一种基于温度检测的烟气瞬时采样触发控制装置的制作方法

本实用新型涉及卷烟烟气分析领域，具体来讲是一种基于温度检测的烟气瞬时采样触发控制装置。
背景技术：
：卷烟烟气的组成与浓度随着抽吸过程的进行，一直处于动态变化过程。zimmerma等[analchem,2005,77,7408-7414,analchem,2005,77,2288-2296]将吸烟机进行改造后直接与单光子电离质谱技术（spi-ms）结合实现了单口烟气中多种化学成分的在线实时分析。其中，烟气采集通过微探针插入烟支内部实现，微探针经保温传输线与质谱仪连接。卷烟燃烧时原位产生的烟气进入微探针后经传输线传送至质谱仪，由质谱仪检测获得质谱结果图。在卷烟燃吸过程中，气体的采集以燃烧线为基准点。但燃烧线均是经多次抽吸通过实验观察，确定基准点的位置并进行标记完成。由于烟支燃吸过程中燃烧线并非匀速运动，会发生短暂停止而后迅速扩散[inouey.]，而且卷烟燃烧存在不可重复性，因此通过燃烧线确定基准点会存在检测时间偏差较大和重复性差的问题。由郑州烟草研究院申请且已授权的发明专利提到一种卷烟燃吸温度分布检测部件的制作装置（201010564676.5），卷烟燃吸温度分布检测仪及其自动控制方法（201010564689.2），一种用于卷烟燃吸过程温度分布的检测方法（201210060868.1），一种卷烟燃吸温度分布检测的数据采集、控制方法及其系统（201010564712.8）以及一种基于温度检测的吸烟机触发自动控制方法（201310036943.5），全面提供了卷烟燃吸过程中温度检测所需的装置、检测方法、数据采集方法、控制方法等。特别是提供的用于卷烟燃吸过程温度分布的检测方法中详细阐述了（1）温度分布检测点的确定；（2）抽吸基准的确定；（3）温度数据定值平移平均方法可满足研究人员和质量检测人员检测卷烟燃吸过程中的燃烧机理及烟气生成、温度分布的需要，对卷烟烟气研究提供相关基础性数据支持；基于温度检测的吸烟机触发自动控制方法中涉及的相关硬件设施和控制路径很好地消除了手动启动吸烟机开始抽吸所产生的人为影响，提高了相关检测的准确性和重复性。技术实现要素：本实用新型的目的正是针对卷烟烟气瞬时采集过程中，基准点位置重复性差的问题，结合本人前期卷烟燃吸温度分布检测仪的相关专利，设计了一种基于温度检测的烟气瞬时采样触发控制装置，该装置能够有效降低烟气瞬时采集过程中人为引入的时间误差，消除时间误差的影响，有效提高实验的重现性与精确度。本实用新型也是结合本人前期已授权的卷烟燃吸温度分布检测仪（201010564676.5，201010564689.2，201210060868.1，201010564712.8，201310036943.5），发明的一种基于温度检测的烟气瞬时采样触发控制装置。本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于温度检测的烟气瞬时采样触发控制装置，一种基于温度检测的烟气瞬时采样触发控制装置，其特征在于：包括依次连接的温度传感器、温度采集输入模块、计算机处理系统、计算机与检测器通信模块、检测器触发模块、检测器及采样装置，其中，温度传感器与温度采集输入模块通过温度补偿导线相连接，检测器与采样装置通过气体传输线相连接，当加载在燃烧卷烟中的温度传感器检测得到的温度数据达到设定的触发温度时，计算机处理系统发出指令给计算机与检测器通信模块，该通信模块将此指令传输到检测器触发模块，触发检测器对烟气进行采集检测。所述检测器触发模块设置在检测器上，计算机与检测器通信模块通过通信电缆与该检测器触发模块相连接。所述采样装置为微探针采样装置。所述温度传感器为针式温度传感器。所述检测器可以是各种类型的质谱仪，包括四级杆质谱、飞行时间质谱、离子肼质谱等。质谱的离子源可以是硬电离源，如ei源，也可以是软电离源，如esi或apci等。检测器也可以是热导检测器（tcd）或红外检测仪等其他检测器。其控制路径为：当卷烟被点燃后，温度传感器和温度采集输入模块开始工作，持续采集温度数据，当某点温度传感器检测得到的数据到达设定的温度值时，计算机处理系统发出指令给上位机与检测器通信模块，将此指令传输到检测器上加装的触发模块，触发检测器进行采样检测。温度采集输入模块通过通信电缆与计算机处理系统相连，计算机与检测器通信模块通过通信电缆同检测器上加装的触发模块相连。本发明优点在于提供了一种基于温度检测的烟气瞬时采样触发控制装置，消除了手动触发所产生的人为影响，提高了实时检测的时间准确性和重复性。附图说明图1烟气瞬时采样触发控制装置中的相关硬件设施和控制路径示意图。其中，1、温度传感器；2、温度补偿导线；3、温度采集输入模块；4、通信电缆；5、计算机处理系统；6、计算机与检测器通信模块；7、触发模块；8、检测器；9、气体传输线；10、微探针采样装置；11、卷烟样品。具体实施方式本实用新型以下结合附图做进一步描述：如图1所示：一种基于温度检测的烟气瞬时采样触发控制装置，包括依次连接的温度传感器1、温度采集输入模块3、计算机处理系统5、计算机与检测器通信模块6、设置在检测器上的触发模块7、检测器8及微探针采样装置10，其中，温度传感器1与温度采集输入模块3通过温度补偿导线2相连接，检测器8与微探针采样装置10通过气体传输线9相连接，当加载在燃烧卷烟中的温度传感器1检测得到的温度数据达到设定的触发温度时，计算机处理系统5发出指令给计算机与检测器通信模块6，该通信模块将此指令传输到检测器上的触发模块7，触发检测器8对烟气进行采集检测。自动控制方法及过程如下：打开计算机处理系统5设定触发温度与温度传感器位置，将加载温度传感器的卷烟样品11安装于吸烟机，点燃卷烟，启动温度数采系统（包括温度传感器1、温度补偿导线2、温度采集输入模块3和计算机处理系统5），计算机处理系统5持续采集温度数据，当设定的温度传感器检测得到的温度数据达到触发温度时，计算机处理系统5发出指令给通信模块6，将此指令传输到检测器上加装的触发模块7，触发检测器实施数据采集。以上述步骤重复操作3次，得到设定位置的温度数据，依照专利（201210060868.1，一种用于卷烟燃吸过程温度分布的检测方法）中的方法对3次数据进行分析，得到温度曲线与平均值。记录触发检测器时的温度对应的时间，三次时间结果求平均，平均值作为检测器进行数据采集的启动时间点。对比人工手动启动检测器采集数据的模式，如表1所示。可以看出，采用该装置进行采样触发控制后，时间的标准偏差由0.78降低至0.26，提高了检测器采样的重复性与精确性。表1触发模式手动自动标准偏差0.780.26当前第1页1 2 3