艾炷阴燃多点实时温度检测实验装置及实验方法

技术领域

本发明涉及温度检测技术领域，尤其涉及一种艾炷阴燃过程中整体多点温度检测装置及实验方法。

背景技术

目前对艾炷阴燃过程温度场的测试缺少专用的实验装置，当前用于测定艾炷阴燃温度的方法主要有两种：第一，接触式测量，即通过温度传感器接触艾炷燃烧体进行温度检测。第二，非接触式测温，通过红外热成像仪等手段对艾炷燃烧锥温度场进行测试。第一种方法是测量艾炷阴燃过程中内部气相温度，需要用到多个小型温度传感器，实验中人为或环境的微小波动都会引起温度传感器位置的波动，从而导致测试偏差。第二种方法是依据物质自身辐射的红外能量来测量燃烧锥表面温度，对于燃烧过程中内部多点的具体温度很难实时监测。

发明内容

本发明针对艾炷接触式测温实验装置展开研究，提出一种可以实现多点、实时温度检测的实验装置及实验方法，对阴燃全过程的等效仿真和量化等效分析提供详实数据。

本发明采用的技术方案如下：

艾炷阴燃多点实时温度检测实验装置，包括测温实验台，在所述的测温实验台上设置环形底座，在环形底座的中心设置有艾炷燃烧底座，所述的艾炷燃烧底座用于固定艾柱，在环形底座的上设置有多个旋转滑台，每个旋转滑台可以沿着环形底座周向移动，同时在旋转滑台的顶部设置测温装置；所述的测温装置能沿着旋转滑台的径向移动，在所述的测温装置上安装有一个或多个独立设置的单路温度检测组件；每个单路温度检测组件能上下移动，且每个单路温度检测组件的头部可插装温度传感器或钢针，所述的钢针用于预先在艾柱上插孔，所述的温度传感器用于插入到所述的插孔内；温度传感器或钢针在艾炷上的插入深度可调。

作为进一步的技术方案，所述的艾炷燃烧底座包括三爪卡盘和燃烧底座，所述的三爪卡盘用于艾柱打孔时的固定；所述的燃烧底座用于艾柱测温时的固定。

作为进一步的技术方案，还包括热成像仪，所述的热成像仪设置在测温实验台的外侧，主要测量艾炷辐射表面动态温度变化，用于实验结果对比。

作为进一步的技术方案，在所述的环形底座顶面的周向方向上设置环齿和滑台一，所述的旋转滑台底部设置齿轮一和滑槽一，所述的齿轮一与设置在环形底座外圈的旋转调节旋钮相连，且齿轮一与环齿啮合；所述的滑槽一与滑台一配合，且在旋转滑台底部内侧还设置锁定旋钮，所述的锁定旋钮从环形底座的径向方向固定旋转滑台的位置。

作为进一步的技术方案，在所述旋转滑台顶面设置齿条二和滑台二，齿条二、滑台二均沿着环形底座的径向方向设置，在竖直单组测温模块和竖直针排测温模块的底部设置齿轮二和滑槽二，所述的齿轮二与所述的齿条二啮合，滑槽二与滑台二配合。

作为进一步的技术方案，所述的测温装置由齿条三、壳体、径向移动手轮、单路温度检测组件；在壳体内竖直方向设置有齿条三和滑槽三；单路温度检测组件通过竖直滑块两侧与滑槽三相互配合，可沿滑槽三垂直移动，且在单路温度检测组件的侧面设置齿轮三，齿轮三与竖直调节手轮相连，齿轮三与齿条三啮合，实现单路温度检测组件在竖直方向上的移动。

作为进一步的技术方案，单路温度检测组件包括温度传感器或钢针、连接口、直线移动电机、竖直滑块和竖直调节手轮；其中温度传感器或钢针插入连接口，所述的连接口通过焊接与直线移动电机固定，直线移动电机的壳体后端与竖直移动滑台相连，在竖直滑台上设置齿轮轴安装孔，用于安装齿轮三。

作为进一步的技术方案，所述的测温装置上还设置有锁定机构，锁定其在旋转滑台上的位置。

作为进一步的技术方案，在所述的环形底座和旋转滑台的侧面还设置有刻度值；在艾柱的顶部和底部设置片状测温传感器，检测艾柱顶部和底部的温度。

第二方面，基于前面所述的艾炷阴燃多点实时温度检测实验装置，具体的检测方法如下：

步骤1，将测温装置移动到旋转滑台的最外端，并在每个单路温度检测组件前端装上钢针，将旋转滑台根据测量排布移动到合适角度，锁定旋转滑台；钢针的位置与插入艾炷的热电偶探头在艾炷上的位置重叠，钢针的内径大于热电偶探头的外径；

步骤2移动测温装置向旋转滑台的内侧移动，直到钢针尖端碰到艾炷固定；然后根据各点测温所需深度，控制各个钢针向艾炷内打孔；

步骤3打孔完毕后，将测温装置再次移动到旋转滑台的最外端，并取下钢针；

步骤4将艾炷按打孔角度卡入燃烧底座，在每个单路温度检测组件前端装入温度传感器，微调旋转滑台角度，使温度传感器能顺畅地进入艾炷上的孔，此时固定旋转滑台；移动测温装置向旋转滑台的内侧移动，温度传感器前端到达打孔深度时停止，最后点燃艾炷，通过与温度传感器相连的温度采集卡读取艾炷燃烧时各个点的温度。

本发明的有益效果如下：

1.本发明通过设置环形底座、旋转滑台以及驱动装置实现测温装置绕艾柱在周向方向上的移动，进而实现艾柱圆周方向上的任意点的温度检测；同时测温装置通过旋转滑台以及驱动装置还可以在径向方向上移动，实现对不同直径艾柱的温度检测；且单路温度检测组件可以根据需要设置一个或者多个，单路温度检测组件还可以在高度方向上移动，因此，可以实现对艾柱任一位置的温度检测，同时测温装置还可以固定打孔钢针，既能实现测温前的打孔，还能实现测温，总之，通过该装置使得温度传感器的分布设计可以保证阴燃过程中关键温度值的实时获取，为建模仿真及量化等效分析提供精准的温度值。

2.本发明整个控制全部采用旋钮+齿轮齿条的方式，且通过合理布置齿轮、齿条以及旋钮的位置，使得整个装置的体积变小，且能保证一定的稳定性和精度(其精度可以达到0.01mm)，使得整个装置可以用于检测艾柱这种微小件的温度，目前想类似设备都比较大，无法用于艾柱这种微小件的温度检测。

3.测温装置中的单路温度检测组件采用模块化设计，可以根据需要增加单路温度检测组件的个数，预打孔设计降低了实验过程中对温度传感器损害，减少艾炷阴燃过程中空气在艾炷周围的自然对流，延长温度传感器的使用寿命；同时打孔深度可控。

4.本发明中，艾柱的顶部和底部温度通过片状传感器测量，通过片状传感器与本发明组合使用，实现对艾柱的温度检测；同时还包括热成像仪，热成像仪设置在测温实验台的外侧，主要测量艾炷辐射表面动态温度变化，用于与温度传感器检测的数据进行实验结果对比。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明提出的测温装置整体布局图；

图2是本发明提出的测温装置装配图；

图3是本发明的竖直单组测温模块示意图；

图4是本发明的单路温度检测组件示意图；

图5是本发明的竖直针排测温模块示意图；

图6是旋转滑台的示意图；

图7(a)、图7(b)是测温模块、测点及传感器分布示意图；

图8是温度采集流程示意图；

图中：1三脚架，2红外热成像仪，3测温实验台，4计算机，5实验台架，3-1艾炷燃烧底座，3-2艾炷，3-3竖直单组测温模块，3-4单路温度检测组件，3-5竖直针排测温模块，3-6环形底座，3-7旋转滑台；

3-3-1齿条，3-3-2壳体，3-3-3径向移动手轮，3-3-4锁紧螺钉；

3-4-1打孔钢针/传感器，3-4-2连接口，3-4-3微型贯穿直线丝杆步进电机，3-4-4连接片，3-4-5竖直滑块，3-4-6竖直调节手轮，3-4-7齿轮；

3-5-1径向锁定机构；

3-7-1旋转调节旋钮、3-7-2燕尾台、3-7-3滑台主体、3-7-4锁定旋钮、3-7-5齿轮。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本发明另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

为了方便叙述，本发明中如果出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

术语解释部分:本发明中的术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在的不足，为了解决如上的技术问题，本发明提出了一种艾炷阴燃多点实时温度检测实验装置。

本发明的一种典型的实施方式中，如图1所示，该实验台应用于艾炷燃烧时的实时温度检测；测量装置可以由竖直单组测温模块和/或竖直针排测温模块构成，可以实现艾炷燃烧时竖直和水平多点燃烧温度的测量；具体的，竖直针排测温模块的主要作用是为了实现艾柱在不同高度方向上的温度检测，竖直单组测温模块主要作用是为了实现艾柱单点温度检测，通过将竖直针排测温模块与竖直单组测温模块进行组合使用，可以实现艾柱任一点的温度检测。当然若仅仅是为了实现艾柱单点温度检测时，可以仅仅设置多个竖直单组测温模块，若想同时实现艾柱多个方向多组温度检测时，则可以同时设置多个针排测温模块。

进一步的，测温模块通过齿轮齿条与旋转滑台结合，可沿齿条做径向运动。环形底座带有齿条，旋转滑台可以沿齿条绕艾炷旋转，整体布局如图1所示。由三脚架1、红外热成像仪2、测温实验台3、计算机4、实验台架5、数据采集卡、以太网线和连接导线组成。数据采集卡、以太网线和连接导线介于计算机和测温传感器之间，图中未绘制和标出。红外热成像仪2安装在三角架1上，红外热成像仪2主要测量艾炷辐射表面动态温度变化，用于与测温实验台3检测的结果进行对比。测温实验台3主要测量艾炷内部温度的变化，本发明将两种测量手段结合、实验数据进行对比，可以更加准确地测试整个艾炷阴燃过程的动态变化。

如图2所示，本实施例中的测温实验台3主要由可拆卸艾炷燃烧底座3-1、艾炷3-2、竖直单组测温模块3-3、单路温度检测组件3-4、竖直针排测温模块3-5、环形底座3-6、旋转滑台3-7组成；可拆卸艾炷燃烧底座3-1安装在环形底座3-6的中心位置，环形底座3-6上设置旋转滑台3-7，旋转滑台3-7上设置竖直单组测温模块3-3和/或竖直针排测温模块3-5,每个竖直单组测温模块3-3和竖直针排测温模块3-5上设置单路温度检测组件3-4；本发明通过设置环形底座、旋转滑台以及驱动装置实现竖直单组测温模块3-3和/或竖直针排测温模块3-5绕艾柱在周向方向上的移动，进而实现艾柱圆周方向上的任意点的温度检测；同时竖直单组测温模块3-3和/或竖直针排测温模块3-5通过旋转滑台以及驱动装置还可以在径向方向上移动，实现对不同直径艾柱的温度检测；且单路竖直单组测温模块3-3和/或竖直针排测温模块3-5可以根据需要设置一个或者多个，单路温度检测组件还可以在高度方向上移动，因此，可以实现对艾柱任一位置的温度检测，同时竖直单组测温模块3-3和/或竖直针排测温模块3-5还可以固定打孔钢针，既能实现测温前的打孔，还能实现测温；总之，通过该装置使得温度传感器的分布设计可以保证阴燃过程中关键温度值的实时获取，为建模仿真及量化等效分析提供精准的温度值。

具体的，环形底座3-6的顶部设置环齿，通过将环齿设置在环形底座3-6的顶面，一方面，可以在直径方向上缩小整个装置的尺寸，另外一方面，可以保证整个旋转滑台运动的稳定性，同时为了对滑台的位置进行精确控制，在环形底座3-6外侧面的圆周方向上还设置有刻度值。进一步的，为了保证运动的稳定性，本申请的环形底座3-6上还设置有燕尾台，燕尾台与旋转滑台3-7底部的燕尾槽配合，实现导向和限位的作用。

进一步的，本实施例中的旋转滑台3-7示意性的设置了三个，具体安装个数根据需要进行设置，本实施例中其中一个旋转滑台3-7上安装竖直针排测温模块3-5；另外两个旋转滑台3-7上安装竖直单组测温模块3-3；更进一步的，或者三个旋转滑台3-7均安装竖直针排测温模块3-5，具体的安装情况，根据需要进行设置。

进一步的，每个旋转滑台3-7的下方燕尾槽与环形底座3-6的燕尾台相连接，多个旋转滑台3-7可沿燕尾台绕艾炷旋转分布。

具体的，如图6所示，旋转滑台3-7由旋转调节旋钮3-7-1、燕尾台3-7-2、滑台主体3-7-3、锁定旋钮3-7-4、齿轮3-7-5组成；滑台主体3-7-3的底部设置燕尾台3-7-2和齿轮3-7-5，且在燕尾台3-7-2的内侧面设置锁定旋钮3-7-4，外侧面设置旋转调节旋钮3-7-1；锁定旋钮3-7-4和旋转调节旋钮3-7-1相对设置，锁定旋钮3-7-4从径向方向上对旋转滑台3-7的位置进行固定，旋转调节旋钮3-7-1也沿着径向方向设置，实现对旋转滑台3-7在圆周方向上的固定；所述的旋转调节旋钮3-7-1与所述的齿轮3-7-5相连，齿轮3-7-5与底座上的环形齿条啮合，旋转调节旋钮3-7-1驱动齿轮3-7-4沿着底座环形齿条移动；驱动旋转滑台旋转至指定位置；进一步的，燕尾台3-7-2通过四颗螺钉与滑台主体3-7-3固定连接；锁定旋钮3-7-4的作用是将旋转滑台3-7沿环形底座3-6径向固定，避免打孔和进给过程中细微抖动对整体测量精度的影响；使用时旋转滑台底部燕尾槽与底座燕尾台配合，齿轮与底座环形齿条啮合，转动手轮带动齿轮与齿条啮合，驱动旋转滑台旋转。

进一步的，沿着环形底座3-6的径向方向，在旋转滑台3-7的顶部还设有齿条，该齿条与竖直单组测温模块3-3和竖直针排测温模块3-5底部的齿轮配合，实现竖直单组测温模块3-3和竖直针排测温模块3-5在径向方向上的移动；进一步的，为了使得竖直单组测温模块3-3和竖直针排测温模块3-5在径向方向上可以平稳顺畅移动，旋转滑台3-7的顶面设置成外侧高内侧低的结构。

进一步的，竖直单组测温模块3-3和竖直针排测温模块3-5通过下方燕尾槽与各自对应的旋转滑台3-7上的燕尾台相连接，沿燕尾台做径向直线移动。艾炷燃烧底座3-1和打孔三爪卡盘通过三个通孔、螺柱和螺母与环形底座固定。

三爪卡盘安装在圆环形底座上，可将艾炷放入卡爪中间凹槽内，用卡爪固定，防止打孔时艾炷移动。为了防止三爪卡盘对艾炷燃烧的影响，在测量燃烧温度时取下三爪固定座，仅使用燃烧底座3-1。圆筒形状能够更容易使艾炷保持与地面垂直，使艾炷的燃烧面始终平行于其横截面，以确保艾炷沿其轴向方向均匀燃烧，避免燃烧面倾斜而造成测量误差。为了保持实验结果与临床实践相似，可更换底座的上部可实现恒温加热功能，使艾炷的底部温度保持在与人体皮肤温度相同温度，即36.5℃。

进一步的，如图3所示，本实施例中的竖直单组测温模块3-3由齿条3-3-1、壳体3-3-2、径向移动手轮3-3-3、锁紧螺钉3-3-4、竖直滑块3-4-5、单路温度检测组件3-4组成；在测温组件壳体3-3-2内竖直设置有齿条3-3-1和滑槽；单路温度检测组件3-4通过竖直滑块3-4-5的两侧面与测温组件壳体3-3-2滑槽相互配合，可沿滑槽竖直移动，且在单路温度检测组件3-4的侧面设置齿轮3-4-7，齿轮3-4-7与竖直调节手轮3-4-6相连，齿轮3-4-7与竖直设置的测温组件齿条3-3-1啮合；实现单路温度检测组件3-4在竖直方向上的移动；

进一步的，在壳体3-3-2的底部设置齿轮，齿轮与径向移动手轮3-3-3相连，在旋转滑台3-7顶部设置齿条，该齿条与壳体3-3-2底部的齿轮啮合，通过径向移动手轮3-3-3可以实现竖直单组测温模块3-3在径向方向上的移动。当单组测温模块3-3运动到指定位置时，可以通过锁紧螺钉3-3-4固定其在上下方向的位置，具体的锁紧螺钉3-3-4设置在壳体3-3-2上，其穿过壳体3-3-2，插入到竖直滑块3-4-5内，实现单组测温模块3-3的固定。

进一步的，竖直针排测温模块3-5的结构与上述的竖直单组测温模块3-3的结构基本相同，在此不进行赘述了，区别点在于竖直针排测温模块3-5具备多个温度检测组件3-4。

上面所有的齿条采用铜镀镍工艺，耐腐蚀，抗氧化，耐用性更强。调节螺丝调节滑块位置，采用游标卡尺式读数，精度可达0.01mm。竖直方向的刻度尺可以使艾炷阴燃温度检测单元之间的距离恒定，避免因距离差异而影响温度检测的准确度。

进一步的，所述的单路温度检测组件3-4如图4所示，由打孔钢针/传感器3-4-1、连接口3-4-2、微型贯穿直线丝杆步进电机3-4-3、连接片3-4-4、竖直滑块3-4-5、竖直调节手轮3-4-6组成；其中打孔钢针/传感器插入连接口3-4-2通过焊接与微型贯穿直线丝杆步进电机3-4-3固定，微型贯穿直线丝杆步进电机3-4-3的壳体通过连接片3-4-4与竖直移动滑台3-4-5固定，在竖直移动滑台3-4-5上设置齿轮轴安装孔，用于安装齿轮，通过齿轮齿条的啮合实现单路温度检测组件3-4的上下移动。微型贯穿直线丝杆步进电机3-4-3用于驱动打孔钢针/传感器3-4-1前后移动，通过控制步距角控制电机精度，进而控制其插入深度。连接口3-4-2上设有凹槽，便于传感器的嵌入和固定。

为了减小因传感器插入而形成的空隙，采用外径不大于0.5mm，测温范围不低于1000℃的微细热电偶。多支热电偶通过固定的竖直调节手轮能够固定，其间的距离可根据使用者的需要固定，而后将热电偶的末端通过补偿导线软连接出来，两者之间的连接可以是插接件或是永久性接头，连接出的补偿导线接入温度采集卡的输入端，并进行数据采集。

使用时单路温度检测组件中的微型贯穿直线丝杆步进电机实现打孔钢针和热电偶的进给，齿轮齿条啮合实现单路温度测试组件的上下移动。使用时转动手轮，齿轮齿条啮合，带动单路温度检测组件沿滑槽上下移动，到达指定高度后使用微型贯穿直线丝杆步进电机控制打孔钢针/热电偶沿艾炷径向移动，即可完成打孔/测温。

竖直针排测温装置3-5在竖直单组测温组件的基础上增加了多组测温组件，每个单路温度检测组件在高度方向可以独立上下移动，且实现同时测量艾炷竖直方向上最多5个温度值，其中测温组件径向锁定机构3-5-1参见图6；此外，打孔钢针/传感器可以设计成不同长度，通过将其设计成不同长度，同一个竖直针排测温装置3-5实现不同位置的温度检测。

使用时转动竖直调节手轮3-4-6带动齿轮旋转，齿轮齿条相互啮合即可带动垂直移动滑台竖直移动，从而让单路温度检测组件整体竖直移动，移动时可根据竖直刻度与刻度块精确定位滑块竖直高度。

测温前艾炷打孔过程。使用径向移动手轮将竖直针排测温模块3-5和竖直单组测温模块3-3移动到最外端，并在单路温度检测组件3-4前端装上打孔钢针3-4-1，再转动旋转调节旋钮3-7-1将竖直针排测温模块3-5和竖直单组测温模块3-3根据测量排布移动到合适角度，转动锁定旋钮3-7-4，锁定滑台。打孔所需的空心钢针的位置与插入艾炷的热电偶探头在艾炷上的位置重叠，空心钢针的内径大于热电偶探头的外径。

整体进给打孔时，由于艾炷较为紧实，整体进给较为困难并且容易破坏艾炷结构。无法精准控制每一根钢针的打孔深度，可能会出现钢针打孔深度不够、不一致或偏差大的问题。本发明使用微型贯穿直线丝杆步进电机驱动钢针打孔，每个微型贯穿直线丝杆步进电机驱动一根打孔钢针，打孔容易、深度可控、进给平稳且精度高，也不会对艾炷整体结构造成破坏。

测温过程；

转动径向移动手轮，让竖直针排测温模块3-5和竖直单组测温模块3-3向里移动，直到钢针尖端碰到艾炷，转动固定旋钮3-5-1使其锁定。根据各点测温所需深度，控制微型贯穿直线丝杆步进电机向内打孔。打孔完成后转动固定旋钮3-5-1解锁装置，使用径向移动手轮将竖直针排测温模块3-5和竖直单组测温模块3-3移动到最外侧，并取下打孔钢针。用热电偶替代钢针，进行随后的阴燃温度检测。

测温点分布。因为艾炷为对称的小型圆锥体，且中心温度较高，为了测得中心温度、表面温度及尽可能详细的了解截面温度，对测温探头分布进行如图7(a)、图7(b)所示的设计：

该分布方式可减少探头的数量，降低因破坏艾炷结构而导致测量结果出现较大误差的可能；同时可以更全面地得到燃烧横截面上的温度分布，进而得到辐射能谱的波长分布范围。水平面剖图测温示意图如图7(a)所示，轴向剖图如图7(b)所示。

图7(a)中是艾炷某个水平面谱图，图中五个小矩形分别表示5个竖直针排测温模块在艾炷上的插入位置，外圈的三个空心圆点○代表的是设置在艾柱底部的3个片式热电偶传感器；参考图7(b)在艾柱顶部也设置有片式热电偶传感器；通过在艾柱顶部和底部设置片式热电偶传感器，可以实现艾柱顶部和底部温度的检测。

进一步的，每个竖直针排测温模块包括多个温度传感器，如图7(b)所示，其中，实心圆点●表示的是5个竖直针排测温模块打孔钢针或热电偶探头位置深度；其中四个单路温度检测组件3-4插入到艾柱的中心位置，检测艾柱中心轴上的温度，其中8个单路温度检测组件3-4插入到1/2半径位置，检测该位置的温度，8个单路温度检测组件3-4插入到艾柱的侧面，可以检测其侧面温度。

测温操作过程如下：

首先将艾炷3-2按打孔角度卡入燃烧底座3-1，在每个单路温度检测组件3-4前端装入热电偶3-4-1，使用旋转调节旋钮3-7-1微调旋转滑台3-7角度，使热电偶3-4-1能顺畅地进入艾炷上的孔，使用锁定旋钮3-5-1固定滑台。再旋转径向移动手轮3-3-3使竖直针排测温模块3-5和竖直单组测温模块3-3沿燕尾台3-7-2向里移动，热电偶前端到达打孔深度时停止。最后点燃艾炷，通过与热电偶相连的温度采集卡读取艾炷燃烧时各个点的温度。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。