CN115137104A - 具有电极和传感器的气溶胶生成系统 - Google Patents

具有电极和传感器的气溶胶生成系统 Download PDF

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Abstract

气溶胶生成系统包括：用于保持液体气溶胶形成基质(202，1202)的液体储存部分(201，1201)；被布置成邻近于所述液体储存部分或在所述液体储存部分中的一对电极(320)；被配置成感测所述液体储存部分的定向的传感器(110)；以及控制系统(104)。所述控制系统被配置成：测量所述对电极之间的电学量；从所述传感器接收定向信息；以及基于在所述对电极之间测得的电学量信息和从所述传感器接收的所述定向信息确定保持于所述液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的量。

Description

具有电极和传感器的气溶胶生成系统
本申请是国际申请号为PCT/EP2018/053725、中国申请号为201880009882.4、申请日为2018年02月14日、名称为“具有电极和传感器的气溶胶生成系统”的中国专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及电操作式气溶胶生成系统和用于电操作式气溶胶生成系统的筒。
背景技术
电操作式气溶胶生成系统通常包括被雾化以形成气溶胶的液体气溶胶形成基质。电操作式气溶胶生成系统常常包括电源、用于保持液体气溶胶形成基质的供应的液体储存部分，和雾化器。此类系统中所用的常见类型的雾化器包括缠绕在浸泡于液体气溶胶形成基质中的细长芯周围的加热线线圈。此类系统中使用的另一常见类型的雾化器包括加热网格。
液体气溶胶形成基质在气溶胶生成系统的使用期间消耗，且常常需要通过再填充液体储存部分或通过更换包括液体储存部分的筒来进行更换。
期望的是气溶胶生成系统为用户提供对保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的量的准确确定。期望的是气溶胶生成系统准确监视保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的量。
发明内容
在本发明的第一方面中，提供一种气溶胶生成系统，其包括：用于保持液体气溶胶形成基质的液体储存部分；被布置成邻近于液体储存部分或在液体储存部分中的一对电极；被配置成感测液体储存部分的定向的传感器；以及控制系统。控制系统被配置成：测量所述对电极之间的电学量；从传感器接收定向信息；以及基于在所述对电极之间测得的电学量信息和从传感器接收的定向信息确定保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的量。
为气溶胶生成系统提供用于确定液体储存部分的定向的构件由于一些原因是合意的。确切地说，保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质量的估计的准确性和可靠性在所述估计是当液体储存部分处于特定定向时做出的情况下可以改进，如稍后更详细描述。一些气溶胶生成系统可以当液体储存部分处于特定定向时，例如当液体储存部分基本上直立或水平时生成改进的气溶胶。在这些系统中，气溶胶生成系统向用户指示系统何时处于用于气溶胶生成的最佳定向可以是有益的。
如本文参考本发明所使用，术语‘量’用以描述保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的质量、数量或比例。所确定的保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的量可以包括绝对或相对值。所确定的液体气溶胶形成基质的量可以包括体积，例如以升计的值。所确定的保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的量可以包括分数或百分比，例如1或100％指示装满的液体储存部分且0或0％指示空的液体储存部分。
如本文参考本发明所使用，术语‘电学量’用以描述可通过测量来量化的任何电学性质、参数或属性。举例来说，合适的‘电学量’包含电流、电压、阻抗、电容和电阻。控制系统可以被配置成测量所述对电极之间的阻抗、电容和电阻中的至少一个。
液体储存部分可以被配置成保持液体气溶胶形成基质和空气两者。液体气溶胶形成基质可以具有与空气基本上不同的电学性质。液体储存部分的第一和第二部分的电学性质可以取决于保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的量和空气的量。液体储存部分还可以包括用于保持液体气溶胶形成基质的一个或多个载体材料以及用于保持液体气溶胶形成基质的外壳。液体气溶胶形成基质、空气、载体材料和外壳可以具有不同的电学性质。
液体储存部分的电学性质可以在使用期间改变，因为保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质与空气的比率改变。当液体储存部分填充有液体气溶胶形成基质时，液体储存部分可以主要保持液体气溶胶形成基质。在使用中，液体气溶胶形成基质可以从液体储存部分消耗且被空气代替。当液体储存部分是空的时，液体储存部分可以主要保持空气。在液体储存部分包括载体材料的情况下，液体储存部分可以保持液体气溶胶形成基质、空气和载体材料的组合。液体储存部分可以再填充，以液体气溶胶形成基质代替液体储存部分中的空气。
液体储存部分可以包括电负载。液体储存部分可以包括电阻性负载和电容性负载中的至少一个。有利的是，可以在不需要复杂电子器件的情况下测量电阻性负载和电容性负载的电学量。
控制系统被配置成基于在所述对电极之间测得的电学量信息和从传感器接收的定向信息确定保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的量。
如本文参考本发明所使用，术语‘定向’用于描述液体储存部分的倾角、倾斜或角度。液体储存部分的确定定向可以包括绝对值或相对值。通常，确定的定向可以包括角度，例如以度或弧度计的值。然而，在一些实施例中，确定的定向可以包括液体储存部分是否处于一个或多个特定定向或倾斜的指示。确定的定向可以包括液体储存部分是否不处于一个或多个特定定向或倾斜的指示。在一些实施例中，控制系统可以被配置成确定液体储存部分是否处于水平定向以及液体储存部分是否不处于水平定向。在一些实施例中，控制系统可以被配置成确定液体储存部分是否处于水平定向，液体储存部分是否处于竖直定向，以及液体储存部分是否既不处于水平定向也不处于竖直定向。
在一些实施例中，控制系统可以被配置成基于来自传感器的定向信息确定液体储存部分的定向。在这些实施例中，控制系统可以被配置成基于液体储存部分的确定定向而确定保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的量。
确定的定向可以是液体储存部分的倾斜角。液体储存部分的倾斜角可以是相对于液体储存部分的任何合适的角度。举例来说，倾斜角可以是由重力影响的方向限定的竖直方向与液体储存部分的纵向轴线之间的角度。举例来说，倾斜角可以是水平与液体储存部分的横向轴线之间的角度。
控制系统可以被配置成在任何合适的时间确定保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的量。控制系统可以被配置成当气溶胶生成系统接通时确定保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的量。控制系统可以被配置成周期性地在预定间隔确定保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的量。控制系统可以被配置成当由用户提示时确定保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的量。
在一些实施例中，所述对电极之间的测得的电学量之间的关系可能仅对于一个或多个特定定向或倾斜是已知的。在一些实施例中，控制系统可以被配置成在控制系统确定液体储存部分处于一个或多个特定定向或倾斜的情况下确定保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的量。在一个实例中，控制系统可以被配置成在确定液体储存部分基本上水平的情况下确定保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的量。在另一实例中，控制系统可以被配置成在确定液体储存部分基本上水平或基本上竖直的情况下确定保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的量。这可改进所确定量值的准确性和可靠性。
在一些实施例中，控制系统被配置成比较从传感器接收的定向信息或由控制系统从定向信息确定的定向与一个或多个参考定向值。控制系统可以被配置成在定向信息或确定的定向匹配于参考定向值的情况下确定保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的量。
所述一个或多个参考定向值可以指示液体储存部分处于特定定向，例如水平或竖直。每一参考定向值可以与参考电学量信息和参考量信息相关联。参考电学量信息和参考量信息对于每一参考定向值可以是不同的。
在一些实施例中，控制系统可以还被配置成基于从传感器接收的定向信息而基本上阻止或禁止确定保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的量。在控制系统比较从传感器接收的定向信息与一个或多个参考定向值的情况下，控制系统可以被配置成在定向信息不匹配参考定向值的情况下阻止或禁止确定保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的量。这可以改进保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的量的确定的可靠性。
在一些实施例中，控制系统可以被配置成通过比较来确定保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的量。使用比较以确定保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的量可以是有利的，因为控制系统可能够比计算更快地执行比较。控制系统可以被配置成比较在所述对电极之间测得的电学量信息与存储于控制系统中的参考电学量信息。
控制系统可以被配置成比较从传感器接收的定向信息与参考定向信息。基于确定测得的定向信息与参考定向信息之间的匹配，控制系统可以被配置成比较测得的电学量信息与和匹配的参考定向信息相关联的参考电学量信息。基于确定测得的电学量信息与参考电学量信息之间的匹配，控制系统可以被配置成基于与匹配的参考电学量信息相关联的参考量信息而确定保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的量。
参考信息可以存储于控制系统的存储器中。参考电学量信息可以是由控制系统测得且存储于控制系统的存储器中的电学量信息。参考量信息可以包括体积信息和填充分数信息中的一个或多个。
参考定向信息、参考电学量信息和参考量信息之间的关联可以使保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质量的确定是可靠的。
参考信息可以包括多个范围。参考定向信息的每一范围可以与参考电学量信息的值或范围相关联。参考电学量信息的每一范围可以与参考量信息的值或范围相关联。控制系统可以被配置成比较接收的定向信息与存储的参考定向信息范围且匹配接收的值与存储的范围。控制系统可以被配置成比较测得的电学量信息与存储的参考电学量信息范围且匹配测得的电学量信息与存储的范围。
参考信息可以存储于查找表中。查找表可以包括存储的参考定向信息、参考电学量信息和参考量信息。参考定向信息可以与参考电学量信息相关联。参考电学量信息可以与参考量信息相关联。
控制系统可以被配置成基于在所述对电极之间测得的电学量信息和从传感器接收的定向信息确定保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的量。
在特定定向上，在所述对电极之间测得的电学量可以可预测的方式随着保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的量改变。在一个实例中，当液体储存部分处于基本上水平定向时，保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的量可以与在所述对电极之间由控制系统测得的阻力基本上成反比。在另一实例中，当液体储存部分处于基本上水平定向时，保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的量可以与在所述对电极之间由控制系统测得的电容基本上成正比。
在一些实施例中，控制系统可以被配置成通过计算来确定保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质量。所述计算可以使用在所述对电极之间测得的电学量信息。所述计算还可以使用从传感器接收的定向信息。使用计算以确定保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的量可以是有利的，因为控制系统可以不需要存储或检索历史测量数据来执行确定。
当液体储存部分静止或以恒定速率移动时，保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质可以稳定且形成可预测的形状。可预测的形状可以取决于液体储存部分的形状、液体储存部分的定向和保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的体积。液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的形状可以在液体储存部分移动、旋转或以任何其它方式加速时改变。液体储存部分的定向和一般加速度的改变可以随着液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的形状改变而影响在所述对电极之间测得的电学量。
传感器可以还被配置成感测液体储存部分的加速度。加速度可以包括线性加速度和角速度中的至少一个。控制系统可以还被配置成从传感器接收加速度信息。
在一些实施例中，传感器包括被配置成感测液体储存部分的线性加速度的一个或多个加速度计。在一些实施例中，传感器包括被配置成感测液体储存部分的角速度的一个或多个陀螺仪。在一些实施例中，传感器包括一个或多个加速度计和一个或多个陀螺仪。
在一些实施例中，传感器是惯性测量单元。如本文所使用，惯性测量单元是被配置成感测线性加速度和角速度两者的传感器。通常，惯性测量单元包括一个或多个加速度计和一个或多个陀螺仪。
在控制系统被配置成从传感器接收加速度信息的情况下，控制系统可以被配置成基于加速度信息确定液体储存部分是否处于稳定状况和不稳定状况中的一个状况。控制系统可以被配置成当液体储存部分基本上静止或以基本上恒定的速度行进时确定液体储存部分处于稳定状况。控制系统可以被配置成当液体储存部分经受加速度时确定液体储存部分处于不稳定状况。
在一些实施例中，控制系统可以被配置成比较接收的加速度信息与一个或多个阈值加速度值。所述一个或多个阈值加速度值可以存储于控制系统的存储器中。控制系统可以被配置成比较接收的加速度信息与一个或多个阈值加速度值；如果接收的加速度信息等于或低于所述一个或多个阈值加速度值则确定液体储存部分处于稳定状况；且如果接收的加速度信息高于所述一个或多个加速度阈值则确定液体储存部分处于不稳定状况。
控制系统可以被配置成在确定液体储存部分处于稳定状况的情况下确定保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的量。控制系统还可以被配置成在确定液体储存部分处于不稳定状况的情况下基本上阻止或禁止确定保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的量。仅当液体储存部分静止或以恒定速度行进时确定保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的量才可以改进保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的量的确定的可靠性。
在一些实施例中，所述对电极可以被布置成感测液体储存部分的与液体气溶胶形成基质接触的表面积。控制系统可以被配置成基于液体储存部分的与液体气溶胶形成基质接触的表面积确定保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的量。液体储存部分的与液体气溶胶形成基质接触的表面积可称为‘润湿’表面积。液体储存部分的润湿表面积可以取决于当液体储存部分静止或以恒定速度移动时液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的形状。当液体储存部分处于稳定状况时，液体储存部分的润湿表面积可以保持基本上恒定。然而，在液体储存部分的加速下，液体储存部分的润湿表面积可变化。因此，在这些实施例中，当液体储存部分处于静止或稳定状况时测量所述对电极之间的电学量可以是特别合意的。在这些实施例中，控制系统可以被配置成确定液体储存部分是否处于稳定状况或不稳定状况，在确定液体储存部分处于稳定状况的情况下确定保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的量，且在确定液体储存部分处于不稳定状况的情况下基本上阻止或禁止确定保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的量。
在一些实施例中，气溶胶生成系统可以包括被布置成从液体储存部分接收液体气溶胶形成基质的气溶胶生成构件。在这些实施例中，大体上希望气溶胶生成构件以特定速率从液体储存部分接收液体气溶胶形成基质，以使得气溶胶生成构件由液体气溶胶形成基质一致地润湿。当气溶胶生成构件接收的液体气溶胶形成基质不足时激活气溶胶生成构件可能导致产生包含气溶胶的不合意组分或者气溶胶生成构件的温度的不合意增加，这可能损坏气溶胶生成构件。
在这些实施例中，控制系统可以被配置成基于液体储存部分的定向和保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的量中的至少一个来控制或调节气溶胶生成构件的操作。这可以改善用户体验且延长气溶胶生成构件的寿命。
在一些实施例中，系统可包括：气溶胶生成构件，其被布置成从液体储存部分接收液体气溶胶形成基质；以及一个或多个电源，其被布置成对气溶胶生成构件供应电力。在这些实施例中，控制系统可以被配置成基于从传感器接收的定向信息或液体储存部分的确定定向而控制或调节从所述一个或多个电源到气溶胶生成构件的电力供应。在这些实施例中，控制系统可以被配置成基于保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的确定量而控制或调节从所述一个或多个电源到气溶胶生成构件的电力供应。
控制系统可以被配置成在液体储存部分的定向移动离开某一定向，例如直立定向时减少对气溶胶生成构件的电力供应。在一些实施例中，控制系统可以被配置成在确定液体储存部分处于一个或多个特定定向的情况下基本上阻止或禁止对气溶胶生成构件的电力供应。控制系统可以被配置成在确定液体储存部分处于反转或倒置定向的情况下基本上阻止或禁止对气溶胶生成构件的电力供应。
控制系统可以被配置成在保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的量减少时减少对气溶胶生成构件的电力供应。在一些实施例中，控制系统可以被配置成在确定保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的量低于阈值量的情况下基本上阻止或禁止对气溶胶生成构件的电力供应。
所述阈值量可以是预定的。所述阈值量可以在工厂设定或由用户在第一次使用之前设定。所述阈值量可以是任何合适的量。举例来说，阈值量可以在液体储存部分体积的约1％与约15％之间，或在约3％与10％之间或约5％。举例来说，对于被配置成保持约2ml液体气溶胶形成基质的液体储存部分，预定阈值量值可以在约0.1ml与约0.3ml之间。阈值量可以取决于气溶胶生成构件的横截面积和液体储存部分的体积。举例来说，气溶胶生成构件可以是加热器，且具有大横截面积的加热器可能比具有小横截面积的加热器需要更多液体气溶胶形成基质以便在所需温度下操作。因此，具有大加热器的气溶胶生成系统可以具有比具有较小加热器的气溶胶生成系统更大的最小阈值量。阈值量可以在约0.1ml与10ml之间，或约0.5ml与约5ml之间，或约0.5ml。
控制系统可以被配置成在液体气溶胶形成基质的确定量低于量阈值的情况下停用气溶胶生成构件。控制系统可以被配置成可逆地停用气溶胶生成构件。控制系统可以被配置成在所确定的量高于预定阈值量的情况下启用气溶胶生成构件。控制系统可以被配置成不可逆地停用气溶胶生成构件。控制系统可以被配置成损坏或打断气溶胶生成构件与电源之间的脆弱连接。这对于包括气溶胶生成构件的气溶胶生成系统的一次性筒且对于一次性气溶胶生成系统可以是有利的。
液体储存部分的加速也可以影响液体气溶胶形成基质到气溶胶生成构件的供应。因此，在一些实施例中，控制系统可以被配置成基于从传感器接收的加速度信息而控制或调节气溶胶生成构件的操作。控制系统可以被配置成基于液体储存部分是否处于稳定或不稳定状况的确定而控制或调节气溶胶生成构件的操作。这可以改善用户体验且延长气溶胶生成构件的寿命。
控制系统可以被配置成基于从传感器接收的加速度信息控制或调节从所述一个或多个电源到气溶胶生成构件的电力供应。
在一些实施例中，控制系统可以被配置成在从传感器接收的加速度信息高于加速度阈值的情况下基本上阻止或禁止气溶胶生成构件的操作。控制系统可以被配置成在确定液体储存部分处于不稳定状况的情况下基本上阻止或禁止气溶胶生成构件的操作。
液体储存部分可以是任何合适的形状和大小。举例来说，液体储存部分可以具有基本上圆形、椭圆形、正方形、矩形或三角形的横截面。液体储存部分可以是基本上管状或圆柱形。液体储存部分可以具有长度和宽度或直径。液体储存部分的长度可以大于液体储存部分的宽度或直径。换句话说，液体储存部分可以是细长的。液体储存部分可以具有中心纵向轴线。液体储存部分的横截面可以沿着中心纵向轴线是基本上均匀的。换句话说，液体储存部分的横截面的形状和大小可以沿着液体储存部分的长度基本上恒定。液体储存部分可以具有围绕中心纵向轴线的一个或多个旋转对称性程度。液体储存部分可以是环形的。液体储存部分可以是环形的且可以包括中心通路。中心通路可以在中心纵向轴线的方向上延伸。
液体储存部分可以包括被配置成保持液体气溶胶形成基质的外壳或容器。外壳可以包括两个相对末端和在所述两个相对末端之间延伸的至少一个侧壁。外壳可以包括第一末端、第二末端和在第一末端与第二末端之间延伸的一个或多个侧壁。第一末端、第二末端和侧壁可以一体式形成。第一末端、第二末端和侧壁可以是附接或紧固到彼此的相异元件。外壳可以是刚性的。如本文中所使用，术语‘刚性外壳’用以意味着自支撑式的容器。外壳可以包括一个或多个柔性壁。柔性壁可以被配置成适合于保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的体积。外壳可以由任何合适的材料形成。外壳可以由基本上流体不可渗透的材料形成。外壳可以包括透明或半透明部分，使得用户可以穿过容器的透明或半透明部分看见保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质。
所述对电极被布置成邻近于液体储存部分或在液体储存部分中。如本文参考本发明所使用，术语‘邻近于或在其中’意味着包含例如紧靠、接近于、非常接近于、在...上、在...内和内部等术语。举例来说，在液体储存部分包括具有侧壁的外壳的情况下，所述对电极在以下情况时可被认为‘邻近于液体储存部分或在液体储存部分中’：当它们被布置成紧靠或相邻于外壳的侧壁时，当它们对接或接触外壳的侧壁的外表面时，当它们紧固到或施加于外壳的侧壁的外表面时，当它们紧固到或施加于侧壁的内表面时，当它们形成外壳的侧壁的一体部分时，和当它们在外壳内或内部时。
所述对电极可以相对于液体储存部分被布置以使得所述对电极感测液体储存部分的电学性质。换句话说，所述对电极可以被布置成与液体储存部分电学接近。所述对电极可被布置成感测液体储存部分的电学性质的改变，所述改变可能由于保持于第一部分中的液体气溶胶形成基质的量的改变而发生。
在一些实施例中，所述对电极可以被布置成使得液体储存部分的至少一部分布置于电极之间。所述对电极可以被布置在液体储存部分的相对侧。在液体储存部分是具有中心通路的环形液体储存部分的情况下，电极中的一个可以被布置在液体储存部分的外侧且电极中的另一个可以被布置在液体储存部分的内侧，邻近于中心通路或在中心通路中。
在其中所述对电极被布置成使液体储存部分的一部分布置于其之间的一些实施例中，所述对电极可以形成电容器，且液体气溶胶形成基质的在电极之间的部分可以形成电容器的电介质。液体储存部分的在电极之间的部分的电介质性质可以随着保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的量变化。
在一些实施例中，所述对电极可以被布置成在电极之间未布置液体储存部分的一部分。所述对电极可以被布置在液体储存部分的同一侧。
在液体储存部分包括具有侧壁的外壳且所述对电极基本上在侧壁上方延伸的情况下，电极可被布置成感测与保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质接触的侧壁的表面积。与液体气溶胶形成基质接触的液体储存部分的外壳的侧壁的表面积可以用于确定保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的量。
在一些实施例中，所述对电极是叉指形电极。一对叉指形电极可以形成电容式感测系统，例如所述对叉指形电极使用边缘电场效应来感测邻近于电极的介质的电学性质。一对叉指形电极可被布置成感测与保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质接触的侧壁的表面积。
在一些实施例中，所述对叉指形电极可以被布置在液体储存部分的外壳上。在一些实施例中，所述对叉指形电极可以被布置在平台上。所述对叉指形电极可以设置于基本上环绕液体储存部分的柔性平台的表面上。
所述对叉指形电极中的每一电极包括多个电连接的突出部、突起或指状物以及指状物之间的间隙或空间。指状物可以通过主轨道或主干电连接。每一叉指形电极的指状物和间隙可以被布置成规则或周期性布置。一对叉指形电极可以被布置在平面或表面上，且电极中的每一个的指状物可以延伸进入另一电极的指状物之间的空间。
每一叉指形电极的指状物可以具有长度、宽度和厚度。每一叉指形电极的指状物的长度可以基本上大于指状物的宽度和厚度。换句话说，每一叉指形电极的指状物可以是基本上细长的。每一叉指形电极的指状物可以是基本上线性的。每一叉指形电极的指状物可以基本上在一个方向上延伸。每一叉指形电极的指状物可以是基本上非线性的。举例来说，每一叉指形电极的指状物可以是基本上弯曲或弓状的。
每一叉指形电极的指状物可以是基本上相同的。每一叉指形电极的指状物之间的间隙可以是基本上相同的。每一叉指形电极的指状物和间隙可以被布置成规则布置，每一连续指状物之间具有规则间距或间隙。每一叉指形电极的连续指状物之间的距离可称为电极的空间波长λ或带隙。
合适的一对叉指形电极的实例可为来自DropSensTM的DRP-G-IDEPT10传感器。
在液体储存部分包括具有侧壁的外壳且所述对叉指形电极基本上在侧壁上方延伸的情况下，电极可被布置成感测与保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质接触的侧壁的表面积。
一对叉指形电极的电极中的一个可以是被供应振荡电压的驱动电极。另一电极可以是感测由驱动电极产生的边缘电场的感测电极。由驱动电极产生的边缘电场包括由于在驱动电极的指状物的边缘处的杂散电场带来的边缘电场，其包括在基本上垂直于布置叉指形电极的平面或表面的方向上从所述平面或表面延伸出的分量。因此，由驱动电极产生的边缘电场延伸到被布置于电极上方或邻近处的材料中。换句话说，本发明的被布置在液体储存部分的一侧的一对叉指形电极可以将空间上周期性的电位施加于所述侧的液体储存部分。
被布置于一对叉指形电极上方或邻近处的材料的电学性质可以影响由驱动电极产生的边缘电场。举例来说，被布置于一对叉指形电极上方或邻近处的材料的电容率可以影响产生的边缘电场。因此，所述对叉指形电极的感测电极可以感测被布置于所述对叉指形电极上方或邻近处的材料的电学性质的改变。
电屏蔽件可以设置于所述对叉指形电极的一侧上，以使得所述对叉指形电极可以仅对邻近于所述对叉指形电极的一侧的材料的电学性质的改变做出反应。电屏蔽件可以设置于所述对电极的与液体储存部分相对或背对液体储存部分的侧上。电屏蔽件可以包括在电极下方或上方延伸的导电材料薄片或网格。导电材料薄片或网格可以接地。所述薄片或网格可以电连接到电压跟随器，所述电压跟随器电连接到叉指形电极。此布置可以基本上移除由屏蔽件造成的任何寄生电容，这可以改进所述对叉指形电极的灵敏度。
由驱动电极产生的边缘电场进入被布置于所述对叉指形电极上方或邻近处的材料中的穿透深度可以与驱动和感测电极的邻近指状物之间的距离成比例。换句话说，产生的边缘电场的穿透深度与叉指形电极的带隙(λ)成比例。穿透深度与振荡驱动信号的频率无关。
一般来说，产生的边缘电场的穿透深度随着叉指形电极的带隙λ增加而增加。通常已发现穿透深度是带隙λ的约三分之一。可能必须实现进入液体储存部分的最小穿透深度以便有效地感测液体气溶胶形成基质的存在或不存在。
进入液体储存部分的产生的边缘电场的合适示例性穿透深度可为约1mm。电极可以被布置在液体储存部分的侧壁的外表面处。侧壁的厚度可为约1mm。在此情况下，将需要约2mm的穿透深度，其对应于约6mm的带隙λ。在其它情况下，液体储存部分的侧壁和安装电极的平台可以被布置于电极与液体储存部分之间。侧壁和平台的组合厚度可为约2mm。在此情况下，将需要3mm的穿透深度，其对应于约9mm的带隙λ。电极的带隙λ可以在约0.5mm与约15mm之间或约1mm与约12mm之间或约2mm与约10mm之间。
由叉指形电极产生的边缘电场的相对小穿透深度大体上意味着邻近于液体储存部分的叉指形电极感测仅在液体储存部分的表面或壁处的液体气溶胶形成基质的存在或不存在。这不同于被布置在液体储存部分的相对侧的在其间布置液体储存部分的一部分的一对电极，所述一对电极感测布置于其间的液体储存部分的所述部分的平均电学性质。因此，来自被布置成邻近于液体储存部分的叉指形电极的测量值趋于指示液体储存部分的被液体气溶胶形成基质润湿的表面的比例或分数。针对液体气溶胶形成基质的给定量和液体储存部分的给定定向，侧壁的被液体气溶胶形成基质覆盖的表面的比例或分数取决于液体储存部分的形状。在这些实施例中，液体储存部分的横截面优选地沿着中心纵向轴线是均匀的。在特定实施例中，液体储存部分可以是基本上圆柱形。
一般来说，一对叉指形电极的灵敏度随着设置于所述对叉指形电极上的指状物的数目增加而增加。因此，对于液体储存部分的给定大小，电极的带隙越小，可以设置于每一电极上的指状物的数目越大，且所述对叉指形电极的灵敏度越大。
在本发明中，叉指形电极可能需要具有等于或高于最小带隙的带隙，以便产生具有足以到达液体储存部分中的穿透深度的边缘电场。因此，在本发明中，一对叉指形电极的灵敏度趋向于随着液体储存部分的大小减小而减小，因为设置于每一电极上的指状物的数目减少而不是带隙的大小减少。然而，被布置在液体储存部分的相对侧的在电极之间布置液体储存部分的一部分的一对电极的灵敏度可以随着液体储存部分的大小减小而增加。这是因为电极对电极之间的材料的电学性质的改变的灵敏度可以随着电极之间的距离减小而增加。因此，在本发明中液体储存部分的大小可以决定最适当的电极布置。大体来说，一对叉指形电极可能更适合于具有较大液体储存部分的系统，且电极之间被布置有液体储存部分的部分的电极可能更适合于具有较小液体储存部分的系统。
每一对电极的电极间隔开或彼此分隔开。此间距或分离可以防止一对电极的电极之间的直接电接触。电极之间的间距、分离或间隙可以沿着电极的长度是一致的。
举例来说，所述对电极之间的间距可以在约0.5mm与约3mm之间，或约0.5mm与约2mm之间，或约0.5mm与约1.5mm之间。在所述对电极被布置在液体储存部分的相对侧的情况下，电极之间的间距可为约液体储存部分的宽度或圆柱形的液体储存部分的直径。在圆柱形液体储存部分的情况下，所述对电极之间的间距可以等于或大于5mm。在所述对电极未被布置在液体储存部分的相对侧的情况下，电极可以是叉指形电极，在电极之间可以具有较小间距。举例来说，在此情况下，一对叉指形电极的电极之间的间距可以在约125μm与约5mm之间，或约125μm与约2mm之间，或约125μm与约1mm之间。
所述电极可以是任何合适类型的电极。举例来说，合适类型的电极包含板状电极和轨道电极。每一电极可以是相同类型的电极或不同类型的电极。
所述电极可以是任何合适的形状。举例来说，电极可以是：正方形、矩形、弯曲的、弓状、环形、螺旋形或螺旋状。电极可以包括基本上线性、非线性、平面或非平面的一个或多个区段。电极可以是刚性的。刚性可以使电极能够维持其形状和彼此的间距。电极可以是柔性的。柔性可以使得电极能够符合液体储存部分的形状。电极可以被配置成符合液体储存部分的外壳的形状。
电极可以具有长度、宽度和厚度。电极的长度可以基本上大于电极的宽度。换句话说，电极可以是细长的。电极的厚度可以基本上小于电极的长度和宽度。换句话说，电极可以是薄的。薄电极和细长电极可以具有大的表面积与体积比，这可以改进电学量测量的灵敏度。
电极可以包括任何合适材料。电极可以包括任何合适的导电材料。合适的导电材料包含金属、合金、导电陶瓷和导电聚合物。如本文相对于本发明所使用，导电材料指代在20℃下具有小于约1x10-5Ωm、通常在约1x10-5Ωm和约1x10-9Ωm之间的体积电阻率的材料。导电材料可以具体来说包含铜、金和铂中的至少一种。当电极印刷在液体储存部分上时，导电材料可包含导电墨水。合适的导电墨水可包含银以提供电导率。电极可以涂覆有钝化层。电极可以包括或涂覆有充分非反应性的材料以便不会与液体气溶胶形成基质反应或染污液体气溶胶形成基质。电极可以包括透明或半透明材料。举例来说，合适的透明材料可以是氧化铟锡(ITO)。
所述对电极可以基本上延伸液体储存部分的长度。所述对电极可以被布置在液体储存部分的一侧。所述对电极可以被布置在液体储存部分的两个或更多个侧。所述对电极可以基本上环绕液体储存部分。所述对电极可以基本上包围液体储存部分。在所述对电极基本上环绕液体储存部分且基本上延伸液体储存部分的长度的情况下，所述对电极可以形成基本上包围液体储存部分的管状套筒。
所述对电极中的至少一个可以被布置于液体储存部分中。所述对电极中的至少一个可以被布置成与保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质直接接触。在液体储存部分中提供载体材料的情况下，所述对电极中的至少一个可以被布置成与载体材料接触。在电极被布置于液体储存部分内部或在电极可能遇到液体或水分的任何位置的情况下，可以例如通过疏水性材料涂层将电极保护或屏蔽于液体或水分。
在液体储存部分包括用于保持液体储存部分的外壳的情况下，电极中的一个或多个可以被布置在外壳处或外壳上。电极中的一个或多个可以设置于外壳的外表面上。电极中的一个或多个可以设置于外壳的内表面上。电极可以形成外壳的一体式部分。
所述对电极可以在外壳的一部分上方延伸。在液体储存部分包括外壳，所述外壳包括两个相对末端和在相对末端之间延伸的至少一个侧壁的情况下，所述对电极可以在所述一个或多个侧壁的一部分上方延伸。所述对电极可以基本上在所述一个或多个侧壁上方延伸。所述对电极可以在所述一个或多个侧壁的全部上方延伸。
所述对电极中的至少一个可以被布置在平台上。每一电极可以被布置在单独平台上。所述对电极可以被布置在同一平台上。所述一个或多个平台可以被布置在液体储存部分的一个或多个侧。所述一个或多个平台可以基本上环绕液体储存部分。在液体储存部分包括外壳的情况下，所述一个或多个平台可以设置在外壳处或外壳上。所述一个或多个平台可以被布置在外壳的一个或多个侧。所述一个或多个平台可以基本上环绕外壳。所述一个或多个平台可以与外壳分离。所述一个或多个平台可以紧固到外壳。所述一个或多个平台可以与外壳一体式形成。所述一个或多个平台可以包括与外壳相同的材料。所述一个或多个平台可以包括与外壳不同的材料。
所述一个或多个平台可以是刚性的。所述一个或多个平台可以是柔性的。所述一个或多个柔性平台可以在液体储存部分的两个或更多个侧周围弯曲。所述一个或多个柔性平台可以基本上环绕液体储存部分。
所述一个或多个平台可以由电绝缘材料形成。所述一个或多个平台可以包括任何合适的电绝缘材料。举例来说，合适的电绝缘材料包含玻璃、塑料和陶瓷材料。特别合适的材料包含聚酰亚胺和聚酯。如本文相对于本发明所使用，电绝缘材料指代在20℃下具有大于约1x106Ωm、通常在约1x109Ωm和约1x1021Ωm之间的体积电阻率的材料。
在一些实施例中，所述一个或多个平台可以由疏水性材料制成。平台可以涂覆有疏水性涂层。
所述一个或多个平台可以是印刷电路板。所述对电极可以包括印刷在所述一个或多个印刷电路板的表面上的导电轨道。所述一个或多个印刷电路板可以是柔性印刷电路板。
电极可以施加于液体储存部分的外壳的表面或平台。电极可以通过任何合适的施加方式，例如通过印刷、涂覆和喷射而施加于外壳的表面或平台。电极可以紧固到外壳的表面或平台。电极可以通过任何合适方式，例如通过粘合剂紧固到外壳的表面或平台。电极可以蚀刻于平台、电路板或液体储存部分的外壳中。
气溶胶生成系统可具有多于一对电极。在这些实施例中，控制系统可以被配置成测量每一对电极之间的电学量，且基于在所述对电极之间测得的电学量信息确定液体储存部分的定向。
传感器可以是任何合适类型的传感器。传感器可以被配置成感测液体储存部分的定向。传感器可以还被配置成感测液体储存部分在一个或多个方向上的加速度。传感器可以被配置成感测液体储存部分的线性加速度和角速度中的至少一个。
传感器可以包括被配置成感测液体储存部分的线性加速度的一个或多个加速度计。所感测的线性加速度可以提供液体储存部分的定向的指示。传感器可以包括被配置成感测液体储存部分的角速度的一个或多个陀螺仪。所感测的角速度可以提供液体储存部分的定向的指示。所述一个或多个陀螺仪还可以被配置成感测液体储存部分的定向。与一个或多个加速度计相比，一个或多个陀螺仪可以提供液体储存部分的定向的改进指示。传感器可以包括一个或多个加速度计和一个或多个陀螺仪的组合。传感器可以包括任何合适数目个加速度计和陀螺仪。与单独包括加速度计或陀螺仪的传感器相比，将所感测的线性加速度信息和所感测的角速度信息的组合提供到控制系统的加速度计和陀螺仪的组合可以改进液体储存部分的定向的指示的可靠性。
在一些实施例中，传感器是惯性测量单元。惯性测量单元可以是MEMs传感器。惯性测量单元可以包括3轴加速度计和一个或多个陀螺仪。此配置可以使惯性测量单元能够测量沿着三个垂直轴线的线性加速度和围绕三个轴线的角旋转。惯性测量单元还可以包括磁力计，例如三轴磁力计，以基于地球的磁极提供另外的定向信息。
惯性测量单元可以是具有三轴陀螺仪和加速度计的微加工集成式惯性模块。举例来说，合适的惯性测量单元可以是购自SensorDynamics AG的SD746装置。
传感器可以被布置在气溶胶生成系统中的任何合适的位置。传感器可以被布置在相对于液体储存部分的任何合适的位置。在液体储存部分具有纵向轴线的情况下，传感器可以与液体储存部分的纵向轴线对准。传感器可以被布置在液体储存部分的纵向轴线上。
控制系统可以包括电路。所述电路可以包括微处理器，所述微处理器可以是可编程微处理器。电路可以包括其它电子组件。电路可以包括印刷电路板，其上安装另外的电子组件。传感器可以被布置在印刷电路板上。电路可以包括传感器与微处理器之间的模数转换器。
控制系统可以被配置成控制或调节施加于所述对电极的电压。控制系统可以被配置成控制或调节施加于传感器的电压。在一些实施例中，气溶胶生成系统包括气溶胶生成构件，且控制系统可以被配置成控制或调节对气溶胶生成构件的电力供应。
控制系统可以被配置成在系统的激活后将电压施加于所述对电极和传感器中的至少一个。控制系统可以被配置成例如基于每次抽吸间歇地将电压施加于所述对电极和传感器中的至少一个。
控制系统可以被配置成将连续电压施加于所述对电极。控制系统可以被配置成将连续电压施加于传感器。控制系统可以被配置成以电流脉冲的形式将电压施加于所述对电极。控制系统可以被配置成以电流脉冲的形式将电压施加于传感器。
控制系统可以被配置成将振荡测量信号供应到所述对电极。换句话说，控制系统可以被配置成将交变电压施加于所述对电极。控制系统可以被配置成以预定频率将振荡测量信号供应到所述对电极。所述预定频率可以是用于控制系统测量所述对电极之间的电学量的任何合适频率。所述预定频率可以等于或小于约20MHz，或等于或小于约10MHz。所述预定频率可以在约1kHz与约10MHz之间，或在约10kHz与约1MHz之间，或在约100kHz与约1MHz之间。
液体气溶胶形成基质可以包括具有不同电学性质的不同组合物。控制系统可以被配置成基于在所述对电极之间测得的电学量信息识别保持于储存部分的液体气溶胶形成基质。控制系统可以被配置成基于所确定的识别而调整保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质量的确定。换句话说，控制系统可以被配置成补偿保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的组合物。
控制系统可以包括用于测量所述对电极之间的电学量的任何合适构件。合适的构件包含：一个或多个RC积分器，一个或多个桥接电路，一个或多个振荡器，和利用放大器的一个或多个开关电容器电路。这些开关电容器电路可以被配置于放大或积分模式。
将在所述对电极之间测量的电学量可以是任何合适的电学量。举例来说，将测量的电学量可以是电压、电流、阻抗、电阻和电容中的一个或多个。在特定实施例中，将测量的电学量可以是电容。
将由控制系统测量的电学量可以是电容。在液体气溶胶形成基质包括电介质材料的情况下，电容的变化可能尤其明显。
所述对电极之间的电容可以取决于保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的量。
举例来说，所述对电极可以形成电容器，且液体储存部分可以形成电容器的电介质。液体储存部分可以包括电容性负载，且液体储存部分的电容率可以取决于保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的量。所述对电极之间的电容可以随着保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的量减小而减小。液体储存部分的电容性负载可以具有在皮法(pF)范围中的电容。这可以实现电容器的快速充电和放电时间，且实现电容的快速测量。
可以测量所述电容。举例来说，控制系统可以包括用于测量由所述对电极形成的电容器的充电和放电时间的构件。控制系统可以包括定时器电路，例如555定时器电路或振荡频率取决于电容的任何电子电路，且可以被配置成基于定时器电路输出的频率确定电容。
可以计算所述电容。举例来说，可以从电压和电流的量值的测量以及电压和电流之间的相位差计算电容。可以从阻抗的测量计算电容。可以从测得的或计算的电容计算保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的量。
可以从测得的或计算的电容确定保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的量。
液体储存部分可以包括保持于液体储存部分中的气溶胶形成基质。如本文参考本发明所使用，气溶胶形成基质是能够释放可以形成气溶胶的挥发性化合物的基质。可以通过加热气溶胶形成基质来释放挥发性化合物。可以通过将气溶胶形成基质移动穿过可振动元件的通路来释放挥发性化合物。
气溶胶形成基质可以是液体。气溶胶形成基质可以是处于室温的液体。气溶胶形成基质可以包括液体和固体组分两者。气溶胶形成基质可以包括尼古丁。含有液体气溶胶形成基质的尼古丁可以是尼古丁盐基质。液体气溶胶形成基质可包括植物类材料。液体气溶胶形成基质可包括烟草。液体气溶胶形成基质可包括含有挥发性烟草香味化合物的含烟草材料，所述材料在加热后即从气溶胶形成基质释放。液体气溶胶形成基质可包括均质化烟草材料。液体气溶胶形成基质可以包括不含烟草的材料。液体气溶胶形成基质可以包括均质化植物类材料。
液体气溶胶形成基质可以包括一种或多种气溶胶形成剂。气溶胶形成剂是在使用时便于形成浓稠并稳定的气溶胶并且在系统的操作温度下基本上对热降解具有抗性的任何合适的已知化合物或化合物的混合物。合适的气溶胶形成剂的实例包含丙三醇和丙二醇。适合的气溶胶形成剂是所属领域中众所周知的，并且包含(但不限于)：多元醇，如三乙二醇、1,3-丁二醇和甘油；多元醇的酯，如甘油单、二或三乙酸酯；和单、二或聚羧酸的脂族酯，如十二烷二酸二甲酯和十四烷二酸二甲酯。液体气溶胶形成基质可以包括水、溶剂、乙醇、植物提取物和天然或人工调味剂。
液体气溶胶形成基质可以包括尼古丁和至少一种气溶胶形成剂。气溶胶形成剂可以是丙三醇或丙二醇。气溶胶形成剂可以包括丙三醇和丙二醇两者。液体气溶胶形成基质可以具有在约0.5％与约10％之间、例如约2％的尼古丁浓度。
液体气溶胶形成基质可含有电介质材料的混合物，每一电介质材料具有单独介电常数(εr)。在约20℃的室温下液体气溶胶形成基质的主要组分可包含：丙三醇(εr～42)，丙二醇(εr～32)，水(εr～80)，空气(εr～1)，尼古丁和调味剂。在液体气溶胶形成基质形成电介质材料的情况下，将由控制系统测量的电学量可以是电容。
液体储存部分可以包括用于保持液体气溶胶形成基质的载体材料。在液体储存部分包括外壳的情况下，载体材料可以被布置在外壳内。液体气溶胶形成基质可以吸附或以其它方式加载到载体材料上。载体材料可以由任何合适的材料吸收体制成，例如，发泡金属或塑料材料、聚丙烯、涤纶、尼龙纤维或陶瓷。在使用气溶胶生成系统之前，气溶胶形成基质可以保留在载体材料中。可以在使用期间将气溶胶形成基质释放到载体材料中。例如，可以在胶囊中提供液体气溶胶形成基质。
气溶胶生成系统可以包括气溶胶生成构件。气溶胶生成构件可被布置成从液体储存部分接收气溶胶形成基质。气溶胶生成构件可以是雾化器。所述气溶胶生成构件可被配置成使用热使所收纳气溶胶形成基质雾化。气溶胶生成构件可以包括用于将接收到的液体气溶胶形成基质雾化的加热构件。所述气溶胶生成构件可被配置成使用超声波振动使所接收气溶胶形成基质雾化。气溶胶生成构件可以包括超声换能器。
气溶胶生成构件可以包括一个或多个气溶胶生成元件。所述一个或多个气溶胶生成元件可以是加热元件。所述一个或多个气溶胶生成元件可包括一个或多个可振动元件。
气溶胶生成构件可以包括被配置成加热气溶胶形成基质的加热构件。加热构件可以是任何合适的加热构件。加热构件可以包括一个或多个加热元件。所述一个或多个加热元件可被布置成主要借助于传导而加热所述气溶胶形成基质。所述一个或多个加热元件可以被布置成与气溶胶形成基质基本上直接接触。所述一个或多个加热元件可被布置成经由一个或多个导热元件将热传递到气溶胶形成基质。一个或多个加热元件可以被布置成在使用期间将热量传递到通过气溶胶生成系统抽吸的环境空气，这可以通过对流来加热气溶胶形成基质。一个或多个加热元件可以被布置成在环境空气通过气溶胶形成基质抽吸之前对其进行加热。一个或多个加热元件可以被布置成在环境空气通过气溶胶形成基质抽吸之后对其进行加热。
所述加热构件可为电加热构件或电加热器。电加热器可以包括一个或多个电加热元件。所述一个或多个电加热元件可包括电阻材料。合适的电阻材料可以包括：半导体，如掺杂陶瓷、电“传导”陶瓷(例如，二硅化钼)、碳、石墨、金属、金属合金以及由陶瓷材料和金属材料制成的复合材料。所述一个或多个电加热元件可以呈任何合适的形式。举例来说，所述一个或多个电加热元件可以呈一个或多个加热叶片、一个或多个加热针或杆、一个或多个加热丝或纤丝的形式。所述一个或多个加热元件可以包括一个或多个柔性薄片。所述一个或多个加热元件可沉积在刚性载体材料中或刚性载体材料上。
加热构件可以包括电感性加热构件。下文关于筒更详细地描述电感性加热构件。加热构件可以包括一个或多个散热器或贮热器。加热构件可以包括用于一次加热少量液体气溶胶形成基质的构件。
气溶胶生成构件可以包括一个或多个可振动元件和被布置成激发一个或多个可振动元件中的振动的一个或多个致动器。所述一个或多个可振动元件可以包括多个通路，气溶胶形成基质可以穿过所述通路且变得雾化。所述一个或多个致动器可以包括一个或多个压电式换能器。
所述气溶胶生成构件可包括用于将保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质传送到所述气溶胶生成构件的所述一个或多个元件的一个或多个毛细管芯。液体气溶胶形成基质可以具有包括粘度的物理特性，其允许液体通过毛细作用输送穿过一个或多个毛细管芯。
气溶胶生成构件可以包括包围一个或多个毛细管芯的一部分的一个或多个加热丝或纤丝。加热丝或纤丝可以支撑一个或多个毛细管芯的被包围部分。所述一个或多个毛细管芯的毛细管性质与液体基质的性质组合可确保在正常使用期间，在存在足够的气溶胶形成基质时，在气溶胶生成构件的区域中所述芯始终以液体气溶胶形成基质润湿。当所述一个或多个毛细管芯是干燥的时，所述一个或多个毛细管芯无法将液体气溶胶形成基质的常规供应递送到气溶胶生成构件。
气溶胶生成系统可以包括电源。气溶胶生成系统可以包括被布置成对控制系统、所述对电极和气溶胶生成构件中的至少一个供应电力的电源。气溶胶生成构件可以包括独立电源。气溶胶生成系统可以包括被布置成对控制系统和所述对电极供应电力的第一电源，和被配置成对气溶胶生成构件供应电力的第二电源。
所述电源可以是DC电源。电源可以是电池。所述电池可以是基于锂的电池，例如，锂-钴、磷酸锂铁、钛酸锂或锂聚合物电池。所述电池可以是镍-金属氢化物电池或镍镉电池。电源可以是电荷存储装置的另一种形式，如电容器。电源可能需要再充电且被配置用于许多充放电循环。电源可具有允许储存用于一次或多次用户体验的足够能量的容量；例如，电源可具有足够的容量以允许在对应于吸常规香烟所花费的典型时间的大约六分钟的周期内或在六分钟的倍数的周期内连续生成气溶胶。在另一实例中，电源可以具有足够容量以允许预定数目的抽吸或加热构件和致动器的离散激活。
所述气溶胶生成系统可包括被配置成操作所述气溶胶生成构件的控制系统。被配置成操作气溶胶生成构件的控制系统可以是被配置成确定液体储存部分的定向的控制系统。
气溶胶生成系统可以包括与控制系统通信的温度传感器。温度传感器可以邻近于液体储存部分。温度传感器可以热邻近于液体储存部分。温度传感器可以是热电偶。所述气溶胶生成构件的至少一个元件可由所述控制系统用以提供关于温度的信息。所述至少一个元件的温度相依的电阻性性质可为已知的且用以按技术人员已知的方式确定所述至少一个元件的温度。控制系统可以被配置成使用来自温度传感器的温度测量值考虑温度对液体储存部分的电力负载的影响。举例来说，在所述对电极之间的液体储存部分的部分包括电容性负载的情况下，控制系统可以被配置成考虑由于温度改变引起的保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的电介质性质的变化。
气溶胶生成系统可以包括与控制系统通信的抽吸检测器。抽吸检测器可被配置成检测何时用户在衔嘴上抽吸。在一些实施例中，所述对电极可以用作抽吸检测器。
气溶胶生成系统可包括用户输入，例如，开关或按钮。用户输入可以使用户能够接通和断开系统。
气溶胶生成系统可以包括用于指示液体气溶胶形成基质的确定定向的指示构件。控制系统可以被配置成当确定液体储存部分的定向适合于用户抽吸气溶胶生成系统时激活指示构件。控制系统可以被配置成当确定液体储存部分的定向适合于做出保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质量的确定时激活指示构件，举例来说，当从传感器接收的定向信息匹配于存储的参考定向信息时。
气溶胶生成系统还可以包括用于向用户指示保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的确定量的指示构件。控制系统可以被配置成在已做出保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的量的确定之后激活指示构件。
指示构件可以包括以下各项中的一个或多个：灯，例如发光二极管(LED)；显示器，例如LCD显示器；和可听指示构件，例如扩音器或蜂鸣器，和振动构件。控制系统可以被配置成点亮所述灯中的一个或多个，在显示器上显示定向和量中的至少一个，经由扩音器或蜂鸣器发出声音且振动振动构件。
气溶胶生成系统可包括外壳。外壳可以是细长的。外壳可以包括任何适合的材料或材料组合。适合材料的实例包含金属、合金、塑料或含有一种或多种那些材料的复合材料，或适用于食物或医药应用的热塑性材料，例如聚丙烯、聚醚醚酮(PEEK)和聚乙烯。材料可以轻且不脆。
外壳可以包括用于接纳液体储存部分的空腔。在一些实施例中，外壳可以包括用于接纳包括液体储存部分的筒的空腔，如稍后更详细描述。外壳可包括用于接纳电源的空腔。外壳可以包括衔嘴。衔嘴可以包括至少一个空气入口和至少一个空气出口。
气溶胶生成系统可为便携式的。气溶胶生成系统可以具有与常规雪茄或香烟相当的大小。气溶胶生成系统可具有在约30mm与约150mm之间的总长度。气溶胶生成系统可具有在约5mm与约30mm之间的外径。
气溶胶生成系统可以包括主单元和筒。主单元可以包括控制系统。筒可以包括用于保持液体气溶胶形成基质的液体储存部分。主单元可以被配置成可移除地接纳筒。在一些实施例中，气溶胶生成系统可以包括：筒，其包括液体储存部分；以及主单元，其包括控制系统和用于接纳筒的空腔。在一些实施例中，所述对电极可以被布置于筒中。在一些实施例中，所述对电极可以被布置于主单元的空腔中。
在所述对电极布置于主单元的空腔中的情况下，所述对电极可以被布置成使得当筒接纳于空腔中时筒的液体储存部分被布置成邻近于所述对电极。
在一些实施例中，主单元可以包括气溶胶生成构件。在其它实施例中，筒可以包括气溶胶生成构件。当筒包括气溶胶生成构件时，筒可以被称为‘雾化器’。在其它实施例中，气溶胶生成系统可以包括包含气溶胶生成构件的气溶胶生成组件。气溶胶生成组件可以是与主单元和筒分开的组件。气溶胶生成组件可以由主单元和筒中的至少一个可拆卸地接纳。
主单元可以包括一个或多个电源。
在筒包括所述对电极中的一个或多个的情况下，控制系统可以被配置成识别或验证筒。换句话说，控制系统可以被配置成确定筒上的一个或多个电极的存在或不存在，这可以用于验证由主单元接纳的筒是否为来自主单元的制造商的真正或真实的筒。还可使用所述对电极之间的测量值来识别或验证由主单元接纳的筒。控制系统可以被配置成基于筒上的一个或多个电极的存在或不存在或根据在所述对电极之间测得的电学量信息确定筒是否已由主单元正确地接纳。
主单元和筒可以包括电感性加热构件。主单元可以包括电感器线圈以及被配置成将高频振荡电流提供到电感器线圈的电源。筒可以包括被定位成加热气溶胶形成基质的基座元件。如本文中所使用，高频振荡电流表示具有在10kHz和20MHz之间的频率的振荡电流。电感性加热构件可以使系统能够不需要筒与主单元之间的电接触。
筒可以可拆卸地联接到主单元。如本文中所使用，术语‘可拆卸地联接’用于表示筒和主单元可以彼此联接和分开，而不显著损坏主单元或筒。当气溶胶形成基质已消耗时筒可以从主单元的空腔移除。筒可以是一次性的。筒可以是可再用的，并且筒可以用液体气溶胶形成基质可再填充。筒可以在主单元的空腔中是可更换的。主单元可以是可再用的。
筒可以具有外壳或在其内保持液体气溶胶形成基质的外壳。外壳可以是刚性的。外壳可以由不可渗透液体的材料形成。筒或外壳可以包括盖。盖可以在将筒联接到主单元之前可剥离。所述盖可以是可刺穿的。主单元可以包括用于当筒联接到主单元时刺穿筒的盖的刺穿元件。
主单元可以包括衔嘴。衔嘴可以包括至少一个空气入口和至少一个空气出口。衔嘴可包括多于一个空气入口。衔嘴可包括刺穿元件。
在本发明的第二方面中，提供一种用于根据本发明的第一方面的气溶胶生成系统的主单元。所述主单元包括：用于接纳包括液体储存部分的筒的空腔；以及控制系统。主单元还可以包括传感器。主单元还可以包括所述对电极，所述对电极被布置在空腔处以使得当筒接纳于空腔中时电极邻近于筒的液体储存部分。
在本发明的第三方面中，提供一种用于根据本发明的第一方面的气溶胶生成系统的控制系统。控制系统被配置成：测量被布置成邻近于气溶胶生成系统的液体储存部分或在液体储存部分中的一对电极之间的电学量；从传感器接收定向信息；以及基于在所述对电极之间测得的电学量信息和从传感器接收的定向信息确定保持于液体储存部分中的液体的量。
在本发明的第四方面中，提供一种确定保持于根据本发明的第一方面的气溶胶生成系统的液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的量的方法，所述方法包括：
测量被布置成邻近于气溶胶生成系统的液体储存部分或在液体储存部分中的一对电极之间的电学量；
从传感器接收定向信息；以及
基于在所述对电极之间测得的电学量信息和从传感器接收的定向信息确定保持于液体储存部分中的液体的量。
在本发明的第五方面中，提供一种操作根据本发明的第一方面的气溶胶生成系统的方法，所述方法包括：
测量被布置成邻近于气溶胶生成系统的液体储存部分或在液体储存部分中的一对电极之间的电学量；
从传感器接收定向信息；以及
基于测得的电学量和接收的定向信息控制对气溶胶生成构件的电力供应。
在一些实施例中，可以将接收的定向信息与一个或多个阈值定向值进行比较，且如果定向信息大于所述一个或多个阈值定向值则可以减少或阻止或禁止对气溶胶生成构件的电力供应。
在一些实施例中，可以将测得的电学量与一个或多个阈值电学量值进行比较，且如果测得的电学量是大于或小于所述一个或多个阈值电学量值中的一个情况则可以减少或阻止或禁止对气溶胶生成构件的电力供应。
在一些实施例中，所述方法还可以包括基于在所述对电极之间测得的电学量信息和从传感器接收的定向信息确定保持于液体储存部分中的液体的量。控制对气溶胶生成构件的电力供应可基于所述确定的量。
在一些实施例中，可以将所述确定的量与一个或多个阈值量值进行比较，且如果确定的量小于所述一个或多个阈值量值则可以减少或阻止或禁止对气溶胶生成构件的电力供应。
在一些实施例中，所述方法还可以包括从传感器接收加速度信息。控制对气溶胶生成构件的电力供应可基于加速度信息。
在一些实施例中，可以将接收的加速度信息与一个或多个阈值加速度值进行比较。在一些实施例中，如果接收的加速度信息小于所述一个或多个阈值加速度值，那么可以确定保持于液体储存部分中的液体的量。
将了解，关于本发明的一个方面描述的特征也可以适用于本发明的其它方面。确切地说，关于气溶胶生成系统描述的特征可以适用于主单元、筒、控制系统和方法，反之亦然。
附图说明
将仅通过举例参考附图进一步描述本发明，附图中：
图1示出根据本发明的实施例的示例性气溶胶生成系统的示意性说明；
图2示出适合在图1的气溶胶生成系统中使用的根据本发明的实施例的筒的透视图；
图3示出穿过中心纵向轴线A-A的图2的筒的示意横截面；
图4示出图2的筒的平面图；
图5示出来自图2的筒的一对叉指形电极；
图6示出图2的筒的一对未折叠电极和屏蔽件的示意性说明；
图7示出来自根据本发明的另一实施例的筒的一对未折叠电极和屏蔽件的示意性说明；
图8示出图2的筒的液体储存部分的侧壁的润湿表面对保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的量的标准化图；
图9a示出在直立竖直定向上保持液体气溶胶形成基质的图2的筒的示意性说明；
图9b示出保持于图9a的筒中的液体气溶胶形成基质的示意性说明；
图9c示出在水平定向上保持液体气溶胶形成基质的图2的筒的示意性说明；
图9d示出保持于图9c的筒中的液体气溶胶形成基质的示意性说明；
图10a示出在非竖直且非水平定向上保持液体气溶胶形成基质的图2的筒的示意性说明；
图10b示出保持于图10a的筒中的液体气溶胶形成基质的示意性说明；
图10c示出在另一非竖直且非水平定向上保持液体气溶胶形成基质的图2的筒的示意性说明；
图10d示出保持于图10a的筒中的液体气溶胶形成基质的示意性说明；
图11a示出在另一非竖直且非水平定向上保持液体气溶胶形成基质的图2的筒的示意性说明；
图11b示出在非竖直且非水平定向上保持液体气溶胶形成基质的图2的筒的另一示意性说明；
图12a示出适合用于图1的气溶胶生成系统中的根据本发明的另一实施例的筒的平面图；
图12b示出图12a的筒的透视图；
图13示出描绘用于图1的气溶胶生成系统的控制系统的配置的框图；以及
图14示出根据本发明的另一实施例的又一示例性气溶胶生成系统的示意性说明。
具体实施方式
图1是气溶胶生成系统的实例的示意性说明。图1在本质上是示意性的，且所示的组件个别地或相对于彼此不一定按比例。气溶胶生成系统包括与优选地为一次性的筒200协作的优选地为可再用的主单元100。图1中示出的气溶胶生成系统是电操作式吸烟系统。
主单元100包括外壳101。外壳101为基本上圆形圆柱形，且具有约100mm的纵向长度和约20mm的外径，这与常规雪茄相当。
主单元100包括呈锂离子磷酸盐电池102的形式的电源以及呈控制电子器件104的形式的控制系统，它们容纳于外壳101内。控制电子器件104包括呈麦克风形式的抽吸传感器106、被激活以指示主单元被激活的LED 108，以及根据本发明呈惯性测量单元110的形式的传感器，这些将在下文更详细地描述。
主单元100的外壳101还限定筒200接纳于其中的空腔112。
主单元100还包含衔嘴部分120，所述衔嘴部分包含出口124。在此示例性实施例中，衔嘴部分120通过铰接连接件连接到主单元100的外壳101。然而，将了解，可以使用例如搭扣配合或螺钉接头等任何种类的连接来将衔嘴部分120连接到主单元100的外壳101。当衔嘴部分处于闭合位置时，如图1中所示，一个或多个空气入口122设置于衔嘴部分120与主体101之间。
扁平螺旋电感器线圈111设置于衔嘴部分120内。通过由铜板冲压或切割螺旋线圈而形成线圈111。线圈111定位于空气入口122与空气出口124之间，使得通过入口122抽吸到出口124的空气穿过线圈。
图1和2中以示意性形式示出的筒200包括限定液体储存部分201的刚性外壳204。液体储存部分201含有液体气溶胶形成基质(未图示)。筒200的外壳204是不透流体的，但是具有由可渗透基座元件205覆盖的敞开末端。可渗透基座元件205包括包含铁氧体钢的铁氧体网格。气溶胶形成基质可在网格的间隙中形成弯月面。当筒200接纳于空腔112中且与主单元接合时，基座元件205邻近扁平螺旋线圈111定位。筒200可以包含键合特征(未图示)以确保它不能颠倒插入到主单元中。
在使用中，用户在衔嘴部分120上抽吸以经由外壳101中的空气入口122将空气抽吸到衔嘴部分120中并且离开出口124进入用户的口中。当用户在衔嘴部分上抽吸时，小空气流经由外壳101中的传感器入口121抽吸经过麦克风106并且一直进入衔嘴部分120。当检测到抽吸时，控制电子器件104将高频振荡电流提供给线圈111。这生成振荡磁场，如图1中的虚线所示。振荡磁场通过基座元件205，从而在基座元件205中感生涡电流。基座元件205由于焦耳加热并且由于磁滞损耗而发热，到达足以蒸发靠近基座元件的气溶胶形成基质的温度。蒸发的气溶胶形成基质夹带在从空气入口流动到空气出口的空气中，并且在进入用户的口中之前在衔嘴部分内冷却以形成气溶胶。在检测到抽吸之后控制电子器件104将振荡电流供应到线圈持续预定持续时间(在此实例中为五秒)，并且然后切断电流直到检测到新的抽吸。
筒200具有圆形圆柱形形状，且基座元件205跨越筒外壳204的圆形敞开末端。将了解，其它配置是可能的。举例来说，基座元件可以是跨越筒外壳中的矩形开口的钢网格条带205。
图1中示出的实例气溶胶生成系统依赖于电感性加热。合适的电感性加热元件的其它实例以及电感性加热系统的操作的阐释在WO2015/177046A1中描述。
将了解，根据本发明的其它气溶胶生成系统可以包括其它类型的气溶胶生成构件。举例来说，气溶胶生成构件可以包括被配置成通过热而雾化液体气溶胶形成基质的其它气溶胶生成构件。气溶胶生成构件可以包括一个或多个电阻式加热元件。气溶胶生成构件还可包括被配置成通过振动雾化液体气溶胶形成基质的气溶胶生成构件。气溶胶生成构件可以包括一个或多个可振动的元件和致动器。
图2示出从主单元100移除的筒200。筒200具有呈圆形圆柱形外壳的形式的外壳204，其限定用于保持液体气溶胶形成基质的液体储存部分201。外壳204包括第一末端、与第一末端相对且具有基座205的第二末端，以及在第一与第二末端之间延伸的管状侧壁。外壳204具有围绕中心纵向轴线A-A的完全旋转对称性。
将了解，在本发明的其它实施例中，筒可以不具备基座。筒可以改为具备另一合适类型的气溶胶生成构件。举例来说，筒可以具备电阻加热器，所述电阻加热器可以经由筒上的电触点和主单元的空腔中的互补电触点在物理上且电连接到主单元的电源。当筒接纳于主单元的空腔中时，筒的电触点可以接触主单元的电触点。在本发明的其它实施例中，主单元可以包括气溶胶生成构件，且筒可以不包括气溶胶生成构件的任何部分。
还应了解在本发明的其它实施例中，筒可以具有形成任何其它合适的形状的外壳，例如矩形长方体。
叉指形传感器300环绕圆形圆柱形外壳204。换句话说，包括一对电极320的传感器环绕圆形圆柱形外壳204。叉指形传感器300延伸外壳204的长度，基本上覆盖管状侧壁。叉指形传感器300形成基本上包围外壳204的侧壁的圆形圆柱形套筒。
叉指形传感器300在图3到6中更详细地示出。叉指形传感器300包括柔性印刷电路板310、一对电极320和屏蔽件330。
柔性印刷电路板310大体上为矩形，宽度近似等于外壳204的长度，且长度近似等于外壳204的圆周。柔性印刷电路板310可以围绕外壳204的侧壁卷曲、弯曲或挠曲，以形成基本上在外壳204的圆周周围延伸的紧密配合套筒，从而覆盖侧壁。
柔性印刷电路板310通过粘合剂(未图示)紧固到外壳204的侧壁的外表面。将柔性印刷电路板310紧固到外壳204确保了叉指形传感器300与外壳204之间的恒定紧密配合以及所述对电极320和液体储存部分201的相对布置保持恒定。将了解，可以使用任何其它合适的紧固构件，例如夹片或其它类型的固定件。
将了解，在其它实施例中，叉指形传感器可以通过另一紧固方式紧固到外壳。在一些实施例中，叉指形传感器和外壳可以通过过盈或摩擦配合紧固到一起。在其它实施例中，叉指形传感器可以不紧固到外壳，使得外壳可以从叉指形传感器移除。在这些实施例中，传感器可以卷绕于圆柱形管周围，具有足以容纳外壳的内径。圆柱形管可以基本上防止叉指形传感器在外壳的插入和移除时损坏。
所述对电极320印刷在柔性印刷电路板310的一个侧面上，且电屏蔽件330印刷在柔性印刷电路板310的相对侧上，与电极320直接相对。所述对电极320基本上在柔性印刷电路板310的一个侧面上延伸，且屏蔽件330基本上在柔性印刷电路板310的相对侧上延伸。
如图3和4中所示，叉指形传感器300基本上在外壳204的侧壁上延伸。外壳204限定具有中心纵向轴线A-A的基本上圆形圆柱形液体储存部分201。叉指形传感器300布置于外壳204周围以使得电极320面朝外壳204和液体储存部分201，且屏蔽件330背对外壳204。换句话说，所述对电极320被布置成邻近于外壳204的侧壁。因此，所述对电极320被布置成感测液体储存部分201的电性质。确切地说，电极320被布置成感测与外壳204的侧壁接触的液体气溶胶形成基质。
叉指形传感器300在图5和6中更详细地示出。叉指形传感器300包括驱动电极321和感测电极325。
驱动电极321包括用于将驱动电极连接到主单元100的控制电子器件104的连接器322，连接到连接器322的主轨道或主干323，以及全部在基本上相同的方向上从主轨道323延伸的多个突起或指状物324。主轨道323和指状物324形成规则或周期性的梳状结构。指状物324沿着主轨道323的规则间距提供了连续或邻近指状物324之间的间隙329。连续或邻近指状物324的中心线之间的距离称为驱动电极321的带隙λD。
感测电极325还包括连接器326、连接到连接器325的主轨道或主干327，以及从主轨道327延伸的多个突起或指状物328。主轨道327和指状物328形成规则或周期性的梳状结构，与驱动电极321类似。感测电极325的带隙λS等于驱动电极321的带隙λD。
驱动电极321和感测电极325布置于印刷电路板310的一个侧面上，以使得主轨道323、327基本上在电路板310的长度的方向上延伸且指状物324、328基本上在板310的宽度的方向上延伸。驱动电极321的指状物324朝向感测电极325的主轨道327延伸，且感测电极325的指状物328朝向驱动电极321的主轨道323延伸。驱动电极321的指状物324延伸进入感测电极325的邻近指状物328之间的间隙329中，且感测电极的指状物328延伸进入驱动电极321的邻近指状物324之间的间隙329中。因此，驱动电极321和感测电极325是叉指形的。驱动电极321和感测电极325的指状物324、328的长度和宽度经过选择以使得在驱动电极321与感测电极325之间沿着电极321、325的长度提供基本上恒定的间隙或间距。所述对叉指形电极320基本上覆盖印刷电路板310的表面的一个侧面。
连接器322、326可以电连接到主单元100的控制电子器件104。主单元100的控制电子器件104可以包括用于测量驱动电极321与感测电极325之间的电容的任何合适构件。在此实施例中，控制电子器件104包括开关电容器放大器或积分器。用于测量电容的构件在此项技术中很好理解，且本文将不会更详细地描述。
如图6中所示，屏蔽件330设置于印刷电路板310的相对侧上。屏蔽件包括导电网格332，其印刷于板310的相对侧上，与所述对电极320直接相对。导电网格332经由连接器333电连接到接地。
图7示出根据本发明的另一实施例的叉指形传感器400。叉指形传感器400包括印刷电路板410和一对叉指形电极421、425，它们基本上相同于叉指形传感器300的印刷电路板310和所述对叉指形电极320。所述对叉指形电极包括具有连接器422、主轨道423和指状物424的驱动电极421，以及具有连接器426、主轨道427和指状物428的感测电极425，基本上类似于叉指形传感器300。然而，叉指形传感器400在印刷电路板410的相对侧上包括与叉指形传感器300不同的屏蔽件配置。叉指形传感器400的屏蔽件430包括导电网格432，其在印刷电路板410的相对侧上延伸，与所述对电极421、425直接相对。网格432包括连接器433，所述连接器经由电压跟随器434电连接到所述对电极420的感测电极425的连接器426。
返回参看图1中示出的主单元100，主单元100的控制系统(即，控制电子器件104)被配置成从惯性测量单元110接收定向和加速度信息。控制系统还被配置成将振荡测量信号施加于液体储存部分201周围的叉指形传感器300且测量电极321、325之间的电学量。
如上文所提及，一对叉指形电极产生具有有限穿透深度的电场。因此，包围液体储存部分的侧壁的一对叉指形电极趋于感测液体储存部分的侧壁处的液体气溶胶形成基质的存在或不存在。侧壁的表面区域被液体气溶胶形成基质覆盖的比例或分数取决于液体储存部分的形状和尺寸、保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的量以及液体储存部分的定向。液体储存部分的与液体气溶胶形成基质接触的表面区域在本文中被称作‘润湿的’表面区域。
当液体储存部分201基本上静止或以基本上恒定的速度移动时，液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的形状可以保持基本上恒定，且液体储存部分的润湿表面积可以保持基本上恒定。然而，当液体储存部分加速时，液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的形状可变化且液体储存部分的润湿表面积可变化。因此，如果当进行所述对叉指形电极320之间的测量时液体储存部分201正在加速，那么测得的电学量可以提供保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的量的更改指示。
当系统接通时，控制系统被配置成基于从惯性测量单元110接收的加速度信息确定液体储存部分201是否处于稳定和不稳定状况中的一个状况。控制系统比较从惯性测量单元110接收的加速度信息与存储于微处理器的存储器中的加速度阈值。
如果控制系统确定测得的加速度信息高于加速度阈值，那么控制系统确定液体储存部分201处于不稳定状况，且控制系统不会继续供应振荡测量信号到叉指形传感器300以确定保持于液体储存部分201的液体气溶胶形成基质的量。
当控制系统确定测得的加速度信息低于加速度阈值时，控制系统确定液体储存部分201处于稳定状况，且控制系统继续供应振荡测量信号到叉指形传感器300且确定保持于液体储存部分201中的液体气溶胶形成基质的量。
控制系统被配置成基于从惯性测量单元110接收的定向信息和液体储存部分201中的液体气溶胶形成基质的所确定量而控制或调节对线圈111的电力供应，如稍后关于图13更详细描述。
控制系统还被配置成在每一抽吸之后重复确定液体储存部分201是否处于稳定或不稳定状况，且当确定液体储存部分201处于稳定状况时确定液体储存部分201中的液体气溶胶形成基质的量。
控制系统被配置成使用在电极之间测得的电学量信息和从惯性测量单元接收的定向信息以确定保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的量。通常，在电极之间测得的电学量是电容。
电学量测量值与液体储存部分的侧壁的与液体气溶胶形成基质接触的表面区域的分数或百分比相关。在一些实施例中，控制系统可以使用电学量测量值以确定液体储存部分的侧壁的润湿表面积。
在一些实施例中，控制系统可以被配置成通过比较来确定保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的量。换句话说，控制系统可以包括查找表，所述查找表存储参考定向信息、与参考定向信息相关联的参考电学量信息或润湿表面积信息，以及与参考电学量信息或润湿表面积信息相关联的参考量信息。控制系统可以比较从传感器接收的定向信息与参考定向信息，且比较测得的电学量信息或确定的润湿表面积信息与参考电学量信息或参考润湿表面积信息。
在一些实施例中，当液体储存部分处于特定定向时，液体储存部分的侧壁的润湿表面积与液体储存部分中的液体量之间的关系可以对于所述液体储存部分是已知的。通常，当液体储存部分处于竖直和水平定向时所述关系可以是已知的。所述已知关系可以存储于控制系统的存储器中，以使得控制系统可以当确定液体储存部分处于已知定向中的一个时使用所述已知关系来准确确定保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的量。
图8示出针对圆柱形液体储存部分201的液体储存部分的侧壁的与液体气溶胶形成基质接触的标准化表面积S(即，0对应于没有表面被液体覆盖且1对应于所有表面被液体覆盖)与保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的标准化量(即，0对应于液体储存部分为空的而无液体且1对应于液体储存部分充满液体)之间的两个示例性已知关系。
如图8中所示，当液体储存部分处于竖直定向252时，润湿表面积与液体储存部分中的液体量之间的关系是基本上线性的。这是因为液体储存部分的横截面沿着液体储存部分的中心纵向轴线是均匀的。
还如图8中所示，当液体储存部分是水平的254时，润湿表面积与液体储存部分中的液体量之间的关系不是线性的。
当液体储存部分处于非竖直且非水平定向时，液体储存部分的侧壁的润湿表面积与液体储存部分中的液体量之间的关系落在图8的图的区256内。图10a-d和图11a-b示出处于非竖直且非水平的倾斜或偏斜的定向的液体储存部分200。液体储存部分的侧壁的润湿表面积与保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的量之间的关系对于这些情况落在图8的图的区256内。这些情况的关系可能对控制系统是未知的且可能未由控制系统存储。
控制系统可以被配置成当液体储存部分处于非竖直且非水平定向时对保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的量进行近似。确切地说，控制系统可以被配置成低估保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的量。举例来说，对于非竖直且非水平情况，如果确定润湿表面积小于最大润湿表面积的一半，那么控制系统可以被配置成使用与水平定向情况相关联的量，且如果确定润湿表面积大于最大润湿表面积的一半，那么控制系统可以被配置成使用与竖直定向情况相关联的量。控制系统可以被配置成当液体储存部分返回到竖直或水平定向时校正被低估的近似量值。
在一个实施例中，控制系统被配置成计算保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的体积V。
控制系统测量所述对叉指形电极之间的电学量且确定液体储存部分的侧壁的润湿表面积S。控制系统还从惯性测量单元接收定向信息，且从接收的定向信息确定液体储存部分的倾斜角θ。将了解，控制系统可以相对于液体储存部分将任何合适的角度限定为倾斜角。然而，在这些实施例中，控制系统将倾斜角限定为竖直与液体储存部分的纵向轴线之间的角度。
控制系统被配置成使用液体储存部分的倾斜角θ、液体储存部分的侧壁的润湿表面积S以及液体储存部分的已知尺寸，例如液体储存部分的长度L和半径r，来计算保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的体积V。
控制系统必须确定液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的形状以便能够准确计算液体气溶胶形成基质的体积V。如上文所提及，由液体气溶胶形成基质形成的形状取决于液体储存部分的倾斜角θ。多个参考定向值θri存储于控制系统中。参考定向值θri限定在其内液体气溶胶形成基质的形状是已知的特定倾斜角和倾斜角范围。控制系统被配置成比较根据从传感器接收的定向信息确定的倾斜角θ与存储的参考定向值θri以确定液体气溶胶形成基质是否处于已知形状。下文提供针对若干示例性已知形状的等式。
图9a和9b示出处于直立竖直定向的液体储存部分200。在此定向中，液体储存部分的倾斜角θ是0且液体气溶胶形成基质形成具有半径r和高度h的圆柱体。控制系统存储为0的第一参考定向值θr1。如果液体储存部分倒置180°，则液体气溶胶形成基质也形成圆柱体，并且因此控制系统存储为180°的第二参考定向值θr2。
如果确定的倾斜角θ匹配于第一或第二参考定向值θr1、θr2，那么控制系统确定液体气溶胶形成基质形成圆柱体。液体气溶胶形成基质的圆柱体的半径r是已知值，因为其为液体储存部分的半径。液体气溶胶形成基质的圆柱体的侧壁的表面积S也是从所述对电极之间的电学量的测量中已知的值。因此，使用等式1计算液体气溶胶形成基质的圆柱体的高度h：
S＝2πrh 等式1
可以通过使用等式1确定圆柱体的高度h或替代地通过将等式1代入用于圆柱体的体积V的等式中来计算液体气溶胶形成基质的圆柱体的体积V，如等式2中所示：
Figure BDA0003775084340000341
液体气溶胶形成基质的圆柱体的最大表面积Smax和最大体积Vmax是已知值，因为圆柱体的最大表面积和体积等于液体储存部分的表面积和体积，其中液体气溶胶形成基质的圆柱体的高度h等于液体储存部分的长度L。当液体储存部分充满液体气溶胶形成基质时，液体储存部分的侧壁的与液体气溶胶形成基质接触的表面积S应当在最大值Smax处保持恒定，无论液体储存部分的定向如何。因此，控制系统被配置成比较确定的表面积S与最大表面积Smax，然后确定液体气溶胶形成基质的倾斜角和形状。如果确定的表面积S等于最大表面积Smax，那么控制系统确定液体储存部分充满液体气溶胶形成基质。
如果控制系统确定液体储存部分未充满且不处于竖直定向，那么控制系统比较确定的倾斜角θ与另外的参考定向值以确定液体气溶胶形成基质的形状。
图9c和9d示出处于水平定向的液体储存部分200。在此定向中，液体储存部分的倾斜角θ是90°或270°。控制系统存储为90°的第三参考定向值θr3和为270°的第四参考定向值θr4。如果确定的倾斜角θ匹配于第三参考定向值θr3或第四参考定向值θr4，那么控制系统确定液体气溶胶形成基质形成水平圆柱形片段。
如果控制系统确定液体气溶胶形成基质形成水平圆柱形片段，那么控制系统通过计算水平圆柱形片段的体积来计算液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的体积V。用于水平圆柱形片段的侧壁的表面积S的等式示出为等式3：
S＝rαL 等式3
等式3包括一个未知的值，圆柱形片段的角度α。用于水平片段的体积V的等式包括同一未知的值，角度α。为了计算水平片段的体积V，可以使用等式3计算角度α且输入到用于水平片段的体积V的等式中，或替代地，可以将等式3代入用于体积V的等式以从等式移除角度α，如等式4中所示：
Figure BDA0003775084340000351
在一些实施例中，控制系统可以被配置成当确定液体储存部分仅处于竖直和水平定向时确定保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的体积。
在本发明的一些实施例中，控制系统被配置成当液体储存部分处于其它非竖直且非水平定向时确定液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的体积。
当液体储存部分处于某些倾斜角θ时，液体气溶胶形成基质可以形成圆柱形楔，如图10a和10b中所示。无论保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的体积V如何，都存在液体气溶胶形成基质形成液体储存部分中的圆柱形楔的最大倾斜角θr5。最大倾斜角θr5是圆柱形楔的高度h等于液体储存部分的长度L的角度。
圆柱形楔的高度h通过等式5得出：
Figure BDA0003775084340000352
最大角度θr5可以使用等式5确定，如等式6中所示：
Figure BDA0003775084340000361
等式6包括一个未知的值，在楔的基底处在延伸到弦的一端的半径与延伸到基底上从其测得楔的高度h的点的半径之间的角度
Figure BDA0003775084340000362
等式5可以用于计算角度
Figure BDA0003775084340000363
等式5包括两个未知的值，高度h以及在楔的基底处在延伸到弦的一端的半径与延伸到基底上从其测得楔的高度h的点的半径之间的角度
Figure BDA0003775084340000364
用于计算楔的侧壁的表面积S的等式包括与等式5相同的两个未知的值，高度h和角度
Figure BDA0003775084340000365
因此，可以将等式5引入到用于计算表面积S的等式中以找到未知的值h或
Figure BDA0003775084340000366
中的任一个，如等式7中所示：
Figure BDA0003775084340000367
为了确定最大角度θr5，可以使用等式7计算角度
Figure BDA0003775084340000368
且可以将
Figure BDA0003775084340000369
输入等式6中，或替代地，可以将等式7代入等式6以从等式6移除未知的角度
Figure BDA00037750843400003610
控制系统可以被配置成比较液体储存部分的倾斜角θ与第五参考定向值，角度θr5，以确定液体气溶胶形成基质是否呈圆柱形楔的形式。如果控制系统确定液体储存部分的倾斜角θ小于或等于最大角度θr5，那么控制系统确定液体气溶胶形成基质形成圆柱形楔且将液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的体积V计算为圆柱形楔的体积。
用于计算圆柱形楔的体积V的等式包括三个未知的值，与等式5相同的两个未知的值，高度h和角度
Figure BDA00037750843400003611
以及圆柱形楔的体积V。可以将等式5引入到用于计算圆柱形楔的体积V的等式中，如等式8中所示：
Figure BDA00037750843400003612
等式8包括两个未知的值，体积V和角度
Figure BDA00037750843400003613
为了确定圆柱形楔的体积V，可以使用等式7确定角度
Figure BDA00037750843400003614
且可以将
Figure BDA00037750843400003615
输入等式8中，或替代地，可以将等式7引入到等式8中以移除未知的角度
Figure BDA00037750843400003616
如果控制系统确定液体储存部分的倾斜角θ大于第五参考定向值θr5，那么控制系统可以确定液体气溶胶形成基质不形成圆柱形楔，且可以比较倾斜角θ与其它参考定向以确定液体气溶胶形成基质的形状。
在某些其它倾斜角θ，液体气溶胶形成基质在液体储存部分中形成圆柱形片段，如图10c和10d中所示。当液体储存部分的倾斜角θ小于两个角度θr6、θr7时液体气溶胶形成基质可以形成圆柱形片段，无论液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的体积V如何。圆柱形片段具有两个高度，在一侧的最小高度h1和在相对侧的最大高度h2。第一角度θr6是片段的最小高度h1等于0的角度。第二角度θr7是最大高度h2等于液体储存部分的长度L的角度。
可以使用圆柱形片段的最小高度h1和最大高度h2与液体储存部分的倾斜角θ之间的关系计算角度θr6、θr7，如等式9中所示：
h2-h1＝2r tanθ 等式9
等式9包括两个未知的值，高度h1和h2。用于计算圆柱形片段的侧壁的表面积S的等式包括与等式9相同的两个未知的值，高度h1和h2，如等式10中所示：
S＝πr(h1+h2) 等式10
可以将等式9代入等式10以移除未知的高度h2、h1中的任一个。为了计算第一角度θr6，可以将等式9代入等式10以移除最大高度h2，如等式11中所示：
S＝2πR(h1+h2)＝πR(h1+Rtanθ) 等式11
可以随后通过在等式11中将最小高度h1设定为0而计算第一角度θr6，如等式12中所示：
Figure BDA0003775084340000371
可以通过将等式9代入等式10以移除最小高度h1且将最大高度h2设定为液体储存部分的长度L而计算第二角度θr7，如等式13中所示：
Figure BDA0003775084340000372
控制系统被配置成比较液体储存部分的倾斜角θ与第六和第七参考定向值，角度θr6和θr7，以确定液体气溶胶形成基质是否呈圆柱形片段的形式。如果控制系统确定液体储存部分的倾斜角θ小于或等于第六参考定向值θr6和第七参考定向值θr7，那么控制系统确定液体气溶胶形成基质形成圆柱形片段且将液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的体积V计算为圆柱形片段的体积。
用于计算圆柱形片段的体积V的等式包括与等式10相同的两个未知的值，高度h1和h2。高度h1和h2在用于计算圆柱形片段的体积V的等式中成与等式9中相同的关系。因此，可以将等式9代入用于圆柱形片段的体积V的等式以移除未知的高度h1和h2，如等式14中所示：
Figure BDA0003775084340000381
等式14示出可以使用与当液体气溶胶形成基质处于竖直定向时圆柱体的体积(等式2)相同的等式来计算液体气溶胶形成基质的圆柱形片段的体积V。
如果控制系统确定液体储存部分的倾斜角θ大于第六参考定向值θr6和第七参考定向值θr7，那么控制系统确定液体气溶胶形成基质不形成圆柱形片段，且可以比较倾斜角θ与其它参考定向以确定液体气溶胶形成基质的形状。
控制系统可以被配置成针对液体气溶胶形成基质不形成圆柱体、圆柱形片段或圆柱形楔的其它情况确定液体气溶胶形成基质的体积。此类情况的实例在图11a和11b中示出。然而，通常控制系统被配置成在这些额外情况中将液体气溶胶形成基质的形状近似为上文描述的已知形状中的一个。在控制系统被配置成近似液体气溶胶形成基质的形状的情况下，控制系统被配置成低估保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的体积。
通常，控制系统被配置成紧接在接通之后且在每一抽吸之后确定液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的体积。如果控制系统需要在启动时或在抽吸之后近似液体气溶胶形成基质的形状，则控制系统可以被配置成更新下一次确定液体储存部分将处于稳定竖直或水平定向的估计。
图12a和12b示出根据本发明的另一实施例的筒200。图12a和12b中示出的筒200基本上相同于图2到4中示出的筒200，且包括包含一对电极521、522的叉指形传感器500。所述对电极521、522不是叉指形电极，而是被布置在外壳204的液体储存部分201的相对侧的板状电极，使得液体储存部分的一部分布置于所述对电极521、522之间。
每一电极521、522包括延伸外壳204的长度且环绕外壳204的圆周的大约一半的弯曲板。因此，第一对电极521、522基本上包围液体储存部分201，且基本上整个液体储存部分201布置于所述对电极521、522之间。实际上，所述对电极521、522形成电容器，且液体储存部分201形成电容器的电介质。
板状电极521、522并不测量液体储存部分的侧壁的润湿表面积，而是测量电极之间的液体储存部分201的平均电性质。因此，可以不使用板状电极521、522确定保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的形状。
图13示出根据本发明的用于控制系统的示例性配置。图13中示出的配置使用从传感器接收的定向信息和保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的确定量来控制供应到气溶胶生成构件的电力。
当液体储存部分未充满液体气溶胶形成基质时且当液体储存部分不处于直立定向时，气溶胶形成基质可以不与芯或气溶胶生成构件完全接触。在这些情况下，气溶胶生成构件可能未接收到液体气溶胶形成基质的足够供应而无法以全功率操作并生成可接受的气溶胶。这些状况将被称为‘干燥’状况。为了补偿由于保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的量的改变和液体储存部分的定向的改变带来的对气溶胶生成构件的液体气溶胶形成基质供应的变化，控制系统可以被配置成基于确定的定向和保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的量而控制或调节供应到气溶胶生成构件的电力。
参考图13，控制系统从传感器接收901定向信息，且在第一步骤902中，控制系统使用来自传感器的定向信息以确定液体储存部分是否反转或倒置而使得重力可能将液体储存部分中的液体气溶胶形成基质抽吸远离气溶胶生成构件。
如果控制系统确定液体储存部分倒置，那么控制系统阻止或禁止903电力供应到气溶胶生成构件。这可以阻止或禁止气溶胶生成系统在‘干燥’状况中倒置操作。
如果控制系统确定液体储存部分未反转或倒置，那么在第二步骤904中，控制系统确定保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的量。控制系统将振荡测量信号供应到所述对电极以确定液体储存部分的与液体气溶胶形成基质接触的侧壁的表面积，且控制系统使用定向信息和确定的表面积信息以确定保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的量。
在第三步骤905中，控制系统确定保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的确定量是否小于液体储存部分的最大体积的50％(即，控制系统确定液体储存部分是否小于完整液体气溶胶形成基质的一半)。
如果控制系统确定液体储存部分是完整液体气溶胶形成基质的至少50％，那么在第四步骤906中，控制系统使用接收的定向信息以确定液体储存部分是否在直立定向的90°内。
如果控制系统确定液体储存部分与直立定向成小于90°，那么控制系统对气溶胶生成构件供应907全功率。替代地，如果控制系统确定液体储存部分与直立定向成90°或与直立定向成大于90°，那么控制系统调节908对气溶胶生成构件的电力供应。通常，控制系统对气溶胶生成构件供应小于全功率。功率的减少与填充有液体气溶胶形成基质的液体储存部分的确定百分比成比例。换句话说，保持于液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的量越低，供应到气溶胶生成构件的功率越低。
返回到第三步骤905，如果控制系统确定液体储存部分小于完整液体气溶胶形成基质的50％，那么在第五步骤909中，控制系统使用接收的定向信息以确定液体储存部分是否与直立定向成大于135°。
如果控制系统确定液体储存部分与直立定向成大于135°，那么控制系统阻止910对气溶胶生成构件的电力供应。这将防止气溶胶生成构件在‘干燥’状况中操作。替代地，如果控制系统确定液体储存部分与直立定向成135°或成小于135°，那么在第六步骤911中，控制系统使用接收的定向信息以确定液体储存部分是否与直立位置成大于45°。
如果控制系统确定液体储存部分与直立定向成大于45°，那么控制系统调节912对气溶胶生成构件的功率供应，如上文在步骤908所描述。换句话说，控制系统将小于全功率供应到气溶胶生成构件，且将功率供应减少与液体储存部分的确定填充分数成比例的量。替代地，如果控制系统确定液体储存部分与直立定向成45°或与直立定向成大于45°，那么在第七步骤913中，控制系统使用确定的量以确定是否存在保持于液体储存部分中的足够液体气溶胶形成基质用于一次完整抽吸。
如果控制系统确定存在保持于液体储存部分中的足够量的液体气溶胶形成基质用于一次完整抽吸，那么控制系统对加热器供应914全功率。替代地，如果控制系统确定不存在保持于液体储存部分中的足够量的液体气溶胶形成基质用于一次完整抽吸，那么控制系统阻止915对气溶胶生成构件的功率供应，这防止气溶胶生成系统在干燥状况中操作。
图14是根据本发明的气溶胶生成系统的另一实例的示意性说明。图14在本质上是示意性的，且所示的组件个别地或相对于彼此不一定按比例。气溶胶生成系统包括与优选地为一次性的筒1200协作的优选地为可再用的主单元1100。图14中示出的气溶胶生成系统是电操作式吸烟系统。
主单元1100包括外壳1101。外壳1101是基本上圆形圆柱形且具有约70mm的纵向长度和约20mm的外径。
主单元1100包括呈锂离子磷酸盐电池1102的形式的电源以及呈控制电子器件1104的形式的控制系统，它们容纳于外壳1101内。控制电子器件1104包括呈麦克风形式的抽吸传感器1106、被激活以指示主单元1100被激活的LED 1108，以及根据本发明呈惯性测量单元1110的形式的传感器，这些将在下文更详细地描述。抽吸传感器1106、LED1108和惯性测量单元1110全部安装在容纳于主单元1100的外壳1101内的印刷电路板上。惯性测量单元被布置于主单元1100上且与主单元1100的纵向中心线对准。
主单元1100的外壳1101包括被配置成接纳筒1200的末端1112。
筒1200包括外壳1203。筒1200的外壳1203是基本上圆形圆柱形且具有约30mm的纵向长度和约20mm的外径。筒1200包含包括出口1224的衔嘴部分1220。筒1200的与衔嘴部分1220和出口1224相对的末端被配置成由主单元1100的末端1212接纳。在此实施例中，筒1200的末端包括唇缘(未图示)，所述唇缘被配置成搭扣配合到主单元的末端1212中的凹槽(未图示)中，以用可装卸方式紧固筒1200和主单元1100。一个或多个空气入口1222设置于衔嘴部分1220与相对末端之间。
当筒1200被接纳且与主单元1100接合时，主单元1100和筒1200形成具有约100mm的长度的大体上圆形圆柱形单元。
在筒外壳1203内部，刚性外壳1204限定液体储存部分1201。液体储存部分1201是基本上圆形圆柱形，且具有在筒1200上且与筒1200的中心纵向轴线对准的中心纵向轴线。当筒1200被接纳且与主单元1100接合时，筒1200、液体储存部分1201和主单元1100共享共同的纵向轴线。
液体储存部分1201含有液体气溶胶形成基质1202。液体储存部分1201的外壳1204是不透流体的，但具有被可渗透网格元件1205覆盖的敞开末端。网格元件1205跨越筒外壳204的圆形敞开末端。网格元件1205包括由不锈钢形成的金属网格。气溶胶形成基质1202可在网格的间隙中形成弯月面。
主单元的控制电子器件1104还包括从主单元1100的接纳末端1112延伸的电极(未图示)。当筒1200接纳在主单元1100的末端1112上时，控制电子器件1104的电极接触筒1200的网格元件1205。电极将网格元件1205电连接到主单元1100的电源1102，且使得能够将电力供应到网格元件1205以经由电阻式加热来加热网格。从电源1102到网格元件1205的电力供应受控制电子器件1104控制。
在使用中，用户在筒1200的衔嘴部分1220上抽吸以将空气抽吸通过筒1200的外壳1203中的空气入口1222，进入衔嘴部分1220且离开出口1224进入用户的口中。当用户在衔嘴部分上抽吸时，小的空气流也通过外壳1101中的传感器入口1121被抽吸进入主单元1100，经过麦克风1106经由主单元1100的末端1112中的入口1122进入筒1200且向上进入筒1200的衔嘴部分1220。当麦克风1106检测到抽吸时，控制电子器件104经由电极(未图示)从电源1102向筒1200的网格元件1205供应电力。网格元件1205由于电阻式加热而变热，且到达足以蒸发靠近网格元件1205的气溶胶形成基质1202的温度。蒸发的气溶胶形成基质1205夹带在从空气入口1222流动到空气出口1224的空气中，并且在进入用户的口中之前在衔嘴部分1220内冷却以形成气溶胶。在检测到抽吸之后控制电子器件1104对网格元件1205供应电力达预定持续时间，在此实例中为五秒，并且接着切断电流直到检测到新的抽吸。
在一些实施例中，主单元包括用于向用户提供可视、触觉或可听指示的指示构件。通常所述指示构件呈安装于主单元的外壳中的LED的形式。控制系统可以被配置成在各种时间向用户提供指示，举例来说，当确定液体储存部分处于水平定向时，当确定液体储存部分处于非水平定向时，以及当液体气溶胶形成基质的确定量处于或低于阈值时。在一些实施例中，主单元可以基于液体气溶胶形成基质的量处于或低于阈值的确定而阻止进一步气溶胶生成。
将了解，也可以在其它实施例中的任一个中提供上文在一个实施例中描述的任何特征。确切地说，将了解，关于筒描述的特征可以设置于主单元中且相关主单元的特征可以设置于筒中。将了解，液体储存部分可以具有任何其它合适的形状。在上述实例中，液体储存部分是基本上圆形圆柱形；然而，在其它实施例中，液体储存部分可以形成矩形长方体或卵形。将了解，在其它实施例中，筒可以不是筒，而是筒和主单元可以单个单元一体形成。

Claims (17)

1.一种气溶胶生成系统，其包括：
液体储存部分，其用于保持液体气溶胶形成基质；
一对电极，其被布置成邻近于所述液体储存部分或在所述液体储存部分中；
传感器，其被配置成感测所述液体储存部分的定向和所述液体储存部分的加速度，其中，所述定向用于描述所述液体储存部分的倾斜或角度；以及
控制系统，所述控制系统被配置成：
测量所述一对电极之间的电学量，所述电学量是电压、电流、阻抗、电阻和电容中的一个或多个；
从所述传感器接收定向信息；以及
基于所述一对电极之间测得的电学量信息和从所述传感器接收的所述定向信息确定保持于所述液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的量。
2.根据权利要求1所述的气溶胶生成系统，其中所述液体储存部分具有长度且所述一对电极沿着所述液体储存部分的所述长度延伸。
3.根据权利要求1所述的气溶胶生成系统，其中所述液体储存部分具有长度且所述一对电极延伸所述液体储存部分的所述长度。
4.根据权利要求1所述的气溶胶生成系统，其中所述一对电极环绕所述液体储存部分。
5.根据权利要求1或2所述的气溶胶生成系统，其中所述一对电极形成包围所述液体储存部分的管状套筒。
6.根据权利要求1或2所述的气溶胶生成系统，其中所述控制系统还被配置成在从所述传感器接收的所述定向信息不匹配参考定向值的情况下防止基于所述定向信息确定保持于所述液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的量。
7.根据权利要求1所述的气溶胶生成系统，其中所述传感器包括被配置成感测所述液体储存部分的线性加速度的一个或多个加速度计。
8.根据权利要求1所述的气溶胶生成系统，其中所述传感器包括被配置成感测所述液体储存部分的角速度的一个或多个陀螺仪。
9.根据权利要求1所述的气溶胶生成系统，其中所述传感器是惯性测量单元。
10.根据权利要求1所述的气溶胶生成系统，其中所述控制系统还被配置成：
从所述传感器接收加速度信息；以及
基于从所述传感器接收的所述加速度信息确定所述液体储存部分是否处于稳定状况和不稳定状况中的一个状况，在所述稳定状况中所述液体储存部分静止或以恒定的速度行进，在所述不稳定状况中所述液体储存部分经受加速度。
11.根据权利要求10所述的气溶胶生成系统，其中所述控制系统被配置成：
比较从所述传感器接收的所述加速度信息与一个或多个阈值加速度值；
如果接收的所述加速度信息低于所述阈值加速度值中的一个或多个，那么确定所述液体储存部分处于稳定状况；以及
如果接收的所述加速度信息高于所述阈值加速度值中的一个或多个，那么确定所述液体储存部分处于不稳定状况。
12.根据权利要求10所述的气溶胶生成系统，其中所述控制系统被配置成：
当确定所述液体储存部分处于稳定状况时确定保持于所述液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的量；以及
当确定所述液体储存部分处于不稳定状况时防止确定保持于所述液体储存部分中的液体气溶胶形成基质的量。
13.根据权利要求1或2所述的气溶胶生成系统，其中所述液体储存部分包括用于保持所述液体气溶胶形成基质的外壳，且所述一对电极在所述外壳的表面的一部分上方延伸。
14.根据权利要求13所述的气溶胶生成系统，其中：
所述液体储存部分的所述外壳包括两个相对末端和在所述两个相对末端之间延伸的一个或多个侧壁；且
所述一对电极在所述液体储存部分的所述外壳的所述一个或多个侧壁上方延伸。
15.根据权利要求1或2所述的气溶胶生成系统，其中所述一对电极是叉指形电极。
16.根据权利要求12所述的气溶胶生成系统，其中所述一对电极被布置于所述液体储存部分的所述外壳上以使得所述液体储存部分的至少一部分布置于所述一对电极之间。
17.根据权利要求1或2所述的气溶胶生成系统，其中：
所述气溶胶生成系统还包括：
气溶胶生成构件，其被布置成从所述液体储存部分接收液体气溶胶形成基质；以及
一个或多个电源，其被布置成对所述气溶胶生成构件供应电力；且
所述控制系统还被配置成基于所述液体储存部分的所确定的定向而控制从所述一个或多个电源到所述气溶胶生成构件的电力供应。
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