(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202122648765.4 (22)申请日 2021.11.01 (73)专利权人 云南中烟工业有限责任公司 地址 650231 云南省昆明市五华区红锦路 367号 (72)发明人 杨继　刘春波　蒋薇　唐石云　 司晓喜　张凤梅　刘志华　 (74)专利代理 机构 北京市领专知识产权代理有 限公司 1 1590 代理人 李静　任永利 (51)Int.Cl. G01N 1/24(2006.01) G01N 33/00(2006.01) (ESM)同样的发明创造已同日申请发明 专利 (54)实用新型名称 一种模拟人体生理环境的烟气气溶胶测试 装置 (57)摘要 本实用新型属于检测技术领域， 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 ‑1)， 所述柔性采集器(1 ‑1)包含： 柔性内气囊(1 ‑1‑1)、 外耐压盒(1 ‑1‑2)、 抽真空 设备(1‑1‑3)。 本实用新型的烟气气溶胶测试装 置使用柔性采集器对烟气进行取样、 稀释。 柔性 采集器中柔性内气囊与待测烟支/烟具管路密封 连接， 外耐压盒与真空源连接， 柔性内气囊与外 耐压盒之间无气体交换， 将真空管路和烟气管路 分隔开， 实现了加热型烟草制品烟气气溶胶粒径 大小分布的实时测试。 权利要求书1页 说明书6页 附图2页 CN 216082224 U 2022.03.18 CN 216082224 U 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。 3.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)。 4.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)。 5.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。 6.根据权利要求1所述的烟气气溶胶测试装置， 其特征在于， 所述柔性内气囊(1 ‑1‑1) 材质为柔性薄膜， 其形状可为球形、 椭球形中的一种或几种。 7.根据权利要求1所述的烟气气溶胶测试装置， 其特征在于， 所述外耐压盒外设置保温 层。 8.根据权利要求1所述的烟气气溶胶测试装置， 其特征在于， 所柔性内气囊(1 ‑1‑1)还 连通有人工体液提供装置 。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 216082224 U 2一种模拟 人体生理环境的烟气 气溶胶测试装 置 技术领域 [0001]本实用新型属于检测技术领域， 具体涉及 一种模拟人体生理环境的烟气气溶胶测 试装置。 背景技术 [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， 提出本实用新型。说　明　书 1/6 页 3 CN 216082224 U 3