[發明專利]一種在線監測吸煙者吸入和呼出卷煙主流煙氣氣相化學成分口腔殘留效率的實驗裝置

在審

• 申請號: 201711227248.1
• 申請日: 2017-11-29
• 公開（公告）號: CN107807165A
• 公開（公告）日: 2018-03-16
• 發明（設計）人: 王健;胡永華;田振峰;陳開波;徐迎波;朱棟梁;彭曉萌;汪華
• 申請（專利權）人: 安徽中煙工業有限責任公司
• 主分類號: G01N27/62
• 分類號: G01N27/62
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司34101
• 代理人: 盧敏

技術領域

本發明涉及一種在線監測吸煙者吸入和呼出卷煙主流煙氣氣相化學成分口腔殘留效率的實驗裝置，屬于煙草化學技術研究領域。

背景技術

吸煙者在抽吸卷煙時，一部分煙氣被呼出到環境中，另一部分會殘留在口腔內。這些殘留煙氣會刺激吸煙者口腔內壁，形成干燥、收斂、余味等一系列味覺特征，在給吸煙者帶來生理享受的同時，也對吸煙者自身健康造成危害。其中，煙氣中氣相物質占煙氣總量的92％,且其化學性質十分活潑，并含有多種有害成分，越來越受到人們的關注和重視。而卷煙煙氣是一種十分復雜的混合物，通常，為了研究方便，人們采用劍橋濾片將煙氣分為粒相物質和氣相物質兩部分進行單獨研究。

在過去幾十年里，人們對卷煙煙氣中的氣相成分進行了大量研究。但是，采用的基本都是離線的研究方法，大都是間接先將吸煙者吸入和呼出口腔的煙氣收集，或是直接用稀的酸溶液洗清口腔收集煙氣殘留物，然后再進行檢測分析。對于煙氣氣相物在口腔中的殘留效率測定，常用的方法有集氣袋捕集/色譜分析、溶劑捕集/光譜分析以及冷阱捕集/色譜分析等分析手段，而這些離線的分析方式在捕集或前處理過程中都會存在一定實驗誤差，影響分析結果的準確性。近些年來，對單口卷煙煙氣氣相成分進行實時、在線的分析研究受到了人們的關注，這種方式無需前處理，可直接對煙氣成分進行取樣分析。專利CN104614464A提出將吸煙機作為標準抽吸源，保證每次進入吸煙者口腔中煙氣的量一致，并利用光電離飛行時間質譜儀對在吸煙者口腔內殘留的主流煙氣氣相成分進行快速在線分析，實時獲得了多種化學組分在人體口腔中的殘留效率，提供了一種良好的分析手段。然而，不同吸煙者具有不同的抽吸方式和抽吸習慣，到目前為止，尚沒有針對不同吸煙者在整個自然抽吸過程殘留在口腔中煙氣成分的實時在線研究報道。

發明內容

本發明為避免上述現有技術所存在的不足之處，提供一種結構簡單、快速方便、測定結果準確可靠、可以實現對不同吸煙者正常抽吸卷煙時吸入和呼出口腔的煙氣氣相成分直接進行取樣分析的在線煙氣分析實驗裝置，從而為煙草科技人員測量卷煙主流煙氣氣相化學成分在吸煙者口腔中的殘留效率提供一種良好的技術手段。

本發明解決技術問題采用如下技術方案：

一種在線監測吸煙者吸入和呼出卷煙主流煙氣氣相化學成分口腔殘留效率的實驗裝置，其結構特點是：設置四端口煙氣入嘴器、卷煙夾持器、氣動三通閥、電動三通閥、在線分析質譜儀、煙氣傳輸石英毛細管、壓力傳感器、真空隔膜泵、電腦和抽吸控制器；

所述四端口煙氣入嘴器的第一端口與壓力傳感器相連，第二端口為口含端口，第三端口通過煙氣傳輸石英毛細管與在線分析質譜儀相連，第四端口與氣動三通閥的第三端口相連；

氣動三通閥的第一端口與卷煙夾持器相連，氣動三通閥的第二端口與電動三通閥的第三端口相連；電動三通閥的第一端口與真空隔膜泵相連，電動三通閥的第二端口通過一抽氣口連通大氣。

本發明一種在線監測吸煙者吸入和呼出卷煙主流煙氣氣相化學成分口腔殘留效率的實驗裝置，其結構特點也在于：

所述電腦利用設定程序，將壓力傳感器和在線分析質譜儀通過信號傳輸線相連接，且質譜儀采譜時的啟動、結束信號控制與壓力傳感器的壓力變化相關聯。

所述抽吸控制器利用設定程序，將氣動三通閥、電動三通閥通過信號傳輸導線與壓力傳感器相連接，且三通閥門的開啟、關閉與壓力傳感器的壓力變化相關聯。

所述抽吸控制器用于精確記錄抽吸者的抽吸時間至0.1s，可根據抽吸情況設定抽吸間隔時間，并能向真空隔膜泵反饋當氣流經過壓力傳感器時壓力變化對應的流速大小。

與已有技術相比，本發明的有益效果體現在：

1、本發明通過四端口煙氣入嘴器將氣動三通閥、壓力傳感器和質譜儀相連接，運用電腦設定程序，通過壓力傳感器的壓力變化反饋信號控制光電離飛行時間質譜儀采譜的啟動、停止信號，有效地實現了吸煙者在吸煙過程中與光電離飛行時間質譜儀之間的聯動。

2、本發明在測定吸煙者呼出的卷煙煙氣時，壓力傳感器通過吸煙者抽吸卷煙時壓力的變化將信號反饋給抽吸控制器，由抽吸控制器調節真空隔膜泵的抽速來控制吸煙者呼出的煙氣，實現了吸煙者在抽吸和呼出煙氣時煙氣流速的一致性。

3、本發明結構簡單、操作方便，能夠實現對吸煙者抽吸卷煙時進入口腔以及隨后從口腔中呼出的煙氣氣相成分直接進行快速取樣和在線分析，測量時無需任何溶劑和前處理過程，適合于不同抽吸方式的吸煙者，且一次檢測能夠獲得卷煙煙氣氣相物中多種組分口腔殘留效率的測定結果。

附圖說明