CN117769364A - 用于气溶胶生成系统的干加热器检测 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种控制对电操作气溶胶生成系统中的加热元件的电力供应的方法，包括：在多个离散的加热循环期间调节对所述加热元件的电力供应；确定所述加热元件在加热循环期间的预定义时间间隔内的电阻比ΔR/Δt；计算前n个加热循环内所述加热元件的电阻比ΔR/Δt的滚动平均值s_n，其中n为大于1的整数；将所述加热元件的电阻比ΔR/Δt与所计算的滚动平均值进行比较；当所述电阻比ΔR/Δt大于所述滚动平均值超过阈值时确定不利状况；以及基于是否确定所述加热元件处的不利状况来控制供应到所述加热元件的电力。

Description

用于气溶胶生成系统的干加热器检测

技术领域

本说明书涉及一种用于在电操作气溶胶生成系统中操作加热元件的方法。特别地，本发明涉及检测电加热气溶胶生成系统中的不期望的加热器状况。

背景技术

在气溶胶生成系统中，液体气溶胶形成基质可以从液体储存部分递送到电加热元件。在加热至目标温度时，气溶胶生成基质汽化以形成气溶胶。液体基质可以经由毛细管部件递送到加热元件。当毛细管部件中的气溶胶生成基质的量耗尽时，加热元件可以进入所谓的干态。在这种干态下，加热元件可容易地过热。加热元件的过热可以影响气溶胶质量。另外，加热元件的过热可以导致加热元件的破坏。

发明内容

已努力检测电操作气溶胶生成系统中使用的加热元件的干态。然而，这些用于检测气溶胶生成基质的耗尽的技术中的许多技术仍然需要大幅度地提高加热器温度，以便检测所产生电阻的变化。此外，这些方法中的一些方法需要检测初始加热器电阻。然而，加热元件的绝对电阻值通常低于1欧姆，并且进入干态的加热元件的电阻变化可为仅几毫欧姆。可能难以识别气溶胶生成系统中的绝对电阻值的这种小变化。

因此，期望提供一种允许可靠地检测加热元件的不利状态的方法。还期望提供一种允许可靠地检测加热元件的不利状态并且可与各种类型的加热元件一起使用的方法。还期望提供一种用于操作加热元件的方法，所述方法在达到不利状态之前阻止加热元件的操作。

根据本发明，提供一种控制对电操作气溶胶生成系统中的加热元件的电力供应的方法。所述方法包括以下步骤：在多个离散的加热循环期间调节对加热元件的电力供应；确定加热元件在预定义时间间隔内的电阻比ΔR/Δt；计算前n个加热循环内加热元件的电阻比ΔR/Δt的滚动平均值s_n，其中n为大于1的整数。该方法还包括以下步骤：将加热元件的电阻比ΔR/Δt与所计算的滚动平均值进行比较，并且在电阻比ΔR/Δt大于滚动平均值s_n超过阈值时确定不利状况。基于是否确定加热元件处的不利状况来控制供应到加热元件的电力。

对于向加热元件的给定电力供应，加热元件处的最高温度受到可用气溶胶形成基质的量的限制。这是因为气溶胶形成基质的汽化潜热。因此，在加热元件处的最大电阻可以与在加热元件处可用的气溶胶形成基质的量有关。例如，如在多个连续加热循环中检测到的，缺少气溶胶形成基质可导致最大电阻显著增大。因此，如果从一个抽吸到另一个抽吸的最大电阻增加超过阈值，则可检测到空筒。

然而，在筒的整个使用寿命内，加热元件处的气溶胶形成基质的供应可逐渐减少。随着气溶胶形成基质开始耗尽，加热元件的最大电阻也可以在连续抽吸过程中逐渐增大。因此，在不利状况下，两个连续抽吸之间检测到的最大阻力可能没有实质性差异。这意味着可能无法快速检测到空筒。

在干态下，加热元件可达到超过1000摄氏度。这通常导致加热元件的永久性破坏，例如网状加热器的细丝断裂或陶瓷加热器的瞬间断裂。除了加热元件的破坏之外，还可能形成不期望的气溶胶组分。

干芯状态可由筒耗尽引起，使得没有足够的可以输送到加热元件的液体可用。干芯状态也可以由其它情况引起。干芯状态可由气溶胶生成装置的错位造成，由于这种错位，液体基质的供应被停止或减慢。干芯也可由用户的过度抽吸引起。与干芯状态的原因无关，应防止在干芯状态下操作加热元件。因此，本发明被配置成警告用户潜在干芯状态的发生。如果干芯状态由筒耗尽引起，则通常仅应在更换或重新填充筒之后恢复操作。对于其它原因，例如气溶胶生成装置的错位，可以在临时锁定气溶胶生成装置之后恢复操作。

加热元件的温度与电阻之间的相关性可由以下等式表示：

(1)

标称电阻和α值α取决于所使用的加热元件的类型。通常使用的加热元件的标称电阻可以非常低，并且可以低于1欧姆。

网状加热器的α值可为约0.00119，并且其标称电阻可为0.58欧姆。陶瓷加热器的α值可为约0.00016，并且其标称电阻可为约0.98欧姆。芯和线圈加热器的α值可为约0.00013，且其标称电阻可为约1.6欧姆。

虽然所有加热元件在进入干芯状态时都显示出电阻的增加，但电阻的绝对增加可能非常小，并且可能仅为约0.006欧姆。因此，基于绝对电阻变化检测干芯状态可能受到不良电连接的阻碍。这种不良电连接可能导致总电阻的相似或甚至更高的变化，并且可能导致错误触发不必要地锁定系统。

令人惊讶的是已发现，可以通过监测加热元件在预定义时间间隔内的电阻比ΔR/Δt来进行干芯状态的可靠检测。

更详细地，发现给定加热元件的电阻比ΔR/Δt在刚好进入干芯状态之前或在刚好进入干芯状态时显示出特征性增加。由于给定加热元件的电阻比ΔR/Δt的变化可能非常小，因此需要统计方法来识别电阻比ΔR/Δt的统计学显著变化。所提出的方法的一个优点在于重复地确定给定加热元件的当前参数并将其与该参数的先前值进行比较。因此，将加热元件性能与其先前性能连续地进行比较。因此，该系统连续地与自身进行比较。这允许可靠地确定加热元件是否开始离开期望操作范围。因此，有效地补偿了构造相同的加热元件之间的制造差异。

已确定以下等式可用于确定给定加热元件是否即将进入或已进入干芯状态：

(2)

在此等式中，ΔR/Δt是电阻比，s_n是电阻比的前n个值的滚动平均值，σ是基于电阻比的多个先前值计算的标准偏差，并且A是针对每种类型的加热元件将凭经验确定的数值。

基于电阻比的有限数目的先前值计算标准偏差σ。因此，该值实际上不是标准偏差的真实统计度量(真实标准偏差只能在加热循环结束时考虑所有测量值来确定)。标准偏差σ也可以描述为用于计算每个样本的加权的平均值。此平均值是某一长度的滚动平均值，而不是真正的样本平均值。关于本发明，偏差σ可以被视为指数加权标准偏差(EWMSD)。在采样期开始时，每个样本的权重呈指数衰减。这特别有助于加热气溶胶形成基质，因为已检测到在加热过程开始时，加热过程还不一致，并且各个偏差相当高。

使用此平均值的目的之一是最小化数据使用和计算时间。尽管这种方法降低了准确性和统计有效性，但总体性能得到提高。由于必须计算减少数目的值，因此监测程序可以高采样速度运行延长的时间段。

如从等式(2)可以看出，本发明的方法包括确定电阻比的标准偏差σ的统计度量。此统计值在等式(2)中被称为σ。

另外，确定前n个值的滚动平均值s_n。利用等式(2)，通过将电阻比的新值与电阻比的前n个值的滚动平均值s_n进行比较，检测到电阻比ΔR/Δt的统计学显著增加。

如果此差异高于计算的标准偏差σ与凭经验确定的和预定义常数值A的乘积，则确定统计学显著增加。在这种情况下，该系统被配置成采取特定动作以进一步确保安全操作。该系统可以被触发以进入锁定模式并防止系统继续用户体验。替代地，该系统可以被触发以重新检查，以便确认该系统正进入干阶段。

再次确认步骤可用于防止单个峰值不当地阻止系统操作。然而，如果再次确认电阻比的统计增加，则该系统接着可以进入锁定模式，在该锁定模式中防止进一步操作。然后，只有在解决了锁定的原因时，才能恢复操作。通常，用户将必须重新填充或更换耗尽的筒。

本发明通常可与加热液体气溶胶形成基质的任何类型的加热元件一起使用。加热元件可包括网状加热器、芯和线圈加热器或陶瓷加热器。

芯和线圈加热器在现有技术中是很容易知道的，并且基本上包括与液体储存部分接触的多孔元件。液体气溶胶形成基质经由毛细作用朝向加热线圈围绕其卷绕的多孔元件的一部分传递。在操作中，加热线圈产生的热用于汽化液体并最终形成气溶胶。

对于芯和线圈加热器，电阻在整个加热循环中稳定地增加，但是一旦加热元件进入干态，电阻就会快速上升。

网状加热器可以是例如彼此平行布置的细丝阵列。网可为织造或非织造的。网可以使用不同类型的编织或网格结构形成。替代地，导电加热元件由细丝阵列或细丝织物组成。导电细丝的网、阵列或织物的特征还在于其保持液体的能力。

加热元件的细丝可由具有合适的电性质的任何材料形成。合适的材料包括但不限于：诸如掺杂陶瓷、电“导电”陶瓷(诸如二硅化钼)的半导体，碳，石墨，金属，金属合金和由陶瓷材料和金属材料制成的复合材料。此类复合材料可以包括掺杂或无掺杂陶瓷。合适的掺杂陶瓷的实例包括掺杂碳化硅。合适的金属的实例包括钛、锆、钽和铂族金属。

加热元件的导电细丝的网、阵列或织物的电阻可在0.3欧姆与4欧姆之间。优选地，电阻等于或大于0.5欧姆。更优选地，导电细丝的网、阵列或织物的电阻在0.6欧姆与0.8欧姆之间，并且最优选地为约0.68欧姆。

已发现，对于网状加热器，最大电阻在加热元件的湿态下在抽吸之间非常一致，并且在干态下迅速上升。

陶瓷材料可包括合适的陶瓷材料。陶瓷材料可以是多孔陶瓷材料。毛细管材料可具有任何合适的毛细管作用和孔隙率以便与不同的液体物理性质一起使用。毛细管材料可以构造成将气溶胶形成基质从液体储存部分输送。

陶瓷加热器可包括形成加热元件的加热部分的电阻材料。电阻材料可以包括：半导体，例如掺杂陶瓷、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。此类复合材料可以包括掺杂或无掺杂陶瓷。合适的掺杂陶瓷的实例包括掺杂碳化硅。合适的金属的实例包括钛、锆、钽、铂、金和银。

对于陶瓷加热器，当陶瓷加热元件开始变干时，几次抽吸的电阻增加。电阻接着减小，但当电阻加热器部分开始变形时，电阻再次显著增大。

本发明的方法成功地用于检测常规网状加热器、芯和线圈加热器以及陶瓷加热器在第一次干抽吸开始或结束时的干芯状态。因此，所述方法可用于早期检测系统进入干阶段。

电力可以在激活系统之后持续地供应到加热元件，或者可以间歇地，诸如在逐口抽吸的基础上供应。电力可以脉动模式供应到加热元件。

在脉动模式中，可以以电流脉冲的形式将电力供应至加热元件。电路系统可以被配置成监测加热元件的电阻，并且优选地取决于加热元件的电阻而控制对加热元件的电力供应。

加热循环期间的脉冲的数目可以选择为适合于给定装置。脉冲的数目可为每个加热循环1到50个脉冲。脉冲的数目可为每个加热循环5到30个脉冲。脉冲的数目可为每个加热循环10到20个脉冲。

在脉动模式中，加热元件可以在固定功率(FP)模式中或在固定占空比(FDC)中操作。已确定固定功率模式最适合与本发明一起使用。

如本文所用，术语“占空比”是指信号接通的时间量和信号关断的时间量。占空比以百分比表示。例如，60％的占空比意指信号在60％的时间接通并且信号在40％的时间关断。

为了确定电阻比的滚动平均值s_n，优选地考虑比用于确定标准偏差σ更少的值。可考虑电阻比ΔR/Δt的前n个值来确定滚动平均值s_n，其中n在1与30之间的范围内。可考虑电阻比ΔR/Δt的前n个值来确定滚动平均值s_n，其中n在5与20之间的范围内。可考虑电阻比ΔR/Δt的前10个值来确定滚动平均值s_n。此值可以被称为s₁₀。通过仅考虑电阻比的有限数目的值，可以节省计算能力，同时维持干芯识别的足够精度。

可以根据电阻比ΔR/Δt的标准偏差σ确定用于确定不利状况的阈值。可以考虑电阻比ΔR/Δt的前m个值来将电阻比ΔR/Δt的标准偏差σ确定为电阻比ΔR/Δt的滚动平均值，其中m可以是任何预定数。M可为50、30或10。用于确定标准偏差σ考虑的值的数目可以取决于可用的计算能力。用于确定标准偏差σ的值的数目m可以大于用于确定滚动平均值s_n的值的数目n。

可以根据电阻比ΔR/Δt的标准偏差σ与常数值的乘积确定用于确定不利状况的阈值。对于所使用的每种类型的加热元件，可以凭经验确定常数值A。常数值A可用于调整检测方法的灵敏度。

常数值A越小，阈值越低，并且干芯检测越灵敏。然而，可靠性可能因使用过低的常数值A而受到影响，因为增加的灵敏度可能导致误触发和过早锁定。另一方面，过高的常数值A可能导致很晚检测到干芯状态，或者甚至可能根本检测不到。

优选地，针对所使用的每种类型的加热元件确定最佳常数值A。

对于网状加热器，常数值A可在1.5与3之间的范围内。对于网状加热器，常数值A可为约2.5。

对于陶瓷加热器，常数值A可在0.5与2.5之间的范围内。对于陶瓷加热器，常数值A可为约1.25。

对于芯和线圈加热器，常数值A可在0.5与3之间的范围内。对于芯和线圈加热器，常数值A可为约1.0或约1.5。

气溶胶生成系统的控制器可以被配置成在确定不利状况的情况下将气溶胶生成系统转换到锁定状态。不利状况可以是检测到加热元件已进入或即将进入干芯状态。在干芯状态下，气溶胶形成可能导致不期望的气溶胶组分。干芯状态下的过度加热还可能导致加热元件的破坏。在锁定状态下，可以防止加热元件的操作。

气溶胶生成系统的控制器可以被配置成在一步触发过程中将气溶胶生成系统转换到锁定状态。在这种情况下，当满足等式(2)中定义的条件时，气溶胶生成系统被转换到锁定状态。因此，当电阻比ΔR/Δt发生统计学显著增加，并且电阻比ΔR/Δt与滚动平均值s_n的偏差超过阈值Aσ时，气溶胶生成系统被转换到锁定状态。在锁定状态下，防止加热元件的操作，直到用户更换或重新填充筒。

气溶胶生成系统的控制器可以被配置成在两步触发过程中将气溶胶生成系统转换到锁定状态。在这种情况下，一旦满足如等式(2)中定义的第一触发条件(在本文中也称为“干态”条件)，气溶胶生成系统就被转换到临时锁定状态。当检测到干态条件时，气溶胶生成系统的操作可以仅被暂时锁定以允许加热元件冷却。在此临时锁定之后，气溶胶生成系统被配置成恢复操作。如果在下一个加热脉冲内再次检测到统计学显著增加并且再次满足等式(2)，则将气溶胶生成系统转换到永久锁定状态。然而，如果在下一个加热脉冲内未检测到统计学显著增加并且不满足等式(2)，则气溶胶生成系统被视为已返回到湿态。在湿态下，允许气溶胶生成系统正常操作。

两步触发过程可能更可靠，因为干态的误报检测不太可能。单个误报检测不会导致气溶胶生成系统锁定。仅当在后续加热循环中确认干态检测时，系统才会发生永久锁定。

如上文所论述的，可以通过选择等式(2)中的常数值A来调整方法的灵敏度。在两步触发过程中，对于第一触发步骤和第二触发步骤，该参数可以不同。特别地，在两步触发过程中，可以在第二触发步骤中增加常数值。通过在第二触发步骤中增加常数值A，用于检测干态的阈值增加，并且第二误报结果的概率降低。

另外或替代地，在两步触发过程中，第一触发步骤中的常数值A也可以被有意地减小，结果是对于第一触发步骤，灵敏度提高。这种较高灵敏度可能是有利的，因为这样增加了及时检测干芯的机会。然而，通过提高灵敏度，可在第一触发步骤中获得较大数目的误报。在这种情况下，较高的常数值A可用于有效地识别这些误报，并且仅在也满足第二步骤的干芯状况时进入永久锁定。

两步过程中的临时锁定的时间段可以调整为认为是合适的。即使在仅几秒的相当短的时间段内，也可以实现加热元件的显著冷却。临时锁定的时间段可以选择为认为是合适的。可以根据装置的内部设计或根据用户偏好选择临时锁定的时间段。临时锁定的时间段可以在0.01秒与10秒之间的范围内。临时锁定的时间段可以在0.1秒与5秒之间的范围内。临时锁定的时间段可以在1秒与3秒之间的范围内。

可以根据在加热循环的前两个加热脉冲中确定的最大电阻值确定电阻比ΔR/Δt。在这种情况下，ΔR可以是加热循环的第一加热脉冲与第二加热脉冲之间的最大电阻差。Δt的值是此加热循环的前两个加热脉冲之间的脉冲宽度。

已发现，对于一些加热元件，可能已通过抽吸开始时的电阻比ΔR/Δt识别出干抽吸状况。当使用网状加热器形式的加热元件时，在抽吸开始时确定干抽吸状况尤其可靠。在加热循环开始时检测干抽吸可以允许在实际已执行干抽吸之前识别出干抽吸。因此，可以在干抽吸状况发生之前停止系统。这可以有助于防止吸入不期望的气溶胶组分，并且可以有助于防止对加热元件的潜在损坏。

可以根据在两个连续加热循环中确定的最大电阻值的差确定电阻比ΔR/Δt。在这种情况下，ΔR也可以被称为ΔR_max。Δt的值是加热循环的长度。发现该方法对于陶瓷加热元件工作可靠。在典型的加热循环期间，最大温度和最大电阻发生在加热循环结束时。因此，此检测在抽吸结束时并且在对应加热循环结束时执行。可以在干抽吸状况发生之后直接停止系统。这还可以有助于防止吸入不期望的气溶胶组分，并且可以有助于防止对加热元件的潜在损坏。

可以根据在加热循环期间针对两个连续加热循环确定的电阻增加的差确定电阻比ΔR/Δt。加热循环期间的电阻增加是针对给定加热循环确定的最小电阻值与最大电阻值之间的差。通常，这种增加是在第一加热脉冲和最后一个加热脉冲中确定的电阻值的差。因此，对于每个加热循环，确定电阻值范围的增加。电阻值范围的显著增加是出现干芯状况的指示。在这种情况下，ΔR也可以被称为ΔR_RANGE。Δt的值是加热循环的长度。发现该方法对于芯和线圈加热元件工作可靠。同样，由于在典型的加热循环期间，最大温度和最大电阻在加热循环结束时出现，因此在每个加热循环结束时确定电阻范围。因此，此检测在抽吸结束时并且在对应加热循环结束时执行。可以在干抽吸状况发生之后直接停止系统。这还可以有助于防止吸入不期望的气溶胶组分，并且可以有助于防止对加热元件的潜在损坏。

收集电阻数据以确定是否已发生或即将发生干芯情况的合适时刻可取决于加热元件和芯吸元件的相对尺寸。

在网状加热元件中，与加热元件的大小相比，芯吸元件可能相当小。因此，可以在加热循环开始时看到强劲的增加。因此，评估加热循环开始时的电阻读数对于主体加热过程是特有的。这种评估允许非常早期地检测干抽吸。

在陶瓷加热元件中，与加热元件的大小相比，芯吸元件可以较大。因此，在加热循环开始时看到相当缓慢的响应。因此，评估加热循环结束时的电阻读数对于表征加热过程更可靠。因此，在这种情况下，使用ΔR_max以便识别干芯状态可能是有利的。

在芯和线圈加热元件中，芯吸元件可具有与加热元件大约相同的尺寸。在这种情况下，优选在加热循环开始和结束时评估电阻读数。因此，在整个加热循环中加热器温度范围的变化是电阻比的合适参数。因此，在这种情况下，使用ΔR_RANGE以便识别干芯状态可能是有利的。

当在2D曲线图中绘制检测到的加热器的电阻与时间时，正态电阻曲线通常可以具有大梯度，即，当温度增加到高达液体沸点时，在开始时更快地增加，但是当它接近沸点时，需要更多能量来加热液体，并且温度和电阻比都降低。此正态电阻曲线的形状可以看起来像由在其间限定角度θ的两条引线限定的弯曲的“Γ”。两条引线之间的角度θ和第一电阻读数与最后电阻读数之间的距离在芯的湿态下非常一致。当芯变干时，电阻比ΔR/Δt增加，从而产生更高的端电阻。角度θ和第一电阻读数与最后电阻读数之间的距离在干芯区域中增加。

可根据由正态电阻曲线的两条引线限定的角度θ来确定电阻比ΔR/Δt。第一引线可以由穿过电阻曲线的第一点的竖直线近似。第二引线可限定为限定第二引线的电阻读数的线性平均值。

角度θ的值可以视为电阻比ΔR/Δt的度量，并且可以在等式(2)中用于确定是否已发生干芯状况。发现该方法对于网状加热元件工作可靠。同样，由于在典型的加热循环期间，最大温度和最大电阻在加热循环结束时出现，因此在每个加热循环结束时确定电阻范围。因此，此检测在抽吸结束时并且在对应加热循环结束时执行。可以在干抽吸状况发生之后直接停止系统。这还可以有助于防止吸入不期望的气溶胶组分，并且可以有助于防止对加热元件的潜在损坏。

可以从电阻曲线的两条引线的斜率计算角度θ。为此，两条引线可以由直线近似。角度θ则是限定在这些直线之间的角度。可以通过技术人员已知的任何合适的方法来确定斜率。可以通过考虑给定加热循环的第一数据点和最后数据点来确定斜率。可以通过考虑电阻曲线的曲率k(t)来确定斜率。下文进一步详细描述用于确定角度θ的示例性方法。这些方法中的哪一种是最合适的方法可以取决于所需的准确度和电阻数据的噪声。

气溶胶生成系统可包括电路系统。电路系统可以包括微处理器，所述微处理器可以为可编程微处理器。微处理器可以为控制器的一部分。电路系统可以包括另外的电子部件。电路系统可以被配置成调节对加热元件的电力供应。

如本文所用，“电操作气溶胶生成系统”是指从一个或多个气溶胶形成基质生成气溶胶的系统。气溶胶生成系统可以包括气溶胶生成装置和气溶胶生成制品或筒。气溶胶生成制品可以包括气溶胶形成基质。气溶胶形成基质可以包含在筒中。

如本文所用，术语“气溶胶形成基质”是指能够释放可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此类挥发性化合物。

提供筒的优点是保护气溶胶形成基质不受周围环境的影响。在一些实施例中，环境光也不能进入筒，使得可以避免光致气溶胶形成基质的降解。此外，可保持较高的卫生水平。

气溶胶形成基质可包含在气溶胶生成装置中的可再填充液体储存部分中。气溶胶形成基质可包含在气溶胶生成系统中的可再填充筒中。优选地，气溶胶形成基质包含在气溶胶生成系统中的一次性筒中。所述筒可以在单次使用过程后被更换，或者可以在多次使用过程后被更换。这可以允许用户以安全且高效的方式更换耗尽的筒。

气溶胶形成基质在室温下可处于液相。如本文所用，术语“液态”和“固态”是指气溶胶形成基质在室温下的状态。气溶胶形成基质在室温下可以是可流动的液体。对于液体气溶胶形成基质，对基质的某些物理特性(例如，蒸气压或粘度)进行选择以适合用于气溶胶生成系统中。

气溶胶形成基质可以包括植物基材料。气溶胶形成基质可包括烟草。气溶胶形成基质可以包括含有挥发性烟草香味化合物的含烟草材料，所述挥发性烟草香味化合物在加热时从气溶胶形成基质释放。替代地，气溶胶形成基质可以包括不含烟草材料。气溶胶形成基质可以包括均质化植物基材料。气溶胶形成基质可以包括均质化烟草材料。气溶胶形成基质可以包括至少一种气溶胶形成剂。气溶胶形成剂可以是任何合适的已知化合物或化合物的混合物，在使用中有助于形成致密且稳定的气溶胶，并且在系统的操作温度下基本上耐热降解。合适的气溶胶形成剂是本领域众所周知的，并且包括但不限于：多元醇，例如三甘醇，1,3-丁二醇和甘油；多元醇的酯，例如甘油单、二或三乙酸酯；和一元、二元或多元羧酸的脂肪酸酯，例如二甲基十二烷二酸酯和二甲基十四烷二酸酯。优选的气溶胶形成剂是多元醇或其混合物，例如三甘醇、1,3-丁二醇和最优选的甘油。气溶胶形成基质可包括其他添加剂和成分，例如香料。

对于液体气溶胶形成基质，以合适用于气溶胶生成系统中的方式选择基质的某些物理特性，例如蒸气压或粘度。液体优选地包括含烟草材料，该含烟草材料包括挥发性烟草味化合物，所述挥发性烟草味化合物在加热时从液体释放。替代地或另外，液体可以包括非烟草材料。液体可以包括水、乙醇或其他溶剂、植物提取物、尼古丁溶液和天然或人造调味剂。优选地，液体还包括气溶胶形成剂。合适的气溶胶形成剂的实例为甘油和丙二醇。

气溶胶生成系统可包括附加的部件，例如用于为电操作气溶胶生成装置中的车载电源再充电的充电单元。

气溶胶生成系统可包括壳体。外壳可以包括任何合适的材料或材料的组合。合适的材料的实例包括金属、合金、塑料或含有这些材料中的一种或多种的复合材料，或适合用于食物或药物应用的热塑性材料，例如聚丙烯、聚醚醚酮(PEEK)和聚乙烯。优选地，材料是轻质的并且无脆性。

电源可以是任何合适的电源，例如DC电压源，例如电池。电源可以是锂离子电池、镍-金属氢化物电池、镍镉电池或锂基电池，例如锂-钴、锂-铁-磷酸盐、钛酸锂或锂-聚合物电池。

电源可包括可再充电锂离子电池。电源可包括另一种形式的电荷储存装置，例如电容器。电源可能需要再充电。电源可具有允许储存足够气溶胶生成装置的一次或多次使用的能量的容量。例如，电源可具有足够的容量以允许连续生成气溶胶持续约六分钟的时间，对应于抽一支常规香烟所花费的典型时间，或者持续六分钟的倍数的时间。在另一实例中，电源可具有足够的容量以允许预定次数的抽吸或离散激活。

电路系统可被配置为在加热循环开始时开始从电源到加热元件的电力供应。电路系统可被配置为在加热循环结束时终止从电源到加热元件的电力供应。

电路系统可被配置为提供从电源到加热元件的连续电力供应。

电路系统可被配置为提供从电源到加热元件的间歇电力供应。电路系统可被配置为提供从电源到加热元件的脉动电力供应。

对加热元件的脉动电力供应可促进在某一时间段期间对加热元件的总输出的控制。有利地，在某一时间段期间控制加热元件的总输出可促进对温度的控制。

电路系统可被配置为改变从电源到加热元件的电力供应。电路系统可被配置为改变脉动电力供应的占空比。电路系统可被配置为改变脉冲宽度和占空比的周期中的至少一者。

本发明还涉及一种电操作气溶胶生成系统，包括：加热元件，所述加热元件用于加热靠近加热元件的气溶胶形成基质；电源，所述电源用于向加热元件供应电力；以及电路系统，所述电路系统被配置成在多个离散的加热循环期间调节对加热元件的电力供应。电路系统被配置成确定加热元件在预定义时间间隔内的电阻比ΔR/Δt，以计算前n个加热循环内加热元件的电阻比ΔR/Δt的滚动平均值，其中n为大于1的整数，并且将加热元件的电阻比ΔR/Δt与所计算的滚动平均值进行比较。电路系统还被配置成当电阻比ΔR/Δt大于滚动平均值超过阈值时确定不利状况，并且基于是否确定加热元件处的不利状况来控制供应到加热元件的电力。

气溶胶生成系统可以是便携式的。气溶胶生成系统可以具有与常规雪茄或香烟相当的尺寸。吸烟系统可以具有在约30mm与约150mm之间的总长度。吸烟系统可具有在约5mm与约30mm之间的外径。

气溶胶生成系统可包括用户输入装置。用户输入装置可包括按压按钮、滚轮、触摸按钮、触摸屏和麦克风中的至少一者。用户输入装置可以允许用户控制气溶胶生成系统的操作的一个或多个方面。用户输入装置可以允许用户激活对加热元件的电力供应，去激活对加热元件的电力供应，或两者。

关于一个实施例描述的特征可以同样应用于本发明的其他实施例。

附图说明

将参考附图仅通过举例方式进一步描述本发明，在附图中：

图1示出可与本发明一起使用的现有技术的气溶胶生成系统；

图2示出图1的气溶胶生成系统的筒的细节；

图3示出网状加热元件的细节；

图4是示出在加热循环期间各种加热元件的电阻变化的曲线图；

图5是示出在网状加热元件的使用寿命期间电阻变化的曲线图；

图6是示出转变到干态时的电阻变化的曲线图；

图7是示出网状加热器的电阻比变化的曲线图；

图8是示出陶瓷加热器的电阻比变化的曲线图；

图9是示出芯和线圈加热器的电阻比变化的曲线图；

图10是示出网状加热器的角度θ变化的曲线图；

图11示出确定角度θ的方法；

图12示出通过使用电阻曲线的曲率k(x)确定角度θ的方法；

图13示出图12的方法的修改；以及

图14是示出双触发方法的各步骤的图。

具体实施方式

图1a和图1b是可以根据本发明的方法使用的已知电加热气溶胶生成系统的示意图。气溶胶生成系统包括气溶胶生成装置10和筒20。

筒20在筒壳体24中包含气溶胶形成基质，并且被构造为接收在装置内的腔18中。筒20是一次性筒。一旦筒中的气溶胶形成基质耗尽，用户就可以更换筒20。图1a示出了刚好在插入装置10中之前的筒20，其中图1a中的箭头1指示筒10的插入方向。

气溶胶生成装置10是便携式的，并且具有相当于常规雪茄或香烟的大小。装置10包括主体11和烟嘴部分12。主体11包含诸如磷酸锂铁电池的电池14、电路系统16和腔18。腔18具有圆形横截面并且大小被设定成接收筒20的壳体24。

电路系统16包括可编程微处理器。烟嘴部分12通过铰接连接21连接到主体11，并且可在如图1a中示出的打开位置与如图1b中示出的关闭位置之间移动。烟嘴部分12被放置在打开位置以允许插入和移除筒20，并且当系统将被用于生成气溶胶时被放置在关闭位置。烟嘴部分包括多个进气口13和出口15。在使用中，用户在出口上吸抽或抽吸，以从进气口13吸入空气，穿过烟嘴部分到出口15，然后进入用户的口腔或肺部。提供内部挡板17以迫使流过烟嘴部分12的空气通过筒。

图1b示出了图1a的系统，其中烟嘴部分12处于关闭位置。烟嘴部分12通过夹扣机构保持在关闭位置。处于关闭位置的烟嘴部分12使筒与电连接器19保持电接触，使得无论系统的取向如何，在使用中都保持良好电连接。

图2是筒20的分解视图。筒壳体24的大小和形状选择成被接收到腔18中。壳体包含浸泡在液体气溶胶形成基质中的毛细管材料27、28。在该实例中，气溶胶形成基质包括39重量％的甘油、39重量％的丙二醇、20重量％的水和香料以及2重量％的尼古丁。毛细管材料是基于液体浓度的相对差异将液体从一端主动输送到另一端的材料。毛细管材料可由任何合适的材料制成。在该实例中，毛细管材料由聚酯形成。

筒壳体24具有开放端，加热元件30固定到该开放端。加热元件30包括其中形成有开孔35的基质34、固定到基质并且通过间隙33彼此分开的一对电触点32，以及跨越开孔并且在开孔35的相对侧上固定到电触点的多个导电加热器细丝36。

加热元件30由可释放密封件26覆盖。可释放密封件26包括胶合到加热元件30但可以容易地剥离的液体不可渗透的塑料片材。在可释放密封件26的侧面上设置有凸片，以允许用户在将可释放密封件26剥离时抓住可释放密封件。对所属领域的普通技术人员来说将显而易见的是，虽然将胶合描述为将不可渗透的塑料片材紧固到加热元件的方法，但只要盖可由消费者容易地移除，就也可以使用所属领域的普通技术人员熟悉的其它方法，包括加热密封或超声波焊接。

在图2的筒中存在两种分开的毛细管材料27、28。第一毛细管材料27的圆盘被设置为在使用中接触加热元件36、32。第二毛细管材料28的较大主体设置在第一毛细管材料27的与加热元件相对的一侧上。第一毛细管材料和第二毛细管材料两者保持液体气溶胶形成基质。与加热元件接触的第一毛细管材料27具有比第二毛细管材料28更高的热分解温度(至少160℃或更高，例如大约250℃)。

毛细管材料27、28在壳体24中有利地定向以将液体输送到加热元件30。当组装筒时，加热器细丝36可与毛细管材料27接触，并且因此可将气溶胶形成基质直接输送到网状加热器。图3是加热元件30的细丝36的详细视图，其示出了加热器细丝36之间的液体气溶胶形成基质的弯月面40。可见，气溶胶形成基质接触每个细丝36的大部分表面，使得由加热元件30产生的大部分热直接进入到气溶胶形成基质中。

因此，在正常操作中，液体气溶胶形成基质接触加热器细丝36的大部分表面。然而，当筒中的大部分液体基质已被使用时，较少的液体气溶胶形成基质将被递送到加热器细丝36。在汽化的液体较少的情况下，汽化的焓吸收较少的能量，并且供应给加热器细丝36的更多能量被引导来升高加热器细丝的温度。同样，当加热器细丝36干燥时，保持目标温度所需的能量也降低。加热器细丝36可能变干，因为筒中的气溶胶形成基质已耗尽。替代地但不太可能的是，加热器细丝36可能变干，因为用户正在进行特别长时间或频繁的抽吸，并且液体不能像汽化时那样被快速地输送到加热器细丝36。

在使用中，加热元件30通过电阻加热操作。电流在控制电子器件16的控制下通过细丝36，以将细丝加热到期望的温度范围内。细丝的网或阵列的电阻明显高于电触点32和电连接器，使得较高温度局限于细丝。这最小化气溶胶生成装置10的其他部分的热损失。在该实例中，系统被配置为通过响应于用户抽吸向加热元件30提供电流来产生热。

系统包括抽吸传感器，该抽吸传感器被配置为检测用户何时正在抽吸空气通过烟嘴部分。抽吸传感器(未示出)连接到控制电子器件16，并且控制电子器件16被配置成仅当确定用户正在装置上抽吸时才向加热元件30供应电流。任何合适的空气流量传感器都可以用作抽吸传感器，例如麦克风或压力传感器。

为了检测加热器细丝的温度升高，电路系统16被配置为测量加热器细丝的电阻。该实例中的加热器细丝由不锈钢形成，并且因此具有正电阻温度系数。另外，由于在这种抽吸致动系统中使用高电流脉冲在短时间内产生热量，因此理想的是具有较高比热容的不锈钢细丝。随着加热器细丝36的温度升高，其电阻也升高。

图4a至4c中的曲线图示例性地示出了在两个连续加热循环期间各种加热元件的电阻变化，每个连续加热循环对应于用户抽吸。图4a的曲线图涉及网状加热元件的2个连续加热循环。图4b的曲线图涉及陶瓷加热元件。图4c的曲线图涉及芯和线圈加热元件。

在图4a至4c中的每一个中，左侧曲线图示出了加热元件处于湿态时的电阻增加，其中有足够的液体基质可用于蒸发。在图4a至4c中的每一个中，右侧曲线图示出了加热元件处于干态时的电阻增加，其中没有足够的液体基质可用于蒸发。

每个加热循环由14个电脉冲组成。对于每个电脉冲，点指示在脉冲期间测量的最大电阻。x轴表示时间刻度，y轴表示在加热元件30处测量的电阻。

加热元件30具有初始电阻R_ini。所述初始电阻R_ini是加热元件30的固有特性。它指示加热元件30在室温下的参考电阻。

当在用户抽吸期间向加热元件30施加电力时，加热器细丝36的温度从环境温度升高。这导致加热器细丝36的电阻R上升。

根据等式(1)，加热器细丝36的电阻与感兴趣的温度范围内的加热器温度相关。因此，通过主动测量电阻，电路系统能够确定加热元件30处的加热器温度。

如图4a的曲线图中可见，示出了网状加热元件处的电阻增加，该电阻尤其在加热循环开始时增加。因此，在每个加热循环中前两个加热脉冲之间的电阻比ΔR/Δt_P2-P1的增加用作等式(2)中的监测参数。

确定此电阻比ΔR/Δt_P2-P1的前10个测量值的滚动平均值s₁₀以及呈此电阻比的前30个测量值的滚动平均值的形式的标准偏差σ。这些参数插入等式(2)中，从而产生以下等式：

(3)/>

其中A为常数参数2.5。当电阻比ΔR/Δt_P2-P1相对于平均值s₁₀增加超过标准偏差σ与常数参数A的乘积时，检测到网状加热元件处于干芯状态。

图4b的曲线图示出陶瓷加热元件处的电阻增加。在这种情况下，电阻也确实增加，但是在加热循环结束时增加特别明显。根据在整个加热循环中测量的最大温度确定电阻比ΔR/Δt_MAX的增加，其用作等式(2)中的监测参数。

确定此电阻比ΔR/Δt_MAX的前10个测量值的滚动平均值s₁₀以及呈此电阻比的前30个测量值的滚动平均值的形式的标准偏差σ。这些参数插入等式(2)中，从而产生以下等式：

(4)

其中A为常数参数1.25。当电阻比ΔR/Δt_MAX相对于平均值s₁₀增加超过标准偏差σ与常数参数A的乘积时，检测到陶瓷加热元件处于干芯状态。

图4c的曲线图示出芯和线圈加热元件处的电阻增加。在这种情况下，根据加热元件在整个加热循环期间的温度范围的增加来确定电阻比ΔR/Δt_RANGE的增加，其中温度范围是加热循环期间的最大温度与最小温度之间的差。使用参数ΔR/Δt_RANGE作为等式(2)中的监测参数产生以下等式：

(5)

其中A为常数参数1或1.5。当电阻比ΔR/Δt_RANGE相对于平均值s₁₀增加超过标准偏差σ与常数参数A的乘积时，检测到芯和线圈加热元件处于干芯状态。

图5示出针对网状加热元件的生命周期指示电阻R的实验数据。在实验的初始阶段50中，加热元件被浸没，这导致喷溅(由于快速液体加热气泡破裂)。因此，电阻曲线的形状在测试开始时略微波动，直到其达到稳定且可再现形式。最佳操作的此主要阶段被称为“湿态”52。在湿态52中，加热元件处于良好状态，并且每次抽吸的最终电阻保持恒定。在测试的结束阶段54处，检测到电阻的瞬时增加。这种增加对应于加热元件进入干态56。在也称为失控阶段的最终阶段58中，加热器电阻成指数增加，并且加热元件开始发红。在完全烧坏之前，加热器温度将上升到超过1200摄氏度的最大温度。

图6示出与图5类似的实验数据。再次测试网状加热元件。图6中所示的实验曲线以更高分辨率再现。可以看到三个主要阶段，即具有破裂气泡的初始阶段50，加热元件处于湿态52的主要阶段以及指示加热元件正进入干态56的电阻突然增加。

图7再次示出网状加热元件的实验数据。在此图中，也由曲线60指示根据等式(5)确定的电阻比ΔR/Δt_P2-P1的结果。在初始阶段50处，电阻比略微波动，从而导致值部分增加。增加足够小，使得未正确地满足干触发。在湿态52期间，电阻比保持相当恒定，并且仅在加热元件进入干态56时增加。图7中的红线62表示本发明的干芯检测方法的逻辑输出。此逻辑输出在初始阶段50和湿态52期间为“0”，并且在检测到干态时增加到“1”。在本发明中，在正确抽吸时检测到干芯状态56。放大视图示出加热元件在湿态52与干态56之间转变的更多细节。该方法由在此加热循环的前两个加热脉冲期间紧接在红线62之前的抽吸触发。因此，在此加热循环处，加热过程将被中断，并且无法完成即时抽吸。

在图8中，描绘了陶瓷加热元件的相似数据。陶瓷加热元件的电阻在湿态52中非常一致。在陶瓷加热元件的金属元件开始熔化时，在干态56的2-3次抽吸电阻增加，之后快速减小。对于该加热元件，电阻比ΔR/Δt_MAX如等式(4)所示使用。该电阻比也在图8中用曲线60指示。使用此电阻比作为关键参数导致检测到干态56，如图8中的红线62所示。所述方法由紧邻红线62左侧的抽吸触发，该抽吸对应于加热元件处于干态56的第一次抽吸。

图9示出芯和线圈加热元件的实验数据。在这种情况下，当芯进入干态56时，电阻大量增加。然而，电阻可能不允许可靠地识别干态56，因为也在湿态52中发生电阻增加。因此，考虑加热循环期间的电阻总变化的电阻比ΔR/Δt_RANGE用作根据等式(5)的决定性参数。如图9中可见，在湿态52期间，由曲线60指示的电阻比ΔR/Δt_RANGE在很大程度上保持恒定，如在网状加热元件和陶瓷加热元件的情况下观察到的。再次，所述方法在图9中的红线62所示的正确抽吸处识别干态56。所述方法由紧邻红线62左侧的抽吸触发，该抽吸对应于加热元件处于干态56的第一次抽吸。

图10再次示出网状加热元件的实验数据。用蓝色框标记的曲线指示加热元件处于湿态52。用红色框标记的曲线指示加热元件处于干态56。在放大视图中，角度θ被确定为电阻比ΔR/Δt的度量。角度θ由两条引线64、66限定。第一引线64可由穿过电阻曲线中的每一个的第一点的竖直线近似。第二引线66可以被定义为在对应加热循环的稍后阶段处的电阻读数的线性平均值。

如图10中可见，角度θ在整个湿态52中是恒定的，但在进入干态56时显著增加。因此，角度θ也可以用作决定性参数ΔR/Δt，并且可以插入到等式(2)中，从而产生以下等式：

(6) θ-s_#$>Aσ，

其中A为常数参数2.5，并且其中s₁₀和σ对应于针对角度θ确定的滚动平均值和标准偏差。当角度θ相对于平均值s₁₀增加超过标准偏差σ与常数参数A的乘积时，检测到网状加热元件处于干芯状态。

可根据以下等式从电阻曲线的两条引线64、66的斜率a₁和a₂计算角度θ：

(7) θ＝180- arctana_#+arctana_" ，

其中a₁是电阻曲线的第一引线64的斜率，a₂是电阻曲线的第二引线66的斜率。

图11中示出了确定电阻曲线的两条引线的斜率的第一方法。在第一步骤中，电阻曲线的最末端的斜率L₁和L₂将如图10的左视图所示确定。为此，考虑了第一引线的前10个数据点和第二引线的最后10个数据点。取决于数据的质量，可以考虑更多或更少数目的数据点。在下一步骤中，确定这两个斜率的算术平均值，从而产生平均斜率L＝(L₁+L₂)/2。

在图11的中间视图所示的第三步骤中，识别电阻曲线的斜率对应于先前确定的平均斜率L的数据点(t_L、R_L)。这可以通过将函数ΔR/Δt移动通过数据集来完成，例如使用范围ΔR和Δt的固定数目的数据点通过算法来完成。

此数据点(t_L、R_L)用于限定近似电阻曲线的两条引线的两条直线。第一直线是通过数据点(t₁、R₁)和(t_L、R_L)的线。第二直线是通过数据点(t_L、R_L)和(t_N、R_N)的线。这在图10的右视图中示出。

然后使用以下公式计算斜率a₁和a₂：

(8) a_#＝(R₇-R_#)/(t₇-t_#) ，

(9) a_"＝(R₍-R₇)/(t₍-t₇) ，

斜率a₁和a₂的值可以插入等式(7)中，以便获得角度θ。

确定这两个斜率的另一种方法利用电阻曲线的曲率k(t)。此方法在图12中示出，其中指示电阻曲线的曲率。

曲率k(t)可以根据以下等式计算：

(10)

从图12可以看出，曲率k(t)表现出极值点。此极值点是曲率达到最大值并且对应图“弯曲”最大的点。此点可被视为限定从电阻曲线的第一引线到电阻曲线的第二引线的过渡点。此极值点可以再次用作数据点(t_L、R_L)，用于定义近似电阻曲线的两条引线的两条直线，如图11的上下文所论述的。然后可以使用上述公式(8)和(9)再次计算斜率a₁和a₂。

如在图11所述的方法中，可能优选的是使用某一预定义范围ΔR和Δt确定数值导数。如果该数据包括增加的电噪声，则这可能特别有用。在确定导数之前，也可以通过滤波器函数对该数据集进行平滑化。

曲率的极值点可以由如“findmax()”的可用系统函数找到，或者可以搜索k(t)的第一导数的零值来计算。此零值可以使用Δk/Δt方法在数值上确定。

用这两种方法确定的过渡值(t_L、R_L)不一定必须是相同的数据点。然而，结果显示，在每种情况下，获得了检测电阻比的一致结果。

图13示出图12的方法的修改。在此方法中，确定两个单独点(t_L1、R_L1)和(t_L2、R_L2)，这两个单独点然后用于限定近似电阻曲线的第一引线64和第二引线66的直线a1和a2。

通过选择曲率极值的宽度w来限定这两个点(t_L1、R_L1)和(t_L2、R_L2)。在这种情况下，该宽度由曲率极值的曲率变化的约10％的百分比p限定。

考虑到为了正确检测干芯状态，必须确定角度θ开始显著增加的时间点。这种增加似乎主要由第二引线66的失控驱动，并且不太依赖于第一引线的斜率a1。因此，如前所述，似乎有充分的理由将第一引线的斜率a1近似为无限的并且由竖直线表示。

此外，在确定角度θ时，也可能不需要考虑第二引线的所有数据点。特别地，如果失控快速并且可能在单个加热循环内引起破坏，则所需数据点可以限于曲率极值之后但附近的数据点。以此方式，可以在单个加热循环内确定是否进入干芯状态并立即切断电源。因此，此方法可再次允许检测处于极早期状态的干芯状态，且不需要系统等待直到给定加热循环终止。

如从上文可见，需要限定将数据集分成定义电阻曲线的第一引线64的数据点和定义电阻曲线的第二引线66的数据点的过渡点。哪种方法是最合适的方法可以取决于所需的准确度和电阻数据的噪声。

图14示出说明使用双触发系统的本发明的方法的各个步骤的流程图。在激活(步骤70)时，气溶胶生成装置被标记为“湿”，指示装置准备好操作。启动气溶胶生成并确定电阻比ΔR/Δt(步骤72)。随后检查系统状态(步骤74)。由于装置当前标记为“湿”，因此该方法将确定电阻比是否满足“干触发”(步骤76)。如果不满足干触发，则气溶胶生成装置继续被标记为“湿”(步骤78)。所确定的电阻比用于更新标准偏差σ和新的滚动平均值s10(步骤80)。然后，用户可以通过进行另外抽吸来继续用户体验(步骤82)。

当电阻比ΔR/Δt显著增加使得满足“干触发”时，气溶胶生成装置被标记为“干”(步骤84)。该系统进入“冷却时段”，其中系统被暂时锁定(步骤86)。冷却时段持续5至10秒。用户几乎无法感知该系统的这种临时锁定，因为此时间段对应于两个连续抽吸之间的平均中断。

当“冷却时段”已到期时，允许该系统恢复操作，并且用户可以抽吸另一抽吸(步骤70)。对于此抽吸，再次启动气溶胶生成并确定电阻比ΔR/Δt(步骤72)。由于装置在先前抽吸结束时已被标记为“干”，因此该方法现在将确定电阻比是否满足“锁定触发”(步骤88)。如果确实满足锁定触发，这意味着确认检测到芯的干态，则气溶胶生成装置永久地设置在锁定状态(步骤90)。在这种情况下，系统将停止操作，并且将提示用户更换或重新填充筒。

如果不满足锁定触发，这意味着芯的干态未得到确认。在这种情况下，气溶胶生成装置再次被标记为“湿”(步骤92)。所确定的电阻比用于更新标准偏差σ和新的滚动平均值s10(步骤80)。然后，用户可以通过进行另外抽吸来继续用户体验。

可以通过为常数参数A选择不同值来调整两种触发，即干触发和锁定触发。如果两种触发使用相同的值，则基本上施加相同的条件两次，以便重新确认加热元件处于干态。为了提高灵敏度，可以为干触发选择较低的参数A。然而，这种灵敏度的提高可能产生增加的误报数目。为了补偿这些误报，可以将参数A的较高值用于锁定触发。这可以防止尽管芯实际上尚未处于干态但装置过早地进入永久锁定，即，进入永久锁定。

Claims (14)

1.一种控制对电操作气溶胶生成系统中的加热元件的电力供应的方法，包括：

在多个离散的加热循环期间调节对所述加热元件的电力供应；

确定所述加热元件在加热循环期间的预定义时间间隔内的电阻比ΔR/Δt；

计算前n个加热循环内所述加热元件的电阻比ΔR/Δt的滚动平均值s_n，其中n为大于1的整数；

将所述加热元件的电阻比ΔR/Δt与所计算的滚动平均值进行比较；

当所述电阻比ΔR/Δt大于所述滚动平均值超过阈值时确定不利状况；以及

基于是否确定所述加热元件处的不利状况来控制供应到所述加热元件的电力，

其中根据所述电阻比ΔR/Δt的标准偏差σ确定用于确定不利状况的阈值。

2.根据权利要求1所述的方法，其中在每个加热循环期间以脉动模式向所述加热元件供应电力。

3.根据任一前述权利要求所述的方法，其中以固定功率模式或以固定占空比模式向所述加热元件供应电力。

4.根据任一前述权利要求所述的方法，其中用于确定所述电阻比ΔR/Δt的滚动平均值s_n的n在5与30之间，并且优选地为10。

5.根据权利要求1所述的方法，其中根据考虑在前50个、30个、10个加热循环，优选地前30个加热循环中确定的电阻比ΔR/Δt的滚动平均值的所述电阻比ΔR/Δt的标准偏差σ确定用于确定不利状况的阈值。

6.根据前述权利要求所述的方法，其中根据所述电阻比ΔR/Δt的标准偏差σ与预定义常数值的乘积确定用于确定不利状况的阈值。

7.根据前述权利要求所述的方法，其中所述预定义常数值取决于所述气溶胶生成系统中使用的加热元件的类型。

8.根据前述权利要求所述的方法，其中对于网状加热器，所述预定义常数值为约2.5，对于陶瓷加热器，所述预定义常数值为1.25，并且对于芯和线圈加热器，所述预定义常数值为约1.5。

9.根据任一前述权利要求所述的方法，其中如果确定不利状况，则将所述气溶胶生成系统转换到锁定状态。

10.根据任一前述权利要求所述的方法，其中在处于所述锁定状态预定义时移之后，所述气溶胶生成系统被解锁，使得能够恢复所述加热元件的操作。

11.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述加热元件是网状加热器，并且根据在加热循环的前两个加热脉冲中确定的最大电阻值确定所述电阻比ΔR/Δt。

12.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其中所述加热元件是陶瓷加热器，并且根据在连续加热循环中确定的R_max的差确定所述电阻比ΔR/Δt。

13.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其中所述加热元件是芯和线圈加热元件，并且根据在连续加热循环中确定的R_range的差确定所述电阻比ΔR/Δt。

14.一种电操作气溶胶生成系统，包括：

加热元件，所述加热元件用于加热靠近所述加热元件的气溶胶形成基质；

电源，所述电源用于向所述加热元件供应电力；以及

电路系统，所述电路系统被配置成

在多个离散的加热循环期间调节对所述加热元件的电力供应；

确定所述加热元件在预定义时间间隔内的电阻比ΔR/Δt；

计算前n个加热循环内所述加热元件的电阻比ΔR/Δt的滚动平均值s_n，其中n为大于1的整数；

将所述加热元件的电阻比ΔR/Δt与所计算的滚动平均值s_n进行比较；

当所述电阻比ΔR/Δt大于所述滚动平均值s_n超过阈值时确定不利状况；以及

基于是否确定所述加热元件处的不利状况控制供应到所述加热元件的电力，

其中根据所述电阻比ΔR/Δt的标准偏差σ确定用于确定不利状况的阈值。