本实用新型属于新型卷烟烟具测试技术领域，特别涉及一种低温加热不燃烧烟具自动测温校准系统。

背景技术：

现在烟民吸烟通常使用点燃烟草的方式吸烟，然而点燃烟草会产生化学反应生成很多有害物质。烟民实际需要的是烟草里面的盐碱和尼古丁，这些物质不需要很高的温度即可从烟支中产出，而点燃产生的局部高温能超过1000℃，会产生很多有害物质。干烧烟具或者叫做低温加热不燃烧烟具为温度控制烘烤型烟具，此种烟具具有低温烘烤出烟的功能，不需要很高的温度，会减少大量的不明物质和有害物质。低温烘烤加热不燃烧烟具的温度要求严格，所以必须对温度的准确性有较高的要求，温度过高一样会有不应该出现的有害物质，温度过低就会造成出烟量小或者没有烟雾。

目前市场上出现了各种低温加热不燃烧烟具，加热类型大体分为周向加热型、中心加热型、混合式加热型。每款产品都有自己的控温方式和加热曲线，而且因为出厂产品都要经过一次温度校准，保证产品的出厂一致性。传统的测温方法使用手持式，由于人工每次操作存在较大误差，不仅烟具的测量位置不能一致，测温点也不能一致，测试结果容易出现偏差。此外，在测试某些烟具产品时，需要对产品进行返修，增加产品不良或报废的风险，而且返修后温度变化严重，使测量结果出现严重偏差。

现有技术使用温度测试仪加手动测温治具探头去获取烟具的温度，然后在电脑端或者仪器端显示出来，测温异常的产品，usb口软件设置参数重新测温。

现有技术存在以下缺点：使用手动测温方式，测温治具探头的放置位置完全由操作人员控制，一致性不强；操作人员需要实时盯着显示屏幕，确认相关温度数据，然后根据相关的温度数据，手动通过usb口调节设备的温度，每个操作人员要记录各个通道的温度，容易出现记错，误判等情况。并且每个操作员最多同时记录2～4路温度，数量少，效率慢。

为了解决上述问题，提出本实用新型。

技术实现要素：

本实用新型开发了一款通用的低温加热不燃烧烟具的自动测温校准系统，填补了低温加热不燃烧烟具测温这方面的技术空白。

本实用新型第一方面提供一种低温加热不燃烧烟具自动测温校准系统，所述自动测温校准系统包含：自动测温设备、和监视控制设备；

所述监视控制设备与低温加热不燃烧烟具12通讯连接，所述监视控制设备与所述自动测温设备通讯连接，所述监视控制设备对所述自动测温设备进行监视和控制；

所述自动测温设备包括：温度检测装置、和烟具夹具装置11；所述烟具夹具装置11包括：烟具夹持座111，其内具有用于放置烟具的空腔；至少所述温度检测装置和烟具夹具装置11中的一个为可移动的，所述温度检测装置被配置为：手动或者自动控制所述温度检测装置或烟具夹具装置11移动到测量位置时，其可以测定所述烟具夹持座111内烟具的温度。

优选地，所述自动测温设备还包括：定位装置13，其定位所述温度检测装置和烟具夹具装置11的相对位置。

优选地，所述监视控制设备为电脑及上位机，所述电脑及上位机具有显示器。

优选地，所述自动测温校准系统中包含信号中转器，所述信号中转器与所述烟具、所述电脑及上位机分别通讯连接。目的：所述电脑及上位机通过信号中转器对烟具进行调试，一次可以调试多台烟具。

优选地，所述温度检测装置为接触检测装置或者非接触检测装置，所述接触检测装置包括测温探头，所述非接触检测装置包括红外测温设备。

红外测温设备普遍适用于中心加热烟具的测量中，烟具的结构上做个凹槽，露出中心加热器件，使用红外测温仪测量中心加热器件的温度，然后根据显示校准烟具温度。

优选地，所述自动测温设备还包括控制系统，所述温度检测装置为可移动的，所述温度检测装置被配置为：所述控制系统控制所述温度检测装置移动到所述测量位置时，其可以测定所述烟具夹持座111内烟具发热体的温度、和/或者烟具外壳的温度。

本实用新型的温度检测装置可以同时或者不同时测定所述烟具夹持座111内烟具发热体的温度、和/烟具外壳的温度。

本实用新型的温度检测装置可以为多个，检测烟具发热体的温度、和/烟具外壳的温度检测装置可以分开设计。

优选地，检测烟具的外壳温度的温度检测装置为低温度高精度测量温度装置，例如测量温度范围为25-50，测量精度为0.1摄氏度。目的：检测烟具的外壳温度是否符合设计规范，防止烟具隔热失效。

此处的测量位置是指：所述温度检测装置可以精确测量烟具发热体的温度、和/或者烟具外壳的温度的位置。所述测量位置可以根据被测量烟具12的加热方式不同而不同，烟具12可以是低温烘烤加热不燃烧烟具，发热体类型包括但不限于单段周向加热、多段周向加热、单段式中心加热、多段中心加热、单段混合式加热、多段混合式加热。

优选地，所述温度检测装置为探头装置10，其包括：探针装置101和探头夹具装置100；

所述探头夹具装置100与所述自动测温设备连接，且固定所述探针装置101的位置；

所述探针装置101包括探针101-1和探针保护装置101-2，所述探针保护装置101-2包围在所述探针的外围。

优选地，所述探针保护装置101-2为探针保护套，其为耐高温材质，且易于加工，在测量烟具12时不会因为高温变形。

所述探头夹具装置100包括：互相可拆卸连接的探头固定架100-1、探头锁紧块100-2、探头夹持器100-3、和销钉100-4，所述探头装置10通过所述探头固定架100-1连接在所述自动测温设备上。

探针装置101可以通过螺丝锁紧等方式固定在探头夹持器100-3上，探头夹持器100-3和探针装置101可根据测量不同类型的烟具12进行更换。

例如：单段中心加热，可以更换为单段式中心探头接触面朝内接触发热体；二段式周向加热，更换为二段式周向探头接触面朝外接触加热管内壁；三段式混合加热，更换为六段式探头，三段接触面朝内测量中心加热部分，三段接触面朝外测量外壁加热部分。

优选地，所述烟具夹具装置11与所述自动测温设备连接，所述烟具夹具装置11包含pcb装置112，所述pcb装置112上具有用于与所述烟具12的控制系统连接的通讯接口，所述烟具12通过pcb板与所述电脑及上位机通讯连接。

pcb装置即：印刷线路板。

目的：开启自动测温校准系统后，所述电脑及上位机对烟具的开启和关闭、加热方式、加热温度等进行控制。

优选地，所述烟具夹具装置11包括：可拆卸连接的pcb装置112、烟具固定装置113、烟具固定架114，所述烟具夹具装置11通过烟具固定架114固定在所述自动测温设备上。

所述烟具夹持座111可随着所述烟具的类型进行更换。所述pcb装置112也可根据烟具12的接口进行更换。不同的烟具12固定在不同的述烟具夹持座111上，这样人员在测量不同烟具12时，只需更换述烟具夹持座111和pcb装置112，从而达到烟具夹具装置11模块化设计要求。

优选地，所述定位装置13包括手动定位器、红外定位装置、或者plc控制定位装置，或者其他可精确定位的定位方式，可采取组合式也可采取单一方式。

优选地，所述烟具通过型腔定位或磁吸定位在所述烟具夹持座111的空腔内。

优选地，根据被测量烟具12的加热方式选择所述探针装置101的类型，所述探针装置101为单点接触式、两点接触式、或者多点接触式。

本文中所有提到中心加热或者混合加热的部分，中心发热体的形式包括但不限于片式、棒式、其它异形。

本实用新型第二方面提供一种低温加热不燃烧烟具自动测温校准方法，使用第一方面所述的自动测温校准系统进行，所述自动测温校准方法包括以下步骤：

在所述监视控制设备上预先设置目标温度，将待测烟具12放入烟具夹持座111；

手动或者自动控制所述温度检测装置或烟具夹具装置11移动到测量位置时，所述温度检测装置测定所述烟具夹持座111内烟具12的实时温度，并向所述监视控制设备输出温度信号；

所述监视控制设备根据接收到的温度信号和预先设置的目标温度，自动输出偏差值到所述烟具12，所述烟具12收到偏差值后根据偏差值调整烟具温度。

目标温度：根据要求的烟具加热温度进行设置。

上述技术方案在不矛盾的前提下，可自由组合。

本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型首次设计了一款通用的低温加热不燃烧烟具的自动测温校准系统，具有以下优点：

精确化：温度检测装置的插入位置由包括但不限于自动/手动控制，精准度由定位装置确定，保证每次温度测量位置的一致性，避免操作人员手动放置的偶然性；

简单化：仅需要软件在使用前由技术员配置好相关参数，操作人员仅需点击一次，观察记录结果即可，整套设备实现自动化温度测量校准，并将结果显示在监视控制设备显示屏幕上；

效率化：一套测温系统，可以通过设定或者设备自动获取并测量1台或同时测量多台设备，而每个操作人员可以同时控制多套系统，实现产能的效率提升；

适应化：本实用新型自动测温设备具有通用性，只需要更换放置烟具的烟具夹持座111和pcb装置112，以及对应测温的探针装置101和探头夹持器100-3，配置好目标对应的温度和时间，即可匹配各种低温烘烤加热不燃烧烟具。

2、本实用新型的温度检测装置为接触式或者非接触式，在测量烟具时，不需要对烟具进行拆解，因此，温度测量时更能接近烟具实际工作时的温度状况。

3、优选的技术方案中，本实用新型温度检测装置为探头装置，烟具和探头装置均有各自的夹具定位，能实现测量一致性。温度测量时，直接将探针插入烟具内，插入的深度位置可以通过夹具或是设备控制。

4、优选的技术方案中，探头装置可以是单点接触式、两点接触式、多点接触式，从而对烟具不同位置进行同步测量，可以提高测量数据准确性。

5、低温烟具主要体现在低温，烟具本身温度也不高。但烟具的制作过程中，就算万分之一的几率也会遇到隔热失效的情况，此时烟具的外壳温度就会明显偏高，连续抽吸则可能出现烫伤用户的情况。而单独人手工检测，人体温感的偏差较大。本实用新型除了检测发热体的温度外，首次关注到检测烟具外壳的温度。本实用新型的温度检测装置不仅可以检测烟具的发热体温度，亦可以检测烟具的外壳温度，低温度高精度测量装置，从而保证烟具的使用安全。

附图说明

图1为实施例1探头装置10立体图。

图2为实施例1探头装置10零件爆炸图。

图3为实施例1探针装置101截面结构示意图。

图4为实施例1探针装置101立体结构示意图。

图5为实施例1烟具夹具装置11立体图。

图6为实施例1烟具夹具装置11零件爆炸图。

图7为实施例1探头装置10、烟具夹具装置11、烟具12组合立体图。

图8为图7测量烟具发热体温度时的装置立体图。

图9为图8探针插入烟具位置的示意图。

图10为测量烟具发热体温度时，整个自动测温设备的立体图。

图11为实施例1所述的自动测温设备上安装有手动定位装置13的立体图。

图12为实施例1所述的自动测温设备上安装有红外定位装置13的立体图。

图13为实施例1所述电脑与上位机软件构成图。

图14为实施例2治具端的电子功能器件中自动测温设备的测温板构成图。

图15为实施例2治具端的电子功能器件中信号中转器构成图。

图16是实施例1所述烟具12的电子构成图，烟具和电脑与上位机的通讯连接方式为usb连接。

图17是实施例1所述烟具12的电子构成图，烟具和电脑与上位机的通讯连接方式串口连接。

图18是实施例1所述自动测温校准系统内电脑与上位机、自动测温设备、烟具的连接方式框图。

图19是实施例2所述自动测温校准系统内电脑与上位机、信号中转器、自动测温设备、烟具的连接方式框图。

图20是实施例3中以2段式烟具为例的电脑及上位机的获取烟具段数和设定温度值显示界面图(实际界面不限定于此)。

图21是实施例3中以2段式烟具为例的电脑及上位机的测温界面与测试结果显示界面图(实际界面不限定于此)。

图22是自动测温设备内一种专门测温芯片(不限于此种芯片)连接方式。

附图标记列表：

10、探头装置，100、探头夹具装置，100-1、探头固定架、100-2、探头锁紧块，100-3、探头夹持器，100-4、销钉，101、探针装置，101-1、探针，101-2、探针保护装置，11、烟具夹具装置，111、烟具夹持座、112、pcb装置、113、烟具固定装置、114、烟具固定架，12、烟具，13、定位装置。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步说明本实用新型的内容。

实施例1

一种低温加热不燃烧烟具自动测温校准系统，其特征在于，所述自动测温校准系统包含：自动测温设备、和监视控制设备；

所述监视控制设备为电脑及上位机，所述电脑及上位机与低温加热不燃烧烟具通讯连接，上位机向烟具发出调整温度的控制指令，烟具收到指令后，进行温度调节。

所述电脑及上位机与所述自动测温设备通讯连接，并对所述自动测温设备进行监视和控制；

所述自动测温设备包括：温度检测装置、烟具夹具装置11、定位装置13、plc控制系统、气动装置。

温度检测装置的测温功能可以通过但不限于专门芯片/ntc/ptc/红外式等方式完成。专门芯片可以直接读取芯片测量温度，ntc/ptc需要通过测量传感器的阻值计算温度，红外式同ntc/ptc一样，需要读取电阻，不过信号的强度太弱需要经过信号放大器放大。

图13为实施例1所述电脑与上位机软件构成图。图22是自动测温设备内一种专门测温芯片(不限于此种芯片)连接方式。图18是实施例1自动测温校准系统内电脑与上位机、自动测温设备、烟具的连接方式框图，(不含信号中转器，一次只能调试一台烟具)。

本实施例仅示出一种。所述温度检测装置为探头装置10，其包括：探针装置101和探头夹具装置100。所述探头夹具装置100包括：可拆卸连接的探头固定架100-1、探头锁紧块100-2、探头夹持器100-3和销钉100-4。所述探头装置10通过探头固定架100-1固定在所述自动测温设备上，所述探头装置10连接所述自动测温设备气动装置，可通过所述plc控制系统和气动装置可以控制所述探头装置10前后上下移动。

所述探针装置101可以通过螺丝锁紧的方式固定在探头夹持器100-3上，所述探头锁紧块100-2对所述探头夹持器100-3起到锁紧作用。

探头固定架100-1、探头锁紧块100-2、探头夹持器100-3和销钉100-4的具体形状和结构设计、及安装的位置关系，可参考现有设计，只要可以实现上述功能即可。

所述探针装置101可根据待测烟具12的不同类型进行更换，烟具12可以是单段、两段、多段式的烟具加热方式，其烟具包括中心加热，外围加热等低温加热不燃烧烟具。不同的探针装置101固定在不同探头夹持器100-3上，这样人员在测量不同烟具12时，只需更换探针装置101和探头夹持器100-3，从而达到探头装置10模块化设计要求。

探针装置101由探针101-1和探针保护装置101-2组成，如图3-4，其中探针保护装置101-2是耐高温材质，具体材质为peek工程塑料，但不局限于此材料，且易于加工，在测量烟具12时不会因为高温变形。所述探针装置101中的探针101-1可以是单点接触，两点接触，还可以是多点接触，根据被测量烟具12的加热方式不同而不同，烟具12可以是低温烘烤加热不燃烧烟具，包括但不限于单段周向加热、多段周向加热、单段式中心加热、多段中心加热、单段混合式加热、多段混合式加热。

所述烟具夹具装置11包括：烟具夹持座111、pcb装置112、烟具固定装置113、烟具固定架114。所述烟具夹具装置11通过烟具固定架114固定在所述自动测温设备底板上，在测量烟具12时，只需要将烟具12插入到所述烟具夹持座111中，其中烟具12可以通过型腔定位的方式固定在夹烟具夹持座111，还可以通过磁吸等方式固定。

所述烟具12通过pcb板与所述电脑及上位机通讯连接。目的：开启自动测温校准系统后，所述电脑及上位机对烟具的开启和关闭、加热方式、加热温度等进行控制。

所述烟具夹持座111固定在所述烟具固定架114上，所述烟具夹持座111可根据测量不同类型的烟具12进行更换，烟具12可以是单段，两段，多段的烟具加热方式，其烟具包括中心加热，外围加热等低温加热不燃烧烟具。所述pcb装置112也可根据烟具12的接口进行更换。不同的烟具12固定在不同的夹烟具夹持座111上，这样人员在测量不同烟具12时，只需更换夹烟具夹持座111和pcb装置112，从而达到烟具夹具装置11模块化设计要求。

当所述烟具12固定在烟具夹持座111后，插烟的孔位则固定了，移动所述探头装置10即可使所述探针装置101插入烟具12中。探针装置101中的探针101-1与烟具12发热体接触，从而对烟具装置12进行测量。其中所述探头装置10移动可以由定位装置13确定，定位装置13可以是手动通过限位去定位，如图11，也可以是红外定位，如图12，还可以是通过plc控制，或者其他可精确定位的定位方式，可采取组合式也可采取单一方式，不局限于某一种等方式。

实施例2

与实施例1区别为：所述自动测温校准系统中增加了信号中转器。所述电脑及上位机通过信号中转器与烟具通讯连接。所述电脑及上位机通过信号中转器对烟具进行调试，一次可以调试多台烟具。

信号中转器就是将上位机的信息转发到各个烟具，并将各个烟具的信息转发到上位机，整个功能由芯片程序控制，信号中转器到烟具的通信可以直接通信，也可以通过分线器扩充通信(方式不限定)。

图19是实施例2自动测温校准系统内电脑与上位机、信号中转器、自动测温设备、烟具的连接方式框图，(含信号中转器，一次可以调试多台烟具)。

本实施例2中，将自动测温校准系统整体分为3个部分：(1)电脑与上位机端(软件和usb)；(2)治具端：包括自动测温设备+信号中转器+测温探头+连接线+其它非上位机和烟具的设备；(3)烟具(低温烘烤加热不燃烧烟具)

自动测温设备内具有测温板。图14为实施例2治具端的电子功能器件中自动测温设备的测温板构成图。图15为实施例2治具端的电子功能器件中信号中转器构成图。

实施例3

本实用新型第三方面提供一种低温加热不燃烧烟具自动测温校准方法，使用第一方面所述的自动测温校准系统进行；

所述自动测温校准方法包括以下步骤：

第一步：在所述电脑及上位机上预先设置目标温度，将待测烟具12放入烟具夹持座111；

第二步：手动或者自动控制所述温度检测装置或烟具夹具装置11移动到测量位置时，将烟具12通过usb口连接到pcb板，pcb板与所述电脑及上位机通讯连接，通讯连接方式为usb或者串口(uart)；

打开烟具12上用于烟支插入的顶盖，并在所述电脑及上位机配置好后，点击所述电脑及上位机显示界面上的“开始测温”按钮，所述自动测温设备自动将探针101-1匀速插入烟具12内放置烟支的位置，并回扣卡紧；整个过程中，如果出现顶盖未打开的情况，整个设备将自动保护并报警，避免探针101-1发生撞击；

第三步：所述温度检测装置测定所述烟具夹持座111内烟具12发热体的实时温度，并向所述电脑及上位机输出温度信号，所述电脑及上位机根据接收到的温度信号和预先设置的目标温度，自动输出偏差值到待测烟具12，烟具12收到偏差值后根据偏差值调整烟具温度。

上述调整烟具温度的温度方法包括：调整烟具的加热温度、时间、或者加热功率等参数。

实际测试过程，可以重复上述第三步操作多次，以将温度偏差值控制在一定范围内，保持烟具产品出厂加热温度的一致性。

以2段式烟具的自动测温校准过程为例：

电脑及上位机，界面显示温度，在设置目标温度后，通信获取测温探头的实时温度，自动输出偏差值到烟具12，烟具12收到偏差值后，根据偏差值调整烟具温度；例如40～80秒(可调节)对烟具第1段温度(可调节)做调整，160～190秒(可调节)对第2段温度(可调节)做调整。

图20是实施例3中以2段式烟具为例的电脑及上位机的获取烟具段数和设定温度值显示界面图(实际界面不限定于此)。

图21是实施例3中以2段式烟具为例的电脑及上位机的测温界面与测试结果显示界面图(实际界面不限定于此)。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。