[发明专利]一种测试新型卷烟发热片疲劳性能的装置及方法

权利要求书

1.一种测试新型卷烟发热片疲劳性能的装置，其特征在于：包括控制组件、运动组件和测试组件；

所述控制组件为单片机(2)，单片机(2)上安装有检测LED(8)；

所述运动组件包括底座(3)、开关二极管(13)、导轨(4)、直导体(5)、直流电源(1)和绝缘滑块(7)，两根导轨(4)平行固定在底座(3)上，直导体(5)固定在两根导轨(4)之间且可沿导轨(4)前后滑动，直导体(5)上固定有绝缘滑块(7)，发热片(6)固定在绝缘滑块(7)上，直流电源(1)的正负极分别通过导线与两根导轨(4)的一端相连，一侧导线上连有开关二极管(13)，另一侧导线上连有电流表(12)，开关二极管(13)与单片机(2)相连；

所述测试组件包括测试盒(9)、光敏二极管(15)、发光LED(14)、检测LED(8)、弹簧(17)、压变电阻(18)、电流表(12)、空心圆柱体(11)和烟管(16)，所述测试盒(9)固定在底座(3)上且位于两根导轨(4)之间，测试盒(9)与发热片(6)正对位置上开设有小孔(10)，发热片(6)可通过小孔(10)，测试盒(9)与小孔(10)相对的侧面内壁上固定有压变电阻(18)，压变电阻(18)通过弹簧(17)与烟管(16)一端相连，烟管(16)另一端面开设有与发热片(6)尺寸相配合的插孔，且插孔正对小孔(10)，烟管(16)内部放置烟草，压变电阻(18)的两端分别与两根导轨(4)的另一端相连，压变电阻(18)还和单片机(2)相连；

其中空心圆柱体(11)位于测试盒(9)正上方并且与其连通，空心圆柱体(11)内部固定有光敏二极管(15)，其受光部件方向朝下，光敏二极管(15)正对测试盒(9)底部的发光LED(14)，光敏二极管(15)和发光LED(14)分别与单片机(2)相连。

2.根据权利要求1所述的测试新型卷烟发热片疲劳性能的装置，其特征在于：所述空心圆柱体(11)的底面积不大于发热片(6)的上表面积。

3.利用如权利要求1所述 的装置测试新型卷烟发热片疲劳性能的方法，其特征在于，具体步骤如下：

通过测试压变电阻(18)受力时阻值变化计算得出发热片(6)与烟管(16)之间的接触力，通过光敏二极管(15)、发光LED(14)、检测LED(8)和单片机(2)所组成的测量回路来测量发热片(6)的断裂次数，统计发热片(6)在已知接触力下的断裂次数，绘制发热片(6)的S-N曲线，进而得出其疲劳性能；

具体过程为：当发热片(6)未进入测试盒(9)时，光敏二极管(15)受到底部发光LED(14)发出的光而产生反向电流从而导通测量回路，使检测LED(8)发亮，此时压变电阻(18)未受压力其阻值不变，单片机(2)控制开关二极管(13)打开，直导体(5)受电磁力向测试盒(9)的方向做加速运动，带动绝缘滑块(7)上的发热片(6)通过小孔(10)插入烟管(16)，发热片(6)压迫与烟管(16)背部连接的弹簧(17)收缩，将压力传递至压变电阻(18)，压变电阻(18)阻值变化，电流表(12)显示值变化，单片机(2)控制开关二极管(13)断开，同时发热片(6)进入测试盒(9)时，阻挡发光LED(14)发出的光，光敏二极管(15)无法接收光而断开测量回路，检测LED(8)熄灭，此时由单片机(2)记录电流表(12)的变化值和检测LED(8)的亮灭状态，即第一次测试完成；

当完成一次测试时，弹簧(20)将发热片(6)弹出测试盒(9)，同时压变电阻(18)阻值开始复原，当压变电阻(18)所受压力消失时，也即阻值完全复原时，通过单片机(2)控制开关二极管(13)重新接通，来实现往返运动，当检测LED(8)在某次测试中不出现熄灭现象时，由单片机(2)控制开关二极管(13)断开，完成测试。

4.根据权利要求3所述的测试新型卷烟发热片疲劳性能的方法，其特征在于，所述发热片(6)与烟管(16)之间的接触力为F，F＝-KΔL，其中K为弹簧的弹性系数，ΔL由公式计算得出，L为压变电阻(18)的电阻丝长度，T代表电阻丝的灵敏系数，ΔR通过电流表(12)显示值的变化ΔI得出，R为压片电阻(18)的原始电阻，p为电阻丝电阻系数，A为电阻丝横截面积。