本發(fā)明涉及卷煙測試設備，具體涉及一種卷煙吸煙機。

背景技術(shù)：

吸煙機是為模擬人的吸煙行為設計的一種自動化吸煙裝置，它能夠?qū)χ髁鳠煔庵械臍庀辔锖土Ｏ辔镞M行捕集，提高檢測效率，是煙草行業(yè)進行煙氣分析不可缺少的設備。卷煙化學成分的檢測包括煙草成分和煙氣成分兩類。其中，提高吸煙機對卷煙煙氣進行捕集并進行各種化學成分分析是所有煙氣成分檢測工作的必備環(huán)節(jié)。目前國內(nèi)卷煙企業(yè)使用的吸煙機設備幾乎全部來自幾個國外儀器廠商，抽吸機構(gòu)結(jié)構(gòu)和控制方式各有不同，這是引起吸煙機之間的測試結(jié)果較大差異的原因之一。吸煙機的抽吸機構(gòu)多為曲軸活塞式，在改變抽吸容量時運行部穩(wěn)定，容易造成測量不準確，另一方面，現(xiàn)有的吸煙機機構(gòu)復雜，使用不便，因而無法普及，所以在做某些非常規(guī)檢測試驗時，依然采取傳統(tǒng)的人工手動針管抽吸卷煙來達到試驗目的。因此，設計一款結(jié)構(gòu)簡單、運行穩(wěn)定可靠、檢測精度高的吸煙機具有非常重要的意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡單、運行穩(wěn)定可靠、檢測精度高的卷煙吸煙機。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種卷煙吸煙機，包括卷煙夾持單元、抽吸單元、驅(qū)動單元、氣體流量檢測單元和控制單元；所述卷煙夾持單元與所述抽吸單元連接；所述驅(qū)動單元與所述抽吸單元連接；所述氣體流量檢測單元與所述卷煙夾持單元連接；所述控制單元分別與所述卷煙夾持單元、驅(qū)動單元和氣體檢測單元連接；所述卷煙夾持單元包括卷煙放置腔和卷煙加熱器，所述卷煙放置腔用于放置卷煙；所述卷煙加熱器用于將卷煙加熱以使所述卷煙在非燃燒狀態(tài)下釋放煙氣；所述抽吸單元包括玻璃管和設置在玻璃管內(nèi)的活塞，所述玻璃管的底部連接所述卷煙放置腔，所述活塞上設置有位移傳感器；所述驅(qū)動單元包括絲桿和步進電機，所述絲桿的一端與所述步進電機連接并在所述步進電機的作用下可轉(zhuǎn)動且軸向位置不變，所述絲桿的另一端與所述活塞連接。

進一步的，所述抽吸單元還包括抽吸支管、電磁閥和集煙袋，所述抽吸支管的一端連通所述玻璃管，另一端通過電磁閥分別連通所述卷煙夾持裝置和集煙袋，所述電磁閥連接所述控制單元并控制所述抽吸支管內(nèi)的煙氣流向。

進一步的，所述氣體流量檢測單元包括應力式渦街流量傳感器和氣體傳感器，所述應力式渦街流量傳感器和氣體傳感器均設置在所述集煙袋內(nèi)。

進一步的，所述控制單元包括單片機處理器、觸摸顯示屏和電子線路，所述電子線路將所述位移傳感器、步進電機、電磁閥、應力式渦街流量傳感器、氣體傳感器以及觸摸顯示屏分別與所述單片機處理器連接。

進一步的，所述控制單元上設有外部擴展接口，所述控制單元通過所述外部擴展接口可擴展連接藍牙模塊或WIFI模塊。

進一步的，所述卷煙放置腔外表面上設有通氣孔，所述通氣孔連接所述電磁閥；所述卷煙放置腔內(nèi)設有密封圈，所述密封圈為軟性塑料。

進一步的，所述玻璃管為高精度的針筒式玻璃管。

本發(fā)明的有益效果：

1、本發(fā)明的卷煙吸煙機作為一種對卷煙或其他煙草制品煙氣的抽吸容量以及香味釋放的成分進行分析所必須的實驗儀器，結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)。所述抽吸單元由高精度的針筒式玻璃管與活塞緊密配合，活塞移動的距離由其上的位移傳感器進行采集，其移動速度由所述步進電機控制，抽吸單元參數(shù)修改由控制單元的控制程序?qū)崿F(xiàn)，使用非常靈活；煙氣直接通過所述氣體流量檢測單元進行自動檢測提高了檢測效率。

2、本發(fā)明的一種卷煙吸煙機具有操作方便、檢測精度高、通用性強、運行穩(wěn)定可靠、人為誤差小的優(yōu)點，可應用于對卷煙煙氣的抽吸流量進行記錄和分析，以及對卷煙煙氣成分的檢測。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種卷煙吸煙機的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明一種卷煙吸煙機的電路框圖；

圖中的附圖標記為：1-卷煙夾持單元；11-卷煙放置腔；12-卷煙加熱器；2-抽吸單元；21-玻璃管；22-活塞；23-位移傳感器；24-抽吸支管；25-電磁閥；26-集煙袋；3-驅(qū)動單元；31-絲桿；32-步進電機；4-氣體流量檢測單元；5-控制單元。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明作進一步說明。

請參閱圖1，一種卷煙吸煙機，包括一卷煙夾持單元1、一抽吸單元2、一驅(qū)動單元3、一氣體流量檢測單元4和一控制單元5；所述卷煙夾持單元1與所述抽吸單元2連接；所述驅(qū)動單元3與所述抽吸單元2連接；所述氣體流量檢測單元4與所述卷煙夾持單元1連接；所述控制單元分別與所述卷煙夾持單元1、驅(qū)動單元3和氣體檢測單元連接；所述卷煙夾持單元1包括卷煙放置腔11和卷煙加熱器12，所述卷煙放置腔11用于放置卷煙；所述卷煙加熱器12用于將卷煙加熱以使所述卷煙在非燃燒狀態(tài)下釋放煙氣；所述抽吸單元2包括玻璃管21和設置在玻璃管21內(nèi)的活塞22；所述玻璃管21的底部連接所述卷煙放置腔11，所述活塞22上設置有位移傳感器23；所述驅(qū)動單元3包括絲桿31和步進電機32，所述絲桿31的一端與所述步進電機32連接并在所述步進電機32的作用下可轉(zhuǎn)動且軸向位置不變，所述絲桿31的另一端與所述活塞22連接。

本發(fā)明的卷煙夾持單元1根據(jù)所述控制單元的指令完成卷煙的夾緊和放松兩個狀態(tài)；所述抽吸單元2由高精度的針筒式玻璃管21通過活塞22來抽吸卷煙，并由驅(qū)動單元3控制抽吸程度，其中：所述絲桿31連接活塞22，所述步進電機32控制絲桿31運動進而帶動所述活塞22運動，所述步進電機32的移動速度由所述控制單元通過程序控制，可以穩(wěn)定進行卷煙的自動抽吸；所述氣體檢測單元檢測卷煙煙氣的抽吸流量以及煙氣的成分，并將檢測到的信息發(fā)送給所述控制單元進行分析處理。

進一步的，所述抽吸單元2還包括抽吸支管24、電磁閥25和集煙袋26，所述抽吸支管24的一端連通所述玻璃管，另一端通過電磁閥25分別連通所述卷煙夾持裝置和集煙袋26，所述電磁閥25連接所述控制單元并控制所述抽吸支管24內(nèi)的煙氣流向。通過選用所述電磁閥25使所述抽吸支管24具有吸氣和排氣功能，可以節(jié)約生產(chǎn)成本，簡化控制步驟。

進一步的，所述氣體流量檢測單元4包括應力式渦街流量傳感器和氣體傳感器，所述應力式渦街流量傳感器和氣體傳感器均設置在所述集煙袋26內(nèi)。所述應力式渦街流量傳感器用于檢測煙氣的流量，應力式渦街流量傳感器是根據(jù)“卡曼渦街”原理，利用應力檢測方式，以壓電晶體為檢測敏感元件，并使檢測元件與旋渦發(fā)生體分離的一種新型振蕩式流量儀器，其特點是壓力損失小，量程范圍大，精度高。所述氣體傳感器采用半導體式氣體傳感器，所述半導體式氣體傳感器可以按照煙草行業(yè)的標準進行卷煙在非燃燒狀態(tài)下的煙氣中水分、焦油、煙堿和其他有害成分(CO、NH3、HCN、尼古丁、胺類、腈類、醉類、酚類、烷烴、醛類、氮氧化物，多環(huán)芳烴、雜環(huán)族化合物、羥基化合物)的檢測。

進一步的，所述控制單元5包括單片機處理器、觸摸顯示屏和電子線路，所述電子線路將所述位移傳感器23、步進電機32、電磁閥25、應力式渦街流量傳感器、氣體傳感器以及觸摸顯示屏與所述單片機處理器連接。所述控制單元具有數(shù)據(jù)采集、處理和顯示等功能。

進一步的，所述控制單元上設有外部擴展接口，所述控制單元通過所述外部擴展接口可擴展連接藍牙模塊或WIFI模塊，使所述吸煙機具有通訊功能，可以極大提高設備通訊方式的靈活性。

進一步的，所述卷煙放置腔11外表面上設有用于排氣的通氣孔，所述通氣孔連接所述電磁閥25；傳統(tǒng)的卷煙放置腔11夾持不穩(wěn)定，本發(fā)明經(jīng)過優(yōu)化和改進，在所述卷煙放置腔11內(nèi)設置一密封圈，所述密封圈為軟性塑料，使所述卷煙夾持單元1具有良好的抗形變能力，并且不會出現(xiàn)煙氣泄露的現(xiàn)象。

本發(fā)明一種吸煙機的控制方法為：

A、通過所述觸摸顯示屏設置抽吸容量、抽吸頻率以及每口的抽吸時間，啟動所述卷煙加熱器；

B、所述單片機處理器根據(jù)抽吸容量和每口的抽吸時間計算分析所述活塞22在玻璃管內(nèi)所需移動的距離，并將所得的距離數(shù)據(jù)發(fā)送給所述驅(qū)動單元3，所述單片機處理器控制所述步進電機32運動，帶動所述絲桿31運動，進而帶動所述活塞22做與抽吸頻率相應的變速運動，所述位移傳感器23采集活塞22移動的距離并實時反饋給所述單片機處理器；

C、所述單片機處理器給所述電磁閥25發(fā)出控制指令，當所述活塞22向上運動時，所述電磁閥連通所述卷煙放置腔，實現(xiàn)對抽吸支管的吸煙控制；當所述活塞22向下運動時，所述電磁閥換向連通所述集煙袋，實現(xiàn)對抽吸支管的排煙控制；

D、所述應力式渦街流量傳感器設置在所述集煙袋26的袋口處，煙氣流經(jīng)應力式渦街流量傳感器的探頭，利用應力檢測方式，當煙氣旋渦在時，將同時產(chǎn)生煙氣流動方向垂直的橫向交變升力，該力作用于應力式渦街流量傳感器探頭的兩側(cè)，使應力式渦街流量傳感器探頭內(nèi)的壓電晶體變形，輸出與旋渦頻率相同的交變電荷信號，通過該交變電荷信號進行精確測量，從而得到煙氣流量的數(shù)值，并將此數(shù)值發(fā)送給所述單片機處理器進行記錄和分析，通過觸摸顯示屏顯示抽吸流量圖；所述氣體傳感器設置在所述集煙袋26內(nèi)，并將檢測信號發(fā)送給所述單片機處理器進行煙氣成分的分析處理，然后將分析處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送給所述觸摸顯示屏。

本發(fā)明基于標準中抽吸原理和檢測要求，設計了一種卷煙抽吸機，其使用過程和工作原理為：先將卷煙置于所述卷煙放置腔11內(nèi)固定好，在觸摸顯示屏設置抽吸容量、抽吸頻率以及每口的抽吸時間等參數(shù)；然后啟動所述驅(qū)動單元3，由控制單元中的單片機處理器控制所述步進電機32驅(qū)動絲桿31，使活塞22在玻璃管21內(nèi)做變速運動，并通過所述電磁閥25實現(xiàn)對抽吸支管24相應的吸煙和排煙控制，從而實現(xiàn)對抽吸運動的調(diào)控；最后，利用所述應力式渦街流量傳感器和氣體傳感器分別檢測所述集煙袋26內(nèi)的煙氣，將檢測信號發(fā)送給所述單片機處理器進行煙氣抽吸流量以及煙氣成分的分析處理，并將分析處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送給所述觸摸顯示屏，用戶也可通過所述控制單元的外部擴展接口連接藍牙模塊或WIFI模塊，對所述卷煙吸煙機進行遠程通信。

本發(fā)明的卷煙吸煙機作為一種對卷煙或其他煙草制品煙氣的抽吸流量以及香味釋放的成分進行分析所必須的實驗儀器，其具有結(jié)構(gòu)簡單，操作方便、檢測精度高、通用性強、運行穩(wěn)定可靠、人為誤差小的優(yōu)點，可應用于對卷煙煙氣的抽吸流量進行記錄和分析，以及對卷煙煙氣成分的檢測。所述抽吸單元2由高精度的針筒式玻璃管21與活塞22緊密配合，活塞22移動的距離由所述位移傳感器23進行實時監(jiān)控，移動速度由所述步進電機32控制，所述抽吸單元2的參數(shù)修改由控制單元的控制程序?qū)崿F(xiàn)，使用非常靈活；煙氣直接通過所述氣體流量檢測單元4進行自動檢測提高了檢測效率。

上述說明是針對本發(fā)明較佳可行實施例的詳細說明，但實施例并非用以限定本發(fā)明的專利申請范圍，凡本發(fā)明所提示的技術(shù)精神下所完成的同等變化或修飾變更，均應屬于本發(fā)明所涵蓋專利范圍。