[发明专利]一种频率可调的香烟烟气流量控制方法及装置

权利要求书

1.一种频率可调的香烟烟气流量控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：在可调速真空泵的工作频率范围内，使用气体流量计确定可调真空泵的实际抽吸流量与输入方波信号频率之间的映射关系；

步骤2：当给定一个抽吸流量时，根据确定的映射关系求出应输入的方波信号频率；

步骤3：利用微控制器产生步骤2所述的方波信号输入给可调速真空泵，即可按给定抽吸流量进行抽吸；

所述确定可调真空泵实际抽吸流量与输入方波信号频率之间的映射关系包括：

在可调速真空泵的输入方波信号频率范围a Hz～b Hz内，选择n个不同频率的方波信号，第i个方波的频率为

利用微控制器产生频率为ν₁的方波信号并输入到可调速真空泵，利用气体流量计测得对应的输出气体流量Q₁；

以此类推，直到输入第n个频率为ν_n方波时，利用气体流量计测得对应的气体流量Q_n；

根据所测得n组方波频率ν_i与抽吸流量Q_i，可以建立方波频率ν与抽吸流量Q两者映射关系：ν＝f(Q)；

给定一个抽吸流量Q时，求解输入的方波信号频率，是根据建立的映射关系ν＝f(Q)，将抽吸流量Q代入，求出一个与之唯一对应的方波信号频率ν；

对于给定的抽吸流量曲线Q＝g(t)，其中0≤t≤t_end,t_end为抽吸结束时的时间，将抽吸流量曲线处理为便于模拟的阶梯形流量曲线；

将抽吸流量曲线处理为便于模拟的阶梯形流量曲线的步骤包括：

取一定的时间间隔Δt，按下式求抽吸流量曲线Q＝g(t)不同区间内的均值Q_j，

其中,1≤j≤N，且

求阶梯形流量曲线的表达式Q′＝q(t)，即令

Q′＝q(t)＝Q_j，

其中(j-1)·Δt≤t＜j·Δt；

步骤4、利用阶梯形流量曲线Q′＝q(t)及标定结果ν＝f(Q)，得出方波频率ν与时间t的函数ν＝f(Q′)＝f(q(t))＝u(t)；

步骤5、利用微控制器1按ν＝u(t)向可调速真空泵2发出方波信号，即可模拟出给定的抽吸流量曲线Q＝g(t)。

2.根据权利要求1所述的频率可调的香烟烟气流量控制方法所采用的频率可调的香烟烟气流量控制装置，其特征在于，包括可调速真空泵、气体流量计以及微控制器，其中：

可调速真空泵，用于实现抽吸过程，其抽吸的流量由电机转速决定，电机转速由输入的方波信号频率控制；

气体流量计，用于实时测量可调速真空泵的抽吸流量；

微控制器，用于产生不同频率的方波信号以控制和调节可调速真空泵的调速与启停，并且可以读取气体流量计的流量数据；

所述可调速真空泵与所述气体流量计分别通过信号线与所述微控制器相接，所述可调速真空泵进气口与所述气体流量计出气口用气管连接。

3.根据权利要求2所述的频率可调的香烟烟气流量控制装置，其特征在于，所述微控制器由单片机及外围电路构成，可以产生幅值、直流偏置及占空比不变，而频率可调的方波信号。