CN111642821A - 一种低温加热不燃烧烟具自动测温设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于新型卷烟烟具测试技术领域，特别涉及一种低温加热不燃烧烟具自动测温设备。所述自动测温设备包括：温度检测装置、和烟具夹具装置(11)；其中，所述烟具夹具装置(11)包括：烟具夹持座(111)，其内具有用于放置烟具(12)的空腔；所述温度检测装置被配置为：手动或者自动控制所述温度检测装置和/或所述烟具夹具装置(11)移动到测量位置时，其可以测定所述烟具夹持座(111)内烟具(12)的温度。本发明首次设计了一款通用的低温加热不燃烧烟具的自动测温设备。烟具的位置、探针装置的插入位置、温度测量位置的精准度由定位装置确定，保证每次测量的探头位置的一致性，避免操作人员手动放置的偶然性。

Description

一种低温加热不燃烧烟具自动测温设备

技术领域

本发明属于新型卷烟烟具测试技术领域，特别涉及一种低温加热不燃烧烟具自动测温设备。

背景技术

现在烟民吸烟通常使用点燃烟草的方式吸烟，然而点燃烟草会产生化学反应生成很多有害物质。烟民实际需要的是烟草里面的盐碱和尼古丁，这些物质不需要很高的温度即可从烟支中产出，而点燃产生的局部高温能超过1000℃，会产生很多有害物质。干烧烟具或者叫做低温加热不燃烧烟具为温度控制烘烤型烟具，此种烟具具有低温烘烤出烟的功能，不需要很高的温度，会减少大量的不明物质和有害物质。低温烘烤加热不燃烧烟具的温度要求严格，所以必须对温度的准确性有较高的要求，温度过高一样会有不应该出现的有害物质，温度过低就会造成出烟量小或者没有烟雾。

目前市场上出现了各种低温加热不燃烧烟具，加热类型大体分为周向加热型、中心加热型、混合式加热型。每款产品都有自己的控温方式和加热曲线，而且因为出厂产品都要经过一次温度校准，保证产品的出厂一致性。传统的测温方法使用手持式，由于人工每次操作存在较大误差，不仅烟具的测量位置不能一致，测温点也不能一致，测试结果容易出现偏差。此外，在测试某些烟具产品时，需要对产品进行返修，增加产品不良或报废的风险，而且返修后温度变化严重，使测量结果出现严重偏差。

为了解决上述问题中的至少一个，提出本发明。

发明内容

本发明开发了一款通用的低温加热不燃烧烟具的自动测温设备，填补了低温加热不燃烧烟具测温这方面的技术空白。

本发明第一方面提供一种低温加热不燃烧烟具自动测温设备，所述自动测温设备包括：温度检测装置、和烟具夹具装置11；

其中，所述烟具夹具装置11包括：烟具夹持座111，其内具有用于放置烟具的空腔；

至少所述温度检测装置和烟具夹具装置11中的一个为可移动的，所述温度检测装置被配置为：手动或者自动控制所述温度检测装置和/或烟具夹具装置11移动到测量位置时，其可以测定所述烟具夹持座111内烟具的温度。

优选地，所述自动测温设备还包括：定位装置13，其定位所述温度检测装置和烟具夹具装置11的相对位置。

优选地，所述温度检测装置为接触检测装置或者非接触检测装置，所述接触检测装置包括测温探头，所述非接触检测装置包括红外测温设备。

红外测温设备普遍适用于中心加热烟具的测量中，烟具的结构上做个凹槽，露出中心加热器件，使用红外测温仪测量中心加热器件的温度，然后根据显示校准烟具温度。

优选地，所述自动测温设备还包括控制系统，所述温度检测装置为可移动的，所述温度检测装置被配置为：所述控制系统控制所述温度检测装置移动到所述测量位置时，其可以测定所述烟具夹持座111内烟具发热体121的温度、和/或者烟具外壳的温度。

本发明的温度检测装置可以同时或者不同时测定所述烟具夹持座111内烟具发热体121的温度、和/烟具外壳的温度。

本发明的温度检测装置可以为多个，检测烟具发热体121的温度、和/烟具外壳的温度检测装置可以分开设计。

优选地，检测烟具的外壳温度的温度检测装置为低温度高精度测量温度装置，例如测量温度范围为25-50，测量精度为0.1摄氏度。目的：检测烟具的外壳温度是否符合设计规范，防止烟具隔热失效。

此处的测量位置是指：所述温度检测装置可以精确测量烟具发热体121的温度、和/或者烟具外壳的温度的位置。所述测量位置可以根据被测量烟具12的加热方式不同而不同，烟具12可以是低温烘烤加热不燃烧烟具，发热体121类型包括但不限于单段周向加热、多段周向加热、单段式中心加热、多段中心加热、单段混合式加热、多段混合式加热。

优选地，所述温度检测装置为探头装置10，其包括：探针装置101和探头夹具装置100；

所述探头夹具装置100与所述自动测温设备连接，且固定所述探针装置101的位置；

所述探针装置101包括探针101-1和探针保护装置101-2，所述探针保护装置101-2包围在所述探针的外围。

优选地，所述探针保护装置101-2为探针保护套，其为耐高温材质，且易于加工，在测量烟具12时不会因为高温变形。

所述探头夹具装置100包括：互相可拆卸连接的探头固定架100-1、探头锁紧块100-2、探头夹持器100-3、和销钉100-4，所述探头装置10通过所述探头固定架100-1连接在所述自动测温设备上。

探针装置101可以通过螺丝锁紧等方式固定在探头夹持器100-3上，探头夹持器100-3和探针装置101可根据测量不同类型的烟具12进行更换。

例如：单段中心加热，可以更换为单段式中心探头接触面朝内接触发热体121；二段式周向加热，更换为二段式周向探头接触面朝外接触加热管内壁；三段式混合加热，更换为六段式探头，三段接触面朝内测量中心加热部分，三段接触面朝外测量外壁加热部分。

优选地，所述烟具夹具装置11与所述自动测温设备连接。

优选地，所述烟具夹具装置11包含PCB装置112，所述PCB装置112上具有用于与所述烟具12的控制系统连接的通讯接口。

PCB装置即：印刷线路板。

测温时，烟具12通过所述PCB装置112连接到所述自动测温设备的控制系统接口或者单独的上位机控制系统接口，用于测温时，对烟具的开启和关闭、加热方式、加热功率等进行控制。

优选地，所述烟具夹具装置11包括：可拆卸连接的PCB装置112、烟具固定装置113、烟具固定架114，所述烟具夹具装置11通过烟具固定架114固定在所述自动测温设备上。

所述烟具夹持座111可随着所述烟具的类型进行更换。所述PCB装置112也可根据烟具12的接口进行更换。不同的烟具12固定在不同的述烟具夹持座111上，这样人员在测量不同烟具12时，只需更换述烟具夹持座111和PCB装置112，从而达到烟具夹具装置11模块化设计要求。

优选地，所述定位装置13包括手动定位器、红外定位装置、或者PLC控制定位装置，或者其他可精确定位的定位方式，可采取组合式也可采取单一方式。

烟具12的位置、探针装置101插入位置、温度测量位置的精准度由定位装置13确定。

优选地，所述烟具通过型腔定位或磁吸定位在所述烟具夹持座111的空腔内。

优选地，根据被测量烟具12的加热方式选择所述探针装置101的类型，所述探针装置101为单点接触式、两点接触式、或者多点接触式。

优选地，所述探针101-1一端具有接触装置101-11，所述探针保护装置101-2在所述接触装置101-11的对应位置设计有孔，所述探针101-1插入并固定在所述探针保护装置101-2中，所述探针101-1一端的接触装置101-11通过所述探针保护装置101-2上的孔位裸露出来。

优选地，一个所述探针装置101内探针101-1的数量为一根或者多根，根据不同待测烟具12而定，能多点同时读取烟具温度数据，从而对烟具不同位置进行同步测量，提高测量数据准确性。

优选地，所述探针保护装置101-2上孔的数量、位置和尺寸可调节。

优选地，所述探针保护装置101-2的侧面设计有孔。

本文中所有提到中心加热或者混合加热的部分，中心发热体的形式包括但不限于片式、棒式、其它异形。

本发明第二方面提供一种低温加热不燃烧烟具自动测温方法，其使用本发明第一方面所述的自动测温设备进行，所述自动测温方法包括以下步骤：

根据待测烟具12的烟具外形和加热方式，选择合适的探针装置101、探头夹持器100-3、烟具夹持座111、和PCB装置112，并将这些零部件安装在所述自动测温设备上；

将所述待测烟具放入烟具夹持座111，所述待测烟具12通过PCB装置112连接到所述自动测温设备控制系统接口或者单独的上位机控制系统接口，自动或者手动控制所述探针装置101移动，使其伸入到所述待测烟具12的烟支容纳腔中，使得探针101-1接触所述待测烟具的发热体121；

开启所述待测烟具12，发热体121开始工作，所述探针101-1检测所述发热体121的温度，并输出信号。

上述技术方案在不矛盾的前提下，可自由组合。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明首次设计了一款通用的低温加热不燃烧烟具的自动测温设备。自动测温设备包括温度检测装置和烟具夹具装置11，烟具被定位在所述烟具夹具装置11中，烟具的位置、探针装置101的插入位置、温度测量位置的精准度由定位装置确定，保证每次测量的探头位置的一致性，避免操作人员手动放置的偶然性。

2、本发明的温度检测装置为接触式或者非接触式，在测量烟具时，不需要对烟具进行拆解，因此，温度测量时更能接近烟具实际工作时的温度状况。

3、优选的技术方案中，本发明温度检测装置为探头装置，烟具和探头装置均有各自的夹具定位，能实现测量一致性。温度测量时，直接将探针插入烟具内，插入的深度位置可以通过夹具或是设备控制。

4、优选的技术方案中，探头装置可以是单点接触式、两点接触式、多点接触式，从而对烟具不同位置进行同步测量，可以提高测量数据准确性。

5、本发明自动测温设备具有通用性，只需要更换放置烟具的烟具夹持座111和PCB装置112，以及对应测温的探针装置101和探头夹持器100-3，配置好目标对应的温度和时间，即可匹配各种低温烘烤加热不燃烧烟具。

6、低温烟具主要体现在低温，烟具本身温度也不高。但烟具的制作过程中，就算万分之一的几率也会遇到隔热失效的情况，此时烟具的外壳温度就会明显偏高，连续抽吸则可能出现烫伤用户的情况。而单独人手工检测，人体温感的偏差较大。本发明首次关注到需要更精确检测烟具外壳的温度。本发明的温度检测装置可以检测烟具的外壳温度，使用低温度高精度测量，就像人体测温枪一样，能检测到烟具的外壳温度是否符合规范。

附图说明

图1为实施例1探头装置10立体图。

图2为实施例1探头装置10零件爆炸图。

图3为实施例1探针装置101结构示意图左图为截面示意图，右图为立体图。

图4为实施例1烟具夹具装置11立体图。

图5为实施例1烟具夹具装置11零件爆炸图。

图6为实施例1探头装置10、烟具夹具装置11、烟具12组合立体图。

图7为图6测量烟具发热体121温度时的装置立体图。

图8为图7探针101-1插入烟具12位置的示意图。

图9为测量烟具发热体121温度时，整个自动测温设备的立体图。

图10为实施例1所述的自动测温设备上安装有手动定位装置13的立体图。

图11为实施例1所述的自动测温设备上安装有红外定位装置13的立体图。

图12为实施例1探针装置101的零件爆炸图。

附图标记列表：

10、探头装置，100、探头夹具装置，100-1、探头固定架、100-2、探头锁紧块，100-3、探头夹持器，100-4、销钉，101、探针装置，101-1、探针，101-11、接触装置，101-2、探针保护装置，11、烟具夹具装置，111、烟具夹持座、112、PCB装置、113、烟具固定装置、114、烟具固定架，12、烟具，13、定位装置。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步说明本发明的内容。

实施例1

一种低温加热不燃烧烟具自动测温设备，所述自动测温设备包括：温度检测装置、烟具夹具装置11、定位装置13。

所述温度检测装置为探头装置10，其包括：探针装置101和探头夹具装置100。

所述探头夹具装置100包括：可拆卸连接的探头固定架100-1、探头锁紧块100-2、探头夹持器100-3和销钉100-4。所述探头装置10通过探头固定架100-1固定在所述自动测温设备上，所述探头装置10连接所述自动测温设备气动装置，可通过PLC和气动装置或其他方式进行控制所述探头装置10前后上下移动。

所述探针装置101可以通过螺丝锁紧的方式固定在探头夹持器100-3上，所述探头锁紧块100-2对所述探头夹持器100-3起到锁紧作用。

探头固定架100-1、探头锁紧块100-2、探头夹持器100-3和销钉100-4的具体形状和结构设计、及安装的位置关系，可参考现有设计但不局限于此种设计，。

所述探针装置101可根据待测烟具12的不同类型进行更换，烟具12可以是单段、两段、多段式的烟具加热方式，其烟具包括中心加热，外围加热等低温加热不燃烧烟具。不同的探针装置101固定在不同探头夹持器100-3上，这样人员在测量不同烟具12时，只需更换探针装置101和探头夹持器100-3，从而达到探头装置10模块化设计要求。

探针装置101由探针101-1和探针保护装置101-2组成，如图3，其中探针保护装置101-2是耐高温材质，如peek料，但不局限于此种耐高温材质，且易于加工，在测量烟具12时不会因为高温变形。所述探针装置101中的探针101-1可以是单点接触，两点接触，还可以是多点接触，根据被测量烟具12的加热方式不同而不同，烟具12可以是低温烘烤加热不燃烧烟具，包括但不限于单段周向加热、多段周向加热、单段式中心加热、多段中心加热、单段混合式加热、多段混合式加热。

如图3和12所示，本实施例中，待测烟具12为两段式加热方式，因此，一个所述探针装置101内探针101-1的数量为2根。所述探针101-1一端具有接触装置101-11。所述探针101-1插入并固定在所述探针保护装置101-2中，所述探针保护装置101-2的侧面设计有2个孔，所述探针101-1一端的接触装置101-11通过所述探针保护装置101-2上的孔位裸露出来，测量时与烟具12中发热装置121接触，探针装置111另一端连接自动测温设备便于读取数据。

测温探头装置10为温度传感器或者热电偶。

所述烟具夹具装置11包括：烟具夹持座111、PCB装置112、烟具固定装置113、烟具固定架114。所述烟具夹具装置11通过烟具固定架114固定在所述自动测温设备底板上，在测量烟具12时，只需要将烟具12插入到所述烟具夹持座111中，其中烟具12可以通过型腔定位的方式固定在夹烟具夹持座111，还可以通过磁吸等方式固定。烟具12通过所述PCB装置112连接到所述自动测温设备的控制系统接口或者单独的上位机控制系统接口，用于测温时，对烟具的开启和关闭、加热方式、加热功率等进行控制。

所述烟具夹持座111固定在所述烟具固定架114上，所述烟具夹持座111可根据测量不同类型的烟具12进行更换，烟具12可以是单段，两段，多段的烟具加热方式，其烟具包括中心加热，外围加热等低温加热不燃烧烟具。所述PCB装置112也可根据烟具12的接口进行更换。不同的烟具12固定在不同的夹烟具夹持座111上，这样人员在测量不同烟具12时，只需更换夹烟具夹持座111和PCB装置112，从而达到烟具夹具装置11模块化设计要求。

当所述烟具12固定在烟具夹持座111后，插烟的孔位则固定了，移动所述探头装置10即可使所述探针装置101插入烟具12中。其中所述探头装置10移动可以由定位装置13确定，定位装置13可以是手动通过限位去定位，如图10的定位方式，也可以是红外定位，如图11的定位方式，还可以是通过PLC控制，或者其他可精确定位的定位方式，可采取组合式也可采取单一方式，不局限于某一种等方式。

在对待测烟具12进行测量时，通过移动所述烟具夹具装置11和/或所述探头装置10便可以使所述探针101-1精准的插入到烟具12的加热腔内接触发热体121，如图8，从而对发热体121温度进行测量。

当然，通过移动所述烟具夹具装置11和/或所述探头装置10可以使所述探针101-1接触所述烟具12外壳，以测量所述烟具12外壳的温度。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种低温加热不燃烧烟具自动测温设备，其特征在于，所述自动测温设备包括：温度检测装置、和烟具夹具装置(11)；

其中，所述烟具夹具装置(11)包括：烟具夹持座(111)，其内具有用于放置烟具(12)的空腔；

至少所述温度检测装置和烟具夹具装置(11)中的一个为可移动的，所述温度检测装置被配置为：手动或者自动控制所述温度检测装置和/或所述烟具夹具装置(11)移动到测量位置时，其可以测定所述烟具夹持座(111)内烟具(12)的温度。

2.根据权利要求1所述的自动测温设备，其特征在于，所述自动测温设备还包括：定位装置(13)，其定位所述温度检测装置和烟具夹具装置(11)的相对位置；

所述温度检测装置为接触检测装置或者非接触检测装置，所述接触检测装置包括测温探头，所述非接触检测装置包括红外测温设备。

3.根据权利要求1所述的自动测温设备，其特征在于，所述自动测温设备还包括控制系统，所述温度检测装置为可移动的，所述温度检测装置被配置为：所述控制系统控制所述温度检测装置移动到所述测量位置时，其可以测定所述烟具夹持座(111)内烟具(12)发热体(121)的温度、和/或者烟具(12)外壳的温度。

4.根据权利要求1所述的自动测温设备，其特征在于，所述温度检测装置为探头装置(10)，其包括：探针装置(101)和探头夹具装置(100)；

所述探头夹具装置(100)与所述自动测温设备连接，且固定所述探针装置(101)的位置；

所述探针装置(101)包括探针(101-1)和探针保护装置(101-2)，所述探针保护装置(101-2)包围在所述探针的外围。

5.根据权利要求1所述的自动测温设备，其特征在于，所述烟具夹具装置(11)与所述自动测温设备连接，所述烟具夹具装置(11)包含PCB装置(112)，所述PCB装置(112)上具有用于与所述烟具(12)的控制系统连接的通讯接口。

6.根据权利要求2所述的自动测温设备，其特征在于，所述定位装置(13)包括手动定位器、红外定位装置、或者PLC控制定位装置。

7.根据权利要求1所述的自动测温设备，其特征在于，所述烟具(12)通过型腔定位或磁吸定位在所述烟具夹持座(111)的空腔内。

8.根据权利要求4所述的自动测温设备，其特征在于，所述探针装置(101)为单点接触式、两点接触式、或者多点接触式。

9.根据权利要求4所述的自动测温设备，其特征在于，所述探针(101-1)一端具有接触装置(101-11)，所述探针保护装置(101-2)在所述接触装置(101-11)的对应位置设计有孔，所述探针(101-1)插入并固定在所述探针保护装置(101-2)中，所述探针(101-1)一端的接触装置(101-11)通过所述探针保护装置(101-2)上的孔位裸露出来。

10.根据权利要求9所述的自动测温设备，其特征在于，一个所述探针装置(101)内探针(101-1)的数量为一根或者多根；

所述探针保护装置(101-2)上孔的数量和尺寸可调节。

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