本发明专利技术公开了一种使用电池的预热式烟雾产生装置，金属油箱外表面紧密缠绕着螺旋状的金属发热管，发热管和油箱间通过石英纸或石英砂绝缘导热，在烟雾油加热雾化阶段，耐高温油泵将烟雾油泵入金属发热管内，烟雾油在流动过程中被管的内表面逐渐加热，在金属发热管的出口处达到雾化温度产生大量烟雾；在烟雾油预热阶段，耐高温油泵不工作，金属发热管加热油箱和油箱内的烟雾油，该预加热过程，使得烟雾油雾化阶段所需的功率大大降低。雾化阶段所需的功率大大降低。雾化阶段所需的功率大大降低。
【技术实现步骤摘要】
一种使用电池的预热式烟雾产生装置
[0001]本专利技术涉及一种烟雾产生装置，尤其是一种使用电池的预热式烟雾产生装置。
技术介绍
[0002]现有的低慢小飞行器使用的烟雾产生方法通常有两种。一种方法是利用内燃机燃烧产生的热量使烟雾油受热蒸发形成白色气态烟雾，该方法只能用在以内燃机为动力的飞行器上，重量高，体积大，适用范围狭窄。另一种方法是化学混合物剧烈燃烧生成烟雾，如烟雾弹，烟雾弹为一次性产品不能重复使用，燃烧过程也不能停止再重启。
技术实现思路
[0003]为了克服现有技术中烟雾产生装置或者体积大、重量高、或者消费者不易获得、烟雾产生不能受控终止再重启等缺陷的问题，使之能应用在对重量和体积都要求极严的航模和无人机上，本专利技术提供了一种使用电池的预热式烟雾产生装置，该装置使用电池将烟雾油提前加热至一个较高的温度，大大降低了产生烟雾所需要的瞬时功率，与非预热方式相比，在相同功率情况下，烟雾量可以增加到了原来的3倍左右；由于是电加热方式，因而烟雾的产生可以随时开始和停止；由于结构精简，重量比传统装置降低50%以上，体积也较小。
[0004]本专利技术解决现有技术中存在问题所采用的技术方案是：一种使用电池的预热式烟雾产生装置,包括金属油箱、金属发热管、耐高温油泵、通气硅胶软管、通油硅胶软管及金属重锤、带单片机的控制电路、电池组、绝缘导热材料以及外壳等。
[0005]该装置使用金属油箱存储烟雾油，金属油箱被一空心金属发热管以螺旋状紧密包裹，金属发热管和金属油箱之间有电绝缘热传导材料，防止金属发热管被金属油箱短路。烟雾油气化温度一般在320℃左右，本使用新型提前将油箱内的烟雾油加热至220℃左右，油箱内的烟雾油只需要从220℃基础上升高100℃进能产生大量烟雾，而非预热式却需要将烟雾油从20℃提升至320℃，升温300℃才能达到320℃的雾化温度。因而在加热功率相同的情况下，预热式比非预热式大大提升了烟雾产生量；在所需烟雾量一样的情况下，预热式与非预热式相比烟雾油雾化功率大大降低了。以上温度仅为方便描述所用，实际并非该温度。
[0006]电加热装置如下：使用一段空心的金属管道作为发热器件，金属发热管紧密缠绕在金属油箱外表面上，金属发热管外表面和金属油箱之间有一层绝缘导热材料，绝缘导热材料可以选用石英纸或石英砂涂层。在金属发热管的两端的外表面焊接2条导线，分别与电池组和MOSFET/金氧半场效晶体管的漏极相连。当MOSFET/金氧半场效晶体管的漏极和源极导通时，电池组的电压（十到数十伏特）将直接加载在金属发热管两端，金属发热管将发热。由于金属发热管的电阻在数十到数百毫欧之间，而电池组的电压又足够大，一般情况下瞬间发热功率将远大于所需功率，因而需要使用电子PWM功率控制技术来降低金属发热管的平均发热功率。
[0007]PWM功率控制技术原理：单片机输出周期固定的PWM信号，当PWM信号高电平时，MOSFET/金氧半场效晶体管被导通，此时电池正负极将直接加载在金属发热管两端，金属发
热管发热；当PWM信号低电平时，MOSFET/金氧半场效晶体管则截止，此时金属发热管不发热。通过控制PWM信号的高电平占空比，就可以控制金属发热管的平均发热功率。另一方面单片机测量电池组的输出电压U，而由于金属发热管的电阻R在装置生产时已经确定，根据焦耳定律，瞬时发热功率Q=U^2/R，假设实际所需要的功率是Q
’
，则占空比D=Q
’
/Q=Q
’
R/U^2。单片机根据测量到的电池组输出电压U以及预设的金属发热管电阻值R，从而可以计算出占空比，进而输出PWM波形。
[0008]在预热阶段，油泵不工作，金属管道内没有流动的烟雾油，由于金属管道的外表面与金属油箱紧密贴合（中间有绝缘导热材料防止短路），金属发热管道外表面产生的热量主要被金属油箱以及油箱内的烟雾油所吸收，一般预热至220℃左右。
[0009]在烟雾油雾化阶段，油泵正向工作，将烟雾油从油箱中泵入金属发热管道，烟雾油在流动到达管道出口时被加热至雾化温度以上，从而产生大量烟雾。
[0010]金属油箱内有一通气硅胶软管，连通大气压；有一通油硅胶软管，连通耐高温油泵。通油硅胶软管油箱内的一端带有重锤，无论本装置以任何角度摆放，在重力作用下，带有重锤的硅胶管一端均能淹没于烟雾油之下，因而能顺利抽取烟雾油。
[0011]金属油箱设有温度感应器，用于检测油箱内烟雾油的温度。单油箱内烟雾油温度超过上限则停止金属发热管的加热，防止油箱内的烟雾油过热而雾化。
[0012]本专利技术的有益效果：首先是产生烟雾所需要的最大功率大大降低，由于烟雾油被预热至移一个较高的温度，烟雾油雾化所需吸收的热量大大降低。由于烟雾油的预发热器件和烟雾油的加热器件分别为金属管道的外表面和内表面，仅为一段金属管道，且紧密贴合在金属油箱外，因而具有结构简单、体积小、重量低的优点。避免了传统舞台烟雾产生装置需要厚重的石英砂作为绝缘导热材料而导致的重量高体积大的缺点，满足了飞行器对体积和重量的要求。与传统化学燃烧方式（烟雾弹）相比，该装置采用电加热可随时产生大量烟雾，也可随时停止，同时还可反复添加烟雾油重复使用，降低了单次使用成本，有效地避免了烟雾弹点燃后无法停止的缺陷，在表演时更加灵活。与传统内燃机加热烟雾油生成烟雾方法相比，脱离了内燃机，适用范围更广。
附图说明
[0013][0014]下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。
[0015]图1为本专利技术示意图；图2为金属发热管与电路的结合示意图图3为N型MOSFET/金氧半场效晶体管的驱动电路图；图4为油泵的驱动电路图；图5为10V电源、3.3V电源、LED指示灯、感温热敏电阻以及单片机STM8S003F3P6的电路图；图中1.最外层外壳，2.金属发热管，3.绝缘导热垫片，4.金属油箱，5.热敏电阻或温度探头，6.烟雾油，7.通气导管，8.第一通油导管，9.导管口及重锤，10.第二通油导管，11.耐高温油泵，12.发热金属管入口，13.发热金属管出口，14.导电连接环,15.导线。
具体实施方式
[0016][0017]为了使本领域的技术人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0018]需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上，它可以直接在另一个元件上或者间接设置在另一个元件上；当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至另一个元件上。
[0019]需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种使用电池的预热式烟雾产生装置，包括烟雾油（6）、电发热装置，其特征在于：金属油箱（4）外表面紧密缠绕着螺旋状的金属发热管（2），金属发热管（2）和金属油箱（4）之间隔着石英纸或石英砂作为绝缘导热材料（3），在烟雾油（6）加热雾化阶段，耐高温油泵（11）将烟雾油泵入金属发热管（2）内，烟雾油在金属管内流动过程中被金属发热管（2）的内表面逐渐加热，在金属发热管的出口（13）达到雾化温度产生大量烟雾；在烟雾油（6）预热阶段，耐高温油泵（11）不工作，金属发热管（2）内无烟雾油，金属发热管（2）外表面产生的热量使金属油箱和烟雾油升温至预定温度，以降低烟雾油雾化所需功率。2.根据权利要求1所述的一种使用电池的预热式烟雾产生装置，其特征在于，使用金属发热管（2）的内表面雾化烟雾油（6），使用金属加热管（2）的外表面预热烟雾油（6）。3.根据权利要求1所述的一种使用电池的预热式烟雾产生装置，其特征在于，金属发热管（2）两端、电池组正极、负极、MOSFET/金氧...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴建丽，
申请(专利权)人：吴建丽，
类型：发明
国别省市：
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