產品名稱: ***吸阻測試機_口數壽命試驗機
***吸阻測試機是對煙霧質量濃度并探究其影響因素，基于氣溶膠光學特性建立了利用透光率定量表征煙霧質量濃度的方法，采用開發的煙霧質量濃度測試系統考察了不同抽吸參數、煙液溶劑、工作電壓和電阻對煙霧質量濃度的影響。結果表明：①當抽吸容量一定時，在較短抽吸間隔條件下，***煙霧質量濃度較大。②使用甘油和1，2-丙二醇混合溶劑時，***煙霧質量濃度大于使用單一溶劑。③在相同的抽吸條件下，***輸出功率與煙霧質量濃度正相關。該表征方法和測試系統合理、有效，適用于***煙霧質量濃度的實時、定量分析。
***煙霧質量濃度測試系統主要包括激光源、準直透鏡、煙霧測試腔、接收透鏡、光電接收器、信號處理電路、測試分析軟件等。對于一定體積的氣溶膠, 其煙霧質量濃度W與顆粒尺度譜分布n(r)的關系見公式(1)
| (1) |
式中:W—煙霧質量濃度, mg/cm3; n(r)—顆粒尺度譜分布, 個/(cm3·μm); ρm—氣溶膠顆粒密度, mg/cm3; r —粒徑, μm。ρm=ρ0·ρr, 其中, ρ0—假定顆粒標準密度, 可取1.0×103 mg/cm3 ρr—相對密度。
根據光在氣溶膠中傳輸的一般方程和透光率定義, 可得公式(2)。
| (2) |
式中:T—透光率, %; I—透過光強, cd; I0—入射光強, cd; Gext—消光系數, 1/m; L—光程, cm。由Mie理論可知, 顆粒尺度譜分布n(r)與消光系數Gext滿足關系式(3)。
| (3) |
式中:λ—入射光波長, μm; C—與波長相關的經驗常數。
將公式(2)兩邊取自然對數并聯立公式(1)和(3)可得公式(4)。
| (4) |
式中:k—常數, k=2λ/3πCL。
公式(4)反映了***煙霧質量濃度W與透光率T的關系。
***煙霧質量濃度測試系統由下位機煙霧質量濃度測試儀和PC端上位機測試分析軟件組成, 兩者通過串口或以太網方式實現數據傳輸, 系統相關參數:λ=5.3 μm, C=0.58, L=20 cm。測試系統通過步進電機帶動絲杠, 拉伸注射器活塞桿使測量腔內形成負壓, 觸發***產生煙霧。激光光束經準直后照射煙霧測量腔, 入射光源經氣溶膠消光后到達接收透鏡, 再由光電接收器采集信號發送至信號處理電路, 處理后的數據在PC端實時顯示。
1.2.2 ***煙霧質量濃度測試系統操作步驟測試開始前, 對測試儀進行原點復位; 將測試樣品牢固安裝于夾持器端口; 打開測試儀并設置抽吸參數; 點擊“開始”啟動測試。
1.2.3 抽吸參數對煙霧質量濃度的影響考察在電池桿滿電狀態下, 分別向2#霧化器內添加煙液A、B、C, 設置抽吸容量為35和55 mL, 測定并比較8、30 s兩種抽吸間隔下每口氣溶膠的煙霧質量濃度, 以電池桿電量耗盡作為測試終點。霧化器注液后靜置0.5 h以使導油棉充分浸潤, 后續研究均采用相同的靜置處理方法。為了減小誤差, 均平行測定3次, 取平均值。
1.2.4 煙液溶劑對煙霧質量濃度的影響考察使用直流穩壓電源供電, 向2#霧化器內分別添加1, 2-丙二醇(ρr=1.036)、甘油(ρr=1.263)和混合溶劑(1, 2-丙二醇與甘油質量比2:1, ρr=1.105)。設置工作電壓為3.7和5.2 V, 采用CORESTA No.81抽吸參數(抽吸容量55 mL, 抽吸持續時間3 s, 抽吸間隔30 s)進行抽吸， 測定并比較每口氣溶膠的煙霧質量濃度。
1.2.5 ***工作電壓和電阻對煙霧質量濃度的影響考察影響***工作狀態的電學參數包括電阻值與工作電壓。選用煙液C, 測定并記錄每口的煙霧質量濃度。設置抽吸參數:抽吸容量55 mL, 抽吸持續時間3 s, 抽吸間隔30 s。使用1#、2#、3#霧化器和滿電電池桿考察電阻對煙霧質量濃度的影響。使用2#霧化器和直流穩壓電源考察工作電壓對煙霧質量濃度的影響, 工作電壓分別設置為3.7、4.2、4.7和5.2 V。
2 結果與討論2.1 抽吸參數對***煙霧質量濃度的影響在35和55 mL抽吸容量條件下, 8和30 s兩種抽吸間隔下的煙霧質量濃度測試結果。可知, 對于不同煙堿含量的煙液, 抽吸容量和抽吸持續時間一定時, 抽吸間隔越短, 煙霧質量濃度越大。原因是:電池僅在持續抽吸時放電, 抽吸間隔短, 霧化器內發熱絲的冷卻時間相應縮短, 累積熱量使發熱絲溫度更高, 煙液霧化更加充分。抽吸容量為55 mL時的測試結果與35 mL抽吸容量下的測試結果類似。不同抽吸參數下各煙堿含量煙液穩態過程的煙霧質量濃度顯示, 煙霧質量濃度大小同時受抽吸容量和抽吸間隔的影響, 與煙堿含量高低無相關性。
