囊1
‑1‑
1的方式是：所述调制气体供给装置2
‑
2通过单一管线直接连通至所述柔性内气囊1
‑1‑
1。此时，调制气体可以通过管路直接进入柔性内气囊1
‑1‑
1，在柔性内气囊1
‑1‑
1内保留一定时间，进行调温、加湿、气体化学过程。
[0016]优选地，作为另外一种连通方式：
[0017]所述柔性内气囊1
‑1‑
1连接有一个Y形三通管件，Y形三通管件另外两支管口分别连接所述调制气体供给装置2
‑
2和用于连接待测烟支/烟具4。在此Y形接口处，待测烟支/烟具4产生的烟气和调制气体供给装置2
‑
2中的调制气体混合稀释，因此实现了测试过程中的快速在线混合稀释。
[0018]优选地，所述特定温度、湿度的气体的温度在20～40℃之间可调、相对湿度在5
‑
99％之间可调。
[0019]优选地，所述气溶胶测试装置包括：气溶胶测试仪
‑
包括基于空气动力学透镜的在线粒径分析仪、基于扫描电迁移谱仪的在线粒径分析仪、级联粒径测试仪、粒径
‑
质谱联用仪中的一种或几种。
[0020]优选地，所述外耐压盒外设置保温层。所述温度保持层可以是连接有电源的电热毯层，其保持所述外耐压盒的温度为37摄氏度左右，与人体肺部温度相同。
[0021]优选地，所柔性内气囊1
‑1‑
1还连通有人工体液提供装置。人工体液提供装置可以包含雾化装置，其能向柔性内气囊内壁喷涂一层体液层。人工体液可以为人工唾液，人工唾液可以通过购买所得。体液层用于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模拟人体生理环境的烟气气溶胶测试装置，其特征在于，所述烟气气溶胶测试装置包含：烟气取样装置(1)、稀释装置(2)和气溶胶测试装置(3)；其中，所述烟气取样装置(1)包括：用于与待测烟支/烟具(4)连接的柔性采集器(1
‑
1)；所述柔性采集器(1
‑
1)包含：具有气体进口和气体出口的柔性内气囊(1
‑1‑
1)、包围所述柔性内气囊(1
‑1‑
1)的外耐压盒(1
‑1‑
2)、抽真空设备(1
‑1‑
3)；所述外耐压盒(1
‑1‑
2)连接所述抽真空设备(1
‑1‑
3)，所述柔性内气囊(1
‑1‑
1)与所述外耐压盒(1
‑1‑
2)之间无气体交换；所述稀释装置(2)包括：调制气体供给装置(2
‑
2)，用于供给特定温度、湿度的调制气体；其中，所述调制气体供给装置(2
‑
2)连通至所述柔性内气囊(1
‑1‑
1)，所述柔性内气囊(1
‑1‑
1)的气体出口连通至所述气溶胶测试装置(3)；上述至少一个连通处设置有可开闭的阀门。2.根据权利要求1所述的烟气气溶胶测试装置，其特征在于，所述柔...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨继，刘春波，蒋薇，唐石云，司晓喜，张凤梅，刘志华，
申请(专利权)人：云南中烟工业有限责任公司，
类型：新型
国别省市：