本發(fā)明涉及吸煙機(jī)領(lǐng)域，具體是一種煙支固定的全自動(dòng)旋轉(zhuǎn)吸煙機(jī)。

背景技術(shù)：

吸煙機(jī)是模擬人的吸煙行為設(shè)計(jì)的一種自動(dòng)化吸煙裝置，是所有煙氣成分檢測(cè)工作中必備的儀器設(shè)備。吸煙機(jī)不是對(duì)人吸煙行為的完全"復(fù)制",而是以人的吸煙行為的統(tǒng)計(jì)平均值作為各種抽吸變量的依據(jù)。煙氣焦油量、煙氣煙堿量和一氧化碳量是卷煙最為重要的煙氣指標(biāo)，我國(guó)卷煙國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)此提出相應(yīng)的要求。通過吸煙機(jī)把卷煙燃燒產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行捕集，并進(jìn)行各種化學(xué)成分分析，大大提高了實(shí)驗(yàn)室分析檢測(cè)樣品的能力與效率。吸煙機(jī)的應(yīng)用不僅滿足了日常卷煙煙氣檢測(cè)工作的需要，對(duì)于卷煙產(chǎn)品開發(fā)、工藝研究和煙草化學(xué)等領(lǐng)域均發(fā)揮了很大的作用。

目前，國(guó)內(nèi)卷煙企業(yè)使用的兩種吸煙機(jī)大致分為兩種，即直線型吸煙機(jī)和轉(zhuǎn)盤型吸煙機(jī)，兩種吸煙機(jī)均可獲得煙氣中的總粒相物和一氧化碳。兩種吸煙機(jī)的主要區(qū)別包括：

（1）直線型吸煙機(jī)每個(gè)卷煙夾持器對(duì)應(yīng)一個(gè)抽吸機(jī)構(gòu)，整個(gè)吸煙機(jī)中有多個(gè)抽吸機(jī)構(gòu)；轉(zhuǎn)盤型吸煙機(jī)多個(gè)卷煙夾持器共用一個(gè)抽吸機(jī)構(gòu)，整個(gè)吸煙機(jī)只有一個(gè)抽吸機(jī)構(gòu)；

（2）直線型吸煙機(jī)每次抽吸實(shí)驗(yàn)中每個(gè)孔道抽吸4到5根卷煙，每個(gè)孔道使用1片44mm的劍橋?yàn)V片來收集總粒相物；轉(zhuǎn)盤型吸煙機(jī)每次抽吸實(shí)驗(yàn)抽吸20根卷煙，每次抽吸實(shí)驗(yàn)使用1片92mm的劍橋?yàn)V片來收集總粒相物；

（3）直線型吸煙機(jī)抽吸時(shí)，卷煙在夾持器上固定不動(dòng)；轉(zhuǎn)盤型吸煙機(jī)抽吸時(shí)，卷煙跟隨夾持器做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；

（4）轉(zhuǎn)盤型吸煙機(jī)自動(dòng)化程度高，數(shù)據(jù)穩(wěn)定性較好；直線型吸煙機(jī)操作較為繁瑣，但其工作方式與人們正常的抽吸習(xí)慣更一致。

由于兩種吸煙機(jī)的工作方式差別很大，導(dǎo)致數(shù)據(jù)結(jié)果也有較大差異，這一問題長(zhǎng)期困擾著行業(yè)，甚至在國(guó)際上也有較大分歧。

通過對(duì)比兩種吸煙機(jī)的工作方式，現(xiàn)有轉(zhuǎn)盤型吸煙機(jī)的工作方式存在兩個(gè)主要問題：

（1）轉(zhuǎn)盤型吸煙機(jī)的卷煙是跟隨轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，相當(dāng)于人為的加快了卷煙燃燒錐周圍的風(fēng)速，使得卷煙的陰燃加快，影響被測(cè)樣品的抽吸口數(shù)和測(cè)試結(jié)果；

（2）轉(zhuǎn)盤型吸煙機(jī)所有的卷煙抽吸位置均在同一點(diǎn)，且抽吸頻率極高（每分鐘20口），導(dǎo)致該抽吸點(diǎn)的氧氣消耗量和熱量釋放量都較大，轉(zhuǎn)盤型吸煙機(jī)在該點(diǎn)的進(jìn)風(fēng)量很難滿足卷煙持續(xù)抽吸的需要，導(dǎo)致燃燒不充分，使得測(cè)量結(jié)果中一氧化碳量偏高。

由以上兩個(gè)問題導(dǎo)致的結(jié)果是：轉(zhuǎn)盤型吸煙機(jī)在抽吸口數(shù)小于直線型吸煙機(jī)的前提下，測(cè)量結(jié)果中的一氧化碳含量反而偏高，這一差異在深度抽吸的工作模式下更為顯著。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種煙支固定的全自動(dòng)旋轉(zhuǎn)吸煙機(jī)，通過帶有煙氣捕集器的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)卷煙進(jìn)行全自動(dòng)抽吸。這種全自動(dòng)旋轉(zhuǎn)吸煙機(jī)在工作中煙支是保持固定的，與直線型吸煙機(jī)的工作方式更為接近。能夠?yàn)樾袠I(yè)進(jìn)一步減小直線型和轉(zhuǎn)盤型兩種吸煙機(jī)的差異，統(tǒng)一吸煙機(jī)的測(cè)試結(jié)果提供支持。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：

一種煙支固定的全自動(dòng)旋轉(zhuǎn)吸煙機(jī)，其特征在于：該吸煙機(jī)抽吸卷煙時(shí)保持煙支固定，通過帶有煙氣捕集器的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)卷煙進(jìn)行全自動(dòng)點(diǎn)燃、抽吸和煙蒂拔除，并實(shí)現(xiàn)泄漏檢測(cè)和風(fēng)速測(cè)量的功能。

所述的一種煙支固定的全自動(dòng)旋轉(zhuǎn)吸煙機(jī)，其特征在于：包括主機(jī)柜，主機(jī)柜頂部具有水平的金屬臺(tái)面，主機(jī)柜外一側(cè)設(shè)有總控制柜，主機(jī)柜內(nèi)底部通過豎向的固定柱支撐有回轉(zhuǎn)支撐軸承一，回轉(zhuǎn)支撐軸承一由共中心軸且可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的內(nèi)、外圈構(gòu)成，所述回轉(zhuǎn)支撐軸承一外圈的外環(huán)壁有輪齒，回轉(zhuǎn)支撐軸承一通過其內(nèi)圈固定在固定柱上端，主機(jī)柜內(nèi)位于回轉(zhuǎn)支撐軸承一的一側(cè)還安裝有由主電機(jī)驅(qū)動(dòng)的齒輪，且主電機(jī)驅(qū)動(dòng)的齒輪與回轉(zhuǎn)支撐軸承一的外圈傳動(dòng)嚙合，由主電機(jī)帶動(dòng)回轉(zhuǎn)支撐軸承一的外圈轉(zhuǎn)動(dòng)，主機(jī)柜內(nèi)另一側(cè)還設(shè)有煙蒂收集裝置，所述總控制柜中安裝有一氧化碳分析儀、工控機(jī)、外部控制器、觸控屏，所述一氧化碳分析儀、外部控制器、觸控屏分別與工控機(jī)電連接，所述主電機(jī)的控制端與外部控制器電連接；

所述回轉(zhuǎn)支撐軸承一的外圈頂面共中心軸固定有旋轉(zhuǎn)框架，由回轉(zhuǎn)支撐軸承一的外圈帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)框架轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)框架內(nèi)設(shè)有旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制器，旋轉(zhuǎn)框架兩左、右兩側(cè)分別豎向設(shè)有抽吸機(jī)構(gòu)，左、右側(cè)的抽吸機(jī)構(gòu)相互對(duì)稱，旋轉(zhuǎn)框架右側(cè)還設(shè)有氣路連通口，旋轉(zhuǎn)框架后側(cè)通過集氣袋固定支架安裝有集氣袋，左、右側(cè)抽吸機(jī)構(gòu)的出氣口分別通過管路與集氣袋連通，所述集氣袋通過帶有電磁閥的管路與氣路連通口一端連通，主機(jī)柜內(nèi)靠近回轉(zhuǎn)支撐軸承一位置還設(shè)有可移動(dòng)的氣路連通裝置，所述氣路連通裝置一端與總控制柜中的一氧化碳分析儀采樣口連通，且氣路連通裝置另一端可移動(dòng)至與氣路連通口另一端連通；

所述主機(jī)柜的金屬臺(tái)面上通過固定支架支撐有回轉(zhuǎn)支撐軸承二，回轉(zhuǎn)支撐軸承二與主機(jī)柜內(nèi)的回轉(zhuǎn)支撐軸承一共中心軸，回轉(zhuǎn)支撐軸承二由共中心軸且可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的內(nèi)、外圈構(gòu)成，回轉(zhuǎn)支撐軸承二通過其外圈固定在固定支架上， 回轉(zhuǎn)支撐軸承二的外圈頂面共中心軸固定有環(huán)形的夾持器座，夾持器座中沿徑向設(shè)有多個(gè)安裝通孔，多個(gè)安裝通孔沿環(huán)向等間距均勻分布，每個(gè)安裝通孔中分別設(shè)有螺紋，夾持器座的安裝通孔中分別螺紋裝配有卷煙夾持器，卷煙夾持器中心具有與安裝通孔共中心軸的通孔，且每個(gè)通孔位于夾持器座內(nèi)環(huán)面的一端共中心軸裝配有密封墊圈，通過卷煙夾持器可夾持煙支，使卷煙沿夾持器座徑向向夾持器座外伸展，所述回轉(zhuǎn)支撐軸承二的內(nèi)圈頂面共中心軸安裝有內(nèi)轉(zhuǎn)盤，且內(nèi)轉(zhuǎn)盤位于夾持器座中間，所述主機(jī)柜內(nèi)旋轉(zhuǎn)框架頂面中心豎向連接有大型聯(lián)軸器，大型聯(lián)軸器上端豎直向上穿過金屬臺(tái)面后固定在內(nèi)轉(zhuǎn)盤底面中心，由旋轉(zhuǎn)框架通過大型聯(lián)軸器帶動(dòng)內(nèi)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，內(nèi)轉(zhuǎn)盤側(cè)壁上設(shè)有一個(gè)抽吸口，且抽吸口可在內(nèi)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)與夾持器座中任意一個(gè)卷煙夾持器通孔通過密封墊圈密封連通，內(nèi)轉(zhuǎn)盤中設(shè)有煙氣捕集器、捕集器夾緊裝置、抽吸終止裝置，所述煙氣捕集器可在內(nèi)轉(zhuǎn)盤中移動(dòng)，煙氣捕集器中具有供氣流通過的通孔，卷煙夾持器可夾持捕集煙氣中粒相物的濾片，煙氣捕集器的通孔一端可在煙氣捕集器移動(dòng)后與抽吸口連通，所述捕集器夾緊裝置由氣缸推動(dòng)的煙氣捕集器接口構(gòu)成，煙氣捕集器接口中有通腔，所述煙氣捕集器接口通腔一端通過抽吸管路分別與主機(jī)柜中抽吸機(jī)構(gòu)的進(jìn)氣口連接，煙氣捕集器接口可在氣缸推動(dòng)下將煙氣捕集器夾緊在抽吸口上，使煙氣捕集器的通孔與抽吸口連通，所述抽吸終止裝置由紅外溫度傳感器構(gòu)成，紅外溫度傳感器的探測(cè)部從內(nèi)轉(zhuǎn)盤伸出并伸向夾持器座中的卷煙夾持器外，且紅外溫度傳感器與旋轉(zhuǎn)框架內(nèi)的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制器電連接；

所述主機(jī)柜的金屬臺(tái)面上還通過墊塊墊高安裝有大型軸承，所述大型軸承與回轉(zhuǎn)支撐軸承二共中心軸，且大型軸承圍在回轉(zhuǎn)支撐軸承二下方的固定支架外圍，大型軸承由共中心軸且相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的內(nèi)、外圈構(gòu)成，大型軸承通過其外圈固定在墊塊上，大型軸承的內(nèi)圈頂面共中心軸安裝有外轉(zhuǎn)盤，所述外轉(zhuǎn)盤呈環(huán)形圍在回轉(zhuǎn)支撐軸承二的外圍，所述內(nèi)轉(zhuǎn)盤頂面與外轉(zhuǎn)盤頂面之間連接有多道鋼管連接件，且多道鋼管連接件沿環(huán)向均勻分布，由內(nèi)轉(zhuǎn)盤帶動(dòng)外轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，外轉(zhuǎn)盤頂面沿逆時(shí)針方向依次安裝有自動(dòng)上煙器、煙支長(zhǎng)度探測(cè)器、泄露檢測(cè)器、自動(dòng)點(diǎn)火器、點(diǎn)火探測(cè)器、煙灰清掃裝置、煙蒂拔除器，外轉(zhuǎn)盤頂面還安裝有風(fēng)速測(cè)量裝置，所述自動(dòng)上煙器、煙支長(zhǎng)度探測(cè)器、泄露檢測(cè)器、自動(dòng)點(diǎn)火器、點(diǎn)火探測(cè)器、煙灰清掃裝置、煙蒂拔除器可分別與卷煙夾持器夾持的煙支工作配合，且自動(dòng)上煙器、煙支長(zhǎng)度探測(cè)器、泄露檢測(cè)器、自動(dòng)點(diǎn)火器、點(diǎn)火探測(cè)器、煙灰清掃裝置、煙蒂拔除器、風(fēng)速測(cè)量裝置分別與旋轉(zhuǎn)框架內(nèi)的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制器電連接，所述金屬臺(tái)面上位于外轉(zhuǎn)盤與回轉(zhuǎn)支撐軸承二之間下方還安裝有煙灰盤，所述煙灰盤與回轉(zhuǎn)支撐軸承二共中心軸，煙灰盤呈環(huán)形圍在回轉(zhuǎn)支撐軸承二下方的固定支架外圍，煙灰盤底部一側(cè)開有矩形通孔，所述矩形通孔通過管路與主機(jī)柜內(nèi)的煙蒂收集裝置連通；

所述主機(jī)柜的金屬臺(tái)面上還通過風(fēng)罩升降機(jī)構(gòu)豎向升降安裝有風(fēng)罩，風(fēng)罩下端設(shè)為進(jìn)風(fēng)口，風(fēng)罩上端通過風(fēng)管與一個(gè)風(fēng)機(jī)連接，所述風(fēng)罩可被風(fēng)罩升降機(jī)構(gòu)帶動(dòng)下降至進(jìn)風(fēng)口與外轉(zhuǎn)盤頂面緊密接觸。

所述的一種煙支固定的全自動(dòng)旋轉(zhuǎn)吸煙機(jī)，其特征在于：所述抽吸機(jī)構(gòu)由直線步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的活塞缸構(gòu)成，抽吸機(jī)構(gòu)能夠產(chǎn)生符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T 16450 常規(guī)分析用吸煙機(jī) 定義和標(biāo)準(zhǔn)條件》要求的抽吸曲線，抽吸機(jī)構(gòu)中活塞缸的進(jìn)氣口與煙氣捕集器接口通腔一端的抽吸管路連接，抽吸機(jī)構(gòu)中活塞缸的出氣口通過管路與集氣袋連通，活塞缸的進(jìn)氣口和出氣口通過電磁閥切換。

所述的一種煙支固定的全自動(dòng)旋轉(zhuǎn)吸煙機(jī)，其特征在于：所述旋轉(zhuǎn)框架底部中心安裝有滑環(huán)，滑環(huán)中共中心軸安裝有旋轉(zhuǎn)氣管接頭，通過連接線、滑環(huán)將旋轉(zhuǎn)框架內(nèi)的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制器與總控制柜中的工控機(jī)連接，通過連通管路、旋轉(zhuǎn)氣管接頭將旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)中的供氣管路與外部氣源連接。

所述的一種煙支固定的全自動(dòng)旋轉(zhuǎn)吸煙機(jī)，其特征在于：所述旋轉(zhuǎn)框架內(nèi)的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制器通過從鋼管連接件穿過的連接線分別與自動(dòng)上煙器、煙支長(zhǎng)度探測(cè)器、泄露檢測(cè)器、自動(dòng)點(diǎn)火器、點(diǎn)火探測(cè)器、煙灰清掃裝置、煙蒂拔除器、風(fēng)速測(cè)量裝置連接。

本發(fā)明中，煙支固定的全自動(dòng)旋轉(zhuǎn)吸煙機(jī)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T 16450 常規(guī)分析用吸煙機(jī) 定義和標(biāo)準(zhǔn)條件》的要求，抽吸測(cè)試時(shí)煙支固定，而通過帶有煙氣捕集器的整個(gè)旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)上煙、點(diǎn)煙、抽吸、判斷抽吸終止、拔除煙蒂、掃除煙灰、分析煙氣、泄漏檢測(cè)和風(fēng)速測(cè)量的功能。其基本結(jié)構(gòu)包括主機(jī)柜、總控制柜、旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)和排風(fēng)系統(tǒng)。

本發(fā)明中，主機(jī)柜為全自動(dòng)旋轉(zhuǎn)吸煙機(jī)的主體結(jié)構(gòu)框架，為旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)和其它模塊提供結(jié)構(gòu)上的支撐。主機(jī)柜包含一個(gè)由金屬材料搭建的長(zhǎng)方體固定框架，固定框架的上面安裝一個(gè)金屬臺(tái)面。

金屬臺(tái)面上安裝有固定支架，過螺釘固定在金屬臺(tái)面上?；剞D(zhuǎn)支撐軸承二的外圈通過固定支架連接至臺(tái)面，其內(nèi)圈可以相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。

同時(shí)，在回轉(zhuǎn)支撐軸承二的外圈上固定一個(gè)環(huán)形的夾持器座，夾持器座的側(cè)邊上分布等間距的多個(gè)安裝通孔。卷煙夾持器有多個(gè)，并通過螺紋裝配到安裝通孔中，每個(gè)卷煙夾持器的結(jié)構(gòu)相同，卷煙夾持器的中心有通孔，用于抽吸卷煙。

卷煙夾持器座的外側(cè)下方有一個(gè)環(huán)形的煙灰盤，用于收集卷煙燃燒過程中掉落的煙灰。煙灰盤一側(cè)開有一個(gè)矩形孔，與煙蒂收集裝置連接。

煙蒂收集裝置固定在金屬臺(tái)面的下方，用來收集卷煙抽吸測(cè)試結(jié)束后被拔除的卷煙煙蒂。

主機(jī)柜中包含一個(gè)氣路連通裝置，用于分析煙氣氣相物時(shí)，連通旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)中的氣路。

總控制柜是一個(gè)獨(dú)立于主機(jī)柜之外的機(jī)柜，總控制柜上安裝了一氧化碳分析儀、工控機(jī)、觸控屏和外部控制器。

一氧化碳分析儀用來對(duì)煙氣中的一氧化碳進(jìn)行分析，一氧化碳是常規(guī)煙氣分析中的基本指標(biāo)之一。

工控機(jī)是整個(gè)全自動(dòng)旋轉(zhuǎn)吸煙機(jī)的控制核心，它通過通信接口向外部控制器和旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制器發(fā)送指令，執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序?qū)φ麄€(gè)系統(tǒng)的控制，并且通過觸控屏實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。

外部控制器是一個(gè)電子控制模塊，它的主要作用是控制旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)以外的各個(gè)模塊的工作，并且與工控機(jī)進(jìn)行通信。

旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)主要由中央旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和外轉(zhuǎn)盤兩個(gè)部分組成，這兩部分通過鋼管連接件相連接，實(shí)現(xiàn)同步旋轉(zhuǎn)。整個(gè)旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)由安裝在主機(jī)柜內(nèi)的主電機(jī)驅(qū)動(dòng)，主電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)或者伺服電機(jī)，配備有專用驅(qū)動(dòng)器，由外部控制器控制其轉(zhuǎn)動(dòng)。

中央旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)主要包括旋轉(zhuǎn)框架、內(nèi)轉(zhuǎn)盤、抽吸機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制器、集氣袋、滑環(huán)和旋轉(zhuǎn)氣管接頭。其中，旋轉(zhuǎn)框架、抽吸機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制器、集氣袋、滑環(huán)和旋轉(zhuǎn)氣管接頭均位于金屬臺(tái)面以下，內(nèi)轉(zhuǎn)盤安裝在金屬臺(tái)面的上方。

旋轉(zhuǎn)框架是一個(gè)由金屬材料搭建的高強(qiáng)度框架，其下端固定在回轉(zhuǎn)支撐軸承一上，回轉(zhuǎn)支撐軸承一的外圈有輪齒，內(nèi)圈通過豎向固定柱固定在主機(jī)柜內(nèi)部的框架上。主電機(jī)的軸上安裝一個(gè)齒輪，與軸承的外圈齒輪嚙合，主電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)齒輪帶動(dòng)軸承外圈和旋轉(zhuǎn)框架進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)整個(gè)旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)。

抽吸機(jī)構(gòu)由步進(jìn)電機(jī)、活塞、缸體和電磁閥組成，能夠產(chǎn)生符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T 16450 常規(guī)分析用吸煙機(jī) 定義和標(biāo)準(zhǔn)條件》要求的抽吸曲線。本發(fā)明中的全自動(dòng)旋轉(zhuǎn)吸煙機(jī)中使用了兩個(gè)相同的抽吸機(jī)構(gòu)，分別安裝在旋轉(zhuǎn)框架的兩側(cè)。

集氣袋為氣體采樣袋，用來收集煙氣中的氣相物，抽吸機(jī)構(gòu)抽吸卷煙時(shí)將濾除粒相物的煙氣收集到集氣袋中。集氣袋通過一個(gè)固定件懸掛在旋轉(zhuǎn)框架的一個(gè)側(cè)邊上，并且跟隨旋轉(zhuǎn)框架進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。旋轉(zhuǎn)框架上安裝有氣路連通電磁閥和氣路連通口，它們通過管路與集氣袋連接。當(dāng)主機(jī)柜中的氣路連通裝置動(dòng)作時(shí)，氣路連通口和氣路連通裝置接通。

滑環(huán)安裝在旋轉(zhuǎn)框架的旋轉(zhuǎn)中心，起到從固定結(jié)構(gòu)向旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)傳輸電源和信號(hào)的作用。

旋轉(zhuǎn)氣管接頭安裝在旋轉(zhuǎn)框架下端的底面中央，為整個(gè)旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)中的氣動(dòng)元件提供氣源接入口。旋轉(zhuǎn)氣管接頭的內(nèi)部集成了小型軸承，可以保證在旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)外部提供氣源的氣管不隨其轉(zhuǎn)動(dòng)。

滑環(huán)和旋轉(zhuǎn)氣管接頭作為旋通連接件，為旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)提供電源、信號(hào)和氣源，保證在旋轉(zhuǎn)時(shí)各種線路不會(huì)發(fā)生纏繞。

旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制器是一個(gè)電子控制模塊，也是整個(gè)旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的控制核心，控制旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)中的所有模塊按照一定的時(shí)序進(jìn)行工作，實(shí)現(xiàn)各種功能，并且通過滑環(huán)中的信號(hào)線與工控機(jī)進(jìn)行通信，執(zhí)行工控機(jī)發(fā)送的各種指令。旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制器安裝在旋轉(zhuǎn)框架內(nèi)部。

內(nèi)轉(zhuǎn)盤在臺(tái)面的上方，安裝在卷煙夾持器座中間，與回轉(zhuǎn)支撐軸承二的內(nèi)圈連接。內(nèi)轉(zhuǎn)盤和臺(tái)面以下的旋轉(zhuǎn)框架采用大型聯(lián)軸器連接，與外轉(zhuǎn)盤之間通過鋼管連接件相連接。

內(nèi)轉(zhuǎn)盤為圓柱體，其側(cè)壁上設(shè)有一個(gè)抽吸口，可隨內(nèi)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)與任意一個(gè)卷煙夾持器相通。內(nèi)轉(zhuǎn)盤和夾持器座之間采用滑動(dòng)密封連接，以保證除抽吸口外，其它的卷煙夾持器末端是封閉的，符合限制性抽吸的條件。內(nèi)轉(zhuǎn)盤上安裝有煙氣捕集器、捕集器夾緊裝置和抽吸終止裝置。

煙氣捕集器為使用92mm濾片的煙氣捕集器，一輪測(cè)試最多可以捕集20支卷煙主流煙氣中的粒相物，煙氣捕集器中心有通孔，抽吸的氣流可以從中穿過。

捕集器夾緊裝置由一個(gè)氣缸和一個(gè)煙氣捕集器接口組成，由旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制器進(jìn)行控制，用于吸煙測(cè)試時(shí)將煙氣捕集器在抽吸口和煙氣捕集器接口之間夾緊。煙氣捕集器接口內(nèi)部有通腔，通過氣管與臺(tái)面下方的抽吸機(jī)構(gòu)相連接。當(dāng)煙氣捕集器被夾緊時(shí)，形成了一條從卷煙夾持器經(jīng)過抽吸口、煙氣捕集器、煙氣捕集器接口到抽吸機(jī)構(gòu)的密封的抽吸通道。

抽吸終止裝置安裝在內(nèi)轉(zhuǎn)盤上，用于探測(cè)抽吸的卷煙是否燃燒到抽吸終止位置，包括一個(gè)位置可調(diào)的紅外傳感器，用來探測(cè)跟蹤卷煙的燃燒錐。當(dāng)紅外探測(cè)器探測(cè)到卷煙燃燒錐時(shí)，將抽吸終止信號(hào)發(fā)送給旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制器。

旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的另一個(gè)主要部分為外轉(zhuǎn)盤，外轉(zhuǎn)盤是全自動(dòng)旋轉(zhuǎn)吸煙機(jī)上多個(gè)功能模塊的載體，它與內(nèi)轉(zhuǎn)盤之間通過鋼管連接件相連接，各種電氣連接線從旋轉(zhuǎn)框架經(jīng)過內(nèi)轉(zhuǎn)盤和鋼管連接件連接到外轉(zhuǎn)盤上，保證外轉(zhuǎn)盤上的各模塊能夠正常工作，各模塊的控制信號(hào)線連接到旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制器。

外轉(zhuǎn)盤與一個(gè)大型軸承的內(nèi)圈固定在一起，大型軸承的外圈通過墊塊墊高固定在金屬臺(tái)面上。外轉(zhuǎn)盤上安裝了多個(gè)功能模塊，主要包括：自動(dòng)上煙器、煙支長(zhǎng)度探測(cè)器、泄漏檢測(cè)器、自動(dòng)點(diǎn)火器、點(diǎn)火探測(cè)器、煙蒂拔除器、煙灰掃除裝置和風(fēng)速測(cè)量裝置。

自動(dòng)上煙器的作用是將預(yù)先準(zhǔn)備好的多支卷煙裝入卷煙夾持器中，它包括取煙裝置和上煙裝置兩部分，取煙裝置將單支卷煙取出，上煙裝置將該卷煙插入卷煙夾持器中。自動(dòng)上煙器與整個(gè)旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)配合工作，當(dāng)卷煙插入卷煙夾持器后，旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)轉(zhuǎn)至下一個(gè)卷煙夾持器，重復(fù)執(zhí)行上煙操作。

煙支長(zhǎng)度探測(cè)器的作用是測(cè)量煙支的長(zhǎng)度，并將煙支長(zhǎng)度的信息反饋到旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制器，為自動(dòng)點(diǎn)火器提供合適的點(diǎn)火位置。

泄漏檢測(cè)器的作用是檢測(cè)從卷煙夾持器經(jīng)過煙氣捕集器到抽吸機(jī)構(gòu)的整個(gè)抽吸通道的氣密性，泄漏檢測(cè)器工作時(shí)其探頭與內(nèi)轉(zhuǎn)盤上的抽吸口在同一直線上。

自動(dòng)點(diǎn)火器的作用是與抽吸機(jī)構(gòu)配合點(diǎn)燃卷煙，該模塊包括電機(jī)、絲桿和點(diǎn)火器，可以根據(jù)煙支長(zhǎng)度探測(cè)器反饋的數(shù)據(jù)自動(dòng)調(diào)整點(diǎn)火位置，自動(dòng)點(diǎn)火器工作時(shí)點(diǎn)火器與內(nèi)轉(zhuǎn)盤上的抽吸口在同一直線上。自動(dòng)點(diǎn)火器和泄漏檢測(cè)器的位置可以互相切換，位置的切換由旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制器進(jìn)行控制。

點(diǎn)火探測(cè)器的作用是探測(cè)卷煙是否被點(diǎn)著，并將探測(cè)結(jié)果反饋到旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制器，一個(gè)實(shí)施例中采用紅外溫度傳感器作為核心部件。

煙蒂拔除器的作用是拔除未被點(diǎn)燃的卷煙或完成全部抽吸過程已終止抽吸的卷煙煙蒂，拔除的卷煙或煙蒂將掉落在下方的煙灰盤上，煙蒂拔除器由旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制器控制其動(dòng)作。

煙灰掃除裝置的作用是將卷煙燃燒掉落的煙灰以及被煙蒂拔除器拔除的煙蒂或卷煙掃除到煙蒂收集裝置中。

風(fēng)速測(cè)量裝置的作用是測(cè)量卷煙夾持器上煙支周圍的環(huán)境風(fēng)速，其核心部件為風(fēng)速儀，執(zhí)行風(fēng)速測(cè)量時(shí)，風(fēng)速儀探頭可移動(dòng)到指定位置進(jìn)行風(fēng)速測(cè)量，并且跟隨旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)可對(duì)多個(gè)煙支位置進(jìn)行風(fēng)速的測(cè)量。

排風(fēng)系統(tǒng)用于排出卷煙燃燒過程中產(chǎn)生的煙氣，并且在煙支周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的環(huán)境氣流，主要包括風(fēng)罩、風(fēng)罩升降機(jī)構(gòu)、進(jìn)風(fēng)口、風(fēng)管和風(fēng)機(jī)。風(fēng)罩的頂端開口，通過風(fēng)管與風(fēng)機(jī)相連，風(fēng)罩內(nèi)部有隔板，起到穩(wěn)定氣流的作用。為防止煙氣對(duì)風(fēng)機(jī)的污染，風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)處可以連接過濾器。風(fēng)罩升降機(jī)構(gòu)用于控制風(fēng)罩升降，測(cè)試時(shí)風(fēng)罩降下，卷煙測(cè)試區(qū)域全部封閉。進(jìn)風(fēng)口位于外轉(zhuǎn)盤和金屬臺(tái)面之間，氣流從進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入，從外轉(zhuǎn)盤下方進(jìn)入卷煙測(cè)試區(qū)域，形成穩(wěn)定的環(huán)境氣流。

本發(fā)明工作步驟如下：

在測(cè)試開始之前，將92mm劍橋?yàn)V片裝入煙氣捕集器，并將煙氣捕集器放置到內(nèi)轉(zhuǎn)盤上的相應(yīng)位置，在自動(dòng)上煙器中放入待測(cè)卷煙，并設(shè)置煙蒂長(zhǎng)度。

測(cè)試開始時(shí)，捕集器夾緊裝置將煙氣捕集器在抽吸口和煙氣捕集器接口之間夾緊，自動(dòng)上煙器開始將卷煙插入卷煙夾持器中，主電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)，使自動(dòng)上煙器對(duì)準(zhǔn)下一個(gè)孔道，自動(dòng)上煙器將下一支卷煙插入對(duì)應(yīng)的卷煙夾持器，隨著旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)，依次執(zhí)行上煙操作。煙支長(zhǎng)度探測(cè)器同步工作，測(cè)量煙支的長(zhǎng)度，并將煙支長(zhǎng)度的信息反饋到旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制器，為自動(dòng)點(diǎn)火器提供合適的點(diǎn)火位置。旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)一圈時(shí)，所有卷煙都插入卷煙夾持器，上煙過程完成。

進(jìn)入點(diǎn)煙過程，點(diǎn)煙過程的準(zhǔn)備工作包括風(fēng)罩降下，抽吸終止裝置移動(dòng)至預(yù)設(shè)位置和自動(dòng)點(diǎn)火器預(yù)熱。正式點(diǎn)煙時(shí)，自動(dòng)點(diǎn)火器根據(jù)探測(cè)到的煙支長(zhǎng)度伸出，與抽吸機(jī)構(gòu)抽吸動(dòng)作配合，點(diǎn)燃第一支卷煙，抽吸點(diǎn)煙的過程時(shí)間為設(shè)定值，旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制器記錄該孔道的抽吸口數(shù)為1口。旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)在設(shè)定時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)至下一個(gè)孔道，執(zhí)行同樣操作，點(diǎn)燃下一支卷煙。過程中，點(diǎn)火探測(cè)器探測(cè)卷煙是否被點(diǎn)著，并將探測(cè)結(jié)果反饋到旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制器，如果有卷煙未被點(diǎn)燃，煙蒂拔除器將拔除該卷煙。旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)一圈時(shí)，所有卷煙全部被點(diǎn)燃，自動(dòng)點(diǎn)火器停止工作，點(diǎn)煙過程完成。

進(jìn)入卷煙正常抽吸過程，旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)繼續(xù)以同樣的頻率轉(zhuǎn)動(dòng)，抽吸機(jī)構(gòu)仍然以同樣的時(shí)間進(jìn)行抽吸。每抽吸1口，旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制器記錄該孔道的抽吸口數(shù)增加1口，再轉(zhuǎn)至下一孔道進(jìn)行抽吸，重復(fù)這一過程，直至有卷煙燃燒至預(yù)設(shè)的抽吸終止位置。

在卷煙正常抽吸過程中，固定在內(nèi)轉(zhuǎn)盤上的抽吸終止裝置也在工作，當(dāng)抽吸終止裝置上的紅外探測(cè)器探測(cè)到卷煙的燃燒錐時(shí)，將抽吸終止信號(hào)發(fā)送給旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制器，抽吸機(jī)構(gòu)立刻停止對(duì)該孔道的卷煙的抽吸，將抽吸終止信號(hào)發(fā)送給旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制器，并記錄抽吸口數(shù)。如果抽吸終止發(fā)生在抽吸過程中，旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制器會(huì)記錄下小數(shù)口，并以抽吸時(shí)間為基礎(chǔ)，修約至0.1口；如果抽吸終止不發(fā)生在抽吸過程中，旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制器則會(huì)記錄整數(shù)口。當(dāng)煙蒂拔除器旋轉(zhuǎn)到已經(jīng)終止的孔道時(shí)，會(huì)拔除該孔道上的煙蒂。未終止的卷煙仍然進(jìn)行正常的抽吸過程，直至所有卷煙全部燃燒到抽吸終止位置，旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制器會(huì)記錄所有孔道的抽吸口數(shù)。

所有卷煙全部抽吸終止，煙蒂拔除器將所有煙蒂拔除，煙蒂掉落在下方的煙灰盤中，旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)再旋轉(zhuǎn)1圈，固定在外轉(zhuǎn)盤上的煙灰掃除裝置將卷煙燃燒掉落的煙灰以及被拔除的煙蒂掃到煙蒂收集裝置中，最終旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)回到初始位置，并進(jìn)行清除抽吸。

在卷煙抽吸過程中，抽吸機(jī)構(gòu)將主流煙氣中的氣相物收集到集氣袋中，當(dāng)旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)回到初始位置時(shí)，氣路連通裝置動(dòng)作，連通旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)中的氣路，將集氣袋中的煙氣氣相物提取到一氧化碳分析儀進(jìn)行分析，整個(gè)測(cè)試過程結(jié)束，風(fēng)罩升起。操作人員可以從煙氣捕集器中取出劍橋?yàn)V片進(jìn)行后續(xù)的化學(xué)分析工作。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在用于夾持卷煙的卷煙夾持器是固定的，整個(gè)抽吸過程中煙支固定，通過帶有煙氣捕集器的整個(gè)旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)卷煙的抽吸，避免了卷煙跟隨轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)時(shí)引入的風(fēng)速對(duì)卷煙燃燒的影響，同時(shí)也避免了卷煙總在同一點(diǎn)抽吸導(dǎo)致的氧氣消耗大，一氧化碳值偏高的問題，使測(cè)試數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。

附圖說明

圖1 為本發(fā)明系統(tǒng)構(gòu)成示意圖。

圖2 為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3 為主機(jī)柜內(nèi)部頂視圖。

圖4 為圖2中A區(qū)域局部放大圖。

圖5 為圖2中B區(qū)域局部放大圖。

圖6 為卷煙夾持器示意圖。

圖7 為內(nèi)轉(zhuǎn)盤示意圖。

圖8 為臺(tái)面上方結(jié)構(gòu)頂視圖。

圖9 為排風(fēng)系統(tǒng)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1—圖9所示，一種煙支固定的全自動(dòng)旋轉(zhuǎn)吸煙機(jī)，在抽吸卷煙時(shí)保持煙支固定，通過帶有煙氣捕集器313的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)3的轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)卷煙進(jìn)行全自動(dòng)點(diǎn)燃、抽吸和煙蒂拔除，并實(shí)現(xiàn)泄漏檢測(cè)和風(fēng)速測(cè)量的功能。

一種煙支固定的全自動(dòng)旋轉(zhuǎn)吸煙機(jī)，包括主機(jī)柜1，主機(jī)柜1頂部具有水平的金屬臺(tái)面101，主機(jī)柜1外一側(cè)設(shè)有總控制柜2，主機(jī)柜1內(nèi)底部通過豎向的固定柱104支撐有回轉(zhuǎn)支撐軸承一105，回轉(zhuǎn)支撐軸承一105由共中心軸且可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的內(nèi)、外圈構(gòu)成，回轉(zhuǎn)支撐軸承一105外圈的外環(huán)壁有輪齒，回轉(zhuǎn)支撐軸承一105通過其內(nèi)圈固定在固定柱104上端，主機(jī)柜1內(nèi)位于回轉(zhuǎn)支撐軸承一105的一側(cè)還安裝有由主電機(jī)106驅(qū)動(dòng)的齒輪107，且主電機(jī)106驅(qū)動(dòng)的齒輪107與回轉(zhuǎn)支撐軸承一105的外圈傳動(dòng)嚙合，由主電機(jī)106帶動(dòng)回轉(zhuǎn)支撐軸承一105的外圈轉(zhuǎn)動(dòng)，主機(jī)柜1內(nèi)另一側(cè)還設(shè)有煙蒂收集裝置102，總控制柜2中安裝有一氧化碳分析儀201、工控機(jī)202、外部控制器203、觸控屏204，一氧化碳分析儀201、外部控制器203、觸控屏204分別與工控機(jī)電連接202，主電機(jī)106的控制端與外部控制器203電連接；

回轉(zhuǎn)支撐軸承一105的外圈頂面共中心軸固定有旋轉(zhuǎn)框架301，由回轉(zhuǎn)支撐軸承一105的外圈帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)框架301轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)框架301內(nèi)設(shè)有旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制器302，旋轉(zhuǎn)框架301兩左、右兩側(cè)分別豎向設(shè)有抽吸機(jī)構(gòu)303，左、右側(cè)的抽吸機(jī)構(gòu)303相互對(duì)稱，旋轉(zhuǎn)框架301右側(cè)還設(shè)有氣路連通口307，旋轉(zhuǎn)框架301后側(cè)通過集氣袋固定支架304安裝有集氣袋305，左、右側(cè)抽吸機(jī)構(gòu)303的出氣口分別通過管路與集氣袋305連通，集氣袋305通過帶有電磁閥306的管路與氣路連通口307一端連通，主機(jī)柜1內(nèi)靠近回轉(zhuǎn)支撐軸承一105位置還設(shè)有可移動(dòng)的氣路連通裝置103，氣路連通裝置103一端與總控制柜2中的一氧化碳分析儀201采樣口連通，且氣路連通裝置103另一端可移動(dòng)至與氣路連通口307另一端連通；

主機(jī)柜1的金屬臺(tái)面101上通過固定支架108支撐有回轉(zhuǎn)支撐軸承二109，回轉(zhuǎn)支撐軸承二109與主機(jī)柜1內(nèi)的回轉(zhuǎn)支撐軸承一105共中心軸，回轉(zhuǎn)支撐軸承二109由共中心軸且可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的內(nèi)、外圈構(gòu)成，回轉(zhuǎn)支撐軸承二109通過其外圈固定在固定支架108上， 回轉(zhuǎn)支撐軸承二109的外圈頂面共中心軸固定有環(huán)形的夾持器座110，夾持器座110中沿徑向設(shè)有多個(gè)安裝通孔，多個(gè)安裝通孔沿環(huán)向等間距均勻分布，每個(gè)安裝通孔中分別設(shè)有螺紋，夾持器座110的安裝通孔中分別螺紋裝配有卷煙夾持器111，卷煙夾持器111中心具有與安裝通孔共中心軸的通孔，且每個(gè)通孔位于夾持器座110內(nèi)環(huán)面的一端共中心軸裝配有密封墊圈112，通過卷煙夾持器111可夾持煙支，使卷煙沿夾持器座110徑向向夾持器座110外伸展，回轉(zhuǎn)支撐軸承二109的內(nèi)圈頂面共中心軸安裝有內(nèi)轉(zhuǎn)盤311，且內(nèi)轉(zhuǎn)盤311位于夾持器座110中間，主機(jī)柜1內(nèi)旋轉(zhuǎn)框架301頂面中心豎向連接有大型聯(lián)軸器310，大型聯(lián)軸器310上端豎直向上穿過金屬臺(tái)面101后固定在內(nèi)轉(zhuǎn)盤311底面中心，由旋轉(zhuǎn)框架301通過大型聯(lián)軸器310帶動(dòng)內(nèi)轉(zhuǎn)盤311轉(zhuǎn)動(dòng)，內(nèi)轉(zhuǎn)盤311側(cè)壁上設(shè)有一個(gè)抽吸口312，且抽吸口312可在內(nèi)轉(zhuǎn)盤311轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)與夾持器座110中任意一個(gè)卷煙夾持器111通孔通過密封墊圈112密封連通，內(nèi)轉(zhuǎn)盤311中設(shè)有煙氣捕集器313、捕集器夾緊裝置314、抽吸終止裝置315，煙氣捕集器313可在內(nèi)轉(zhuǎn)盤311中移動(dòng)，煙氣捕集器313中具有供氣流通過的通孔，通孔中設(shè)有可捕集煙氣中粒相物的濾片，煙氣捕集器313的通孔一端可在煙氣捕集器313移動(dòng)后與抽吸口312連通，捕集器夾緊裝置314由氣缸推動(dòng)的煙氣捕集器接口構(gòu)成，煙氣捕集器接口中有通腔，煙氣捕集器接口通腔一端通過抽吸管路316分別與主機(jī)柜1中抽吸機(jī)構(gòu)303的進(jìn)氣口連接，煙氣捕集器接口可在氣缸推動(dòng)下將煙氣捕集器313夾緊在抽吸口312上，使煙氣捕集器313的通孔與抽吸口312連通，抽吸終止裝置315由紅外溫度傳感器構(gòu)成，紅外溫度傳感器的探測(cè)部從內(nèi)轉(zhuǎn)盤311伸出并伸向夾持器座110中的卷煙夾持器111外，且紅外溫度傳感器與旋轉(zhuǎn)框架301內(nèi)的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制器302電連接；

主機(jī)柜1的金屬臺(tái)面101上還通過墊塊116墊高安裝有大型軸承115，大型軸承115與回轉(zhuǎn)支撐軸承二109共中心軸，且大型軸承115圍在回轉(zhuǎn)支撐軸承二109下方的固定支架108外圍，大型軸承115由共中心軸且相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的內(nèi)、外圈構(gòu)成，大型軸承115通過其外圈固定在墊塊116上，大型軸承115的內(nèi)圈頂面共中心軸安裝有外轉(zhuǎn)盤317，外轉(zhuǎn)盤317呈環(huán)形圍在回轉(zhuǎn)支撐軸承二109的外圍，內(nèi)轉(zhuǎn)盤311頂面與外轉(zhuǎn)盤317頂面之間連接有多道鋼管連接件318，且多道鋼管連接件318沿環(huán)向均勻分布，由內(nèi)轉(zhuǎn)盤311帶動(dòng)外轉(zhuǎn)盤317轉(zhuǎn)動(dòng)，外轉(zhuǎn)盤317頂面沿逆時(shí)針方向依次安裝有自動(dòng)上煙器319、煙支長(zhǎng)度探測(cè)器320、泄露檢測(cè)器321、自動(dòng)點(diǎn)火器322、點(diǎn)火探測(cè)器323、煙灰清掃裝置325、煙蒂拔除器324，外轉(zhuǎn)盤317頂面還安裝有風(fēng)速測(cè)量裝置326，自動(dòng)上煙器319、煙支長(zhǎng)度探測(cè)器320、泄露檢測(cè)器321、自動(dòng)點(diǎn)火器322、點(diǎn)火探測(cè)器323、煙灰清掃裝置325、煙蒂拔除器324可分別與卷煙夾持器111夾持的煙支工作配合，且自動(dòng)上煙器319、煙支長(zhǎng)度探測(cè)器320、泄露檢測(cè)器321、自動(dòng)點(diǎn)火器322、點(diǎn)火探測(cè)器323、煙灰清掃裝置325、煙蒂拔除器324、風(fēng)速測(cè)量裝置326分別與旋轉(zhuǎn)框架301內(nèi)的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制器302電連接，金屬臺(tái)面101上位于外轉(zhuǎn)盤317與回轉(zhuǎn)支撐軸承二109之間下方還安裝有煙灰盤113，煙灰盤113與回轉(zhuǎn)支撐軸承二109共中心軸，煙灰盤113呈環(huán)形圍在回轉(zhuǎn)支撐軸承二109下方的固定支架108外圍，煙灰盤113底部一側(cè)開有矩形通孔114，矩形通孔114通過管路與主機(jī)柜1內(nèi)的煙蒂收集裝置102連通；

主機(jī)柜1的金屬臺(tái)面101上還通過風(fēng)罩升降機(jī)構(gòu)402豎向升降安裝有風(fēng)罩401，風(fēng)罩401下端設(shè)為進(jìn)風(fēng)口403，風(fēng)罩401上端通過風(fēng)管404與一個(gè)風(fēng)機(jī)405連接，風(fēng)罩401可被風(fēng)罩升降機(jī)構(gòu)402帶動(dòng)下降至進(jìn)風(fēng)口403與外轉(zhuǎn)盤317頂面緊密接觸。

抽吸機(jī)構(gòu)303由直線步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的活塞缸構(gòu)成，抽吸機(jī)構(gòu)303能夠產(chǎn)生符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T 16450 常規(guī)分析用吸煙機(jī) 定義和標(biāo)準(zhǔn)條件》要求的抽吸曲線，抽吸機(jī)構(gòu)303中活塞缸的進(jìn)氣口與煙氣捕集器接口通腔一端的抽吸管路316連接，抽吸機(jī)構(gòu)303中活塞缸的出氣口通過管路與集氣袋305連通，活塞缸的進(jìn)氣口和出氣口通過電磁閥切換。

旋轉(zhuǎn)框架301底部中心安裝有滑環(huán)308，滑環(huán)308中共中心軸安裝有旋轉(zhuǎn)氣管接頭309，通過連接線、滑環(huán)308將旋轉(zhuǎn)框架301內(nèi)的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制器302與總控制柜2中的工控機(jī)202電連接，通過連通管路、旋轉(zhuǎn)氣管接頭309將旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)3中的供氣管路與外部氣源連接。

旋轉(zhuǎn)框架301內(nèi)的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制器302通過從鋼管連接件318穿過的連接線分別與自動(dòng)上煙器319、煙支長(zhǎng)度探測(cè)器320、泄露檢測(cè)器321、自動(dòng)點(diǎn)火器322、點(diǎn)火探測(cè)器323、煙灰清掃裝置325、煙蒂拔除器324、風(fēng)速測(cè)量裝置326連接。

本發(fā)明包括主機(jī)柜1、總控制柜2、旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)3和排風(fēng)系統(tǒng)4。

主機(jī)柜1為全自動(dòng)旋轉(zhuǎn)吸煙機(jī)的主體結(jié)構(gòu)框架，其作用是為旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)3和其它模塊提供結(jié)構(gòu)上的支撐。主機(jī)柜1包含一個(gè)由金屬材料搭建的長(zhǎng)方體固定框架，固定框架的上面安裝一個(gè)金屬臺(tái)面101。金屬臺(tái)面101的下方固定有煙蒂收集裝置102，其作用是收集卷煙抽吸測(cè)試結(jié)束后被拔除的卷煙煙蒂。

如圖2，總控制柜2是一個(gè)獨(dú)立于主機(jī)柜1之外的機(jī)柜，上面安裝了一氧化碳分析儀201、工控機(jī)202、外部控制器203和觸控屏204。一氧化碳分析儀201用來對(duì)煙氣中的一氧化碳進(jìn)行分析。工控機(jī)202是整個(gè)全自動(dòng)旋轉(zhuǎn)吸煙機(jī)的控制核心，它通過通信接口向外部控制器和旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制器發(fā)送指令，執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序?qū)φ麄€(gè)系統(tǒng)的控制，并且通過觸控屏204實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。外部控制器203是一個(gè)電子控制模塊，它的主要作用是控制旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)3以外的各個(gè)模塊的工作，可以與工控機(jī)202進(jìn)行通信。

圖3為主機(jī)柜內(nèi)部頂視圖，圖4為圖2中A區(qū)域局部放大圖，結(jié)合圖3、圖4對(duì)本實(shí)施例中主機(jī)柜框架內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。

主機(jī)柜1的中央包含旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)3的中央旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中部分結(jié)構(gòu)，主要包括旋轉(zhuǎn)框架301、旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制器302、抽吸機(jī)構(gòu)303、集氣袋固定架304、集氣袋305、氣路連通電磁閥306、氣路連通口307、滑環(huán)308和旋轉(zhuǎn)氣管接頭309，它們通過大型聯(lián)軸器310與金屬臺(tái)面101上方的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)連接。

旋轉(zhuǎn)框架301是一個(gè)由金屬材料搭建的高強(qiáng)度框架，其下端固定在回轉(zhuǎn)支撐軸承一105上，軸承的外圈上有齒輪，軸承的內(nèi)圈通過固定柱104與主機(jī)柜1的框架固定在一起。主機(jī)柜1中還固定一個(gè)主電機(jī)106，由外部控制器203控制其轉(zhuǎn)動(dòng)。主電機(jī)106的電機(jī)軸上安裝一個(gè)齒輪107。該齒輪與軸承的外圈齒輪相配合，當(dāng)主電機(jī)106轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，齒輪107帶動(dòng)軸承外圈和旋轉(zhuǎn)框架301進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)整個(gè)旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)3轉(zhuǎn)動(dòng)。

旋轉(zhuǎn)框架301的兩側(cè)分別安裝有兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的抽吸機(jī)構(gòu)303，抽吸機(jī)構(gòu)303由步進(jìn)電機(jī)、活塞、缸體和電磁閥組成，能夠產(chǎn)生符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T 16450 常規(guī)分析用吸煙機(jī) 定義和標(biāo)準(zhǔn)條件》要求的抽吸曲線。

旋轉(zhuǎn)框架301下端旋轉(zhuǎn)中心位置上安裝有滑環(huán)308和旋轉(zhuǎn)氣管接頭309，為整個(gè)旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)3提供電氣連接。滑環(huán)308和旋轉(zhuǎn)氣管接頭309將外部的電氣系統(tǒng)和旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)中的電氣系統(tǒng)連接在一起，保證旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)工作時(shí)各種線路不會(huì)發(fā)生纏繞。

旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制器302安裝在旋轉(zhuǎn)框架301內(nèi)部，對(duì)整個(gè)旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)上的模塊進(jìn)行控制，并且通過滑環(huán)308中的信號(hào)線與工控機(jī)202進(jìn)行通信，執(zhí)行工控機(jī)202發(fā)送的各種指令。

旋轉(zhuǎn)框架301的一個(gè)側(cè)面上安裝有集氣袋固定架304，集氣袋固定架304上懸掛集氣袋305，集氣袋305為氣體采樣袋，用來收集煙氣中的氣相物，抽吸機(jī)構(gòu)303抽吸卷煙時(shí)將濾除粒相物的煙氣收集到集氣袋305中。旋轉(zhuǎn)框架301上還安裝有氣路連通電磁閥306和氣路連通口307，它們通過管路與集氣袋305連接，氣路連通電磁閥306控制集氣袋305與氣路連通口307之前的管路通斷。當(dāng)固定在主機(jī)柜1中的氣路連通裝置103動(dòng)作時(shí)，氣路連通口307和氣路連通裝置103接通，可以將集氣袋305中收集的煙氣提取到一氧化碳分析儀201中進(jìn)行分析。

圖5為圖2中A區(qū)域局部放大圖，圖6為卷煙夾持器示意圖，圖7為內(nèi)轉(zhuǎn)盤示意圖，圖8為臺(tái)面上方結(jié)構(gòu)頂視圖。結(jié)合圖5至圖8對(duì)本實(shí)施例中金屬臺(tái)面上方的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。

金屬臺(tái)面101上安裝有固定支架108，固定支架108通過螺釘與金屬臺(tái)面101緊密固定在一起，固定支架與回轉(zhuǎn)支撐軸承二109的外圈連接在一起，回轉(zhuǎn)支撐軸承二109的內(nèi)圈相對(duì)固定支架108轉(zhuǎn)動(dòng)。

回轉(zhuǎn)支撐軸承二109的外圈上固定一個(gè)環(huán)形的夾持器座110，夾持器座110的側(cè)邊上分布等間距的20個(gè)安裝通孔。安裝通孔內(nèi)有螺紋，卷煙夾持器111通過螺紋裝配到夾持器座110上，可以夾持卷煙117，卷煙夾持器111的數(shù)量為20個(gè)，且結(jié)構(gòu)相同，卷煙夾持器111的中心有通孔，抽吸卷煙的煙氣從中通過，后端安裝有密封墊圈112。

回轉(zhuǎn)支撐軸承二109的內(nèi)圈上安裝有內(nèi)轉(zhuǎn)盤311，內(nèi)轉(zhuǎn)盤311在夾持器座110的中間，內(nèi)轉(zhuǎn)盤311為圓柱體，其圓柱面上開有一個(gè)抽吸口312，與安裝在夾持器座110上的一個(gè)卷煙夾持器111相通。內(nèi)轉(zhuǎn)盤311和卷煙夾持器111之間通過密封墊圈112實(shí)現(xiàn)滑動(dòng)密封連接，保證除抽吸口312外，其它的卷煙夾持器111末端是封閉的，符合限制性抽吸的條件。內(nèi)轉(zhuǎn)盤311通過大型聯(lián)軸器310與金屬臺(tái)面101下方的旋轉(zhuǎn)框架301連接，構(gòu)成了中央旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，保證整個(gè)旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)3同步轉(zhuǎn)動(dòng)。

內(nèi)轉(zhuǎn)盤311上安裝有煙氣捕集器313、捕集器夾緊裝置314和抽吸終止裝置315。

煙氣捕集器313使用92mm濾片，一輪最多可以捕集20支卷煙抽吸主流煙氣中的粒相物，煙氣捕集313中心有孔，抽吸的氣流可以從中穿過。

捕集器夾緊裝置314由一個(gè)氣缸和一個(gè)煙氣捕集器接口組成，由旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制器302進(jìn)行控制，用于吸煙測(cè)試時(shí)將煙氣捕集器313在抽吸口312和煙氣捕集器接口之間夾緊。煙氣捕集器接口內(nèi)部有通腔，通過抽吸管路316與安裝在旋轉(zhuǎn)框架301上的抽吸機(jī)構(gòu)303相連接。當(dāng)煙氣捕集器313被夾緊時(shí)，形成了一條從卷煙夾持器111經(jīng)過抽吸口312、煙氣捕集器313、煙氣捕集器接口到抽吸機(jī)構(gòu)303的密封的抽吸通道。

抽吸終止裝置315安裝在內(nèi)轉(zhuǎn)盤311上，用于探測(cè)抽吸的卷煙是否燃燒到抽吸終止位置。本實(shí)施例中采用一個(gè)位置可調(diào)的紅外溫度傳感器，用來探測(cè)跟蹤卷煙的燃燒錐。當(dāng)紅外探測(cè)器探測(cè)到卷煙燃燒錐時(shí)，將抽吸終止信號(hào)發(fā)送給旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制器302。

內(nèi)轉(zhuǎn)盤311與外轉(zhuǎn)盤317之間通過鋼管連接件318相連接，旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)3轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)內(nèi)轉(zhuǎn)盤311和外轉(zhuǎn)盤317共同轉(zhuǎn)動(dòng)。夾持器座110和外轉(zhuǎn)盤317之間的下方有一個(gè)環(huán)形的煙灰盤113，用于收集卷煙燃燒過程中產(chǎn)生的煙灰。煙灰盤113上開有一個(gè)矩形孔114，與煙蒂收集裝置102連接。

外轉(zhuǎn)盤317是多個(gè)功能模塊的載體，各種電氣連接線從旋轉(zhuǎn)框架301經(jīng)過內(nèi)轉(zhuǎn)盤311，從鋼管連接件318中穿出，連接到外轉(zhuǎn)盤317，保證外轉(zhuǎn)盤317上各模塊能夠正常工作，各模塊的控制信號(hào)線連接到旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制器302。

外轉(zhuǎn)盤317與一個(gè)大型軸承115的內(nèi)圈固定在一起，大型軸承的外圈通過4個(gè)墊塊116墊高并固定在金屬臺(tái)面101上，大型軸承115與金屬臺(tái)面101之間留有較大間隙，可以通過氣流。外轉(zhuǎn)盤上的功能模塊主要包括：自動(dòng)上煙器319、煙支長(zhǎng)度探測(cè)器320、泄漏檢測(cè)器321、自動(dòng)點(diǎn)火器322、點(diǎn)火探測(cè)器323、煙蒂拔除器324、煙灰掃除裝置325和風(fēng)速測(cè)量裝置326。

自動(dòng)上煙器319的作用是將預(yù)先準(zhǔn)備好的多支卷煙裝入卷煙夾持器中；煙支長(zhǎng)度探測(cè)器320的作用是測(cè)量煙支的長(zhǎng)度，為自動(dòng)點(diǎn)火器322提供合適的點(diǎn)火位置；泄漏檢測(cè)器321的作用是檢測(cè)整個(gè)抽吸通道的氣密性；自動(dòng)點(diǎn)火器322的作用是與抽吸機(jī)構(gòu)303配合點(diǎn)燃卷煙；點(diǎn)火探測(cè)器323的作用是探測(cè)卷煙是否被點(diǎn)著；煙蒂拔除器324的作用是拔除未被點(diǎn)燃的卷煙或完成全部抽吸過程已終止抽吸的卷煙煙蒂；煙灰掃除裝置325的作用是將卷煙燃燒掉落的煙灰以及被煙蒂拔除器324拔除的煙蒂或卷煙掃除到煙蒂收集裝置102中；風(fēng)速測(cè)量裝置326的作用是測(cè)量吸煙機(jī)上煙支周圍的環(huán)境風(fēng)速。各模塊在外轉(zhuǎn)盤317上的分布情況如圖8所示。

排風(fēng)系統(tǒng)4用于排出卷煙燃燒過程中產(chǎn)生的煙氣，并且在煙支周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的環(huán)境氣流，主要包括風(fēng)罩401、風(fēng)罩升降機(jī)構(gòu)402、進(jìn)風(fēng)口403、風(fēng)管404和風(fēng)機(jī)405。風(fēng)罩401的頂端開口，通過風(fēng)管與風(fēng)機(jī)相連，風(fēng)罩內(nèi)部有隔板406，起到穩(wěn)定氣流的作用。為防止煙氣對(duì)風(fēng)機(jī)的污染，風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)處可以連接過濾器。進(jìn)風(fēng)口403位于外轉(zhuǎn)盤317和金屬臺(tái)面101之間。風(fēng)罩升降機(jī)構(gòu)402用于控制風(fēng)罩401升降。吸煙測(cè)試時(shí)，風(fēng)罩401降下，卷煙測(cè)試區(qū)域全部封閉，氣流從進(jìn)風(fēng)口403進(jìn)入，從外轉(zhuǎn)盤317下方進(jìn)入煙灰盤113上方的卷煙抽吸測(cè)試區(qū)域，形成穩(wěn)定的環(huán)境氣流。

本實(shí)施例的工作過程如下：

首先，儀器進(jìn)行自檢，泄漏檢測(cè)器321檢測(cè)所有孔道是否有泄漏，風(fēng)速測(cè)量裝置326對(duì)煙支周圍的風(fēng)速進(jìn)行檢測(cè)。

在測(cè)試開始之前，將92mm劍橋?yàn)V片裝入煙氣捕集器313，并將煙氣捕集器313放置到內(nèi)轉(zhuǎn)盤311上的相應(yīng)位置，在自動(dòng)上煙器319中放入待測(cè)卷煙，并設(shè)置煙蒂長(zhǎng)度。

測(cè)試開始時(shí)，捕集器夾緊裝置314將煙氣捕集器313在抽吸口312和煙氣捕集器接口之間夾緊，主電機(jī)106帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)3轉(zhuǎn)動(dòng)到初始位置，自動(dòng)上煙器319開始工作，將卷煙117插入卷煙夾持器111中，旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)3轉(zhuǎn)動(dòng)，使自動(dòng)上煙器319對(duì)準(zhǔn)下一個(gè)孔道，自動(dòng)上煙器319將下一支卷煙插入對(duì)應(yīng)的卷煙夾持器117，隨著旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)3的轉(zhuǎn)動(dòng)，依次執(zhí)行上煙操作。煙支長(zhǎng)度探測(cè)器320同步工作，測(cè)量煙支的長(zhǎng)度，并將煙支長(zhǎng)度的信息反饋到旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制器302，為自動(dòng)點(diǎn)火器322提供合適的點(diǎn)火位置。旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)3旋轉(zhuǎn)一圈時(shí)，所有卷煙夾持器117中都插入卷煙，上煙過程完成。

進(jìn)入點(diǎn)煙過程，首先風(fēng)罩401降下，抽吸終止裝置315移動(dòng)至預(yù)設(shè)位置，自動(dòng)點(diǎn)火器322開始預(yù)熱。正式點(diǎn)煙時(shí)，自動(dòng)點(diǎn)火器根據(jù)探測(cè)到的煙支長(zhǎng)度伸出，與抽吸機(jī)構(gòu)抽吸動(dòng)作配合，點(diǎn)燃第一支卷煙。在ISO的標(biāo)準(zhǔn)抽吸模式下，抽吸點(diǎn)煙的過程時(shí)間為2秒，旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制器302記錄該孔道的抽吸口數(shù)為1口。旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)3在1秒時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)至下一個(gè)孔道，執(zhí)行同樣操作，點(diǎn)燃下一支卷煙。過程中，點(diǎn)火探測(cè)器323探測(cè)卷煙是否被點(diǎn)著，并將探測(cè)結(jié)果反饋到旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制器302，如果有卷煙未被點(diǎn)燃，煙蒂拔除器324將拔除該卷煙。旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)3旋轉(zhuǎn)一圈時(shí)，所有卷煙全部被點(diǎn)燃，自動(dòng)點(diǎn)火器322停止工作，點(diǎn)燃過程完成。

進(jìn)入卷煙正常抽吸過程，旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)3繼續(xù)以同樣的頻率轉(zhuǎn)動(dòng)，抽吸機(jī)構(gòu)303仍然以同樣的時(shí)間進(jìn)行抽吸。每抽吸1口，旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制器302記錄該孔道的抽吸口數(shù)增加1口，再轉(zhuǎn)至下一孔道進(jìn)行抽吸，重復(fù)這一過程，直至有卷煙燃燒至預(yù)設(shè)的抽吸終止位置。

在卷煙正常抽吸過程中，固定在內(nèi)轉(zhuǎn)盤311上的抽吸終止裝置315同步工作，當(dāng)抽吸終止裝置315上的紅外探測(cè)器探測(cè)到卷煙的燃燒錐時(shí)，將抽吸終止信號(hào)發(fā)送給旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制器302，抽吸機(jī)構(gòu)303立刻停止對(duì)該孔道的卷煙的抽吸，將抽吸終止信號(hào)發(fā)送給旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制器，并記錄抽吸口數(shù)。如果抽吸終止發(fā)生在抽吸過程中，旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制器會(huì)記錄下小數(shù)口，并以抽吸時(shí)間為基礎(chǔ)，修約至0.1口；如果抽吸終止不發(fā)生在抽吸過程中，旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制器則會(huì)記錄整數(shù)口。當(dāng)煙蒂拔除器324旋轉(zhuǎn)到已經(jīng)終止的孔道時(shí)，會(huì)拔除該孔道上的煙蒂。未終止的卷煙仍然進(jìn)行正常的抽吸過程，直至所有卷煙全部燃燒到抽吸終止位置，旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制器會(huì)記錄所有孔道的抽吸口數(shù)。

所有卷煙全部抽吸終止，煙蒂拔除器324將所有煙蒂拔除，煙蒂掉落在下方的煙灰盤113中，隨著旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)3的轉(zhuǎn)動(dòng)，固定在外轉(zhuǎn)盤317上的煙灰掃除裝置325將卷煙燃燒掉落的煙灰以及被拔除的煙蒂掃到煙蒂收集裝置102中，最終旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)3回到初始位置，并進(jìn)行清除抽吸。

在卷煙抽吸過程中，抽吸機(jī)構(gòu)303將主流煙氣中的氣相物收集至集氣袋305中。當(dāng)旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)3回到初始位置時(shí)，氣路連通裝置103動(dòng)作，連通旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)3中的氣路，將集氣袋305中的煙氣氣相物提取到一氧化碳分析儀201進(jìn)行分析，并給出卷煙的一氧化碳含量，整個(gè)測(cè)試過程結(jié)束，風(fēng)罩401升起。操作人員可以從煙氣捕集器313中取出劍橋?yàn)V片進(jìn)行后續(xù)的化學(xué)分析工作。