专利名称：打火机火焰高度自动测试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种打火机火焰高度自动测试装置，直接用于各种类型打火机火 焰高度的自动测量。
背景技术：
打火机是“国际危规”明确列为必须强制检验的危险品，国际上对打火机有许多 特殊要求，而打火机燃烧火焰的稳定性是关系到使用安全性的重要指标之一。根据国外打 火机安全规程规定，如打火机出气气流从最小调节到最大的过程中其火焰高度都不能大于 80mm。目前国内打火机火焰高度测量的自动化程度不高且测试结果不够精确，普遍采用人 工判定或采用热电耦来粗略判定打火机火焰高度，这样判定方法即费时又费力而且达不到 国外标准公差规定，这就迫切要求研发更加智能化、自动化高的打火机火焰高度测试仪。
发明内容本发明所要解决的技术问题是提供一种能够自动化精准测量各种打火机火焰高 度的打火机火焰高度自动测试装置。为此，本实用新型提供的打火机火焰高度自动测试装置包括暗箱，暗箱为黑色漫 反射内表面，暗箱内设置有样品转盘，样品转盘上沿圆周方向分布有多个样品夹，样品转盘 配置有转动驱动装置，暗箱内还设置有校准标尺，暗箱顶部靠近校准标尺设置有自动按压 式点火装置，自动按压式点火装置配置有电动驱动机构，暗箱为黑色漫反射内表面，暗箱侧 壁上对应校准标尺设置有摄像头，摄像头配置有存储装置。由于本实用新型提供的打火机火焰高度自动测试装置配置的暗箱内设置有样品 转盘，样品转盘可以夹取多个打火机样品，通过转动转盘可以将打火机样品逐个转动到预 设的可进行自动按压点火和进行摄像的位置，然后逐个拍摄，最终得到可进行火焰高度测 量的图像，整个摄像过程均由自动化机械设备进行精准控制，而且拍摄的环境处于相对封 闭的内表面为黑色漫反射面的暗箱内，从而可以有效提高图像拍摄的精度。
附图为本实用新型提供的打火机火焰高度自动测试装置的立体结构示意图。各附图中1、计算机，2、显示器，3、打火机样品，4、样品夹，5、暗箱，6、自动按压点 火装置，7、校准标尺，8、摄像机，9、样品转盘，10、第二齿轮，11、步进电机，12、T形样品槽， 13、气动顶杆。
具体实施方式
如图所示，本实用新型提供的打火机火焰高度自动测试装置，包括暗箱5，暗箱5 为黑色漫反射内表面，暗箱5内设置有样品转盘9，样品转盘9上沿圆周方向分布有多个样 品夹4，样品夹4包括T形样品槽12，T形样品槽12外端部可供打火机样品3插入，T形样品槽12内还设置有气动顶杆13，气动顶杆13配置电控气泵，电控气泵可以控制气动顶杆 13的动作，样品转盘9配置有转动驱动装置，转动驱动装置包括样品转盘9底部设置的与 样品转盘9同轴的第一齿轮，与第一齿轮啮合的第二齿轮10以及驱动第二齿轮10的步进 电机11。在本实施例中暗箱5内还设置有校准标尺7，校准标尺7是刻度为5mm的背光校 准标尺，它与被测打火机固定在相同位置，暗箱5顶部靠近校准标尺7设置有自动按压式点 火装置6，自动按压式点火装置6配置有电动驱动机构，暗箱5为黑色漫反射内表面，暗箱5 侧壁上对应校准标尺7设置有摄像头8，摄像头8配置有存储装置。在本实施例中为了实 现集中自动化控制，步进电机11、气动顶杆14和自动按压点火装置6均与PLC连接，由PLC 控制步进电机11、气动顶杆14和自动按压点火装置6的动作，PLC同计算机1通过数据线 连接。如图所示，本实用新型提供的打火机火焰高度自动测试装置工作方式如下首先将若干个打火机样品3放入样品转盘9中样品夹4的T形样品槽12中，PLC 对气泵发出指令推动气动顶杆13，气动顶杆13由气缸推动，从而将不同形状的打火机样品 牢固的固定在T形样品槽12内，步进电机11启动带动第二齿轮10，从而驱动样品转盘9旋 转到指定打火机测试工位，自动按压点火装置6为气动触发装置，用气缸带动活塞杆触发 打火机点火开关，使打火机能够自动点火。打火机点火后在暗箱5内燃烧，由摄像机8拍摄 获取火焰图像，利用彩色滤镜片将投射到摄像机8上的光学图像转变为电信号“图像”，然 后利用摄像机8的移位寄存功能将这些信号传输到输出端，即将拍摄到火焰图像通过同轴 电缆传输到计算机1的图像采集卡，通过A/D转换，将模拟电信号转变为数字电信号，即将 火焰模拟信号转化为R(红)、G (绿)、B (篮)三色数字量，然后将R、G、B颜色模型转换为 H(色调)、S(饱和度)、V(亮度)颜色模型，然后把其中V(亮度)提取出来，并在实际火焰 高度图像在X和Y的方向上量化为若干像素，这样就实现了火焰亮度提取。最后采用基于 灰度的分割技术，通过Marr边缘检测算子方法，即首先对图像做最佳平滑，再对平滑的图 像进行锐化处理，提取锐化图像的零交叉点，确定打火机火焰边缘计算火焰高度，这是根据 CCD数字成像原理，火焰图像的像素点和光学测量的高度有一个比例关系，假设这个光学系 统放大比例K，设像素尺寸为l*m(假设m为沿火焰高度方向像素的尺寸)，利用编程技术可 以得到火焰最低点和最高点的坐标xmin(a，b)和Xmax (c，d)，固可以计算出火焰高度为H = K*m(d-b)系统为将误差调整到最小。并通过下列方法将误差缩小1)打火机燃烧位置和CXD摄像机8位置固定不变，以便进行火焰图像的采集，并保 证火焰在CXD摄像机8光轴附近、测量物距基本稳定，这样有利于垂直打火燃烧试验测量。2)将打火机放置在一个密闭的暗箱5中，暗箱5为黑色漫反射内表面，减少自然光 和打火机火焰对测试箱内表面的照射对测量的影响。遮光和防风也减少了外部干扰。3)设计具有刻度为5mm的背光校准标尺7，它与被测打火机固定在相同位置，CCD 摄像机8拍摄的图像输出到显示器2上，人工进行标准火焰高度的测量修正系数输入，实现 系统自学习过程。系统为实现打火机样品的自动进给、自动夹紧、自动点火，系统通过计算机1控制 外部PLC，PLC通过控制步进电机11实现样品转盘自动进给装置9自动旋转到给定的工位， 实现自动进给控制，同样计算机1控制外部PLC控制电磁阀开或关来带动气缸运动，从而带动活塞杆伸或缩来实现自动夹紧打火机功能和自动点燃打火机功能。
权利要求一种打火机火焰高度自动测试装置，其特征是包括暗箱(5)，暗箱(5)为黑色漫反射内表面，暗箱(5)内设置有样品转盘(9)，样品转盘(9)上沿圆周方向分布有多个样品夹(4)，样品转盘(9)配置有转动驱动装置，暗箱(5)内还设置有校准标尺(7)，暗箱(5)顶部靠近校准标尺(7)设置有自动按压式点火装置(6)，自动按压式点火装置(6)配置有电动驱动机构，暗箱(5)为黑色漫反射内表面，暗箱(5)侧壁上对应校准标尺(7)设置有摄像头(8)，摄像头(8)配置有存储装置。
2.根据权利要求1所述的打火机火焰高度自动测试装置，其特征是所述样品夹(4) 包括T形样品槽(12)，T形样品槽(12)外端部可供打火机样品(3)插入，T形样品槽(12) 内还设置有气动顶杆(13)，气动顶杆(13)配置电控气泵。
3.根据权利要求1和2所述的打火机火焰高度自动测试装置，其特征是校准标尺(7) 是刻度为5mm的背光校准标尺，它与被测打火机固定在相同位置。
4.根据权利要求1或2所述的打火机火焰高度自动测试装置，其特征是所述样品转 盘(9)配置有的驱动装置包括样品转盘(9)底部设置的与样品转盘(9)同轴的第一齿轮， 与第一齿轮啮合的第二齿轮(15)以及驱动第二齿轮的步进电机(11)。
5.根据权利要求3述的打火机火焰高度自动测试装置，其特征是所述样品转盘(9) 配置有的驱动装置包括样品转盘(9)底部设置的与样品转盘(9)同轴的第一齿轮，与第一 齿轮啮合的第二齿轮(10)以及驱动第二齿轮(10)的步进电机(11)。
6.根据权利要求1或2所述的打火机火焰高度自动测试装置，其特征是所述步进电 机(11)、气动顶杆(14)和自动按压点火装置(6)均与PLC连接，由PLC控制步进电机(11)、 气动顶杆(13)和自动按压点火装置(6)的动作，PLC同计算机(1)通过数据线连接。
7.根据权利要求3所述的打火机火焰高度自动测试装置，其特征是所述步进电机 (11)、气动顶杆(14)和自动按压点火装置(6)均与PLC连接，由PLC控制步进电机(11)、气 动顶杆(14)和自动按压点火装置(6)的动作，PLC同计算机(1)通过数据线连接。
8.根据权利要求4所述的打火机火焰高度自动测试装置，其特征是所述步进电机 (11)、气动顶杆(14)和自动按压点火装置(6)均与PLC连接，由PLC控制步进电机(11)、气 动顶杆(14)和自动按压点火装置(6)的动作，PLC同计算机(1)通过数据线连接。
9.根据权利要求5所述的打火机火焰高度自动测试装置，其特征是所述步进电机 (11)、气动顶杆(14)和自动按压点火装置(6)均与PLC连接，由PLC控制步进电机(11)、气 动顶杆(14)和自动按压点火装置(6)的动作，PLC同计算机(1)通过数据线连接。
专利摘要本实用新型公开了一种打火机火焰高度自动测试装置包括暗箱，暗箱为黑色漫反射内表面，暗箱内设置有样品转盘，样品转盘上沿圆周方向分布有多个样品夹，样品转盘配置有转动驱动装置，暗箱内还设置有校准标尺，暗箱顶部靠近校准标尺设置有自动按压式点火装置，自动按压式点火装置配置有电动驱动机构，暗箱为黑色漫反射内表面，暗箱侧壁上对应校准标尺设置有摄像头，摄像头配置有存储装置。本实用新型提供的打火机火焰高度自动测试装置能够自动化精准测量各种打火机火焰高度。
文档编号G01B11/02GK201637390SQ20102014833
公开日2010年11月17日 申请日期2010年3月5日 优先权日2009年10月20日
发明者仇高贺, 张凯, 汪履嵩 申请人:中华人民共和国温州出入境检验检疫局