置9可以采用小型真空栗，用于在出气管内形成负压，该负压依次沿出气管、捕集装置7以及进气管传递至模拟用烟支2的烟蒂吸嘴处，从而对模拟用烟支2形成抽吸，使模拟用烟支2的主流烟气就会流经重金属捕集剂，从而达到捕集模拟用烟支2的主流烟气中的重金属的目的。
[0029]其中，吸气装置9也可以设置在进气管处，只要能够通过负压使模拟用烟支2的主流烟气通过捕集装置7即可。
[0030]本系统还包括保护瓶10，该保护瓶10的结构与捕集装置7基本相同，由玻璃瓶和瓶塞组成，玻璃瓶的内部为中空，瓶塞上设置两个插孔，上述捕集装置7的出气管由该瓶塞的一个插孔插入、且插入至瓶体的底部；该瓶塞的另一个插孔用于插接出气管，出气管的一端靠近瓶口，另一端与吸气装置9连接。当捕集装置9中的重金属捕集剂在受到负压的作用时，液体会发生膨胀，因此液位的高度可能没过出气管的管口，重金属捕集剂会经过出气管被吸入到保护瓶中，由此防止直接被吸入到真空栗内而损坏栗体。
[0031]控制器与吸气装置9连接，用于控制吸气装置9的启停，进一步可在控制器中设置定时控制单元，从而可实现对模拟用烟支2的单次抽吸时长和抽吸间隔时长的控制，使模拟过程更符合吸烟者的抽吸规律，最终可模拟出准确的重金属摄入量信息。
[0032]上述进气管上还可以设置流量计6，该流量计6与控制器连接，用于反馈主流烟气的流量是否符合设定要求，控制器再根据反馈的流量信息调节吸气装置9的运行状态。
[0033]在本机构中还可以设置长度检测装置1，该长度检测装置I与控制器连接，用于检测模拟用烟支2的剩余长度信息，并将长度信息传输给控制器。长度检测装置I具体可以采用光电传感器，光电传感器包括发射器和接收器，发射器和接收器沿长度方向并排于一槽型的基座上，该基座设置在模拟用烟支2的一侧，槽型的延伸方向与模拟用烟支2的长度方向相适应。当发射器发射红外光线到模拟用烟支2的表面时，接收器从模拟用烟支2的表面获取反射光线，进而形成相应的电信号反馈给控制器，从而实现模拟用烟支2的剩余长度的探测。当模拟用烟支2被抽吸至设定的剩余长度后，控制器控制吸气装置9停止运行，模拟过程结束。
[0034]在本机构中还可以设置换向阀5，主流烟气通过换向阀5通向捕集装置7和吸气装置9，换向阀5至少具有两个入口和一个出口，具体可采用二位三通电磁阀；其中一个入口用于通入上述主流烟气，另一个入口用于通入清洗用气体，清洗用气体优选为惰性气体；出口与重金属捕集装置7连接，由控制器控制换向阀5在两个入口之间的相互切换，即换向阀5在通入主流烟气与通入清洗用气体之间进行切换。在进行多次烟气样品捕集后(通常在10次以内)，需要对烟气流经的管路进行清洗，避免多次实验后部分烟气样品和杂质残留在管路中，影响后续实验结果的测定。此时可以通过换向阀5选择通入清洗用惰性气体进行清洁，保证后续测定的准确性。另外，吸气装置9的吸气流量优选为可调，在清洗过程中，可以调高吸气装置9的吸气流量，以增大气流的冲刷力度，提升清洁效果。
[0035]另外，还可以在两次对主流烟气的抽吸间隔期内，不停止吸气装置9的运行，而是将换向阀5切换为通入清洗用气体，此时清洗用气体可以为新鲜空气，因为吸烟者在两次抽吸间隔期内还是会呼吸的，随着呼吸的进行，肺部残余的烟气会被逐渐清除，因此，通过电磁阀的切换，可以将玻璃瓶上部积存的烟气置换出来，使模拟测试更加符合实际情况。同时，对系统内杂质的清洗也变为实时进行，无需单独进行清洗工作，可以时刻保持系统的清洁度，使每次模拟都保持在较高的准确度。
[0036]还可以在吸气装置9的排气口及模拟用烟支2的上方设置排风机8，排风机8用于疏散模拟过程中产生的烟气，以免影响研究人员的身体健康。
[0037]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种模拟吸烟机构，其特征在于，包括捕集装置(7)、吸气装置(9)以及控制器；所述吸气装置(9)用于使模拟用烟支(2)的主流烟气通过所述捕集装置(7)，所述捕集装置(7)用于捕集所述主流烟气中的待捕集成分；所述控制器用于控制所述吸气装置(9)的启停。2.根据权利要求1所述的模拟吸烟机构，其特征在于，还包括长度检测装置(I)，所述控制器通过所述长度检测装置(I)获取所述模拟用烟支(2)的剩余长度信息、并在所述模拟用烟支(2)的剩余长度低于设定值时停止所述吸气装置(9)的运行。3.根据权利要求1所述的模拟吸烟机构，其特征在于，所述主流烟气通过换向阀(5)通向所述捕集装置(7)和吸气装置(9)，所述换向阀(5)用于在通入所述主流烟气与通入清洗用气体之间进行切换。4.根据权利要求3所述的模拟吸烟机构，其特征在于，所述吸气装置(9)的吸气流量可调。5.根据权利要求1所述的模拟吸烟机构，其特征在于，还包括排风机(8)，所述排风机(8)用于疏散模拟过程中产生的烟气。6.根据权利要求1所述的模拟吸烟机构，其特征在于，所述捕集装置为串联的多组。7.根据权利要求1所述的模拟吸烟机构，其特征在于，还包括收集盘(3)，所述收集盘(3)设置在所述模拟用烟支(2)的下方，用于收集所述模拟用烟支(2)的烟灰。8.根据权利要求1所述的模拟吸烟机构，其特征在于，还包括夹持器(4)，所述夹持器(4)用于固定模拟用烟支(2)的烟蒂。9.根据权利要求8所述的模拟吸烟机构，其特征在于，所述夹持器(4)的口径可调。10.根据权利要求9所述的模拟吸烟机构，其特征在于，所述夹持器(4)与所述模拟用烟支(2)之间设有密封圈。
【专利摘要】本发明涉及烟草研究技术领域，提供了一种模拟吸烟机构。该机构包括捕集装置、吸气装置以及控制器；通过吸气装置使模拟用烟支的主流烟气通过捕集装置，利用捕集装置捕集主流烟气中的待捕集成分，在此过程中，通过控制器控制吸气装置的启停，以控制吸气装置的吸气时长和停止时长，从而准确的模拟出人体的实际吸烟过程，进而可精准地测定人体在实际吸烟过程中所摄入的某种有害成分的量。
【IPC分类】G01N33/00, G01N1/22
【公开号】CN105158418
【申请号】CN201510509661
【发明人】赵丽娇, 陈曦, 任婷, 钟儒刚
【申请人】北京工业大学
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年8月18日