专利名称：卷烟纸燃烧特性自动测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及纸张性质测量技术领域，具体是指一种卷烟纸燃烧特性自动测量装置。
背景技术：
卷烟纸的燃烧特性是指卷烟纸的阴燃长度、燃烧速度与燃烧均一性。卷烟纸的阴燃长度是指在没有明火的情况下，点燃卷烟盘纸的一端后任其自由燃烧至熄灭时所燃烧的长度，根据GB/T12655-1998标准，其长度不应低于60mm。燃烧速度是指在单位时间内烟纸阴燃的长度，以m/min表示。卷烟纸的燃烧均一性是指烟纸在燃烧时边缘行进速度的均一性，它分两个方面，一是指在整个燃烧过程中烟纸边缘横幅平均行进速度在全时段内的变化，以纵向速度变化率或速度均方差表示，它代表了纸张宏观的燃烧特性；二是指烟纸燃烧时火线沿横幅方向行进的速度的分布均一性，以横向速度变化率或速度均方差表示，它代表了纸的微观燃烧特性。
根据国家标准GB/T12655-1998，阴燃性测定仪采用垂直燃烧的形式，即测量试样垂直放置，上部夹持，下部为自由端。测量时在下部自由端点火后开始计时，烟纸自下而上自由燃烧，根据固定的标尺读出燃烧的距离，并计算出整体的燃烧速度。该方法由于设计原因，有其固有的缺陷，即在测量时由于火线位于试样的下方，在测量过程中产生的热直接对上部未燃烧之试样加热，使其水份减少，温度升高，起到了助燃的作用，其结果是燃烧速度越来越快，而使测量条件与规定产生偏差，测量结果偏离真实值。由于靠人工观测的方法判断火线位置，受检测方法的限制，该方法只能测量出卷烟纸整体的纵向燃烧速度，而不能测量在燃烧过程时每一时刻的瞬时速度，更不能测量出瞬时速度的变化情况与特征，且根本无法测量出烟纸燃烧性况沿横幅的变化及其均一性。
发明内容
本实用新型的目的就是为了解决上述现有技术中存在的不足之处，提供一种卷烟纸燃烧特性自动测量装置。该装置可以有效克服现有测量过程中的试样的自加热现象，不但可测量燃烧速度的平均值，而且可试样燃烧过程中各点的瞬时燃烧速度及其分布与变化，实现卷烟纸燃烧速度的非接触自动测量。
本实用新型所述的一种卷烟纸燃烧特性自动测量装置，其特征是，它由机箱、摄像机、烟纸点燃器、活动支架和计算机相互连接组成，其相互连接关系为，摄像机固定在机箱内，并外接计算机，在机箱内下部固定有活动支架，活动支架的一端安装有烟纸点燃器。
为了更好地实现本实用新型，所述机箱的底端安装有灰盘；所述机箱的顶端开有排烟烟囱，在排烟烟囱内安装有自闭风门和风机；所述活动支架上有支搅轴，活动支架的一端固定有衔铁，与衔铁对应安装有电磁铁。
本实用新型由两部份组成，其核心第一是改垂直燃烧方式上水平燃烧方式，第二是采用摄像机作为火线位置传感器与计算机实时图像处理与分析软件相结合，构成卷烟纸燃烧特性自动测量装置。
本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果1.本实用新型采用水平燃烧，有效地克服了测量过程中试样的自加热与水分流失现象，保证测量样品和测量结果的均一性。
2.本实用新型采用计算机实时图像处理与分析软件，可实现卷烟纸燃烧速度的非接触自动测量。
3.本实用新型不但可测量燃烧速度的平均值，而且可试样燃烧过程中各点的瞬时燃烧速度及其分布与变化。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是本实用新型的图像分析与测量软件流程图；图3是本实用新型的控制方框图；图4是本实用新型活动支架的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本实用新型做进一步地详细描述。
如图1所示，卷烟纸燃烧特性自动测量装置由机箱4、摄像机5、烟纸点燃器6、活动支架8和计算机相互连接组成，其中，摄像机5固定在机箱4内，在机箱4内下部固定有活动支架8，活动支架8的一端安装有烟纸点燃器6，机箱4的底端安装有灰盘9，顶端开有排烟烟囱1，在排烟烟囱1内安装有自闭风门2和风机3。
如图4所示，在活动支架8上有支搅轴10，活动支架8的一端固定有衔铁11，与衔铁11对应安装有电磁铁12。
本实用新型的一个实施例为，摄像机采用敏通MTV1802-CB高分辨率黑白CCD摄像机，输出为CCIR模拟视频信号。图像采集卡采用北京嘉恒中自图像技术有限公司的OK10N图像采集卡。计算机采用IBM兼容的个人计算机。操作系统为微软中文Windows98。烟纸点燃器采用7.5殴母电热丝，电压12V，功率20W。风机采用直径70cm直流风机。排烟烟囱为80×80cm方孔，长200cm，通过外接金属软管排向大气。自闭风门为75×75cm，厚0.2cm铝板，单边通过绞链固定在机箱上。样品支架与测量控制系统由一片8031单片机及附属电路组成。该系统与计算机采用RS232串行电缆进行通讯。
本实用新型的另一个实施例为，摄像机采用MAXELL USB摄像头，30万像素，符合windows视频设备接口规范。计算机采用IBM兼容的个人计算机。操作系统为微软中文Windows98。各支架间距离为1cm均匀排列，共11支，总测量试样长度12cm。烟纸点燃器采用7.5殴母电热丝，电压12V，功率20W。风机采用直径70cm直流风机。排烟烟囱为80×80cm方孔，长200cm，通过外接金属软管排向大气。自闭风门为75×75cm，厚0.2cm铝板，单边通过绞链固定在机箱上。样品支架与测量控制系统由一片8031单片机及附属电路组成。该系统与计算机采用RS232串行电缆进行通讯。
本实用新型的工作过程为，如图2和3所示，摄像机(图像传感器)完成卷烟纸燃烧过程的实时图像的采集，并将图像数据传送至计算机。计算机将摄像机送来的图像信号数字化，按一定的时间间隔进行采样。通过边缘增强和分割处理，识别出火线位置及其在横幅方向的分布。在数字图像中，每一像素点代表的位置可以进行精确的标定。通过比较和计算两次采样间沿样品横幅方向各火线点沿纵向移动的象素点数，即可计算出其移动的距离。由于图像的采样间隔是固定与已知的，由此即可计算出样品在该采样时间的沿横幅各点的燃烧速度及平均速度，并统计分析出横幅各点燃烧速度及横幅平均速度在样品测试过程中的变化率及平均值。测量系统控制软件，其功能为测量系统的时序控制，包括试样架组的复位，试样点燃品的启动，测试过程中各样品架的收放，及测试终点的判定，及测量完毕后烟气排风机的启动与停止。如图3所示，计算机根据实时图像分析的结果，判断上当前火线位置，通过通信线向测量装置的控制系统发出指示，将相应的电磁铁的电源断开，相应的试样支撑架在重力的作用下放下。该装置由8031单片机及附加电路组成。
如上所述，即可较好地实现本实用新型。
权利要求1.一种卷烟纸燃烧特性自动测量装置，其特征是，它由机箱、摄像机、烟纸点燃器、活动支架和计算机相互连接组成，其相互连接关系为，摄像机固定在机箱内，并外接计算机，在机箱内下部固定有活动支架，活动支架的一端安装有烟纸点燃器。
2.根据权利要求1所述的一种卷烟纸燃烧特性自动测量装置，其特征是，所述机箱的底端安装有灰盘。
3.根据权利要求1所述的一种卷烟纸燃烧特性自动测量装置，其特征是，所述机箱的顶端开有排烟烟囱，在排烟烟囱内安装有自闭风门和风机。
4.根据权利要求1所述的一种卷烟纸燃烧特性自动测量装置，其特征是，所述活动支架上有支搅轴，活动支架的一端固定有衔铁，与衔铁对应安装有电磁铁。
专利摘要本实用新型是一种卷烟纸燃烧特性自动测量装置，它由机箱、摄像机、烟纸点燃器、活动支架和计算机相互连接组成，其相互连接关系为，摄像机固定在机箱内，并外接计算机，在机箱内下部固定有活动支架，活动支架的一端安装有烟纸点燃器。本实用新型采用水平燃烧，有效地克服了测量过程中试样的自加热与水分流失现象，保证测量样品和测量结果的均一性。本实用新型采用计算机实时图像处理与分析软件，可实现卷烟纸燃烧速度的非接触自动测量。本实用新型不但可测量燃烧速度的平均值，而且可试样燃烧过程中各点的瞬时燃烧速度及其分布与变化。
文档编号A24C5/32GK2636237SQ032739
公开日2004年8月25日 申请日期2003年8月29日 优先权日2003年8月29日
发明者阎东波, 李继庚, 何北海, 刘焕彬, 王玉峰 申请人:华南理工大学