一种控制气溶胶产生的方法及装置
技术领域
本发明涉及气溶胶产生的控制领域,更具体地说,涉及一种控制气溶胶产生的方法及装置。
背景技术
现有的气溶胶产生装置产生气溶胶的方法是通过电池提供电力使加热元件稳定控制在一个恒定的温度,或者是在设定好的时间段内使加热元件恒定在一个恒定的温度。
然而这些方法均存在相应的缺陷。当用户长时间没有抽吸动作时,由于加热元件一直提供恒定的温度,所产生的气溶胶的量会随时间的增加而明显增多,直到下一次抽吸时会有明显多的气溶胶,影响用户抽吸。
或者当用户连续两次抽吸时间间隔太短,由于加热元件只能提供该阶段的恒定温度,加热元件在短时间内无法提供足够的热量,气溶胶的量明显誊清,导致第二次抽吸时气溶胶的量很少,影响用户抽吸,降低了用户体验。
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,提供一种控制气溶胶产生的方法及装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种控制气溶胶产生的方法,应用于控制气溶胶产生的装置,所述方法包括以下步骤:
S1、控制加热单元从初始温度上升到第一温度T4,并保持预设时间t;
S2、当达到预设时间t时,控制所述加热单元由第一温度T4下降到目标温度T0;
S3、判断在第一预设时间间隔△t1内是否有抽吸动作;
S4、若是,则控制所述加热单元由所述目标温度T0上升至抽吸后的第一补偿温度T1;
S5、判断在第二预设时间间隔△t2内是否有抽吸动作,若无,则在达到所述第二预设时间间隔△t2时,控制所述加热单元由所述第一补偿温度T1返回所述目标温度T0;
S6、循环执行步骤S3至步骤S5。
优选地,若在步骤S3中在第一预设时间间隔△t1内判断无抽吸动作,则所述步骤S3之后还包括:
S4-1、在达到所述第一预设时间间隔△t1时,控制所述加热单元由所述目标温度T0下降至第三温度T3。
优选地,所述步骤S4-1之后还包括:
S4-2、判断是否有抽吸动作,若是,则控制所述加热单元由所述第三温度T3上升至抽吸后的第二补偿温度T2;
S4-3、判断在第三预设时间间隔△t3内是否有抽吸动作,若无,则在达到所述第三预设时间间隔△t3时,控制所述加热单元由所述第二补偿温度T2返回所述目标温度T0。
优选地,所述步骤S5中,若在所述第二预设时间间隔△t2内无抽吸动作,则通过间歇性的提供电力的方式或者降低电压持续提供电力的方式,使所述加热单元在所述第二预设时间间隔△t2内保持所述第一补偿温度T1。
优选地,所述步骤S4-3中,若在所述第三预设时间间隔△t3内无抽吸动作,则通过间歇性的提供电力的方式或者降低电压持续提供电力的方式,使所述加热单元在所述三预设时间间隔△t3内保持所述第二补偿温度T2。
优选地,所述第二预设时间间隔△t2为1-20秒,所述第三预设时间间隔△t3为1-20秒。
优选地,所述目标温度T0为300-360摄氏度,所述第一补偿温度T1为320-380摄氏度,所述第二补偿温度T2为330-390摄氏度,所述第三温度T3为280-320摄氏度。
优选地,所述第一温度T4为360-420摄氏度。
优选地,所述步骤S5之后还包括:
S5-1、若在所述第二预设时间间隔△t2内有连续抽吸动作,且相邻两次抽吸动作之间的时间间隔均小于所述第二预设时间间隔△t2,则控制所述加热单元保持所述第一补偿温度T1,直至连续抽吸动作的次数达到阈值。
优选地,所述步骤S5之后还包括:
S5-2、若在所述第二预设时间间隔△t2内有一次抽吸动作,则控制所述加热单元保持所述第一补偿温度T1;
S5-3、继续判断在所述第二预设时间间隔△t2内是否有抽吸动作,若无,则控制所述加热单元继续由所述第一补偿温度T1返回所述目标温度T0。
本发明还提供一种控制气溶胶产生的装置,包括加热单元、控制单元、供电单元;
所述加热单元,用于加热气溶胶形成基材以产生气溶胶;
所述供电单元与所述加热单元连接,用于给所述加热单元提供电力;
所述控制单元分别与所述加热单元、所述供电单元连接,以形成控制所述气溶胶形成基材产生气溶胶的电路,其中,所述电路被配置用于执行以下步骤:
S1、控制加热单元从初始温度上升到第一温度T4,并保持预设时间t;
S2、当达到预设时间t时,控制所述加热单元由第一温度T4下降到目标温度T0;
S3、判断在第一预设时间间隔△t1内是否有抽吸动作;
S4、若是,则控制所述加热单元由所述目标温度T0上升至抽吸后的第一补偿温度T1;
S5、判断在第二预设时间间隔△t2内是否有抽吸动作,若无,则在达到所述第二预设时间间隔△t2时,控制所述加热单元由所述第一补偿温度T1返回所述目标温度T0;
S6、循环执行步骤S3至步骤S5。
优选地,所述加热单元包括至少一个加热元件;
所述控制单元包括用于存储电力控制指令、相应的气溶胶形成基材温度特性与加热单元的对应关系查找表的存储器。
实施本发明的控制气溶胶产生的方法,具有以下有益效果:本发明根据用户抽吸动作的变化以及抽吸之间的时间间隔动态地控制加热单元的温度以及持续温度的时间,改善短时间内连续抽吸加热单元提供热量不足导致气溶胶少的问题、以及因长时间不抽吸时加热单元持续供热导致气溶胶过多的问题,根据抽吸的变化动态地调节加热单元的温度,保证了所产生的气溶胶的一致性。
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是本发明的控制气溶胶产生的装置的结构示意图;
图2是本发明的控制气溶胶产生的方法实施例一的流程示意图;
图3是本发明的控制气溶胶产生的方法实施例二的流程示意图;
图4是本发明的加热单元的温度分布示意图;
图5是本发明具体实施例加热单元的目标温度分布示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
参考图1,图1为本发明的控制气溶胶产生的装置100的结构示意图。可以理解地,该示意图只是示意了本发明的关键部件,而非全部部件的示意。
如图1所示,该控制气溶胶产生的装置100可以包括加热单元10、控制单元20以及供电单元30。
加热单元10,用于加热气溶胶形成基材200以产生与加热单元10所提供的温度对应的气溶胶。
作为选择,本发明实施例的加热单元10可以包括至少一个加热元件,该加热元件可以为片状、圆柱状、星形状、十字形状等,本发明不作具体限定,可以通过印刷或者涂覆的方式附着在陶瓷、金属基底表面,也可以是通过其他的方式固定于陶瓷、金属基底表面,本发明不对此作限定。
气溶胶形成基材200为可根据加热单元10所提供的不同温度产生与所提供的温度对应的气溶胶。其中,气溶胶形成基材200可以为烟制品。在具体的应用中,所采用的气溶胶形成基材200为圆柱状,控制气溶胶产生的装置100设有相应的空腔,圆柱状的气溶胶形成基材200可插入该空腔内并与加热单元10接触,如加热单元10可插入气溶胶形成基材200内,当加热单元10发热时可对气溶胶形成基材200进行加热,以使气溶胶形成基材200可产生一定量的气溶胶。当用户在抽吸过程中,气溶胶形成基材200周围的气体会通过气溶胶形成基材200的远端进入,携带气溶胶,最终到达烟制品的近端,供用户抽吸。
供电单元30,与加热单元10电连接,用于给加热单元10提供电力。作为选择,该供电单元30可以包括电池以及相应的外围电路,该电池可以为锂电池,可以为可充电电池或者不可充电电池。
控制单元20,分别连接供电单元30、加热单元10、以及使用者接口40(如按钮或显示模块)。控制单元20用于控制供电单元30提供给加热单元10的电力,以调节加热单元10的实时温度,使加热单元10可以达到预期的温度。同时还可以实时监测加热单元10的温度,根据加热单元10的温度变化自动判断是否有抽吸动作,从而根据抽吸动作的变化(如抽吸次数、多次抽吸之间的时间间隔)控制供电单元30的电力,进而实时动态地调节加热单元10的温度,从而使气溶胶形成基材200产生适量的气溶胶,以满足用户的抽吸需求,提升用户体验。
作为选择,该控制单元20包括用于存储电力控制指令和相应的气溶胶形成基材特性的查找表的存储器。
具体的,该控制单元20、加热单元10、供电单元30形成的用于控制气溶胶形成基材200产生气溶胶的电路,该电路被配置用于执行以下步骤:
S1、控制加热单元10从初始温度上升到第一温度T4,并保持预设时间t;
S2、当达到预设时间t时,控制加热单元10由第一温度T4下降到目标温度T0;
S3、判断在第一预设时间间隔△t1内是否有抽吸动作;
S4、若是,则控制加热单元10由目标温度T0上升至抽吸后的第一补偿温度T1;
S5、判断在第二预设时间间隔△t2内是否有抽吸动作,若无,则在达到所述第二预设时间间隔△t2时,则控制加热单元10由第一补偿温度T1返回目标温度T0;
S6、循环执行步骤S3至步骤S5。
通过执行上述步骤,可使气溶胶形成基材200可以产生适量的气溶胶,改善短时间内连续抽吸加热单元10提供热量不足导致气溶胶少的问题、以及因长时间不抽吸时加热单元10持续供热导致气溶胶过多的问题,根据抽吸的变化动态地调节加热单元10的温度,保证了所产生的气溶胶的一致性。
进一步地,该控制气溶胶产生的装置100还包括外壳101,加热单元10、供电单元30以及控制单元20均设置在该外壳101内。
参考图2,图2为本发明提供的控制气溶胶产生的方法实施例一的流程示意图。该控制气溶胶产生的方法可通过上述控制气溶胶产生的装置实现。
如图2所示,该实施例的控制气溶胶产生的方法,该方法包括以下步骤:步骤S1、步骤S2、步骤S3、步骤S4、步骤S5以及步骤S6。
步骤S1、控制加热单元10从初始温度上升到第一温度T4,并保持预设时间t。
具体的,在启动控制气溶胶产生的装置100后,根据所设定的第一温度T4,通过控制单元20控制供电单元30持续给加热单元10提供电力,以使加热单元10的温度由初始温度上升到第一温度T4。一旦达到第一温度T4,则加热单元10将保持该温度并维持预设时间t,在该预设时间t的过程中,控制单元20控制供电单元30持续给加热单元10提供电力,以使加热单元10保持处于第一温度T4。作为选择,该预设时间t可以设置为26秒,在实际应用中,也可以根据实际需求进行相应调整,并不限于26秒。
在此,需要说明的是,在该控制气溶胶产生的装置100启动后,即根据预定的第一温度T4控制供电单元30持续给加热单元10供电,而不需要考虑用户是否有抽吸动作,直至加热单元10达到第一温度T4。
S2、当达到预设时间t时,控制加热单元10由第一温度T4下降到目标温度T0。
当加热单元10保持处于第一温度T4,并维持达到预设时间t时,控制单元20立即控制供电单元30提供的电力,进而控制加热单元10由第一温度T4下降到目标温度T0。即在加热单元10保持处于第一温度T4,并维持达到预设时间t时,控制单元20根据目标温度T0输出控制指令以改变供电单元30供给加热单元10的电力,使加热单元10的温度由第一温度T4下降到目标温度T0。
第一温度T4温度范围为360-420摄氏度,目标温度T0的温度范围为300-360摄氏度。
S3、判断在第一预设时间间隔△t1内是否有抽吸动作。
如图5所示,具体的,当将加热单元10的温度控制达到目标温度T0后,即从t时刻开始控制加热单元10处于当前的目标温度T0,并同时开始计时及检测是否有抽吸动作。其中,对是否有抽吸动作的判断可以通过加热单元10的温度变化进行判断。由于当用户有抽吸动作时,有外部气流通过加热单元10,进而使加热单元10的温度降低,因此,通过检测加热单元10的温度下降可以判断有抽吸动作。
S4、若是,则控制加热单元10由目标温度T0上升至抽吸后的第一补偿温度T1。
如果在△t1内,有抽吸动作,即如图5所示,在t0时刻有抽吸动作,则控制加热单元10由目标温度T0上升至抽吸后的第一补偿温度T1。其中,t0-t<△t1。
具体控制为:若在t0时刻有抽吸动作,即检测出加热单元10的温度下降,因此,通过控制供电单元30提供的电力,使加热单元10由目标温度T0上升至抽吸后的第一补偿温度T1,以提高加热单元10的温度,进而在抽吸后通过增加补偿温度使加热单元10的温度迅速提升,以保证加热单元10可以提供足够的热量使气溶胶形成基材200产生足够的气溶胶。
作为选择,第一补偿温度T1的温度范围可以为320-380摄氏度。
第一预设时间间隔△t1可以为1-20秒,优选2秒。
S5、判断在第二预设时间间隔△t2内是否有抽吸动作,若无,则在达到所述第二预设时间间隔△t2时,控制所述加热单元10由所述第一补偿温度T1返回所述目标温度T0。
如图5所示,第二预设时间间隔△t2=t1-t0。可选的,第二预设时间间隔△t2为1-20秒。
目标温度T0为气溶胶形成基材200产生气溶胶的最佳温度,因此,在判断有抽吸动作,并将加热单元10的温度上调至抽吸后的第一补偿温度T1后,由于第一补偿温度T1不是气溶胶生成的最佳温度,因此,为了保证气溶胶生成的一致性、及稳定性,在加热单元10处于第一补偿温度T1且在t0到t1时间段内(第二预设时间间隔△t2)没有抽吸动作,则立即通过控制供电单元30提供的电力,使加热单元10返回目标温度T0。而在加热单元10达到第一补偿温度T1后,且在在t0到t1时间段内(第二预设时间间隔△t2)没有抽吸动作时,使加热单元10保持该第一补偿温度T1的目的也是为了保证气溶胶形成基材200可以产生稳定、足够的气溶胶,而不会因为时间过短而导致气溶胶不足,同时,所保持的第二预设时间间隔△t2较短,也不会导致气溶胶的量过多而影响下一次抽吸。
可选的,在第二预设时间间隔△t2内无抽吸动作时,可以由控制单元20控制供电单元30以间歇性提供电力的方式或者降低供电单元30的电压持续提供电力的方式给加热单元10供电,以使加热单元10在第二预设时间间隔△t2内保持第一补偿温度T1。
S6、循环执行步骤S3至步骤S5。
当完成步骤S5之后,加热单元10的温度返回目标温度T0(即气溶胶最佳生成温度)。因此,当加热单元10返回该目标温度T0后返回步骤S3,循环执行步骤S3至步骤S5;即根据用户抽吸状态的变化(是否有抽吸动作、抽吸次数、抽吸间隔)动态调节加热单元10的温度,以使加热单元10提供合适的温度,保证气溶胶形成基材200产生适量的气溶胶,满足用户抽吸需求。
可以理解地,在循环执行过程中,下一次抽吸后的第一补偿温度T1的温度值可以与上一次抽吸后的第一补偿温度T1的温度值相同,也可以根据实际抽吸次数的需要设置不同的温度值。
具体的,如图4所示,为本发明的加热单元10的温度分布示意图。本发明实施例的加热单元10根据用户抽吸状态的状态被配置为动态变化的温度,以对气溶胶形成基材200进行动态加热,使气溶胶形成基材200产生合适的气溶胶(不会因为长时间没有抽吸动作时,加热元件持续供热,导致产生过多气溶胶,也不会因为短时间内连续抽吸发热元件提供热量不足导致产生过少气溶胶。)。
进一步地,在该实施例中,本发明的控制气溶胶产生的方法还包括:
在步骤S5中,当加热单元10被控制由第一补偿温度T1返回目标温度T0后,从t1时刻开始进行计时及检测,若加热单元10处于目标温度T0且一直无抽吸动作并达到第一预设时间间隔△t1(即如图5所示,从t1时刻开始计时,一直到t2时刻时),仍没有下一次抽吸动作,则控制供电单元30提供的电力,使加热单元10的温度由目标温度T0下降至第三温度T3,以避免加热单元10因长时间保持目标温度T0所提供的热量过高、导致气溶胶形成基材200产生过多的气溶胶而影响下一次抽吸,同时可以达到节能的目的。
作为选择,第三温度T3的温度范围为280-320摄氏度。
可以理解地,若在t1-t2阶段有抽吸动作,则直接返回步骤S4至步骤S5,在此不再赘述。
进一步地,该实施例的控制气溶胶产生的方法在步骤S5之后还包括:
S5-1、若在所述第二预设时间间隔△t2内有连续抽吸动作,且相邻两次抽吸动作之间的时间间隔均小于所述第二预设时间间隔△t2,则控制所述加热单元10保持所述第一补偿温度T1,直至连续抽吸动作的次数达到阈值。
如图5所示,假设在t0至t1的时间段内,有多次连续的抽吸动作,且相邻两次抽吸动作之间的时间间隔均小于第二预设时间间隔△t2,则控制所述加热单元10保持所述第一补偿温度T1,直至连续抽吸动作的次数达到阈值。其中,阈值为该气溶胶形成基材所能提供的总抽吸次数减去在该连续抽吸动作之前所产生的抽吸次数。例如,假设该气溶胶形成基材所能提供的总抽吸次数为15次,在t0时刻产生第一次抽吸动作,抽吸次数记为1,则连续抽吸动作的次数阈值为14。
在具体的控制过程中,若在t0时刻产生第一次抽吸,在t0至t1的任意一个时刻,假设在t01时刻开始有连续抽吸动作,即在t01时刻产生第二次抽吸,则保持加热单元10为第一补偿温度T1。同时以t01时刻为起点开始计时,以第二预设时间间隔△t2为时间判断标准,则在t01时刻开始到下一时刻时又产生第三次抽吸动作,假设下一时刻为t02,且t02-t01<△t2,则继续保持加热单元10为第一补偿温度T1;同时以t02时刻开始计时,继续以第二预设时间间隔△t2为时间判断标准,则在t03时刻又产生第四次抽吸动作,且t03-t02<△t2,则继续保持加热单元10为第一补偿温度T1;依此类推,直至达到气溶胶形成基材可连续抽吸次数的阈值。
进一步地,在步骤S5之后还包括:
S5-2、若在所述第二预设时间间隔△t2内有一次抽吸动作,则控制所述加热单元10保持所述第一补偿温度T1。
S5-3、继续判断在所述第二预设时间间隔△t2内是否有抽吸动作,若无,则控制所述加热单元10继续由所述第一补偿温度T1返回所述目标温度T0。
如图5所示,如果在t0至t1时间段内的任意一个时刻t0有一次抽吸动作,则控制加热单元10保持第一补偿温度T1,且以t01时刻为起点开始计时,直到达到第二预设时间间隔△t2时,仍没有下一次抽吸动作,则控制加热单元10由第一补偿温度T1返回目标温度T0。
参考图3,图3为本发明的控制气溶胶产生的方法实施例二的流程示意图。如图2所示,本实施例在实施例一的基础上,若在步骤S3中在第一预设时间间隔△t1内判断无抽吸动作,则在步骤S3之后还包括步骤S4-1。
步骤S4-1、在达到所述第一预设时间间隔△t1时,控制加热单元10由目标温度T0下降至第三温度T3。
当加热单元10从t时刻开始,一直达到第一预设时间间隔△t1时,仍然没有抽吸动作,则控制加热单元10由目标温度T0下降至第三温度T3,以达到节能的目的。
步骤S4-2、判断是否有抽吸动作,若是,则控制所述加热单元10由所述第三温度T3上升至抽吸后的第二补偿温度T2。
当加热单元10被控制由目标温度T0下降至第三温度T3后,若有抽吸动作,则控制供电单元30的电力,使加热单元10由第三温度T3上升至抽吸后的第二补偿温度T2,以提高加热单元10的温度,进而在抽吸后通过增加补偿温度使加热单元10的温度迅速提升,以保证加热单元10可以提供足够的热量使气溶胶形成基材200产生足够的气溶胶,满足用户抽吸需求。
步骤S4-3、判断在第三预设时间间隔△t3内是否有抽吸动作,若无,则在达到所述第三预设时间间隔△t3时,控制所述加热单元10由所述第二补偿温度T2返回所述目标温度T0。
如图5所示,第三预设时间间隔△t3=t4-t3。
在步骤S4-3中,若在所述第三预设时间间隔△t3内无抽吸动作,则通过间歇性的提供电力的方式或者降低电压持续提供电力的方式,使所述加热单元10在所述第三预设时间间隔△t3内保持所述第二补偿温度T2。
可选的第三预设时间间隔△t3为1-20秒。在此需要说明的是,第三预设时间间隔与第二预设时间间隔△t2可以相同,也可以根据实际抽吸次数的需要设置不同的时间间隔。
作为选择,第二补偿温度T2可以与第一补偿温度T1相同,也可以根据实际抽吸次数的需要设置不同的温度。
第二补偿温度T2的温度范围可以为330-390摄氏度。
可选的,当加热单元10被控制由目标温度T0下降至第三温度T3后,若无抽吸动作,则控制供电单元30的电力,使加热单元10保持第三温度T3。
参考图5,图5为本发明一个具体实施例的加热单元10的目标温度分布示意图。
如图5所示,在该控制气溶胶产生的装置100启动后,由控制单元20控制供电单元30提供的电力,使加热单元10由初始温度上升至第一温度T4,并在加热单元10达到第一温度T4后,继续控制供电单元30提供的电力,使加热单元10处于第一温度T4并保持预设时间t;当达到预设时间t后,改变供电单元30提供的电力,使加热单元10由第一温度T4下降至目标温度T0,进而监测加热单元10的实时温度,通过加热单元10实时温度的变化判断是否有抽吸动作,若加热单元10温度降低,则判断有抽吸动作。当判断出有抽吸动作时,控制加热单元10使其由目标温度T0上升至抽吸后的第一补偿温度T1,并控制供电单元30的电力,并以t0时刻开始计时继续检测是否有抽吸动作,若在达到t1时仍没有抽吸动作,则控制加热单元10由第一补偿温度T1返回目标温度T0。如图5所示,假设第一次抽吸动作发生的时间为t0,则在t0时刻,控制加热单元10的温度为第一补偿温度T1,在达到t1时仍没有抽吸动作,,控制加热单元10的温度下降,使加热单元10由第一补偿温度T1返回目标温度T0;在返回目标温度T0后,判断是否有抽吸动作,若无抽吸动作,保持加热单元10处于目标温度T0,同时监测处于目标温度T0的时间长度,若达到第第一预设时间间隔△t1,即到达t2时刻时,仍没有抽吸动作,则在t2时刻,控制加热单元10由目标温度T0下降至第三温度T3;当下降至第三温度T3时,控制加热单元10保持处于第三温度T3,并实时检测是否有抽吸动作;若有抽吸动作,假设发生抽吸动作的时刻为t3,则在t3时刻,控制加热单元10在t3时刻由第三温度T3上升至抽吸后的第二补偿温度T2,并以t3时刻开始计时及检测判断,若在第三预设时间间隔△t3,即当达到t4时刻时,控制加热单元10返回目标温度t0。如此循环。
可以理解地,当在t1-t2阶段,有抽吸动作时,则不需要执行t2-t3阶段的动作,直接进入t3-t4阶段。
本发明在控制气溶胶产生的装置100启动后,立即控制供电单元30持续给加热单元10提供电力,使加热单元10由初始温度上升至第一温度T4,接着根据用户抽吸状态的变化,控制加热单元10处于不同的温度、如目标温度T0、抽吸后的第一补偿温度T1、抽吸后的第二补偿温度T2以及第三温度T3,进而通过动态地控制加热单元10处于不同的温度,保证了气溶胶形成基材200在不同的时间点可以释放出一致的气溶胶,避免了在某一段时间出现气溶胶过多,或某一段时间出现气溶胶过少的问题,提高了气溶胶的一致性、稳定性,提升用户体验,同时还可节省电量,延长该控制气溶胶产生的装置100的寿命。
以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施,并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰,均应属于本发明权利要求的涵盖范围。
应当理解的是,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。