用于校准感应加热装置的方法与流程

本公开涉及一种用于加热气溶胶形成基质的感应加热装置。本发明还涉及一种用于校准感应加热装置的方法。

背景技术：

1、气溶胶生成装置可以包括电操作热源，所述电操作热源被配置成加热气溶胶形成基质以产生气溶胶。对于气溶胶生成装置来说，准确监测和控制电操作热源的温度以确保气溶胶的最佳生成和向用户递送是重要的。特别地，确保电操作热源不会使气溶胶形成基质过热是重要的，因为这可能导致气溶胶形成基质燃烧，这将导致生成不期望的化合物以及对用户而言不愉快的味道和气味。

技术实现思路

1、期望提供一种用于校准感应加热装置的高效且快速的方法，其提供可靠的温度调节以便降低过热的风险并且确保气溶胶生成装置的持续正常操作。

2、根据本发明的实施例，提供了一种用于校准用于气溶胶生成系统的感应加热装置的方法。所述方法包括获得用于气溶胶生成系统的感应加热装置的校准值序列。该校准值序列与校准曲线相关联。所述方法还包括：平滑化所述校准值序列以获得平滑校准值序列；确定所述平滑校准值序列的第一导数；估计所述平滑校准值序列的第一导数的最大值；基于与所述第一导数的估计最大值相关联的第一阈值来确定坪特征和丘点值中的至少一者；以及根据所确定的坪特征和丘点值中的至少一者操作所述感应加热装置。感应加热装置可以是手持式感应加热装置。替代地，感应加热装置可以是手持式装置的一部分。

3、通过估计平滑校准值序列的第一导数的最大值，并且基于与所述第一导数的估计最大值相关联的第一阈值来确定坪特征和丘点值中的至少一者，并且根据所确定的坪特征和丘点值中的至少一者操作感应加热装置，可以快速、稳健和可靠的方式确定校准曲线的特征点或特征特性。通过根据所确定的坪特征和丘点值中的至少一者操作感应加热装置，可以使用校准曲线的特征点或特征特性来防止装置的过热以改善用户的安全性。例如，当气溶胶形成基质被加热到临界温度以上时，可以避免形成不期望的组分。

4、平滑化校准值序列的步骤和确定平滑校准值序列的第一导数的步骤可以在一次计算中执行，这可以节省计算资源。

5、估计平滑校准值序列的第一导数的最大值的步骤可以包括将平滑校准值序列的第一导数的值与平滑校准值序列的第一导数的预定数目的值进行比较。替代地，当平滑校准值序列的第一导数的预定数目的先前值的平均值高于平滑校准值序列的第一导数的值时，平滑校准值序列的第一导数的值可以估计为最大值。

6、第一阈值可以是平滑校准值序列的第一导数的最大值的分数。通过基于第一阈值是平滑校准值序列的第一导数的最大值的分数来确定坪特征和丘点值中的至少一者，提供了一种用于确定坪特征和丘点值中的所述至少一者的稳健方法，因为尽管校准曲线不包括最大值，但至少可以确定坪特征。

7、所述方法可以包括当平滑校准值序列的第一导数在平滑校准值序列的第一导数的最大值之后再次增大时停止加热感应加热装置的步骤。当第一导数的特定数目的连续值的平均值随时间推移增大时，可以确定在平滑校准值序列的第一导数的最大值之后平滑校准值的序列的第一导数再次增大。

8、通过当平滑校准值序列的第一导数再次增大时停止加热感应加热装置，提供了一种防止过热的安全方法。

9、所述方法还可以包括通过对校准曲线进行分类来确定校准曲线的类型，以及基于所确定的校准曲线的类型来选择用于校准的至少一个参数。可以基于校准曲线的斜率对校准曲线进行分类。替代地或另外，可以基于对应于第一导数的最大值的时间对校准曲线进行分类。

10、这进一步提高了校准过程的准确性和可靠性，因为可以为特定校准曲线选择参数。

11、所述方法还可以包括响应于确定坪特征和丘点值中的至少一者而停止加热感应加热装置。这提供了一种高效且安全的校准方法，因为该方法不需要加热超过丘点来确定丘点。

12、根据本发明的实施例，提供了一种用于气溶胶生成系统的感应加热装置，所述感应加热装置包括控制器，所述控制器被配置成：获得所述感应加热装置的校准值序列，其中所述校准值序列与校准曲线相关联；平滑化所述校准值序列以获得平滑校准值序列；确定所述平滑校准值序列的第一导数；估计所述平滑校准值序列的第一导数的最大值；并且基于与所述第一导数的估计最大值相关联的第一阈值来确定坪特征和丘点值中的至少一者。感应加热装置根据所确定的坪特征和丘点值中的至少一者操作。感应加热装置可包括感应器，所述感应器可感应耦合到用于加热气溶胶形成基质的感受器，并且其中校准值与感受器相关联。感应加热装置可包括：用于提供dc供电电压和dc电流的电源；以及连接到所述电源的电源电子器件。电源电子器件可包括：dc/ac转换器；感应器，其中所述感应器连接到所述dc/ac转换器以在由来自所述dc/ac转换器的交流电流激励时生成交变磁场；以及控制器，其中所述控制器被配置成控制提供给所述电源电子器件的功率，以使所述感受器的温度增加。获得校准值序列可包括测量与感应加热装置的电源电子器件相关联的电流。

13、这提供了一种改进的感应加热装置，其可以可靠且稳健的方式确定坪特征和丘点值中的至少一者，以关于温度校准感应加热装置，而不需要连续地测量温度。

14、根据本发明的实施例，提供了一种气溶胶生成系统，其包括上述感应加热装置和气溶胶生成制品，其中所述气溶胶生成制品包括气溶胶形成基质和感受器。

15、如本文中所用，术语“气溶胶生成装置”是指与气溶胶形成基质相互作用以生成气溶胶的装置。气溶胶生成装置可以与包括气溶胶形成基质的气溶胶生成制品或包括气溶胶形成基质的筒中的一种或两种相互作用。在一些实例中，气溶胶生成装置可以对气溶胶形成基质进行加热以促进挥发性化合物从基质中释放。电操作气溶胶生成装置可以包括雾化器，例如电加热器，以加热气溶胶形成基质以形成气溶胶。

16、如本文中所用，术语“气溶胶生成系统”是指气溶胶生成装置与气溶胶形成基质的组合。当气溶胶形成基质形成气溶胶生成制品的一部分时，气溶胶生成系统是指气溶胶生成装置与气溶胶生成制品的组合。在气溶胶生成系统中，气溶胶形成基质和气溶胶生成装置协作以生成气溶胶。

17、如本文中所用，术语“气溶胶形成基质”是指能够释放可以形成气溶胶的挥发性化合物的基质。挥发性化合物可以通过加热或燃烧气溶胶形成基质而释放。作为加热或燃烧的替代方案，在一些情况下，挥发性化合物可以通过化学反应或通过机械刺激(诸如超声波)而被释放出来。气溶胶形成基质可以是固体，或可以包括固体和液体组分。气溶胶形成基质可以为气溶胶生成制品的一部分。

18、如本文中所用，术语“气溶胶生成制品”指包括能够释放可形成气溶胶的挥发性化合物的气溶胶形成基质的制品。气溶胶生成制品可以是一次性的。包括气溶胶形成基质(包括烟草)的气溶胶生成制品在本文中可以称为烟草棒。

19、气溶胶形成基质可以包括尼古丁。气溶胶形成基质可以包括烟草，例如可以包括含有挥发性烟草香味化合物的含烟草材料，该挥发性烟草香味化合物在加热时从气溶胶形成基质中释放。在优选实施例中，气溶胶形成基质可以包括均质化烟草材料，例如流延叶烟草。气溶胶形成基质可以包括固体组分和液体组分两者。气溶胶形成基质可以包括含烟草材料，该含烟草材料含有在加热时从基质释放的挥发性烟草香味化合物。气溶胶形成基质可以包括非烟草材料。气溶胶形成基质还可以包括气溶胶形成剂。合适的气溶胶形成剂的实例是丙三醇和丙二醇。

20、如本文中所用，术语“感受器”是指包括能够将磁场能转化成热的材料的元件。当感受器位于交变磁场中时，感受器被加热。感受器的加热可能是感受器中感生的磁滞损耗和涡电流中的至少一种的结果，这取决于感受器材料的电特性和磁特性。

21、如本文中在提及气溶胶生成装置时所使用，术语“上游”和“前部”以及“下游”和“后部”用于描述气溶胶生成装置的部件或部件的各部分相对于空气在气溶胶生成装置使用期间通过其流动的方向的相对位置。根据本发明的气溶胶生成装置包括近端，在使用中，气溶胶通过所述近端离开所述装置。所述气溶胶生成装置的近端还可以被称作口端或下游端。口端在远端下游。气溶胶生成制品的远端还可称作上游端。气溶胶生成装置的部件或部件的各部分可基于它们相对于气溶胶生成装置的气流路径的相对位置而描述为在彼此的上游或下游。

22、如本文中在提及气溶胶生成制品时所使用，术语“上游”和“前部”以及“下游”和“后部”用于描述气溶胶生成制品的部件或部件的各部分相对于空气在气溶胶生成制品使用期间通过其流动的方向的相对位置。根据本发明的气溶胶生成制品包括近端，在使用中，气溶胶通过所述近端离开制品。气溶胶生成制品的近端也可以被称为口端或下游端。口端在远端下游。气溶胶生成制品的远端还可称作上游端。气溶胶生成制品的部件或部件的各部分可基于其在气溶胶生成制品的近端与气溶胶生成制品的远端之间的相对位置而描述为在彼此的上游或下游。在气溶胶生成制品的部件或部件的部分的前部是最接近气溶胶生成制品的上游端的端部处的部分。在气溶胶生成制品的部件或部件的部分的后部是最接近气溶胶生成制品的下游端的端部处的部分。

23、如本文中所用，术语“感应耦合”是指当被交变磁场穿透时，对感受器的加热。加热可以由在感受器中产生涡电流引起。加热可以由磁滞损耗引起。

24、本发明在权利要求书中被限定。然而，下文提供了非限制性实例的非详尽列表。这些实例的任何一个或多个特征可以与本文所述的另一实例、实施例或方面的任何一个或多个特征组合。

25、实例ex1：一种校准用于气溶胶生成系统的感应加热装置的方法，所述方法包括：获得用于气溶胶生成系统的感应加热装置的校准值序列，其中所述校准值序列与校准曲线相关联；平滑化所述校准值序列以获得平滑校准值序列；确定所述平滑校准值序列的第一导数；估计所述平滑校准值序列的第一导数的最大值；基于与所述第一导数的估计最大值相关联的第一阈值来确定坪特征和丘点值中的至少一者；以及根据所确定的坪特征和丘点值中的至少一者操作所述感应加热装置。

26、实例ex2：根据实例ex1的方法，其中所述平滑化包括将所述校准值序列与至少一个高斯核卷积。

27、实例ex3：根据实例ex2的方法，其中所述至少一个高斯核包括半高斯核。

28、实例ex4：根据实例ex1或ex2的方法，其中所述至少一个高斯核包括对称高斯核。

29、实例ex5：根据实例ex1的方法，所述平滑化包括将所述校准值序列与半高斯核和高斯核卷积，其中所述半高斯核和所述对称高斯核与不同的标准偏差相关联。

30、实例ex6：根据实例ex1至ex5中任一项的方法，其中在一次计算中执行平滑化所述校准值序列和确定所述平滑校准值序列的第一导数。

31、实例ex7：根据实例ex1至ex6中任一项的方法，其中估计所述平滑校准值序列的第一导数的最大值包括将所述平滑校准值序列的第一导数的值与所述平滑校准值序列的第一导数的预定数目的值进行比较。

32、实例ex8：根据实例ex1至ex6中任一项的方法，其中当所述平滑校准值序列的第一导数的预定数目的先前值的平均值高于所述平滑校准值序列的第一导数的值时，所述平滑校准值序列的第一导数的值被估计为所述最大值。

33、实例ex9：根据实例ex1至ex8中任一项的方法，其中所述第一阈值是所述平滑校准值序列的第一导数的最大值的分数。

34、实例ex10：根据实例ex1至ex9中任一项的方法，还包括当所述平滑校准值序列的第一导数在所述平滑校准值序列的第一导数的最大值之后再次增大时，停止加热所述感应加热装置。

35、实例ex11：根据实例ex10的方法，其中如果所述第一导数的特定数目的连续值的平均值随时间推移增大，则确定在所述平滑校准值序列的第一导数的最大值之后所述平滑校准值序列的第一导数再次增大。

36、实例ex12：根据实例ex1至ex11中任一项的方法，还包括：通过对所述校准曲线进行分类来确定所述校准曲线的类型；以及基于所确定的所述校准曲线的类型来选择用于所述校准的至少一个参数。

37、实例ex13：根据实例ex12的方法，其中基于所述校准曲线的斜率对所述校准曲线进行分类。

38、实例ex14：根据实例ex12和ex13中任一项的方法，其中所述类型与重新校准曲线和校准曲线中的一者以及重新校准曲线和校准曲线中的一者的斜率相关联。

39、实例ex15：根据实例ex12和ex14中任一项的方法，其中基于与所述平滑校准值序列的第一导数的估计最大值相关联的第二阈值来确定所述校准曲线的类型。

40、实例ex16：根据实例ex12和ex15中任一项的方法，其中所述至少一个参数的第一参数指定用于确定坪特征和丘点值中的至少一者的步骤的第一阈值。

41、实例ex17：根据实例ex12至ex16中任一项的方法，其中所述至少一个参数的第二参数指定平滑化所述校准值序列。

42、实例ex18：根据实例ex12至ex17中任一项的方法，其中所述至少一个参数的第三参数指定用于估计所述第一导数的最大值的步骤的所述平滑校准值序列的第一导数的连续值的数目。

43、实例ex19：根据实例ex12至ex18中一项的方法，其中所述至少一个参数的第四参数指定用于确定坪特征和丘点值中的至少一者的步骤的平滑校准值序列的第一导数的连续值的数目。

44、实例ex20：根据实例ex12至ex19中任一项的方法，其中所述至少一个参数的第五参数指定用于确定在所述平滑校准值序列的第一导数的最大值之后所述平滑校准值序列的第一导数再次增大的步骤的所述平滑校准值序列的第一导数的值的数目。

45、实例ex21：根据实例ex12至ex20中任一项的方法，所述第二阈值是所述平滑校准值序列的第一导数的最大值的分数。

46、实例ex22：根据实例ex1的方法，根据所确定的坪特征和丘点值中的至少一者操作感应加热装置包括基于所确定的坪特征和丘点值中的至少一者将与所述气溶胶生成系统相关联的温度维持在特定温度以下。

47、实例ex23：根据实例ex1至ex22中任一项的方法，还包括响应于确定坪特征和丘点值中的至少一者而停止加热所述感应加热装置。

48、实例ex24：根据实例ex1至ex23中任一项的方法，其中在所述感应加热装置的校准阶段期间获得所述校准值序列。

49、实例ex25：根据实例ex1至ex23中任一项的方法，其中在所述感应加热装置的重新校准期间获得所述校准值序列。

50、实例ex26：一种用于气溶胶生成系统的感应加热装置，所述感应加热装置包括控制器，所述控制器被配置成：获得所述感应加热装置的校准值序列，其中所述校准值序列与校准曲线相关联；平滑化所述校准值序列以获得平滑校准值序列；确定所述平滑校准值序列的第一导数；估计所述平滑校准值序列的第一导数的最大值；并且基于与所述第一导数的估计最大值相关联的第一阈值来确定坪特征和丘点值中的至少一者，其中根据所确定的坪特征和丘点值中的至少一者操作所述感应加热装置。

51、实例ex27：根据实例ex26所述的感应加热装置，其中所述感应加热装置包括感应器，所述感应器可感应耦合到用于加热气溶胶形成基质的感受器，并且其中所述校准值与所述感受器相关联。

52、实例ex28：根据实例ex27的感应加热装置，其中所述感应加热装置包括：电源，所述电源用于提供dc供电电压和dc电流；连接到所述电源的电源电子器件，其中所述电源电子器件包括：dc/ac转换器；所述感应器，其中所述感应器连接到所述dc/ac转换器，以在由来自所述dc/ac转换器的交流电流激励时产生交变磁场；以及所述控制器，其中所述控制器被配置成控制提供给所述电源电子器件的功率以使所述感受器的温度增加。

53、实例ex29：根据实例ex28的感应加热装置，其中获得所述校准值序列包括测量与所述感应加热装置的电源电子器件相关联的电流。

54、实例ex30：根据实例ex26至ex29中任一项的感应加热装置，其中坪特征和丘点值中的至少一者对应于已知温度。

55、实例ex31：根据实例ex27至ex30中任一项的感应加热装置，其中所述校准值序列包括电导值序列，其中所述电导值序列的电导值与所述感受器的校准温度相关联。

56、实例ex32：根据实例ex27至ex31中任一项的感应加热装置，其中所述校准值序列包括电阻值序列，其中所述电阻值序列的电阻值与所述感受器的校准温度相关联。

57、实例ex33.根据实例ex27至ex32中任一项的感应加热装置，其中坪特征和丘点值中的至少一者对应于所述感受器的材料的居里温度。

58、实例ex34：根据实例ex27至ex33中任一项的感应加热装置，其中所述感受器包括具有第一居里温度的第一感受器材料和具有第二居里温度的第二感受器材料，其中所述第二居里温度低于所述第一居里温度，并且其中坪特征和丘点值中的至少一者对应于所述第二感受器材料的第二居里温度。

59、实例ex35：根据实例ex26至ex34中任一项的感应加热装置，其中所述控制器被配置成确定所述平滑校准值序列的谷点，并且基于所确定的谷点和所确定的坪特征和丘点值中的至少一者来校准所述感应加热装置。

60、实例ex36：根据实例ex35的感应加热装置，其中所述谷点对应于已知温度。

61、实例ex37：根据实例ex26至ex36中任一项的感应加热装置，其中所述校准作为所述感应加热装置的使用期间的重新校准周期性地执行。

62、实例ex38：根据实例ex26和ex37中任一项的感应加热装置，还包括：电流传感器，所述电流传感器被配置成在所述dc/ac转换器的输入侧处测量从所述电源汲取的dc电流；和电压传感器，所述电压传感器被配置成在所述dc/ac转换器的输入侧处测量所述电源的dc供电电压，其中所述校准值序列包括电导值序列或电阻值序列，并且其中与所述感受器相关联的电导值或电阻值根据所述电源的dc供电电压和从所述电源汲取的dc电流来确定。

63、实例ex39：根据实例ex26的感应加热装置，其中所述校准值包括电导值，并且其中所述控制器被配置成控制提供给所述电源电子器件的功率以将与所述感受器相关联的电导值维持在坪特征和丘点值中的至少一者以下。

64、实例ex40：一种气溶胶生成系统，包括：根据权利要求26至39中任一项的感应加热装置；以及气溶胶生成制品，其中所述气溶胶生成制品包括所述气溶胶形成基质和所述感受器。