[發(fā)明專(zhuān)利]一種頻率可調(diào)的香煙煙氣流量控制方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010561713.0
• 申請(qǐng)日: 2020-06-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113419569B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-11-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 翟中生;張藝;趙杭
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 湖北工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G05D7/06
• 分類(lèi)號(hào): G05D7/06
• 代理公司: 武漢宇晨專(zhuān)利事務(wù)所(普通合伙) 42001
• 代理人: 王敏鋒

1.一種頻率可調(diào)的香煙煙氣流量控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：在可調(diào)速真空泵的工作頻率范圍內(nèi)，使用氣體流量計(jì)確定可調(diào)真空泵的實(shí)際抽吸流量與輸入方波信號(hào)頻率之間的映射關(guān)系；

步驟2：當(dāng)給定一個(gè)抽吸流量時(shí)，根據(jù)確定的映射關(guān)系求出應(yīng)輸入的方波信號(hào)頻率；

步驟3：利用微控制器產(chǎn)生步驟2所述的方波信號(hào)輸入給可調(diào)速真空泵，即可按給定抽吸流量進(jìn)行抽吸；

所述確定可調(diào)真空泵實(shí)際抽吸流量與輸入方波信號(hào)頻率之間的映射關(guān)系包括：

在可調(diào)速真空泵的輸入方波信號(hào)頻率范圍a Hz～b Hz內(nèi)，選擇n個(gè)不同頻率的方波信號(hào)，第i個(gè)方波的頻率為

利用微控制器產(chǎn)生頻率為ν₁的方波信號(hào)并輸入到可調(diào)速真空泵，利用氣體流量計(jì)測(cè)得對(duì)應(yīng)的輸出氣體流量Q₁；

以此類(lèi)推，直到輸入第n個(gè)頻率為ν_n方波時(shí)，利用氣體流量計(jì)測(cè)得對(duì)應(yīng)的氣體流量Q_n；

根據(jù)所測(cè)得n組方波頻率ν_i與抽吸流量Q_i，可以建立方波頻率ν與抽吸流量Q兩者映射關(guān)系：ν＝f(Q)；

給定一個(gè)抽吸流量Q時(shí)，求解輸入的方波信號(hào)頻率，是根據(jù)建立的映射關(guān)系ν＝f(Q)，將抽吸流量Q代入，求出一個(gè)與之唯一對(duì)應(yīng)的方波信號(hào)頻率ν；

對(duì)于給定的抽吸流量曲線Q＝g(t)，其中0≤t≤t_end,t_end為抽吸結(jié)束時(shí)的時(shí)間，將抽吸流量曲線處理為便于模擬的階梯形流量曲線；

將抽吸流量曲線處理為便于模擬的階梯形流量曲線的步驟包括：

取一定的時(shí)間間隔Δt，按下式求抽吸流量曲線Q＝g(t)不同區(qū)間內(nèi)的均值Q_j，

其中,1≤j≤N，且

求階梯形流量曲線的表達(dá)式Q′＝q(t)，即令

Q′＝q(t)＝Q_j，

其中(j-1)·Δt≤t＜j·Δt；

步驟4、利用階梯形流量曲線Q′＝q(t)及標(biāo)定結(jié)果ν＝f(Q)，得出方波頻率ν與時(shí)間t的函數(shù)ν＝f(Q′)＝f(q(t))＝u(t)；

步驟5、利用微控制器1按ν＝u(t)向可調(diào)速真空泵2發(fā)出方波信號(hào)，即可模擬出給定的抽吸流量曲線Q＝g(t)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頻率可調(diào)的香煙煙氣流量控制方法所采用的頻率可調(diào)的香煙煙氣流量控制裝置，其特征在于，包括可調(diào)速真空泵、氣體流量計(jì)以及微控制器，其中：

可調(diào)速真空泵，用于實(shí)現(xiàn)抽吸過(guò)程，其抽吸的流量由電機(jī)轉(zhuǎn)速?zèng)Q定，電機(jī)轉(zhuǎn)速由輸入的方波信號(hào)頻率控制；

氣體流量計(jì)，用于實(shí)時(shí)測(cè)量可調(diào)速真空泵的抽吸流量；

微控制器，用于產(chǎn)生不同頻率的方波信號(hào)以控制和調(diào)節(jié)可調(diào)速真空泵的調(diào)速與啟停，并且可以讀取氣體流量計(jì)的流量數(shù)據(jù)；

所述可調(diào)速真空泵與所述氣體流量計(jì)分別通過(guò)信號(hào)線與所述微控制器相接，所述可調(diào)速真空泵進(jìn)氣口與所述氣體流量計(jì)出氣口用氣管連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的頻率可調(diào)的香煙煙氣流量控制裝置，其特征在于，所述微控制器由單片機(jī)及外圍電路構(gòu)成，可以產(chǎn)生幅值、直流偏置及占空比不變，而頻率可調(diào)的方波信號(hào)。