[发明专利]卷烟燃烧锥气相温度测量装置及燃烧锥气相温度测量方法

权利要求书

1.一种卷烟燃烧锥气相温度测量装置，含热电偶测温系统、吸烟机、及计算机控制系统，其特征在于：本装置还设置有同步触发装置(6)及数据采集卡(8)；吸烟机(1)的输出端与同步触发装置(6)的输入端相连接，同步触发装置(6)的输出端通过RS232接口与计算机控制系统(7)相连接；具有一组热电偶(4)的热电偶测温系统(5)的输出端与数据采集卡(8)的输入端相连接，数据采集卡(8)的输出端通过USB接口与计算机控制系统(7)相连接；所述的同步触发装置(6)是一种可在第一时间准确捕捉到抽吸信号的由光电偶合器和单片机组成的电路装置。

2.根据权利要求1所述的卷烟燃烧锥气相温度测量装置，其特征在于：同步触发装置(6)由光电耦合器U1、单片机U2组成；由光电耦合器U1的输入端通过插座P1与吸烟机的抽吸信号指示输出端相连接，光电耦合器U1的输出端与单片机U2的任一一个I/O端相连；单片机U2输出端通过电平转换芯片与计算机的RS232串口相连接。

3.根据权利要求1所述的卷烟燃烧锥气相温度测量装置，其特征在于：所述的数据采集卡(8)的操作过程是由计算机控制系统(7)中的数据采集软件支持的；数据采集卡(8)设置有1～N个通道，每个通道设置有独立的放大和滤波处理电路，滤波处理电路与A/D转换芯片相连接，A/D转换芯片通过USB控制器与计算机控制系统(7)相连接。

4.根据权利要求1所述的卷烟燃烧锥气相温度测量装置，其特征在于：所述的热电偶测温系统由多维位移台(13)、底座(14)、滑台(16)、热电偶(4)、支架(10)组成；热电偶(4)前后端通过固定件(9、12)与支架(10)结合为一体，支架(10)与三维位移台(13)的顶面(11)固定连接为一体；三维位移台(13)底部与底座(14)固定连接为一体，底座(14)设置在滑台(16)之上。

5.根据权利要求4所述的卷烟燃烧锥气相温度测量装置，其特征在于：所述的热电偶(4)是直径小于1mm的、测温范围为0℃至1200℃之间、精度为I级、响应时间小于24毫秒的耐用微小型铠装热电偶。

6.一种卷烟燃烧锥气相温度测量方法，其特征在于所述的测量方法按以下步骤依次进行：

[1]、操作员点击开始命令并对与吸烟机(1)接口(2)连接的烟支(3)点火后，计算机控制系统(7)开始监视同步触发装置(6)中光电偶合器和单片机连接的串口，等待同步触发装置(6)向计算机发送抽吸开始状态字；计算机收到状态字后即开始计时；

[2]、计算机控制系统(7)查询数据采集卡(8)内部缓冲区数据是否准备好，同时监控同步触发装置(6)是否有数据到来；如果数据采集卡(8)内部缓冲区数据准备好，立即读入计算机，若缓冲区数据没有准备好，则隔50毫秒后，重新查询，直到缓冲区数据准备好；

[3]、当计算机收到抽吸开始状态字时，启动数据采集卡(8)进行采集，并记录每一个数据到来的时刻；若没有收到抽吸开始状态字，则继续等待；

[4]、数据采集卡(8)启动后，以设定的采样频率轮番采集各个通道的电压信号，并及时将电压信号传输给计算机控制系统(7)；

[5]、计算机控制系统(7)将采集到的电压信号数据换算成温度，并将温度数据分配到各个通道进行实时显示；

[6]、上述步骤一直重复着进行，直到限定的时刻到来或者操作员发出停止采集命令；

[7]、计算机控制系统(7)接收到停止命令时，保存各个通道的温度数据以及每个温度数据所对应的时刻。

7.根据权利要求6所述的卷烟燃烧锥气相温度测量方法，其特征在于所述的步骤[3]中，吸烟机(1)开始抽吸的信号通过同步触发装置(6)捕捉后传输给计算机控制系统(7)的数据采集软件，数据采集软件命令硬件数据采集卡(8)执行。

8.根据权利要求6所述的卷烟燃烧锥气相温度测量方法，其特征在于所述的步骤[5]中，调理后的电压信号送入1～N位高速A/D转换芯片；A/D转换芯片采用逐个通道扫描的方式读取每一通道的模拟信号并转换为数字信号，送给USB控制器，USB控制器再传输给计算机控制系统(7)。