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CN105122039B - 一种电子烟烟雾量测试仪和测试方法 - Google Patents

一种电子烟烟雾量测试仪和测试方法 Download PDF

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CN105122039B CN201380073938.XA CN201380073938A CN105122039B CN 105122039 B CN105122039 B CN 105122039B CN 201380073938 A CN201380073938 A CN 201380073938A CN 105122039 B CN105122039 B CN 105122039B
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Abstract

本发明公开了一种电子烟烟雾测试仪和测试方法，所述测试仪包括收集烟雾的收集装置(100)、用于检测烟雾透明度的检测装置、用于控制分析处理的控制装置(300)、输入/输出装置(500)，使用输入/输出装置(500)可以直接设置检测参数，报警显示烟雾量大小和测试结果是否合格，收集装置(100)引入步进电极(101)精确控制抽烟时间和抽烟容量，检测装置使用光发射器(201)和光接收器(202)来进行检测，控制装置(300)根据检测装置的检测结果分析得到实际烟雾量，并将实际烟雾量与预设的最小烟雾量进行比较，当实际烟雾量小于预设的最小烟雾量时报警系统(503)会显示报警和/或声音报警。所述电子烟烟雾测试仪和测试方法量化了电子烟的烟雾量，可应用于电子烟制造领域对烟雾量的检测。

Description

一种电子烟烟雾量测试仪和测试方法
技术领域
本发明涉及一种电子烟质量检测设备领域，具体涉及电子烟制造工艺中一种电子烟烟雾量测试仪和测试方法。
背景技术
电子烟是一种仿真香烟电子产品，人们通过吸入雾化烟油达到吸烟效果。为达到仿真效果，一次吸烟在抽烟时间和抽烟容量一定的情况下，烟雾量必须达到一定预设值，否则吸烟的真实感会变差，不能给使用者带来‘过瘾’的感觉。但是由于生产过程中元器件的差异、组装工艺的不同，导致部分产品不能达到上述要求，为了保证电子烟的质量，对成品电子烟的烟雾量进行检测显得非常必要。
现有电子烟生产工厂对于烟雾量的检测方式还停留在口吸烟后目测烟雾量或者抽烟机玻璃针筒目测烟雾量的阶段，通过与样品的对比粗略估计烟雾量是否达到标准，这种目测观察的方法带有很大的人为不确定性，而且所得到的结果不可量化，不能适应现代规模化生产要求。
发明内容
本发明为了克服上述缺点，提供一种实现烟雾量的简单高效检测，量化检测结果的电子烟烟雾量测试仪和测试方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种电子烟烟雾量测试仪，包括用于收集烟雾的收集装置、用于检测烟雾透明度的检测装置、控制装置、输入/输出装置，所述收集装置通过气管与测试端口连接，所述检测装置包括光发射器和光收集器，对应设置于所述收集装置两侧或上下，所述控制装置与所述收集装置、检测装置、输入/输出装置电性连接，所述控制装置用于获取所需的控制参数，根据所述控制参数将所述烟雾收集至所述收集装置内，并获取所述检测装置的检测结果，根据所述检测结果分析得到实际烟雾量，将所述实际烟雾量与预设的最小烟雾量进行比较，根据比较结果控制显示和/或报警。
本发明的电子烟烟雾量测试仪，所述收集装置包括步进电机、活塞部件和透明测试室，所述活塞部件由所述步进电机带动，在所述透明测试室内部沿轴向移动。
本发明的电子烟烟雾量测试仪，所述光发射器和光收集器所发射和收集的光线为红外光、可见光或激光。
本发明的电子烟烟雾量测试仪，所述输入/输出装置包括触摸屏、烟雾值显示器和报警系统，所述触摸屏用于设置所述控制参数和最小烟雾量、显示比较结果是否合格，所述烟雾值显示器用于显示所述实际烟雾量，所述报警系统的报警方式为显示报警和/或声音报警。
本发明的电子烟烟雾量测试仪，所述输入/输出装置包括触摸屏和报警系统，所述触摸屏用于设置控制参数和最小烟雾量、显示实际烟雾量、显示比较结果是否合格，所述报警系统的报警方式为显示报警和/或声音报警。
本发明的电子烟烟雾量测试仪，所述控制装置包括控制单元、分析单元和处理单元，其中，
所述控制单元用于接收所述输入/输出装置的触摸屏预设的所述控制参数并控制所述收集装置进行所述烟雾的收集，同时控制所述检测装置的所述光发射器发出光和所述光收集器收集光；
所述分析单元用于根据所述光收集器接收到的光强度的检测结果分析实际烟雾量的大小，将所述最小烟雾量与所述实际烟雾量进行比较得到所述比较结果；
所述处理单元将所述比较结果发送给输入/输出装置，显示实际烟雾量和比较结果是否合格，当所述比较结果不合格时控制所述报警系统进行报警。
本发明的电子烟烟雾量测试仪，所述控制装置为PLC控制器或者微处理器。
本发明的一种电子烟烟雾量测试仪，所述电子烟烟雾量测试仪为一内中空的腔体，所述收集装置、检测装置、控制装置固定设置在所述腔体内部，所述输入/输出装置、测试端口分别固定设置在所述腔体壁上，所述腔体壁上还固定设置有电源开关，所述测试端口开口的大小和形状与电子烟的吸嘴外周形状相适配。
本发明还提供一种电子烟烟雾量测试方法，包括如下步骤：
A、使用输入/输出装置的触摸屏预先设置控制参数和最小烟雾量；
B、控制装置获取所述控制参数，根据所述控制参数控制收集装置；
C、所述控制装置控制检测装置对所述收集装置内的实际烟雾量进行检测，获取所述检测装置的检测结果，根据所述检测结果分析得到实际烟雾量，并将所述实际烟雾量与预设的最小烟雾量进行比较；
D、所述控制装置根据比较结果控制显示和/或报警。
本发明的电子烟烟雾量测试方法，所述控制参数包括抽烟时间和抽烟容量，所述最小烟雾量为在所述抽烟时间和抽烟容量下满足合格条件的最小烟雾量。
本发明的电子烟烟雾量测试方法，所述B步骤进一步包括：
B1、所述控制装置的控制单元获取所述控制参数，控制所述收集装置内的步进电机工作；
B2、所述收集装置内的活塞部件由所述步进电机带动，在透明测试室内部沿轴向移动，将电子烟的烟雾吸入所述收集装置内。
本发明的电子烟烟雾量测试方法，所述C步骤进一步包括：
C1、所述控制装置的控制单元控制所述检测装置的光发射器发出光和光收集器收集光，并将所述检测结果发送给控制装置的分析单元；
C2、所述控制装置的分析单元根据所述检测结果分析所述实际烟雾量的大小，将所述最小烟雾量与所述实际烟雾量进行比较得到所述比较结果。
本发明的电子烟烟雾量测试方法，所述步骤D进一步包括：所述控制装置处理单元将所述实际烟雾量和比较结果发送给所述输入/输出装置，触摸屏或烟雾值显示器直接显示所述实际烟雾量数值，当所述实际烟雾量小于所述最小烟雾量时触摸屏显示不合格，当所述实际烟雾量大于所述最小烟雾量则触摸屏显示合格。
本发明将步进电机引入收集装置，同时抽烟容量和抽烟时间可调，在烟雾收集时抽烟容量一致，时间一致。采用触摸屏操作和显示，使操作更简单，屏幕直接用于设定参数、显示测试结果。采用光发射器和光接收器进行检查，使烟雾量可量化。采用全自动烟雾量报警系统，使烟雾量小于设定值时，显示报警和/或声音报警。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是电子烟烟雾量测试仪原理图；
图2是收集装置原理图；
图3是电子烟烟雾量测试仪结构方案一；
图4是电子烟烟雾量测试仪结构方案二；
图5是电子烟烟雾量测试方法流程图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1所示，一种电子烟烟雾量测试仪，包括用于收集烟雾的收集装置100、用于检测烟雾透明度的检测装置、控制装置300、输入/输出装置500,收集装置通过气管600与测试端口700连接，检测装置包括光发射器201和光收集器202,光发射器201和光收集器202对应设置于收集装置两侧或上下，控制装置300与收集装置100、检测装置、报警系统503、输入/输出装置500分别电性连接，控制装置300用于获取所需的控制参数，根据控制参数控制烟雾收集至所述收集装置100内，并获取检测装置的检测结果，将检测结果与预设的最小烟雾量进行比较，控制输入/输出装置500工作。其中最小烟雾量是指一次吸烟在抽烟时间和抽烟容量一定的情况下，烟雾量必须达到的最小值，达到所述最小值，使用者就会有比较真实的吸烟的感受，给使用者带来'过瘾'的感觉，同时可以反映出电子烟雾化器、通气管道、进气孔的设置是否合理导致一次吸烟烟雾量不足。
检测装置发射和收集的光线为红外光、可见光或激光，其工作原理相同，控制装置控制检测装置中的光发射器201发出光，光收集器202接收光，由于透明测试室103内烟雾的存在接收到的光强度会下降，透明测试室103内无烟雾则光强度为1，透明测试室103内的烟雾饱和时光强度为0.1，此时的实际光强度介于0.1-1之间，由于接收到的光强度与烟雾量成反比，所以控制装置300可以根据光收集器202接收的实际光强度确定实际烟雾量。
如图2所示，收集装置包括步进电机101、活塞部件102和透明测试室103，活塞部件102可由步进电机101带动，在透明测试室103内部沿轴向移动，其中步进电机的定子绕线接收到控制装置控制单元提供的信号，精确控制步进电机的步进，实现对对抽烟时间和抽烟容量进行精准控制。
其中控制装置300为通用的PLC控制器，包括控制单元、分析单元和处理单元，其中，控制单元用于接收输入/输出装置500的触摸屏预设的控制参数并控制收集装置100进行烟雾的收集，同时控制检测装置的光发射器201发出光和光收集器202收集光；分析单元用于根据光收集器202接收到的光强度的检测结果分析实际烟雾量的大小，将最小烟雾量与实际烟雾量进行比较得到比较结果；处理单元将比较结果发送给输入/输出装置500,显示实际烟雾量和比较结果是否合格，当所述比较结果不合格时控制所述报警系统进行报警。
其中输入/输出装置500包括触摸屏501、烟雾值显示器502和报警系统503,输入/输出装置500包括触摸屏501、烟雾值显示器502和报警系统503，触摸屏501显示比较结果是否合格，烟雾值显示器502用于显示实际烟雾量。报警系统503的报警方式为显示报警和/或声音报警，报警系统可以是红色、黄色或者其他容易引起注意颜色的报警灯，也可以是会发出报警声音的扬声器，也可以是两则都有。
如图3所示，一种电子烟烟雾量测试仪为中空腔体，收集装置100、检测装置、控制装置300固定设置在中空腔体内部，检测装置包括光发射器201和光收集器202(图上省略)，输入/输出装置500、测试端口700分别固定设置在中空腔体壁上，其中输入/输出装置包括触摸屏501、烟雾值显示器502和报警系统503，腔体壁上还设置有电源开关800，控制整个测试仪是否连接上外接电源，测试端口700开口的大小和形状与电子烟的吸嘴外周形状相适配。
本实施例结合图5对一种电子烟烟雾量测试方法做进一步说明，其工作过程包括如下步骤：
S1、操作人员使用输入/输出装置500的触摸屏预先设置控制参数和最小烟雾量，控制参数包括抽烟时间和抽烟容量，所述最小烟雾量为在所述抽烟时间和抽烟容量下满足合格条件的最小烟雾量；
S2、控制装置300中的控制单元获取控制参数，控制收集装置内的步进电机步进，其中步进电机的定子绕线接收到控制装置控制单元提供的信号，精确控制步进电机的步进控制参数，根据所述控制参数控制收集装置100收集电子烟烟雾；收集装置内的活塞部件由所述步进电机带动，在透明测试室内部沿轴向移动，将电子烟的烟雾吸入收集装置，实现对对抽烟时间和抽烟容量进行精准控制。
S3、控制装置300控制检测装置对收集装置100内的实际烟雾量进行检测，控制装置的控制单元控制光发射器201发出光和光收集器202收集光，光收集器将接收到光强度发送给控制装置的分析单元，透明测试室内无烟雾则光强度为1，透明测试室103内的烟雾饱和时光强度为0.1，此时的接收到的光强度介于0.1-1之间，由于接收到的光强度与烟雾量成反比，所以分析单元可以根据透明测试室内接收到的光强度确定实际烟雾量；控制装置的分析单元获取所述检测装置的检测结果，根据所述检测结果分析得到实际烟雾量，并将所述实际烟雾量与预设的最小烟雾量进行比较，根据比较结果判断是否小于所述最小烟雾量，是，转入下一步，否则，转入步骤S5。
S4、控制装置300控制输入/输出装置中的报警系统503报警。
S5、控制装置的处理单元将实际烟雾量和比较结果发送给输入/输出装置500进行显示，实际烟雾量直接显示数值，实际烟雾量小于最小烟雾量则显示不合格，实际烟雾量大于最小烟雾量则显示合格。
现结合具体光线种类、控制参数和最小烟雾量对本发明测试仪进行举例说明，检测装置由激光发射器201发出光和激光收集器202组成，当确定抽烟时间为1秒，抽烟容量为60毫升，最小烟雾量2毫克时，所对应激光收集器202接收的光强度为0.8,使用本发明测试仪对电子烟进行检测时，如果电子烟的在该控制参数下被吸入收集装置内的实际烟雾量只有1.5毫克时，光发射器发出的激光被削弱的不厉害，激光收集器202接收的激光强度就为0.85，由于接收到的激光强度与烟雾量成反比，控制装置的分析单元就可以计算得出实际烟雾量为1.5毫克，明显小于最小烟雾量的2毫克，控制装置300就会控制报警系统503报警，同时烟雾值显示器502直接显示实际烟雾量数值1.5,触摸屏501显示测试结果不合格。采用其它光线种类、控制参数和最小烟雾量，虽然具体光强度与对应的具体烟雾量会不完全相同，但是光强度与烟雾量成反比的工作原理没有发生变化，在此不一一示出。
实施例2
图4为对控制装置和输入/输出装置做了改进后电子烟烟雾量测试仪，其基本结构同实施例1，其中控制装置300为通用的微处理器，输入/输出装置500包括触摸屏501和报警系统503,即输入/输出单装置省略烟了雾量显示器，实际烟雾量就由触摸屏501来显示，即触摸屏501可以设置控制参数和最小烟雾量、实际烟雾量、显示比较结果是否合格。以微处理器作为电子烟烟雾量测试仪的控制装置，整个测试仪反映速度更快，同时可以增强此设备的扩展性，如添加一个存储装置就可以将所测试过的结果做相应存储并可导出数据，添加数据分析处理系统即可以直接得出产品合格率等结果。省略烟雾量显示器则使整台测试仪更简洁易操作。

Claims (11)

1.一种电子烟烟雾量测试仪，其特征在于，包括用于收集烟雾的收集装置(100)、用于检测烟雾透明度的检测装置、控制装置(300)、输入/输出装置(500)，所述收集装置(100)通过气管(600)与测试端口(700)连接，所述检测装置包括光发射器(201)和光收集器(202)，对应设置于所述收集装置(100)两侧或上下，所述控制装置(300)与所述收集装置(100)、检测装置、输入/输出装置(500)电性连接，所述控制装置(300)用于获取所需的控制参数，根据所述控制参数将所述烟雾收集至所述收集装置(100)内，并获取所述检测装置的检测结果，根据所述检测结果分析得到实际烟雾量，将所述实际烟雾量与预设的最小烟雾量进行比较，根据比较结果控制显示和/或报警；所述收集装置(100)包括步进电机(101)、活塞部件(102)和透明测试室(103)，所述控制装置(300)控制收集装置(100)内的步进电机(101)步进，所述活塞部件(102)由所述步进电机(101)带动，在所述透明测试室(103)内部沿轴向移动，将电子烟的烟雾吸入收集装置(100)，实现对抽烟时间和抽烟容量的精准控制。
2.根据权利要求1所述的电子烟烟雾量测试仪，其特征在于，所述光发射器(201)和光收集器(202)所发射和收集的光线为红外光、可见光或激光。
3.根据权利要求1所述的一种电子烟烟雾量测试仪，其特征在于，所述输入/输出装置(500)包括触摸屏(501)、烟雾值显示器(502)和报警系统(503)，所述触摸屏(501)用于设置所述控制参数和最小烟雾量、显示比较结果是否合格，所述烟雾值显示器(502)用于显示所述实际烟雾量，所述报警系统(503)的报警方式为显示报警和/或声音报警。
4.根据权利要求1所述的一种电子烟烟雾量测试仪，其特征在于，所述输入/输出装置(500)包括触摸屏(501)和报警系统(503)，所述触摸屏(501)用于设置控制参数和最小烟雾量、显示实际烟雾量、显示比较结果是否合格，所述报警系统(503)的报警方式为显示报警和/或声音报警。
5.根据权利要求3或4所述的一种电子烟烟雾量测试仪，其特征在于，所述控制装置(300)包括控制单元、分析单元和处理单元，其中，
所述控制单元用于接收所述输入/输出装置(500)的触摸屏(501)预设的所述控制参数并控制所述收集装置(100)进行所述烟雾的收集，同时控制所述检测装置的所述光发射器(201)发出光和所述光收集器(202)收集光；
所述分析单元用于根据所述光收集器(202)接收到的光强度的检测结果分析实际烟雾量的大小，将所述最小烟雾量与所述实际烟雾量进行比较得到所述比较结果；
所述处理单元将所述比较结果发送给输入/输出装置(500)，显示实际烟雾量和比较结果是否合格，当所述比较结果不合格时控制所述报警系统(503)进行报警。
6.根据权利要求1所述的一种电子烟烟雾量测试仪，其特征在于，所述控制装置(300)为PLC控制器或者微处理器。
7.根据权利要求6所述的一种电子烟烟雾量测试仪，其特征在于，所述电子烟烟雾量测试仪为一内中空的腔体，所述收集装置(100)、检测装置、控制装置(300)固定设置在所述腔体内部，所述输入/输出装置(500)、测试端口(700)分别固定设置在所述腔体壁上，所述腔体壁上述固定设置有电源开关(800)，所述测试端口(700)开口的大小和形状与电子烟的吸嘴外周形状相适配。
8.一种电子烟烟雾量测试方法，其特征在于，使用如权利要求1-7中任一项所述的电子烟烟雾测试仪，所述电子烟烟雾测试仪包括控制装置(300)，以及与所述控制装置(300)电性连接的收集装置(100)、检测装置和输入/输出装置(500)，所述电子烟烟雾量测试方法包括如下步骤:
A、使用输入/输出装置(500)的触摸屏(501)预先设置控制参数和最小烟雾量；
B、所述控制装置(300)的控制单元获取所述控制参数，控制所述收集装置(100)内的步进电机(101)工作；所述收集装置(100)内的活塞部件(101)由所述步进电机(101)带动，在透明测试室(103)内部沿轴向移动，将电子烟的烟雾吸入所述收集装置(100)内；
C、所述控制装置(300)控制检测装置对所述收集装置(100)内的实际烟雾量进行检测，获取所述检测装置的检测结果，根据所述检测结果分析得到实际烟雾量，并将所述实际烟雾量与预设的最小烟雾量进行比较；
D、所述控制装置(300)根据比较结果控制显示和/或报警。
9.根据权利要求8所述的一种电子烟烟雾量测试方法，其特征在于，所述控制参数包括抽烟时间和抽烟容量，所述最小烟雾量为在所述抽烟时间和抽烟容量下满足合格条件的最小烟雾量。
10.根据权利要求8所述的电子烟烟雾量测试方法，其特征在于，所述步骤C进一步包括：
C1、所述控制装置(300)的控制单元控制所述检测装置的光发射器(201)发出光和光收集器(202)收集光，并将所述检测结果发送给控制装置(300)的分析单元；
C2、所述控制装置(300)的分析单元根据所述检测结果分析所述实际烟雾量的大小，将所述最小烟雾量与所述实际烟雾量进行比较得到所述比较结果。
11.根据权利要求8所述的电子烟烟雾量测试方法，其特征在于，所述步骤D进一步包括：所述控制装置(300)的处理单元将所述实际烟雾量和比较结果发送给所述输入/输出装置(500)，所述触摸屏(501)或烟雾值显示器(502)直接显示所述实际烟雾量数值，当所述实际烟雾量小于所述最小烟雾量时所述触摸屏(501)显示不合格并报警，当所述实际烟雾量大于所述最小烟雾量则所述触模屏(501)显示合格。
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