CN114468381A - 雾化器或电子雾化装置的检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请提出一种雾化器或电子雾化装置的检测装置及方法；其中，装置包括：抽吸模块，用于对雾化器或电子雾化装置进行抽吸；检测模块，通过检测在抽吸中雾化器或电子雾化装置的加热元件的温度或电阻值的变化，确定导液元件传递液体基质的速率或水平。以上雾化器或电子雾化装置的检测装置通过能模拟用户抽吸的抽吸模块对雾化器或电子雾化装置进行抽吸，并通过监测抽吸中加热元件的温度或电阻值的变化能相对确定导液元件传递液体基质的速率和能力水平。

Description

雾化器或电子雾化装置的检测方法及装置

技术领域

本申请实施例涉及电子雾化装置技术领域，尤其涉及一种雾化器或电子雾化装置的检测方法及装置。

背景技术

烟制品(例如，香烟、雪茄等)在使用过程中燃烧烟草以产生烟草烟雾。人们试图通过制造在不燃烧的情况下释放化合物的产品来替代这些燃烧烟草的制品。

此类产品的示例为加热装置，其通过加热而不是燃烧材料来释放化合物。例如，该材料可为烟草或其他非烟草产品，这些非烟草产品可包含或可不包含尼古丁。作为另一示例，存在有气溶胶提供制品，例如，所谓的电子雾化装置。这些装置通常包含液体，该液体被导液元件通过毛细浸润的方式吸取后传递至加热元件上加热以使其发生汽化，从而产生可吸入蒸气或气溶胶。该液体可包含尼古丁和/或芳香剂和/或气溶胶生成物质(例如，甘油)。已知对于大量生产的电子雾化装置无法较为准确的确定雾化装置的通过毛细浸润向加热元件传递液体基质的能力。

发明内容

本申请实施例提供一种雾化器或电子雾化装置的检测装置，所述雾化器或电子雾化装置包括：

储液腔，用于存储液体基质；

加热元件，用于加热液体基质生成气溶胶；

导液元件，被构造成从所述储液腔吸取液体基质并传递至所述加热元件以使液体基质汽化生成气溶胶；

所述装置包括：

抽吸模块，用于对所述雾化器或电子雾化装置进行抽吸；

检测模块，通过检测在抽吸中所述雾化器或电子雾化装置的加热元件的温度或电阻值的变化，确定所述导液元件传递液体基质的速率或水平。

以上雾化器或电子雾化装置的检测装置通过能模拟用户抽吸的抽吸模块对雾化器或电子雾化装置进行抽吸，并通过监测抽吸中加热元件的温度或电阻值的变化能相对确定导液元件传递液体基质的速率和能力。

在优选的实施中，所述检测模块通过检测所述雾化器或电子雾化装置的加热元件的温度或电阻值由基本恒定升高到大于预设值时，确定所述导液元件传递液体基质的速率或水平。

在优选的实施中，所述检测模块通过检测所述雾化器或电子雾化装置的加热元件的温度或电阻值的变化率大于预设值时，确定所述导液元件传递液体基质的速率或水平。

在优选的实施中，所述检测模块通过检测在抽吸中所述雾化器或电子雾化装置的加热元件的温度或电阻值的变化率达到大于预设值时的时间或抽吸次数，确定所述导液元件传递液体基质的速率或水平。

在优选的实施中，所述抽吸模块被构造成间歇性地对所述雾化器或电子雾化装置的进行抽吸。

在优选的实施中，所述抽吸过程中相邻抽吸动作之间的间隔时间介于2～20s。

在优选的实施中，所述抽吸过程中相邻抽吸动作之间的间隔时间是逐渐增大或逐渐减小的。

在优选的实施中，所述抽吸模块被构造成对所述雾化器或电子雾化装置的抽吸气流速度是恒定的。

在优选的实施中，所述抽吸模块被构造成对所述雾化器或电子雾化装置的抽吸气流速度介于35～70ml/s。

本申请的又一个实施例还提出一种雾化器或电子雾化装置的检测方法，所述雾化器或电子雾化装置包括：

储液腔，用于存储液体基质；

加热元件，用于加热液体基质生成气溶胶；

导液元件，被构造成从所述储液腔吸取液体基质并传递至所述加热元件以使液体基质汽化生成气溶胶；

所述方法包括：

对所述雾化器或电子雾化装置进行抽吸；

通过检测在抽吸中所述雾化器或电子雾化装置的加热元件的温度或电阻值的变化，确定所述导液元件传递液体基质的速率或水平。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是本申请一实施例提供的电子雾化装置的示意图；

图2是又一个实施例提供的雾化器的结构示意图；

图3是一个实施例提供的加热元件的电阻随温度变化的曲线图；

图4是一个实施例提供的同一雾化器在不同抽吸模式下抽吸过程中加热元件的电阻变化曲线；

图5是一个实施例提供的在相同的抽吸模式下检测不同雾化器的抽吸过程中加热元件的电阻变化曲线；

图6是本申请一个实施例提供的雾化器或电子雾化装置的检测装置的框图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面结合附图和具体实施方式，对本申请进行更详细的说明。

本申请的一个实施例还提出一种电子雾化装置，其构造参见图1所示，包括：包括存储有液体基质并对其进行汽化生成气溶胶的雾化器100、以及为雾化器100供电的电源装置200。

在一个可选的实施中，比如图1所示，电源装置200包括设置于沿长度方向的一端、用于接收和容纳雾化器100的至少一部分的接收腔270，以及至少部分裸露在接收腔270表面的第一电触头230，用于当雾化器100的至少一部分接收和容纳在电源装置200内时与雾化器100的形成电连接进而为雾化器100供电。

根据图1所示的优选实施，雾化器100沿长度方向与电源装置200相对的端部上设置有第二电触头21，进而当雾化器100的至少一部分接收于接收腔270内时，第二电触头21通过与第一电触头230接触抵靠进而形成导电。

电源装置200内设置有密封件260，并通过该密封件260将电源装置200的内部空间的至少一部分分隔形成以上接收腔270。在图1所示的优选实施中，该密封件260被构造成沿电源装置200的横截面方向延伸，并且是采用具有柔性材质制备，进而阻止由雾化器100渗流至接收腔270的液体基质流向电源装置200内部的控制器220、传感器250等部件。

在图1所示的优选实施中，电源装置200还包括沿长度方向靠近相对于接收腔270的另一端的电芯210，用于供电；以及设置于电芯210与容纳腔之间的控制器220，该控制器220可操作地在电芯210与第一电触头230之间引导电流。

在使用中电源装置200包括有传感器250，用于感测雾化器100的进行抽吸时产生的抽吸气流，进而控制器220根据该传感器250的检测信号控制电芯210向雾化器100输出电流。

进一步在图1所示的优选实施中，电源装置200在于接收腔270相背的另一端设置有充电接口240，用于通过与外部的充电设备连接之后对电芯210充电。

进一步在图1所示的实施例中，雾化器100包括：

储液腔20，用于存储液体基质；

导液元件30和加热元件40，用于加热储液腔20的液体基质以汽化生成供吸食的气溶胶；

导液元件30，是由具有毛细通道或孔隙的材料制备，例如纤维棉、多孔陶瓷体、玻纤绳、多孔玻璃陶瓷、多孔玻璃等硬质或刚性毛细结构制成。导液元件30一部分部分延伸至储液腔20内以吸取液体基质、另一部分并与加热元件40连接，进而将从储液腔20内吸取液体基质传导至加热元件40。

在图1所示的实施例中，导液元件30被构造成沿雾化器100的横向方向延伸的杆状、棒状、条带等形状；加热元件40被构造成围绕导液元件30至少部分的线圈形状。在其他的变化实施中，导液元件30可以是块状、板状等等规则或非规则的形状，其至少一部分用于与储液腔20流体连通，另一部分与加热元件40结合进而从储液腔20内吸取液体基质并传导至加热元件40。例如图2示出了又一种常用的雾化器100a的结构示意图，导液元件30a被构造成沿雾化器100a的纵向延伸的中空柱状的形状，加热元件40a形成于导液元件30a的柱状中空内。在使用中如箭头R1所示，储液腔20a的液体基质沿导液元件30a的径向方向的外表面被吸收，而后传递至内表面的加热元件40a内加热汽化生成气溶胶；生成的气溶胶由导液元件30a的柱状中空内沿雾化器100a的纵向输出。

在一些其他的变化实施中，导液元件30/30a可以具有用于支撑加热元件40/40a的平面或曲面，加热元件40/40a通过贴装、印刷、沉积等方式形成于导液元件30/30a的平面或曲面上。加热元件40/40a在一些实施例中可采用不锈钢、镍铬合金、铁铬铝合金、金属钛等材质。

在一些其他的可选实施中，还可以通过红外等非接触式的温度传感器用于检测以上模拟抽吸过程中加热元件40/40a的温度。

在实施中，以上电阻性的金属或合金的材质，加热元件40/40a具有正向的电阻温度系数，则在加热过程中当温度越高则相应对应电阻值越大。且通常加热元件40/40a电阻值与温度之间是近似于线性的关系，例如图3示出了一种采用铂镍铬合金丝制备的具有正向电阻温度系数的加热元件40/40a的电阻随温度变化的曲线图。在可选的实施中，加热元件40/40a的电阻温度系数最小要大于500ppm/℃，则通过电阻的变化监测温度是较为准确的。

本申请进一步还提出一种以上雾化器100/100a中导液元件30/30a在抽吸中向加热元件40/40a传递液体基质速率的方法，方法步骤包括：

S10，预先建立不同抽吸间隔时间的不同抽吸模式下加热元件40/40a的电阻变化与导液元件30/30a传递液体基质速率或水平能力的对应关系。

S20，对待测的雾化器100/100a以不同的抽吸模式进行抽吸测试，并检测不同抽吸模式下加热元件40/40a的电阻变化，进而根据所检测的电阻变化即可确定所检测的雾化器100/100a的导液元件30/30a传递液体基质速率或水平能力。

在以上检测的步骤实施中，以上不同抽吸模式是基于使用的用户的抽吸习惯逐步改变抽吸动作之间的间隔时间，寻找液体基质的传递或供应与汽化量的平衡点进而确定导液元件30/30a传递液体基质速率或水平能力的。具体，例如：

第一抽吸模式：每次抽吸时长T1(5s)，相邻抽吸间隔D1(15s)，抽吸次数N(20口)；

第二抽吸模式：每次抽吸时长T2(5s)，相邻抽吸间隔D2(10s)，抽吸次数N(20口)；

第三抽吸模式：每次抽吸时长T3(5s)，相邻抽吸间隔D3(5s)，抽吸次数N(20口)；

第四抽吸模式：每次抽吸时长T4(5s)，相邻抽吸间隔D4(2s)，抽吸次数N(20口)；

……

在以上变化的模式下，在每个检测模式中每次抽吸动作之间的抽吸间隔时间D内，如果导液元件30/30a能较快或充分地将液体基质传递至加热元件40/40a，则加热元件40/40a所接受到的电能基本上全部被的液体基质吸收形成汽化，加热元件40/40a自身的温度基本保持在比较恒定的范围。而如果在每次抽吸动作之间的抽吸间隔时间内导液元件30/30a不能快速或充分地将液体基质传递至加热元件40/40a，则加热元件40/40a所接受到的电能部分转化成自身的热量使温度升高。进而根据在不同抽吸模式监测加热元件40/40a的电阻的变化，通过监测到加热元件40/40a的电阻由基本不变到显著升高的变化，则可以相对地确定导液元件30/30a的液体基质的传递水平能力或速率。

以上举例中根据不同抽吸模式确定导液元件30/30a的液体基质的传递能力或速率过程中，不同抽吸模式的抽吸间隔时间D是逐步降低的。则随着时间的降低，每个抽吸模式中抽吸间隔时间D内导液元件30/30a传递或供应至加热元件40/40a的液体基质量是逐渐降低的；当传递或供应的液体基质的量逐步低于抽吸过程中加热元件40/40a所汽化的液体基质的量时，则加热元件40/40a会形成温度显著升高，即可通过监测电阻的显著升高获取这一变化，进而通过以上过程即可确定所检测的导液元件30/30a的液体基质的传递能力或速率。

在其他的变化实施中，以上测试的过程还可以采用不同抽吸模式的抽吸间隔时间D由小逐渐增大；则对应检测的结果中，由于初始的抽吸模式下抽吸间隔时间D非常短，则导液元件30/30a传递或供应给加热元件40/40a的液体基质的量是不足的，则所监测的加热元件40/40a的电阻会呈显著上升的变化。当逐步增加抽吸间隔时间D在不同模式下测试，一旦当抽吸间隔时间D增大到导液元件30/30a传递或供应给加热元件40/40a的液体基质的量达到抽吸过程中加热元件40/40a汽化的量时，则加热元件40/40a所接受到的电能基本上全部被汽化的液体基质吸收，自身的温度基本保持在比较恒定的范围。以上检测过程中通过监测加热元件40/40a的电阻由显著上升变为基本持平的这一变化，即可确定所检测的导液元件30/30a的液体基质的传递水平能力或速率。

进一步基于在优选实施中，以上抽吸模式的抽吸时长和每个抽吸动作中的气流控制是以用户正常抽吸的状态进行模拟，常规用户通常每口抽吸中的吸气时间大约就在5s左右，抽吸中气流速度也采用正常35～70ml/s的范围，保证抽吸动作既不过猛也不过低。在更加优选的实施中，抽吸中气流速度可以大约恒定保持在55ml/s的范围，与绝大多数用户抽吸是比较接近的。当然，在实施中以上选定55ml/s的抽吸流速是通常本领域测试用的抽烟机在测试过程中模拟抽烟所设定的流速。

在可选的实施中，基于测试所需要达到的精确度要求，相邻不同抽吸模式中抽吸间隔时间D的时间差可以选择2～20s，例如以上第一抽吸模式中相邻抽吸间隔D由15s逐步降低至第三抽吸模式中相邻抽吸间隔D的5s，每次降低5s。当然，相邻不同抽吸模式中抽吸间隔时间D的变化量越小，则相应地所能确定的导液元件30/30a的液体基质的传递能力或速率则越精确。优选的实施中，相邻不同抽吸模式中抽吸间隔时间D的变化量采用5s左右是合适的。

在更加优选的实施中，以上方法检测的过程中，保持或者是设定使电源装置200是恒功率输出的，即电源装置200以恒定的输出功率向雾化器100/100a供应电能，则保证抽吸中加热元件40/40a接收的电能基本是恒定的，则将影响加热元件40/40a电阻变化的因素锁定在液体基质的传递或供应的量是否充足。

例如图4示出了一个实施例的检测过程中对于同一雾化器在不同100/100a在以上第一至第四抽吸模式下抽吸至第5个抽吸口数时的加热元件40/40a的电阻变化曲线L1-L4。进一步测试的曲线中，时间轴每个单位是60ms，总共检测的数据采样时长总共为60×60＝3600ms＝3.6s。测试的过程中，加热元件40/40a均为1.2±0.1欧姆，电源装置200/200a恒定输出给加热元件40/40a的功率为10W(通常本领域的电子雾化装置产品中电芯210充满之后输出电压为3.5V，结合实际输出的有效电压大约3.2V和热损，设定输出功率恒定为10W是最长采用的恒功率输出值)。曲线L1对应第四抽吸模式、曲线L2对应第三抽吸模式、曲线L3对应第二抽吸模式、曲线L4对应第一抽吸模式。从图4的检测结果看，相邻抽吸间隔D的时间相比较长的第一/第二抽吸模式下，供应的液体基质的量能满足加热元件40/40a的汽化量，使得加热元件40/40a的电阻基本在上升之后保持恒定直至检测结束。而曲线L2对应的第三抽吸模式，在抽吸到45×60ms＝2700ms＝2.7s时电阻由恒定开始显著上扬，说明在此时打破了平衡，液体基质的供应量不足了。而曲线L1对应的第四抽吸模式，在前几口抽吸之后的间隔时间2s内液体基质并没有能相当地补充给加热元件40/40a，加热元件40/40a的电阻是一直处于上扬的趋势。

则根据检测结果，以曲线L2对应的第三抽吸模式对应间隔时间D可以作为导液元件30/30a传递液体基质的衡量标准，以判定导液元件30/30a传递液体基质的能力。

以上结合具体实施例中检测的实际电阻的变化中，电阻的显著上升可以表述为电阻的在单位时间内的变化量(即曲线切线的斜率)或者是电阻值升高到超过某一参考阈值，即认为电阻是显著上升的。通常结合图4中所体现的实际产品实施中电阻的变化情况，则可以认为单位时间内电阻的变化量(即电阻曲线切线的斜率)大于0.3或者电阻值增大0.4欧姆即认为电阻是显著上升的。

进一步本申请的又一个实施例还提出在相同的抽吸模式下检测不同雾化器100/100a中导液元件30/30a的液体基质传递能力的方法。例如，图5示出了又一个实施例中分别通过以上述第三抽吸模式分别检测4个不同厂家生产的雾化器100/100a中加热元件40/40a的电阻的变化曲线。其中，检测中依然采用10W的恒功率输出，抽烟机在测试过程中气流流速依然设定55ml/s。则从图5中，曲线V1的雾化器100/100a中加热元件40/40a的电阻值从25×60ms＝1500ms＝1.5s左右开始上扬。曲线V2的雾化器100/100a中加热元件40/40a的电阻值基本能保持恒定，并且高于曲线V3和V4。因此，则说明对应的雾化器100/100a中导液元件30/30a的液体基质传递能力大小为：V3/V4(大致相当)>V2>V1。同样可以大致用来检测和衡量100/100a的液体基质的传递能力。

本申请的又一个实施例还提出一种采用一个相同的抽吸模式衡量不同雾化器100/100a中导液元件30/30a的液体基质传递能力的方法。例如，同时以上述第三抽吸模式分别检测4个由不同厂家生产的雾化器100/100a。在检测中，不同的雾化器100/100a由于液体基质传递能力的不同，在检测的过程中出现加热元件40/40a的电阻由基本持平变为显著上升的口数次序会存在差异。例如在一个检测的实施中，所检测的3个不同厂家生产的三个雾化其100/100a中，雾化器A1在第5个抽吸口数出现电阻由基本持平变为显著上升、雾化器A2在第15个抽吸口数出现电阻由基本持平变为显著上升、雾化器A3在第8个抽吸口数出现电阻由基本持平变为显著上升。则对应可以确定相对的液体基质传递能力的大小依次为雾化器A2>雾化器A3>雾化器A1。

具体原因在于，在该实施例中实际所测得的每一个雾化器100/100a在不同的口数中电阻值曲线形态大约会有三个阶段，即电阻值曲线形态先呈现为图4中曲线L3/L4的形态，再呈现曲线L2，最后呈现曲线L1的形态。在包含有20次抽吸口数的完整抽吸模式中，由于在测试之前雾化器100/100a存放有足够的时间，导液元件30/30a基本上已经被液体基质充分浸润，则在前几口抽吸时，基本上供应给加热元件40/40a液体基质均是充分地。

而当前几口抽吸使得导液元件30/30a的液体基质大体被消耗之后，则后续再抽吸时供应给加热元件40/40a的液体基质的量的多少就依赖于导液元件30/30a传递液体基质的能力。如果传递液体基质的能力足够，则检测中加热元件40/40a的电阻值会始终保持恒定。当然，能力不足时电阻产生显著上升的变化而出现曲线L2的形态变化。当出现曲线L2的形态后，以后继续抽吸口数中，液体供应的能力更加不足则直接呈现出曲线L1的形态。

因而在检测过程中，实施中优选采用抽吸间隔时间D较短为4s的第三抽吸模式进行检测，以消除当抽吸间隔时间D过长(例如大于30s)使得能力不同的导液元件30/30a均能在较长的抽吸间隔时间D1内充分地吸取液体基质导致无法有效区分导液元件30/30a。即，设定检测的抽吸模式中抽吸间隔时间D中尽可能短，从而保证所检测的导液元件30/30a在20次抽吸口数(或者可以更多)内必定能呈现出曲线L2的形态变化。采用抽吸间隔时间D优选是小于10s的。

本申请的又一个实施例还提出一种具有以上检测功能的能用于自动检测雾化器或电子雾化装置的液体传递速率或能力的检测装置300。

参见图6所示，检测装置300包括：

抽吸模块310，用于对待测的雾化器或电子雾化装置按照以上所描述的抽吸模式进行抽吸；在实施中，抽吸模块310可以采用通常用于测试雾化器或电子雾化装置的自动抽烟机，能通过模拟用户的抽吸动作产生恒定或变化的抽吸气流对雾化器或电子雾化装置进行抽吸；当然，抽吸能够支持以上所描述的各种不同的抽吸模式；

检测模块320，用于在抽吸模块310对检测雾化器或电子雾化装置的抽吸过程中雾化器或电子雾化装置的加热元件40/40a的电阻值，并根据所检测的加热元件40/40a的电阻值的变化，确定雾化器或电子雾化装置中导液元件30/30a传递液体基质的速率或能力。

需要说明的是，本申请的说明书及其附图中给出了本申请的较佳的实施例，但并不限于本说明书所描述的实施例，进一步地，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申请所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种雾化器或电子雾化装置的检测装置，所述雾化器或电子雾化装置包括：

储液腔，用于存储液体基质；

加热元件，用于加热液体基质生成气溶胶；

导液元件，被构造成从所述储液腔吸取液体基质并传递至所述加热元件以使液体基质汽化生成气溶胶；

其特征在于，所述装置包括：

抽吸模块，用于对所述雾化器或电子雾化装置进行抽吸；

检测模块，通过检测在抽吸中所述雾化器或电子雾化装置的加热元件的温度或电阻值的变化，确定所述导液元件传递液体基质的速率或水平。

2.如权利要求1所述的雾化器或电子雾化装置的检测装置，其特征在于，所述检测模块通过检测所述雾化器或电子雾化装置的加热元件的温度或电阻值由基本恒定升高到大于预设值时，确定所述导液元件传递液体基质的速率或水平。

3.如权利要求1所述的雾化器或电子雾化装置的检测装置，其特征在于，所述检测模块通过检测所述雾化器或电子雾化装置的加热元件的温度或电阻值的变化率大于预设值时，确定所述导液元件传递液体基质的速率或水平。

4.如权利要求1所述的雾化器或电子雾化装置的检测装置，其特征在于，所述检测模块通过检测在抽吸中所述雾化器或电子雾化装置的加热元件的温度或电阻值的变化率达到大于预设值时的时间或抽吸次数，确定所述导液元件传递液体基质的速率或水平。

5.如权利要求1至4任一项所述的雾化器或电子雾化装置的检测装置，其特征在于，所述抽吸模块被构造成间歇性地对所述雾化器或电子雾化装置的进行抽吸。

6.如权利要求5所述的雾化器或电子雾化装置的检测装置，其特征在于，所述抽吸过程中相邻抽吸动作之间的间隔时间介于2～20s。

7.如权利要求5所述的雾化器或电子雾化装置的检测装置，其特征在于，所述抽吸过程中相邻抽吸动作之间的间隔时间是逐渐增大或逐渐减小的。

8.如权利要求5所述的雾化器或电子雾化装置的检测装置，其特征在于，所述抽吸模块被构造成对所述雾化器或电子雾化装置的抽吸气流速度是恒定的。

9.如权利要求5所述的雾化器或电子雾化装置的检测装置，其特征在于，所述抽吸模块被构造成对所述雾化器或电子雾化装置的抽吸气流速度介于35～70ml/s。

10.一种雾化器或电子雾化装置的检测方法，所述雾化器或电子雾化装置包括：

储液腔，用于存储液体基质；

加热元件，用于加热液体基质生成气溶胶；

导液元件，被构造成从所述储液腔吸取液体基质并传递至所述加热元件以使液体基质汽化生成气溶胶；

其特征在于，所述方法包括：

对所述雾化器或电子雾化装置进行抽吸；

通过检测在抽吸中所述雾化器或电子雾化装置的加热元件的温度或电阻值的变化，确定所述导液元件传递液体基质的速率或水平。

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