CN104568954A - 一种电子烟烟雾浓度检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电子烟检测技术领域，具体涉及一种电子烟烟雾浓度检测系统。该系统包括定位模块，用于电子烟吸烟口处的定位密封；烟雾收集盒，用于电子烟烟雾的采集；烟雾流动控制单元，用于将电子烟烟雾从该定位模块的烟雾排出口抽送到该烟雾收集盒，或者用于将电子烟烟雾从该烟雾收集盒排空；图像捕获单元，用于捕获该烟雾收集盒中的电子烟烟雾的图像；以及处理单元，用于控制该烟雾流动控制单元及该图像捕获单元的动作。本发明通过设计一种电子烟烟雾浓度检测系统，模拟人工检测，并通过图像拍照对采集的电子烟烟雾灰值度进行比对，量化电子烟烟雾浓度，且可控制吸力、吸烟时间，实现检测自动化和数据标准化。

Description

一种电子烟烟雾浓度检测系统

技术领域

本发明涉及电子烟检测技术领域，具体涉及一种电子烟烟雾浓度检测系统。

背景技术

目前，大多数电子烟制造工厂的电子烟烟雾浓度检测是通过品烟师(人工)抽吸，再根据抽出的电子烟烟雾情况，品烟师主观判断电子烟烟雾的品质。该检测方式存在以下缺陷：

1、人为主观判断电子烟烟雾的品质，具有很大的不准确性，并无法实现品质数据量化，不便于电子烟品质的有效监控；

2、品烟师(人工)由于长期吸食烟雾，会影响到人体的健康；

3、人工检测的效率低下，人力成本较高，给企业造成经济负担。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种电子烟烟雾浓度检测系统，便于有效检测电子烟的品质状况。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种电子烟烟雾浓度检测系统，该系统包括：

定位模块，用于电子烟吸烟口处的定位密封，其具有烟雾排出口；

烟雾收集盒，用于电子烟烟雾的采集，其包括烟雾入口、烟雾出口、进气口以及透明的可视窗口，该烟雾入口和进气口都与该烟雾出口连通；

烟雾流动控制单元，其包括第一电磁阀，其设置在该烟雾入口处；第二电磁阀，其设置在该进气口处；第三电磁阀，其设置在该烟雾出口处；抽烟机构，用于将电子烟烟雾从该定位模块的烟雾排出口抽送到该烟雾收集盒，或者用于将电子烟烟雾从该烟雾收集盒排空；

图像捕获单元，用于捕获该烟雾收集盒中的电子烟烟雾的图像，其与该可视窗口相配合；以及处理单元，用于控制该烟雾流动控制单元及该图像捕获单元的动作，并对该图像捕获单元提供的图像进行处理，进而给出电子烟烟雾的浓度的评估值。

其中，较佳方案是：该抽烟机构包括设置在该定位模块的烟雾排出口与该第一电磁阀的入口之间的泄压阀和与该第三电磁阀的出口相连的真空抽气泵。

其中，较佳方案是：该抽烟机构还包括与该真空抽气泵相配合的真空调速器。

其中，较佳方案是：该抽烟机构还包括与真空抽气泵的气压检测装置。

其中，较佳方案是：该图像捕获单元包括CCD相机。

其中，较佳方案是：该图像捕获单元还包括与该烟雾收集盒及该CCD相机相配合的光源。

其中，较佳方案是：该烟雾收集盒的顶面以及与该顶面相邻的两个侧面是透明的，该顶面即为所述的可视窗口，这两个侧面可供背景光照射。

其中，较佳方案是：该处理单元能够控制该抽烟机构的抽烟持续时间、该抽烟机构的排烟持续时间以及该图像捕获单元的延时动作时间。

其中，较佳方案是：该处理单元给出电子烟烟雾的浓度的评估值是基于学习系统，该学习系统将该烟雾采集盒中无烟雾时捕获到的图像的灰值度设置为0分；将烟雾采集盒中收集有一根标样电子烟的稳定烟雾时捕获到的图像的灰值度设置为100分。

本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明通过设计一种电子烟烟雾浓度检测系统，模拟人工检测，并通过图像拍照对采集的电子烟烟雾灰值度进行比对，量化电子烟烟雾浓度，且可控制吸力、吸烟时间，实现检测自动化和数据标准化。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明电子烟烟雾浓度检测系统的原理框图；

图2是本发明电子烟烟雾浓度检测装置的结构示意图；

图3是本发明抽烟系统的原理框图；

图4是本发明排烟系统的原理框图；

图5是本发明检测装置和供电单元的连接示意图；

图6是本发明检测装置的电路原理图。

具体实施方式

现结合附图，对本发明的较佳实施例作详细说明。

如图1和图2所示，本发明提供一种电子烟烟雾浓度检测系统的优选实施例，其中图1是电子烟烟雾浓度检测系统的原理框图，图2是电子烟烟雾浓度检测装置的结构示意图。

一种电子烟烟雾浓度检测系统，系统包括定位模块30、烟雾收集盒10、烟雾流动控制单元20、图像捕获单元40和处理单元50，具体是如下：

定位模块30，用于电子烟1吸烟口处的定位密封，其具有烟雾排出口31，定位模块30的定位密封是用于模拟人含着烟。

烟雾收集盒10，用于电子烟烟雾的采集，其包括烟雾入口11、烟雾出口13、进气口12以及透明的可视窗口，烟雾入口11和进气口12都与烟雾出口13连通。进一步地，烟雾收集盒10优选立方体结构设计，烟雾收集盒10的顶面以及与顶面相邻的两个侧面是透明的，顶面即为的可视窗口，这两个侧面可供光照射，便于光线射入；其中顶面以及与顶面相邻的两个侧面是采用透明亚克力材料加工而成，其他三个面是采用色赛刚材料加工而成。

烟雾流动控制单元20，其包括第一电磁阀21，其设置在烟雾入口11处；第二电磁阀22，其设置在进气口12处；第三电磁阀23，其设置在烟雾出口13处；抽烟机构24，用于将电子烟烟雾从定位模块30的烟雾排出口31抽送到烟雾收集盒10，或者用于将电子烟烟雾从烟雾收集盒10排空。其中，烟雾入口11通过第一电磁阀21与烟雾排出口31连接，第二电磁阀22的进气端与空气接触，第三电磁阀23的出气端与抽烟机构24连接；第一电磁阀21为可控通气开关，断电闭合，通电开启，第二电磁阀22和第三电磁阀23与第一电磁阀21的功能相似，在此就不一一阐述。

图像捕获单元40，用于捕获烟雾收集盒10中的电子烟烟雾的图像，其与可视窗口相配合；

进一步地，图像捕获单元40包括CCD相机。

进一步地，像捕获单元还包括与烟雾收集盒10及CCD相机相配合的光源。

处理单元50，用于控制烟雾流动控制单元20及图像捕获单元40的动作，并对图像捕获单元40提供的图像进行处理，进而给出电子烟烟雾的浓度的评估值。

进一步地，处理单元50能够控制抽烟机构24的抽烟持续时间、抽烟机构24的排烟持续时间以及图像捕获单元40的延时动作时间，其中延时动作时间是指抽烟机构24停止抽烟后多长时间才开始拍照。

进一步地，处理单元50给出电子烟烟雾的浓度的评估值是基于学习系统，学习系统将烟雾采集盒中无烟雾时捕获到的图像的灰值度设置为0分；将烟雾采集盒中收集有一根标样电子烟1的稳定烟雾时捕获到的图像的灰值度设置为100分。

参考图2，根据检测系统提供一种电子烟烟雾浓度检测装置，装置包括定位模块30、烟雾收集盒10、烟雾流动控制单元20和图像捕获单元40，其中具体结构如上所述，在此就不一一描述。而定位模块30、烟雾收集盒10和烟雾流动控制单元20都是设置在工作台60上，工作台60上设置有用于图像捕获单元40的CCD相机升降的柱子41，CCD相机通过活动件安装42在柱子41上，并进行升降操作，便于CCD相机调焦，且CCD相机设置在烟雾收集盒10的可视窗口正上方，图像捕获单元40的光源设置在与顶面相邻的两个侧面处。

其中，烟雾流动控制单元20包括一抽气泵，烟雾收集盒10包括烟雾入口11、进气口12和烟雾出口13，烟雾入口11通过第一电磁阀(图中未显示)连接到定位模块30，进气口12连接到第二电磁阀(图中未显示)，烟雾出口13通过第三电磁阀(图中未显示)连接到抽烟机构24抽气泵中。

或者，而定位模块30、烟雾收集盒10和烟雾流动控制单元20都是设置在工作台60上，工作台60上设置有安装图像捕获单元40的CCD相机的安装件，CCD相机通过安装件设置在工作台60上，与烟雾收集盒10处于同一水平面上，且CCD相机设置在烟雾收集盒10与顶面相邻的任一一个侧面处。

如图3和图4所示，本发明提供电子烟烟雾浓度检测系统的较佳实施例，其中图3是本发明抽烟系统的原理框图，图4是本发明排烟系统的原理框图。

提供一种电子烟烟雾浓度检测的抽烟系统，系统包括定位模块30、烟雾收集盒10和抽烟机构24，抽烟机构24包括设置在定位模块30的烟雾排出口31与第一电磁阀21的入口之间的泄压阀242和与第三电磁阀23的出口相连的真空抽气泵241。其中，真空抽气泵241为真空吸力的动力源，泄压阀242用于调节电子烟烟雾吸力的大小。

进一步地，抽烟机构24还包括与真空抽气泵241相配合的真空调速器243，真空调速器243用于控制真空泵的流量大小。抽烟机构24还包括与泄压阀242相配合的气压检测装置244，气压检测装置244包括压力数显器，用于显示电子烟烟雾吸力的大小，其中气压检测装置244优选设置在泄压阀242与烟雾排出口31之间。

进一步地，抽烟系统还包括一显示模块，集成压力数显器及流量大小显示器，用于集中显示电子烟烟雾的吸力数据。

本发明根据上述实施例，提供一种检测方式，具体包括步骤：

1、电子烟1固定密封在定位模块30上，并设置好抽烟机构24的抽烟持续时间、抽烟机构24的排烟持续时间以及图像捕获单元40的延时动作时间；

2、真空抽气泵241开启，第二电磁阀22断电闭合，第一电磁阀21和第三电磁阀23通电开启，通过真空抽气泵241将电子烟烟雾从定位模块30的烟雾排出口31抽送到烟雾收集盒10中；真空抽气泵241工作抽烟持续时间后停止，第一电磁阀21和第三电磁阀23断电闭合，烟雾收集盒10采集到电子烟烟雾；

3、CCD相机对烟雾收集盒10的可视窗口拍照，并给出电子烟烟雾的浓度的评估值；

4、真空抽气泵241开启，第一电磁阀21断电闭合，第二电磁阀22和第三电磁阀23通电开启，通过真空抽气泵241开启将电子烟烟雾从烟雾收集盒10排空；真空抽气泵241工作排烟持续时间后停止，第二电磁阀22和第三电磁阀23断电闭合，电子烟烟雾从烟雾收集盒10排空。

其中，在上述检测方式结束后，更换电子烟1并重复上述步骤，实现高效自动化的同批电子烟烟雾浓度检测。或者在上述检测方式结束后，以同一个电子烟1并重复上述步骤，实现高效自动化的同支电子烟烟雾浓度检测。

本发明还提供一种视觉运算分析系统，分析系统对同一支电子烟1每吸一次的电子烟烟雾浓度的数据进行采集分析，统计出这一支电子烟1每一次电子烟烟雾浓度的一致性，生成数据分布趋势图，可有效的监控每一支电子烟1的品质状况。或者，分析系统对同一批电子烟1的电子烟烟雾浓度的数据进行采集分析，统计出这一批电子烟1的电子烟烟雾浓度的一致性，生成数据分布趋势图，可有效监控这一批电子烟1的品质状况。

如图5和图6所示，提供一种电子烟烟雾浓度检测装置的硬件设计的较佳实施例，图5是检测装置和供电单元的连接示意图，图6是检测装置的电路原理图。

硬件设计主要包括检测装置和为检测装置供电的供电单元，其中检测装置主要体现在处理单元50与检测装置中的其他单元部件的控制关系。其中，处理单元50主要以工业机/笔记本为主，在工业机/笔记本上安装有一控制软件，控制软件包括一用于控制检测装置工作的控制面板，控制面板包括抽烟持续时间设置键、排烟持续时间设置键和延时动作时间设置键，控制软件还包括评估值查看界面和图像捕获显示界面，便于对检测过程的监控。

参考图5，供电单元包括AC22050Hz供电模块，并分别与光源中的光源控制器、PC0121和PS0113连接，PC0121为工业机，AC22050Hz供电模块通过PS0113为检测装置中的其他单元部件供电，PS0113为直流电源，包括供电端P24和接地端N24。

参考图6，检测装置包括若干与供电端P24连接的MY2N继电器，其中Y1是真空抽气泵241、Y2是第一电磁阀21、Y3是第二电磁阀22及Y4是第三电磁阀23，真空抽气泵241、第一电磁阀21、第二电磁阀22和第三电磁阀23通过MY2N继电器连接在一起，并通过MY2N继电器进行隔离。

以上所述者，仅为本发明最佳实施例而已，并非用于限制本发明的范围，凡依本发明申请专利范围所作的等效变化或修饰，皆为本发明所涵盖。

Claims (9)

1.一种电子烟烟雾浓度检测系统，其特征在于，该系统包括：

定位模块，用于电子烟吸烟口处的定位密封，其具有烟雾排出口；

烟雾收集盒，用于电子烟烟雾的采集，其包括烟雾入口、烟雾出口、进气口以及透明的可视窗口，该烟雾入口和进气口都与该烟雾出口连通；

烟雾流动控制单元，其包括第一电磁阀，其设置在该烟雾入口处；第二电磁阀，其设置在该进气口处；第三电磁阀，其设置在该烟雾出口处；抽烟机构，用于将电子烟烟雾从该定位模块的烟雾排出口抽送到该烟雾收集盒，或者用于将电子烟烟雾从该烟雾收集盒排空；

图像捕获单元，用于捕获该烟雾收集盒中的电子烟烟雾的图像，其与该可视窗口相配合；以及

处理单元，用于控制该烟雾流动控制单元及该图像捕获单元的动作，并对该图像捕获单元提供的图像进行处理，进而给出电子烟烟雾的浓度的评估值。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：该抽烟机构包括设置在该定位模块的烟雾排出口与该第一电磁阀的入口之间的泄压阀和与该第三电磁阀的出口相连的真空抽气泵。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于：该抽烟机构还包括与该真空抽气泵相配合的真空调速器。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于：该抽烟机构还包括与该真空抽气泵配合的气压检测装置。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：该图像捕获单元包括CCD相机。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于：该图像捕获单元还包括与该烟雾收集盒及该CCD相机相配合的光源。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：该烟雾收集盒的顶面以及与该顶面相邻的两个侧面是透明的，该顶面即为所述的可视窗口，这两个侧面可供背景光照射。

8.根据权利要求1至7任一项所述的系统，其特征在于：该处理单元能够控制该抽烟机构的抽烟持续时间、该抽烟机构的排烟持续时间以及该图像捕获单元的延时动作时间。

9.根据权利要求1至7任一项所述的系统，其特征在于：该处理单元给出电子烟烟雾的浓度的评估值是基于学习系统，该学习系统将该烟雾采集盒中无烟雾时捕获到的图像的灰值度设置为0分；将烟雾采集盒中收集有一根标样电子烟的稳定烟雾时捕获到的图像的灰值度设置为100分。