捲菸煙氣自動化分析方法
2023-06-09 20:56:06 3
捲菸煙氣自動化分析方法
【專利摘要】本發明提供一種捲菸煙氣自動化分析方法，通過採用機械手臂自動化操作劍橋濾片捕集器進行稱重並安裝到吸菸機吸菸孔道上，調整點火器到捲菸樣品末端的點火距離，點火器點火併啟動吸菸程序，捲菸樣品燃吸完成後，機械手臂將捕集好煙氣成分的劍橋濾片捕集器放到天平上稱重，並進行密封存放，從而實現捲菸煙氣的捕集及分析過程。本發明能有效實現劍橋濾片捕集器自動進樣，捲菸樣品自動進樣安裝，劍橋濾片捕集器自動稱重，所有孔道同步點火，劍橋濾片捕集器加密封蓋全部自動化操作，提高整個分析過程的工作效率，同時保證分析試驗結果的準確性。
【專利說明】捲菸煙氣自動化分析方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種煙氣分析方法，尤其涉及一種捲菸煙氣的自動化分析方法。
【背景技術】
[0002]根據ISO 3308標準定義的"常規分析捲菸吸菸機.定義和標準條件"，以及與IS03308兼容的中國標準GB/T 19609 「捲菸用常規分析用吸菸機測定總粒相物和焦油」中定義了捲菸煙氣常規檢測的標準，即劍橋濾片法，是菸草行業一項十分重要的捲菸煙氣常規檢測方法。根據上述標準的定義，按照結構的不同標準定義兩種吸菸機:一是轉盤型吸菸機，一種是直線型吸菸機。並按照指定的抽吸容量，抽吸曲線和頻率等標準條件進行實驗，測定樣品的燃吸口數，測定總粒相物、焦油等燃燒產物的產生量，分析其中的成分，直線型吸菸機的優點是能夠同一時間多孔道同時點燃，方便進行同步平行試驗和監控。但目前的直線型吸菸機是採用人工操作，對於大量捲菸樣品檢測，是一項重複繁重的手工勞動，並且需要耗費大量時間。申請號為97191545.8，名稱為「自動吸菸機」(日本煙業產業株式會社)的專利文獻中公開了一種採用機器人來實現自動直線型吸菸機，其特徵是直線排列的多個吸菸口，採用在軌道上往復移動的機器人來完成向吸菸口，完成安裝捲菸和劍橋濾片捕集器的動作。根據其設計思想，給捲菸點火的電熱點火器設計在可以更換的手爪上，由機器人從一端逐一給多個吸菸口的捲菸點火，整個系統結構是機器人在軌道上移動，捲菸和捕集器布置於軌道的末端，機器人主體需要進行往復式的運動來完成吸菸動作，結構比較複雜，而且工作效率低，最主要的一個缺陷還有多個孔道的捲菸並不是一次同步點燃，改變了同步試驗的基本條件。
[0003]如英國Cerulean公司型號為ASM500自動直線型吸菸機，同樣也是採用一個在軌道上往復式移動工作的機械手，逐一完成點火操作和相關功能，而且只能手動安裝捲菸和捕集器，但該型號的自動直線型吸菸機並沒有實現全自動試驗過程。關鍵的問題是，上述兩個技術方案都沒有涉及到對常規試驗最重要的環節總粒相物(TPM)的自動稱重檢測，是通過吸菸前後劍橋濾片捕集器的測重，重量的差就得出捕集到濾片上的煙氣總粒相物量，人工工作量依然很大。
[0004]基於上述現有技術中存在的問題，本發明提出一種創新的技術實現方法，既能解決現有技術中捲菸煙氣分析方法實現過程複雜、工作效率低的問題，還能實現全自動化操作控制，保證測試結果的精準性。
【發明內容】
[0005]鑑於以上所述現有技術的缺點，本發明要解決的技術問題在於提供一種捲菸煙氣自動化分析方法，包括以下實施步驟:
[0006]( 1)對吸菸機針筒進行預熱；
[0007](2)檢查吸菸條件是否符合標準，如不符合標準要求，則機械臂復位，分析試驗過程結束；如符合標準要求，則進行下一步驟；[0008](3)機械臂取空白劍橋濾片捕集器放到天平上進行稱重；
[0009](4)機械臂取稱重好的空白劍橋濾片捕集器，安裝到吸菸機孔道上；
[0010](5)機械臂抓取捲菸樣品插到劍橋濾片捕集器上；
[0011](6)調整點火器到捲菸樣品末端的點火距離，點火器通電加熱，點火器升降機構移動點火器到點火位置，觸發吸菸機運行吸菸程序，燃吸捲菸樣品，捲菸樣品點燃後點火器升降機構復位；
[0012](7)捲菸樣品燃吸到指定的燃燒終止位置時，機械臂拔除菸蒂，終止吸菸程序；
[0013](8)檢查設定數量的捲菸樣品是否都已完成燃氣，如果否，則返回到步驟(5);如果是，則進行下一步驟；
[0014](9)機械臂去捕集好煙氣成分的劍橋濾片捕集器放到天平上進行稱重；
[0015]( 10)機械臂取劍橋濾片捕集器密封蓋，蓋到劍橋濾片捕集器上進行密封、存放；
[0016](11)判斷是否重複進行下一輪分析試驗，如果是，則返回到步驟(2);如果否，則機械臂復位，結束分析試驗過程。
[0017]在步驟(2)中，所述的符合標準要求是指符合ISO 3308標準定義的「常規分析捲菸吸菸機定義和標準條件」。
[0018]本發明採用機械臂有效實現劍橋濾片捕集器自動進樣，捲菸樣品自動進樣安裝，劍橋濾片捕集器自動稱重，所有孔道同步點火，劍橋濾片捕集器加密封蓋全部自動化操作，能提高整個分析過程的工作效率，同時保證分析試驗結果的準確性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1顯示為本發明捲菸煙氣自動化分析方法基本流程圖。
【具體實施方式】
[0020]以下通過特定的具體實例說明本發明的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本發明的其他優點與功效。本發明還可以通過另外不同的【具體實施方式】加以實施或應用，本說明書中的各項細節也可以基於不同觀點與應用，在沒有背離本發明的精神下進行各種修飾或改變。
[0021]請參閱圖1。需要說明的是，本實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發明的基本構想，遂圖式中僅顯示與本發明中有關的組件而非按照實際實施時的組件數目、形狀及尺寸繪製，其實際實施時各組件的型態、數量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態也可能更為複雜。
[0022]以下結合附圖1對本發明提出的內容進行詳細的說明。
[0023]以對捲菸煙氣進行分析為例，如附圖1中所示:
[0024]首先，對吸菸機的針筒進行預熱，檢查吸菸機的吸菸條件是否符合標準的規定，吸菸機的標準要求如ISO 3308標準定義的"常規分析捲菸吸菸機.定義和標準條件"規定，如果檢查吸菸條件不符合標準的要求，則分析試驗過程結束，機械手臂復位；如檢查結果符合吸菸條件的要求，機械手臂啟動，進入下一過程。
[0025]機械手臂從劍橋濾片捕集器供給機構抓取空白劍橋濾片捕集器放到天平上進行稱重，稱重完後，機械手臂抓取已稱重好的空白劍橋濾片捕集器安裝到吸菸機孔道上。機械臂抓取捲菸樣品插到劍橋濾片捕集器上，所有吸菸孔道均已裝好捲菸樣品後，調整點火器至IJ捲菸樣品末端的點火距離，通電加熱，點火器升降機構移動點火器到點火位置，觸發吸菸機運行吸菸程序，燃吸捲菸樣品，捲菸樣品點燃後點火器升降機構復位。
[0026]捲菸樣品燃吸到指定的燃燒終止位置時，機械臂拔除菸蒂，終止吸菸程序。
[0027]檢查設定數量的捲菸樣品是否都已完成燃吸，如果否，則繼機械手臂續從捲菸樣品供給機構中抓取捲菸安裝到吸菸機吸菸孔道上，繼續點火，啟動吸菸程序。如檢查結果所有設定數量的捲菸樣品均已完成燃吸，機械手臂抓取已捕集好煙氣成分的劍橋濾片捕集器放到天平上稱重，稱重完成後，將其放置密封蓋加蓋機構上。
[0028]機械手臂從密封蓋供給機構中抓取密封蓋，對稱重完成的劍橋濾片捕集器進行密封、存放，待後續進行進一步化學檢測分析使用。當所有劍橋濾片捕集器均完成上述操作時，此次分析試驗過程結果。如需進行下一輪的分析試驗，則重複上述試驗步驟及內容，實現多次分析試驗工作。
[0029]綜上所述，本發明有效克服了現有技術中的種種缺點而具高度產業利用價值。
[0030]上述實施例僅例示性說明本發明的原理及其功效，而非用於限制本發明。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本發明的精神及範疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬【技術領域】中具有通常知識者在未脫離本發明所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本發明的權利要求所涵蓋。
【權利要求】
1.一種捲菸煙氣自動化分析方法，其特徵在於，所述方法包含以下步驟:(1)對吸菸機針筒進行預熱；(2)檢查吸菸條件是否符合標準，如不符合標準要求，則機械臂復位，分析試驗過程結束；如符合標準要求，則進行下一步驟；(3)機械臂取空白劍橋濾片捕集器放到天平上進行稱重；(4)機械臂取稱重好的空白劍橋濾片捕集器，安裝到吸菸機孔道上；(5)機械臂抓取捲菸樣品插到劍橋濾片捕集器上；(6)調整點火器到捲菸樣品末端的點火距離，點火器通電加熱，點火器升降機構移動點火器到點火位置，觸發吸菸機運行吸菸程序，燃吸捲菸樣品，捲菸樣品點燃後點火器升降機構復位；(7)捲菸樣品燃吸到指定的燃燒終止位置時，機械臂拔除菸蒂，終止吸菸程序；(8)檢查設定數量的捲菸樣品是否都已完成燃氣，如果否，則返回到步驟(5);如果是，則進行下一步驟；(9)機械臂去捕集好煙氣成分的劍橋濾片捕集器放到天平上進行稱重；(10)機械臂取劍橋濾片捕集器密封蓋，蓋到劍橋濾片捕集器上進行密封、存放；(11)判斷是否重複進行下一輪分析試驗，如果是，則返回到步驟(2);如果否，則機械臂復位,結束分析試驗過程。
2.根據權利要求1所述的一種捲菸煙氣自動化分析方法，其特徵在於，所述符合吸菸條件符合標準要求，是指符合ISO 3308標準定義的「常規分析捲菸吸菸機.定義和標準條件」。
【文檔編號】G01N5/02GK103674760SQ201310684393
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月13日 優先權日:2013年12月13日
【發明者】張怡春, 姚鶴鳴, 周志雄, 陳怡峰, 謝雯燕, 陳倩穎, 史佳沁, 金永明, 劉鴻, 侯明 申請人:上海菸草集團有限責任公司, 上海帕夫曼自動化儀器有限公司