[發(fā)明專利]一種測(cè)試新型卷煙發(fā)熱片疲勞性能的裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910225404.3
• 申請(qǐng)日: 2019-03-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110044744B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳焰;王方;孫玲;涂志波;陳瑤;徐曉瑜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 昆明理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01N3/38
• 分類(lèi)號(hào): G01N3/38
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種測(cè)試新型卷煙發(fā)熱片疲勞性能的裝置，其特征在于：包括控制組件、運(yùn)動(dòng)組件和測(cè)試組件；

所述控制組件為單片機(jī)(2)，單片機(jī)(2)上安裝有檢測(cè)LED(8)；

所述運(yùn)動(dòng)組件包括底座(3)、開(kāi)關(guān)二極管(13)、導(dǎo)軌(4)、直導(dǎo)體(5)、直流電源(1)和絕緣滑塊(7)，兩根導(dǎo)軌(4)平行固定在底座(3)上，直導(dǎo)體(5)固定在兩根導(dǎo)軌(4)之間且可沿導(dǎo)軌(4)前后滑動(dòng)，直導(dǎo)體(5)上固定有絕緣滑塊(7)，發(fā)熱片(6)固定在絕緣滑塊(7)上，直流電源(1)的正負(fù)極分別通過(guò)導(dǎo)線與兩根導(dǎo)軌(4)的一端相連，一側(cè)導(dǎo)線上連有開(kāi)關(guān)二極管(13)，另一側(cè)導(dǎo)線上連有電流表(12)，開(kāi)關(guān)二極管(13)與單片機(jī)(2)相連；

所述測(cè)試組件包括測(cè)試盒(9)、光敏二極管(15)、發(fā)光LED(14)、檢測(cè)LED(8)、彈簧(17)、壓變電阻(18)、電流表(12)、空心圓柱體(11)和煙管(16)，所述測(cè)試盒(9)固定在底座(3)上且位于兩根導(dǎo)軌(4)之間，測(cè)試盒(9)與發(fā)熱片(6)正對(duì)位置上開(kāi)設(shè)有小孔(10)，發(fā)熱片(6)可通過(guò)小孔(10)，測(cè)試盒(9)與小孔(10)相對(duì)的側(cè)面內(nèi)壁上固定有壓變電阻(18)，壓變電阻(18)通過(guò)彈簧(17)與煙管(16)一端相連，煙管(16)另一端面開(kāi)設(shè)有與發(fā)熱片(6)尺寸相配合的插孔，且插孔正對(duì)小孔(10)，煙管(16)內(nèi)部放置煙草，壓變電阻(18)的兩端分別與兩根導(dǎo)軌(4)的另一端相連，壓變電阻(18)還和單片機(jī)(2)相連；

其中空心圓柱體(11)位于測(cè)試盒(9)正上方并且與其連通，空心圓柱體(11)內(nèi)部固定有光敏二極管(15)，其受光部件方向朝下，光敏二極管(15)正對(duì)測(cè)試盒(9)底部的發(fā)光LED(14)，光敏二極管(15)和發(fā)光LED(14)分別與單片機(jī)(2)相連。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試新型卷煙發(fā)熱片疲勞性能的裝置，其特征在于：所述空心圓柱體(11)的底面積不大于發(fā)熱片(6)的上表面積。

3.利用如權(quán)利要求1所述 的裝置測(cè)試新型卷煙發(fā)熱片疲勞性能的方法，其特征在于，具體步驟如下：

通過(guò)測(cè)試壓變電阻(18)受力時(shí)阻值變化計(jì)算得出發(fā)熱片(6)與煙管(16)之間的接觸力，通過(guò)光敏二極管(15)、發(fā)光LED(14)、檢測(cè)LED(8)和單片機(jī)(2)所組成的測(cè)量回路來(lái)測(cè)量發(fā)熱片(6)的斷裂次數(shù)，統(tǒng)計(jì)發(fā)熱片(6)在已知接觸力下的斷裂次數(shù)，繪制發(fā)熱片(6)的S-N曲線，進(jìn)而得出其疲勞性能；

具體過(guò)程為：當(dāng)發(fā)熱片(6)未進(jìn)入測(cè)試盒(9)時(shí)，光敏二極管(15)受到底部發(fā)光LED(14)發(fā)出的光而產(chǎn)生反向電流從而導(dǎo)通測(cè)量回路，使檢測(cè)LED(8)發(fā)亮，此時(shí)壓變電阻(18)未受壓力其阻值不變，單片機(jī)(2)控制開(kāi)關(guān)二極管(13)打開(kāi)，直導(dǎo)體(5)受電磁力向測(cè)試盒(9)的方向做加速運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)絕緣滑塊(7)上的發(fā)熱片(6)通過(guò)小孔(10)插入煙管(16)，發(fā)熱片(6)壓迫與煙管(16)背部連接的彈簧(17)收縮，將壓力傳遞至壓變電阻(18)，壓變電阻(18)阻值變化，電流表(12)顯示值變化，單片機(jī)(2)控制開(kāi)關(guān)二極管(13)斷開(kāi)，同時(shí)發(fā)熱片(6)進(jìn)入測(cè)試盒(9)時(shí)，阻擋發(fā)光LED(14)發(fā)出的光，光敏二極管(15)無(wú)法接收光而斷開(kāi)測(cè)量回路，檢測(cè)LED(8)熄滅，此時(shí)由單片機(jī)(2)記錄電流表(12)的變化值和檢測(cè)LED(8)的亮滅狀態(tài)，即第一次測(cè)試完成；

當(dāng)完成一次測(cè)試時(shí)，彈簧(20)將發(fā)熱片(6)彈出測(cè)試盒(9)，同時(shí)壓變電阻(18)阻值開(kāi)始復(fù)原，當(dāng)壓變電阻(18)所受壓力消失時(shí)，也即阻值完全復(fù)原時(shí)，通過(guò)單片機(jī)(2)控制開(kāi)關(guān)二極管(13)重新接通，來(lái)實(shí)現(xiàn)往返運(yùn)動(dòng)，當(dāng)檢測(cè)LED(8)在某次測(cè)試中不出現(xiàn)熄滅現(xiàn)象時(shí)，由單片機(jī)(2)控制開(kāi)關(guān)二極管(13)斷開(kāi)，完成測(cè)試。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測(cè)試新型卷煙發(fā)熱片疲勞性能的方法，其特征在于，所述發(fā)熱片(6)與煙管(16)之間的接觸力為F，F(xiàn)＝-KΔL，其中K為彈簧的彈性系數(shù)，ΔL由公式計(jì)算得出，L為壓變電阻(18)的電阻絲長(zhǎng)度，T代表電阻絲的靈敏系數(shù)，ΔR通過(guò)電流表(12)顯示值的變化ΔI得出，R為壓片電阻(18)的原始電阻，p為電阻絲電阻系數(shù)，A為電阻絲橫截面積。