CN112841753B - 发热体控温方法、温度控制装置及气溶胶生成装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及气溶胶生成装置的发热体温度控制领域，尤其一种发热体控温方法、温度控制装置及气溶胶生成装置。一种发热体控温方法，包括：获取发热体恒定阻值下最高温度和时间的关系信息；设定目标温度T0；根据所述发热体恒定阻值下最高温度和时间的关系信息和所述目标温度T0对所述发热体的温度进行控制。一种温度控制装置，所述控制装置包括：存储单元，控制单元。一种气溶胶生成装置，所述气溶胶生成装置包括温度控制装置。采用上述方式能够提高控温精度，使得用户可以根据需求调整目标温度，提高工作效率，提升用户体验。
Description
技术领域
本发明涉及气溶胶生成装置的发热体温度控制领域，尤其涉及一种发热体控温方法、温度控制装置及气溶胶生成装置。
背景技术
电子烘烤烟相比传统燃烧型香烟，焦油、一氧化碳等有害物质能有效减少，作为传统燃烧型香烟的替代品，电子烟的需求有逐年升高的趋势。电子烘烤烟一般包括烘烤器具和气溶胶生成基质，例如烟草制品。烘烤器具用于烘烤烟草制品以产生气溶胶供用户吸食。烘烤器具一般包括加热组件和电池组件。其中，电池组件用于控制加热组件及给加热组件供电。加热组件包括加热元件，加热元件可将烟草制品加热以产生气溶胶供用户吸食。
在烘烤烟草制品时，为达到较好的口感，通常会通过控制器控制加热元件的温度，在不同阶段为烟草制品提供不一样的加热功能，以达到较好的雾化风味或是控制温度不超过某一值以防损害雾化装置或烫伤用户。
在发热体阻值恒定的情况下，发热体的最高温度不是恒定的，而是随加热时间的变化而变化。因此，为了让加热元件的加热温度持续维持在某一目标值附近，是本领域技术人员需要解决的问题。
发明内容
本发明提供一种发热体控温方法、温度控制装置及气溶胶生成装置，可以在不同的加热时间段内，给加热元件提供不同的加热温度值，使得加热元件的加热温度持续维持在某一目标值附近。
一种发热体控温方法，包括：
获取发热体恒定阻值下最高温度和时间的关系信息；
设定目标温度T0；
根据所述发热体恒定阻值下最高温度和时间的关系信息和所述目标温度T0对所述发热体的温度进行控制。
进一步地，所述发热体恒定阻值下最高温度和时间的关系信息用公式Tt＝a/(b+t2)表示，其中，Tt为发热体的实际发热温度，a为发热体的特性参数，由发热体的散热特性确定，b为常数，t为时间。
进一步地，所述a的取值范围为10-40。
进一步地，所述根据所述发热体恒定阻值下最高温度和时间的关系信息和所述目标温度T0对所述发热体的温度进行控制具体为：根据公式Tx＝Tt–T0对发热体的温度进行控制，其中，Tx为需要调节的温度。
进一步地，所述发热体为4线针式发热体。
一种温度控制装置，所述温度控制装置包括：
存储单元，所述存储单元用于存储发热体恒定阻值下最高温度和时间的关系信息及发热体的目标温度；
控制单元，所述控制单元用于根据所述发热体恒定阻值下最高温度和时间的关系信息和所述目标温度T0对所述发热体的温度进行控制。
进一步地，所述发热体恒定阻值下最高温度和时间的关系信息用公式Tt＝a/(b+t2)表示，其中，Tt为发热体的实际发热温度，a为发热体的特性参数，由发热体的散热特性确定，b为常数，t为时间。
进一步地，所述根据所述发热体恒定阻值下最高温度和时间的关系信息和所述目标温度T0对所述发热体的温度进行控制具体为：根据公式Tx＝Tt–T0对发热体的温度进行控制，其中，Tx为需要调节的温度。
进一步地，所述发热体为4线针式发热体。
一种气溶胶生成装置，所述气溶胶生成装置包括一种温度控制装置。
本发明提供的技术方案，通过利用发热体恒定阻值下最高温度与时间的关系设定加热元件的加热温度，使得能通过施加给发热元件的加热温度的不同控制加热元件在发热过程中大致保持在某一目标值附近，从而提高控温精度，使得用户可以根据需求调整目标温度，提高工作效率，提升用户体验。
附图说明
图1a为发热体随时间变化的实测温度曲线；
图1b为发热体随时间变化的示意测温度曲线；
图2为本发明实施例提供的一种发热体控温方法的流程图；
图3为采用本发明实施例提供的控温方法的发热体的实测温度曲线；
图4为一种温度控制装置的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明实施例中，以使用测温膜较长的4线针式发热体为例。在使用测温膜较长的4线针式发热体的时候，在发热体阻值相同的情况下，发热体最高温度不是恒定的，它随加热时间的变化而变化。如图1a所示，为实测的上述4线针式发热体发热温度与加热时间的变化曲线。图1a的实测变化曲线可概括为图1b所示的温度曲线示意图。从图1a和图1b中可以看出，发热体的发热温度随着时间的延长发热温度逐渐降低，经过较长一段时间，约100秒及以上的时间之后，才逐渐稳定在某一温度值附近。
为了将发热体工作时的最高温度持续控制在某一目标值附近，需要花大量的时间调整温度曲线设计值，即在不同加热时间段内，设计不同的控制温度值，以保证发热体的实际最高温度稳定在某一目标值附近。通常情况下，发热体的实际工作温度曲线和设计的控制温度曲线不一致，且差异非常大，实际工作温度曲线通常要求是一条基本水平的直线，而设计的控制温度曲线是一条随加热时间变化而变化的曲线。当发热体的实际发热温度需要修改时，需要花大量时间设计控制温度曲线值。且重新设计的控制温度曲线虽然也能做到调整发热体的实际发热温度，但是重新设计控制温度曲线后的发热体的实际工作温度仍然常与目标值相比有比较大的偏差。
本发明实施例通过掌握发热体的特性，根据发热体的特性进行控温来达到精准控温的效果。
如图2所示，为本发明实施例提供的一种发热体控温方法，所述方法包括：
S201、获取发热体恒定阻值下最高温度和时间的关系信息。在本实施例中发热体采用4线针式发热体，如图1a及图1b所示，发热体恒定阻值下最高温度和时间的函数关系式可以表示为Tt＝a/(b+t2)，其中，Tt为发热元件的实际温度，a由发热体的散热特性确定，通过让发热体发热，然后测量温度得到，通常情况下，a的取值在10-40之间；b为常数，在本发明实施例中，b取1；t为时间，一般以秒计；
S202、设定目标温度T0；
通常情况下，目标温度可以根据产品需要达到的性能来定。举例来说，为达到烘烤烟草制品的口感比较好的目的，则需要发热体的实际发热温度为350℃左右，则350℃可以设定为目标温度值。本领域技术人员应当理解，本发明实施例以350℃仅为举例说明，并不用来限定实际产品设计中的目标温度值。
S203、根据所述发热体恒定阻值下最高温度和时间的关系信息和所述目标温度T0对所述发热体的温度进行控制。
根据发热体的发热时长和目标温度，调节发热体的实际功率。功率调节可通过调节占空比来实现。
下面举例说明实际的控制过程。例如，当需要把发热体的目标温度一直控制在T0＝350℃左右，则可以这么处理：将温度曲线设计值设为恒定的350℃，然后根据公式Tt＝a/(b+t2)+T0得出某一个时刻的实际温度。当T0＝350℃时，则通过公式为Tt＝a/(b+t2)+350℃得出某一个时刻的实际温度。为了将实际温度调到350℃，就需要在将温度值下调Tx,Tx＝Tt–350＝a/(b+t2)。如图3所示，为根据上述控制方法控制的发热体的发热温度，从图中可以看出，发热体的温度基本上保持在一个恒定的目标值附近。
通过本实施例的控制方法，在a、b参数确认好之后，实际使用时，需要发热体的实际发热温度要什么样的温度曲线，就可以根据上述参数设计出对应的温度曲线，最后实测的温度曲线和设计的温度曲线也是高度一致的，无需再花时间调整温度设计值，这大大提高了开发效率，缩短了开发时间。同时由于确定了发热体的实际发热温度和时间的关系，因此极大的提高了控温精度。
如图4所示，本发明实施例还提供一种温度控制装置400，该控制装置400包括存储单元401及控制单元402。其中，所述存储单元401于存储发热体恒定阻值下最高温度和时间的关系信息，所述控制单元402用于根据所述发热体恒定阻值下最高温度和时间的关系信息和所述目标温度T0对所述发热体的温度进行控制。
在一种可选的实施方式中，所述发热体恒定阻值下最高温度和时间的关系信息用公式Tt＝a/(b+t2)表示，其中，Tt为发热体的实际发热温度，a为发热体的特性参数，由发热体的散热特性确定，取值范围为10-40，b为常数，在一种可选的实施方式中，b的取值为1。
在一种可选的实施方式中，所述发热体为4线针式发热体。
本发明实施例还提供一种气溶胶生成装置，所述气溶胶生成装置包括如上述实施例描述的一种温度控制装置。
本发明实施例通过利用发热体恒定阻值下最高温度与时间的关系设定加热元件的加热温度，使得能通过施加给发热元件的加热温度的不同控制加热元件在发热过程中大致保持在某一目标值附近，从而提高控温精度，使得用户可以根据需求调整目标温度，提高工作效率，提升用户体验。
Claims (8)
1.一种发热体控温方法，其特征在于，包括：
获取发热体恒定阻值下最高温度和时间的关系信息；
设定目标温度T0；
根据所述发热体恒定阻值下最高温度和时间的关系信息和所述目标温度T0对所述发热体的温度进行控制，具体为：根据公式Tx＝Tt–T0对发热体的温度进行控制，其中，Tx为需要调节的温度。
2.根据权利要求1所述的一种发热体控温方法，其特征在于，所述发热体恒定阻值下最高温度和时间的关系信息用公式Tt＝a/(b+t2)表示，其中，Tt为发热体的实际发热温度，a为发热体的特性参数，由发热体的散热特性确定，b为常数，t为时间。
3.根据权利要求2所述的一种发热体控温方法，其特征在于，所述a的取值范围为10-40。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种发热体控温方法，其特征在于，所述发热体为4线针式发热体。
5.一种温度控制装置，其特征在于，所述温度控制装置包括：
存储单元，所述存储单元用于存储发热体恒定阻值下最高温度和时间的关系信息及发热体的目标温度；
控制单元，所述控制单元用于根据所述发热体恒定阻值下最高温度和时间的关系信息和所述目标温度T0对所述发热体的温度进行控制，具体为：根据公式Tx＝Tt–T0对发热体的温度进行控制，其中，Tx为需要调节的温度。
6.根据权利要求5所述的一种温度控制装置，其特征在于，所述发热体恒定阻值下最高温度和时间的关系信息用公式Tt＝a/(b+t2)表示，其中，Tt为发热体的实际发热温度，a为发热体的特性参数，由发热体的散热特性确定，b为常数，t为时间。
7.根据权利要求5或6所述的一种温度控制装置，其特征在于，所述发热体为4线针式发热体。
8.一种气溶胶生成装置，其特征在于，所述气溶胶生成装置包括如权利要求5-7任一项所述的一种温度控制装置。
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