本發(fā)明涉及抽吸套筒夾具的技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種可視化煙氣抽吸實(shí)驗(yàn)裝置及應(yīng)用方法。

背景技術(shù)：

實(shí)驗(yàn)裝置在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度方面起著重要作用，現(xiàn)今為了達(dá)到準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，很多研究人員都對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行反復(fù)的實(shí)驗(yàn)，可是研究人員發(fā)現(xiàn)有些數(shù)據(jù)經(jīng)常由于放置位置或固定裝置的原因，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)產(chǎn)生很大的浮動(dòng)，因此可靠的固定裝置在實(shí)驗(yàn)裝置的應(yīng)用過(guò)程中起到不可低估的作用。

如何利用裝置模擬人們?cè)诔闊熯^(guò)程中的抽吸以及釋放的動(dòng)作，以及模擬煙氣在口腔中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是現(xiàn)今人們研究的重點(diǎn)，從而更好地提高煙支的質(zhì)量以及銷售的收益，提高煙廠的收益。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可視化煙氣抽吸實(shí)驗(yàn)裝置，通過(guò)所述抽吸套筒包括用于煙氣流通的透明管；所述抽吸實(shí)驗(yàn)裝置還包括順序電連接的用于產(chǎn)生激光粒子的激光器、拍攝煙氣粒子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的拍攝機(jī)構(gòu)、第一控制器以及處理器，所述抽吸實(shí)驗(yàn)裝置還包括用于實(shí)現(xiàn)煙氣的抽吸和釋放的控制閥的設(shè)置，提供了模擬煙氣在口腔中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的有效裝置，使得煙氣的觀測(cè)具有可觀察以及可量化，便于更好地提高煙支的質(zhì)量以及銷售的收益，提高煙廠的收益。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

提供一種可視化煙氣抽吸實(shí)驗(yàn)裝置，所述抽吸實(shí)驗(yàn)裝置包括用于抽吸煙氣的抽吸套筒、用于固定抽吸套筒的第一固定裝置、活塞芯桿以及用于固定活塞芯桿的可調(diào)節(jié)第二固定裝置；所述抽吸套筒包括用于煙氣流通的透明管；所述抽吸實(shí)驗(yàn)裝置還包括順序電連接的用于產(chǎn)生激光粒子的激光器、拍攝煙氣粒子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的拍攝機(jī)構(gòu)、第一控制器以及處理器，所述抽吸實(shí)驗(yàn)裝置還包括用于實(shí)現(xiàn)煙氣的抽吸和釋放的控制閥，所述抽吸實(shí)驗(yàn)裝置還包括用于控制第二固定裝置的第二控制器。

本發(fā)明通過(guò)所述抽吸套筒包括用于煙氣流通的透明管；所述抽吸實(shí)驗(yàn)裝置還包括順序電連接的用于產(chǎn)生激光粒子的激光器、拍攝煙氣粒子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的拍攝機(jī)構(gòu)、第一控制器以及處理器，所述抽吸實(shí)驗(yàn)裝置還包括用于實(shí)現(xiàn)煙氣的抽吸和釋放的控制閥的設(shè)置，提供了模擬煙氣在口腔中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的有效裝置，使得煙氣的觀測(cè)具有可觀測(cè)性以及可量化性，便于更好地提高煙支的質(zhì)量以及銷售的收益，提高煙廠的收益。

優(yōu)選地，所述激光器為ndyag激光器，所述激光器的頻率為12hz~17hz。

優(yōu)選地，所述第二控制器為設(shè)有plc控制程序的控制箱，所述控制箱設(shè)有用于啟動(dòng)第二固定裝置的步進(jìn)電機(jī)。

本發(fā)明還提供一種可視化煙氣抽吸實(shí)驗(yàn)裝置的應(yīng)用方法，所述應(yīng)用方法的步驟如下：

（1）首先，將煙支放置在抽吸套筒的透明管的管口處，并且第一固定裝置將煙支進(jìn)行固定；具體地，將煙支放置在金屬煙嘴上，金屬煙嘴固定在單向閥41進(jìn)口端，單向閥41出口端固定在抽吸套筒管口處，同時(shí)做好密封；

（2）其次，將煙支點(diǎn)燃，待煙氣流通穩(wěn)定一段時(shí)間，通過(guò)控制箱的plc程序啟動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，第二固定裝置運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)活塞芯桿運(yùn)動(dòng)，活塞芯桿在抽吸套筒內(nèi)運(yùn)動(dòng)，抽吸套筒上有對(duì)煙氣只進(jìn)不出和只出不進(jìn)的兩個(gè)單向閥，從而實(shí)現(xiàn)煙氣的抽吸和釋放；具體地，步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)第二固定裝置運(yùn)動(dòng)，第二固定裝置運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)活塞芯桿在抽吸套筒內(nèi)運(yùn)動(dòng)；

（3）再次，將激光器開(kāi)啟，激光透過(guò)抽吸套筒照射在煙氣上，煙氣中的粒子相作為拍攝的示蹤粒子，第一控制器控制拍攝機(jī)構(gòu)進(jìn)行連拍，并且拍攝機(jī)構(gòu)將拍攝圖片信號(hào)發(fā)送至第一控制器，第一控制器將圖片信號(hào)發(fā)送至處理器進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)煙氣流速的檢測(cè)。

優(yōu)選地，所述步驟（2）中的抽吸頻率為59.5s～60.5s，所述抽吸套筒的容量為120ml~125ml。

優(yōu)選地，所述可視化煙氣抽吸實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)有溫度控制器，所述溫度控制器控制的溫度為21℃~23℃，相對(duì)濕度為55%~65%，風(fēng)速達(dá)到0.17m/s~0.23m/s。

優(yōu)選地，所述控制閥為三通換向閥。這樣設(shè)置是為了更加形象的模擬人體吸煙的過(guò)程，提高了檢測(cè)的真實(shí)性和有效性。

優(yōu)選地，所述三通換向閥分別接有只進(jìn)不出的第一單向閥和只出不進(jìn)的第二單向閥；所述第一單向閥為用于煙氣在抽吸狀態(tài)下進(jìn)入抽吸套筒內(nèi)的水平單向閥和第二單向閥為用于煙氣排出的豎直單向閥。

優(yōu)選地，所述步驟（2）中的煙支點(diǎn)燃穩(wěn)定一段時(shí)間后，抽吸套筒對(duì)煙氣的抽吸與拍攝機(jī)構(gòu)的拍攝同時(shí)進(jìn)行。

優(yōu)選地，所述煙支的點(diǎn)燃采用輻射均勻點(diǎn)火。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明通過(guò)所述抽吸套筒采用可觀測(cè)煙氣流通的透明玻璃管；所述抽吸實(shí)驗(yàn)裝置還包括順序電連接的用于產(chǎn)生激光片光的激光器、拍攝煙氣粒子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的拍攝機(jī)構(gòu)、第一控制器以及處理器，所述抽吸實(shí)驗(yàn)裝置還包括用于實(shí)現(xiàn)煙氣的抽吸和釋放的控制閥的設(shè)置，提供了模擬煙氣在口腔中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的有效裝置，使得煙氣的觀測(cè)具有可觀察以及可量化，便于更好地提高煙支的質(zhì)量以及銷售的收益，提高煙廠的收益。

同時(shí)本發(fā)明還提供一種可視化煙氣抽吸實(shí)驗(yàn)裝置的應(yīng)用方法，通過(guò)設(shè)置使得煙支燃燒過(guò)程產(chǎn)生的煙氣得以拍攝模擬，從而便于進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，使得煙氣的觀測(cè)具有可觀測(cè)性以及可量化性，便于更好地提高煙支的質(zhì)量以及銷售的收益，提高煙廠的收益。

附圖說(shuō)明

圖1為實(shí)施例可視化煙氣抽吸實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為可視化煙氣抽吸實(shí)驗(yàn)裝置的應(yīng)用方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。其中，附圖僅用于示例性說(shuō)明，表示的僅是示意圖，而非實(shí)物圖，不能理解為對(duì)本專利的限制；為了更好地說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例，附圖某些部件會(huì)有省略、放大或縮小，并不代表實(shí)際產(chǎn)品的尺寸；對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，附圖中某些公知結(jié)構(gòu)及其說(shuō)明可能省略是可以理解的。

本發(fā)明實(shí)施例的附圖中相同或相似的標(biāo)號(hào)對(duì)應(yīng)相同或相似的部件；在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，若有術(shù)語(yǔ)“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此附圖中描述位置關(guān)系的用語(yǔ)僅用于示例性說(shuō)明，不能理解為對(duì)本專利的限制，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)的具體含義。

實(shí)施例

如圖1至2所示為可視化煙氣抽吸實(shí)驗(yàn)裝置及應(yīng)用方法的實(shí)施例，所述抽吸實(shí)驗(yàn)裝置包括用于抽吸煙氣的抽吸套筒、用于固定抽吸套筒的第一固定裝置、活塞芯桿以及用于固定活塞芯桿的可調(diào)節(jié)第二固定裝置；所述抽吸套筒包括用于煙氣流通的透明管；所述抽吸實(shí)驗(yàn)裝置還包括順序電連接的用于產(chǎn)生激光粒子的激光器、拍攝煙氣粒子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的拍攝機(jī)構(gòu)、第一控制器以及處理器，所述抽吸實(shí)驗(yàn)裝置還包括用于實(shí)現(xiàn)煙氣的抽吸和釋放的控制閥，所述抽吸實(shí)驗(yàn)裝置還包括用于控制第二固定裝置的第二控制器。

具體地，所述激光器為ndyag激光器，所述激光器的頻率為12hz~17hz。

其中，所述第二控制器為設(shè)有plc控制程序的控制箱，所述控制箱設(shè)有用于啟動(dòng)第二固定裝置的步進(jìn)電機(jī)。

本發(fā)明還提供一種可視化煙氣抽吸實(shí)驗(yàn)裝置的應(yīng)用方法，所述應(yīng)用方法的步驟如下：

（1）首先，將煙支放置在抽吸套筒的透明管的管口處，并且用第一固定裝置將煙支進(jìn)行固定；具體地，將煙支放置在金屬煙嘴上，金屬煙嘴固定在單向閥41進(jìn)口端，單向閥41出口端固定在抽吸套筒管口處，同時(shí)做好密封；

（2）其次，將煙支點(diǎn)燃，待煙氣流通穩(wěn)定一段時(shí)間，通過(guò)控制箱1的plc程序啟動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，第二固定裝置2運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)活塞芯桿3運(yùn)動(dòng)，活塞芯桿在抽吸套筒內(nèi)運(yùn)動(dòng)，抽吸套筒上有對(duì)煙氣只進(jìn)不出單向閥41和只出不進(jìn)的單向閥42，從而實(shí)現(xiàn)煙氣的抽吸和釋放；具體地，步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)第二固定裝置運(yùn)動(dòng)，第二固定裝置運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)活塞芯桿在抽吸套筒內(nèi)運(yùn)動(dòng)；

（3）再次，將激光器5開(kāi)啟，激光透過(guò)抽吸套筒照射在煙氣上，煙氣中的粒子相作為拍攝的示蹤粒子，第一控制器6控制拍攝機(jī)構(gòu)7進(jìn)行連拍，并且拍攝機(jī)構(gòu)7將拍攝圖片信號(hào)發(fā)送至第一控制器6，第一控制器6將圖片信號(hào)發(fā)送至處理器8進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)煙氣流速的檢測(cè)。

優(yōu)選地，所述步驟（2）中的抽吸頻率為59.5s～60.5s，所述抽吸套筒的容量為120ml~125ml。

其中，所述可視化煙氣抽吸實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)有溫度控制器，所述溫度控制器控制的溫度為21℃~23℃，相對(duì)濕度為55%~65%，風(fēng)速達(dá)到0.17m/s~0.23m/s。

另外，所述控制閥為三通換向閥。其中，所述三通換向閥分別接有只進(jìn)不出的第一單向閥和只出不進(jìn)的第二單向閥；所述第一單向閥為用于煙氣在抽吸狀態(tài)下進(jìn)入抽吸套筒內(nèi)的水平單向閥和第二單向閥為用于煙氣排出的豎直單向閥。

另外，所述步驟（2）中的煙支點(diǎn)燃穩(wěn)定一段時(shí)間后，抽吸套筒對(duì)煙氣的抽吸與拍攝機(jī)構(gòu)的拍攝同時(shí)進(jìn)行。其中，所述煙支的點(diǎn)燃采用輻射均勻點(diǎn)火。

需要說(shuō)明的是，具體的實(shí)驗(yàn)步驟為：

（1）開(kāi)機(jī)，檢查設(shè)備連接是否正確；調(diào)整可視化煙氣抽吸實(shí)驗(yàn)裝置的位置，以方便拍攝機(jī)構(gòu)對(duì)抽吸套筒內(nèi)的煙氣進(jìn)行拍攝；

（2）蓋上鏡頭蓋，將激光器強(qiáng)度調(diào)低（具體地，將鏡頭蓋上濾光片，調(diào)低激光器強(qiáng)度），使用內(nèi)觸發(fā)使激光器laser1發(fā)出激光，提高激光強(qiáng)度至肉眼可見(jiàn)，調(diào)節(jié)至水平，并使激光水平片光照射到抽吸套筒的中部位置。此時(shí)，水平片光照射到套筒內(nèi)形成的平面即為測(cè)量平面；

（3）將尺子置于水平片光面（即讓激光穿過(guò)尺子平面），對(duì)測(cè)量平面進(jìn)行標(biāo)定；

（4）關(guān)閉激光器，打開(kāi)拍攝機(jī)構(gòu)的鏡頭，具體地，取下拍攝機(jī)構(gòu)的濾光片運(yùn)行軟件切換到采集模式，調(diào)節(jié)光圈和焦距拍攝步驟（3）中的標(biāo)定靶尺。選擇單幀拍攝模式，采集一張圖片；

（5）將步驟（4）中得到的圖片進(jìn)行標(biāo)定；

（6）將鏡頭蓋上濾光片，使用電腦控制激光器做好發(fā)射激光準(zhǔn)備，調(diào)節(jié)激光的強(qiáng)度，使具有較好的拍攝效果；

（7）設(shè)置plc控制箱上步進(jìn)電機(jī)的頻率，將電機(jī)的運(yùn)動(dòng)設(shè)置為自動(dòng)控制，電機(jī)運(yùn)動(dòng)時(shí)間設(shè)置為2s；

（8）點(diǎn)燃煙支；待煙支燃燒穩(wěn)定一段時(shí)間后，通過(guò)plc控制箱啟動(dòng)電機(jī)抽吸煙氣，在啟動(dòng)電機(jī)的同時(shí)通過(guò)電腦啟動(dòng)激光發(fā)射和第一控制器控制拍攝機(jī)構(gòu)進(jìn)行連拍，通過(guò)第一控制器采集一定數(shù)量的圖片（一般30~100張），并保存；

（9）處理器對(duì)煙氣圖片進(jìn)行處理，得到煙氣的流動(dòng)速度。

顯然，本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。