专利名称：一种蜡烛燃烧完全程度的定量检测系统及方法
技术领域：
本发明属于定量检测炭黑的技术，具体涉及一种蜡烛燃烧完全程度的定量检测系统及方法。
背景技术：
蜡烛作为一种小商品、日用消费品，国内蜡烛的国内生产和进出口量非常大，每年仅出口欧盟的货值就在5亿欧元以上。在使用蜡烛的两千年来，人类始终致力于提高品质和使用安全性。目前除了针对蜡烛的外观检测、熔点检测之外，针对蜡烛的完全燃烧程度的检测仅仅停留在定性检测上，一直没有一种定量检测仪器来检测蜡烛的完全燃烧程度。而通过蜡烛的完全燃烧程度的检测可以彻底地知晓蜡烛的化学性能，而此决定着蜡烛品质的稳定性。因此，急需一种蜡烛燃烧完全程度的定量检测系统。
发明内容
本发明的目的是提供一种蜡烛燃烧完全程度的定量检测系统及方法，其能够定量检测蜡烛的完全燃烧程度。本发明的目的是通过以下技术方案实现的依据本发明的第一方面，本发明提供一种蜡烛燃烧完全程度的定量检测系统，其包括括燃烧室和检测系统；其特征在于燃烧室包括支撑底板1、圆筒丝网2、第一玻璃板3、 第一调节旋钮4、第二调节旋钮5、支撑直杆6和第二玻璃板7，其中支撑底板被置于水平、 阻燃试验台上，为燃烧提供稳定的底部支撑；使支撑直杆6与支撑底板1紧固在一起，使支撑直杆6能够与支撑底板1有一个稳固的、竖直的连接；圆筒丝网2由金属制成并呈网状， 在为蜡烛燃烧提供一个相对封闭环境的同时，保证有空气正常流通；第二玻璃板3耐高温， 能够保证燃烧残渣掉落，不损坏。第一调节旋钮4能够固定第一玻璃板3，保证第一玻璃板 3的稳定性，使支撑底板1距蜡烛底座至少50mm(毫米)距离；第二调节旋钮5能够固定第二玻璃板7，保证第二玻璃板7稳定，并能够在支撑直杆允许范围内，依据蜡烛的长度和火焰的高度，适当调节第二玻璃板7的竖直位置。优选地，支撑底板是一块尺寸400mmX 400mm的不锈钢金属板。优选地，第二玻璃板3是一块150mmX80mm的圆形玻璃。优选地，燃烧室内径适用于室内燃烧的单芯直径IOOmm以上或相同横截面的蜡烛。优选地，检测系统包括计算机21、光度计22和光检测器23 ；计算机21连接光度计22 ；光度计22连接光检测器23上部，并能够将光检测器23检测到的结果导入计算机21中。 更优选地，光检测器23包括能够满足玻璃板光照度的检测用不锈钢罩、光栅M和标准光源沈以及待检测玻璃板25共同组成。
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更优选地，光栅M与光度计相匹配，进行玻璃板照度检测；待检测玻璃板25为图 1中收集炭黑后的第二玻璃板7。更优选地，标准光源沈可以为任何白炽灯光源；另外地，标准光源沈为经光度计校准为500LUX的白炽灯光源。依据本发明的第二方面，本发明提供一种蜡烛燃烧完全程度的定量检测方法，包括下面步骤(1)对待测的蜡烛，经称重和测量直径尺寸后，依照表1，选择两种丝网圆筒直径的燃烧装置；(2)依照待测蜡烛的高度，进行分别适当调节上载玻璃板(第一玻璃板和第二玻璃板)高度的第一调节旋钮4、第二调节旋钮5，保证圆筒底端距蜡烛底座至少50mm距离， 蜡烛的顶端(不含烛芯)距离顶端玻璃板180mm至MOmm之间，以保证蜡烛有充分的燃烧空间，并能够收集到尽可能多的燃烧炭黑；(3)蜡烛点燃后，连续燃烧直至自熄灭，或者燃烧040士幻分钟后人工熄灭蜡烛；(4)当熄灭蜡烛后，拿走第二玻璃板7，并冷却第二玻璃板7 ；(5)信号采集将被炭黑熏黑的第二玻璃板7中带有炭黑落余物的熏黑面向上放置；通过调节标准光源的照度或者调节光栅M的规格，可以调节光度的测量范围，进而测定熏黑的第二玻璃板7的照度E2，并记录；用标准脂溶性清洁剂清洗玻璃板，浸湿并用不含纸的外科纱布弄干玻璃板；将清洁的玻璃板放置在光源上方，并盖上盖子。测定清洁玻璃板的照度E1，并记录；(6)燃烧完全程度计算根据已经获得的照度E2和照度El来定义蜡烛的燃烧完全程度，如下由熏黑玻璃板的照度E2/清洁玻璃板El的照度比值得来的照度比值。Bi = (IOOXE2ZE1) %其中Bi是蜡烛的燃烧完全程度；E2是用熏黑玻璃测定的照度，单位为Lux(勒克斯(照明单位))；El是用清洁玻璃测定的照度，单位为Lux。本发明方法及系统的使用，有助于确保蜡烛安全品质的稳定性以及提高消费者使用蜡烛的安全性；并且本发明的优点是实现了试验操作、数据处理等方面的自动化， 试验精度高、速度快。该实验仪的研制将满足检验工作的需要，对消费品安全的检验有重要意义，具有较高的社会效益和经济效益。并且，能够将商品出口检验中标准中的SN/T 2496-2010《出口蜡烛检验规程》中对“无可视烟”这一感官指标，提高为可定量表征的量化值。
图1是实施本发明的蜡烛燃烧完全程度的定量检测系统中燃烧室的结构示意图；图2是实施本发明的蜡烛燃烧完全程度的定量检测系统中检测系统的结构示意图；图3是实施本发明的蜡烛燃烧完全程度的定量检测方法的示意流程图4是使用图1燃烧室的燃烧示意图；图5是使用图2中检测系统的信号采集及检测示意图。
具体实施例方式在下面给出的依据本发明理念的示例，为本发明的最佳工艺，本领域技术人员可以理解，不应当将本发明限制至下述的具体实施方式
。本发明人经过大量研究分析，并且基于以下发明原理，来实现蜡烛完全燃烧程度检测系统蜡烛作为一种碳氢化合物，它的燃烧的不完全程度与燃烧过程中生成的炭黑量一致，也就是说，炭黑量越高，表明蜡烛的燃烧完全程度越低。本发明采用丝网燃烧装置，收集在规定时间内产生的炭黑，然后在光电检测器上检测收集炭黑的玻璃透光度，经过计算给出炭黑指数，并转化为蜡烛完全燃烧程度值。在本发明的蜡烛燃烧完全程度的定量检测系统中，主要包括燃烧室(具体参见图 1)和检测系统(具体参见图2)。如图1所示，燃烧室包括支撑底板1、圆筒丝网2、第一玻璃板3、第一调节旋钮4、 第二调节旋钮5、支撑直杆6和第二玻璃板7，其中支撑底板是一块尺寸400mmX 400mm的不锈钢金属板，置于水平、阻燃试验台上，为燃烧提供稳定的底部支撑，使支撑直杆6能够与支撑底板1有一个稳固的、竖直的连接；圆筒丝网2由金属制成并呈网状，在为蜡烛燃烧提供一个相对封闭环境的同时，保证有空气正常流通。玻璃板3是一块150mmX80mm的圆形玻璃，具有一定的耐高温性，能够保证燃烧残渣掉落，不损坏。第一调节旋钮4能够固定第一玻璃板3，保证第一玻璃板3的稳定性，使支撑底板1距蜡烛底座至少50mm距离。第二调节旋钮5能够固定第二玻璃板7，保证第二玻璃板7稳定，并能够在支撑直杆允许范围内，依据蜡烛的长度和火焰的高度，适当调节第二玻璃板7的竖直位置。支撑直杆6能够满足调节旋钮在全长范围内任意调节位置并固定，长度400mm，并能够与支撑底板1固定。第二玻璃板7是一块150mmX80mm的圆形玻璃，具有一定的耐高温性，能够保证接触蜡烛火焰不损坏。如图2所示，检测系统包括如下计算机21、光度计22和光检测器23 ；具体功能为计算机21通过编辑的数据采集软件，完成检测系统的结果计算和输出，具备基本的个人电脑性能；光度计22，能够满足测量范围1-500LUX照度的检测，连接到光检测器3上部，并能够将结果导入计算机1中；在本发明中光度计22使用数显光度计。光检测器23包括能够满足玻璃板光照度的检测用不锈钢罩、光栅M和标准光源 26以及待检测玻璃板25共同组成。其中光栅M与光度计相匹配，进行玻璃板照度检测。 待检测玻璃板25为图1中收集炭黑后的第二玻璃板7 ；标准光源沈可以为任何白炽灯光源；在本发明中，标准光源沈为经光度计校准为500LUX的白炽灯光源。使用本发明的蜡烛完全燃烧程度定量检测系统的检测步骤如下(参见图3)一、对待测的蜡烛，经称重和测量直径尺寸后，依照表1，选择两种丝网圆筒直径的燃烧装置。表1燃烧装置的丝网选择
权利要求
1.一种蜡烛燃烧完全程度的定量检测系统，其包括括燃烧室和检测系统；其特征在于燃烧室包括支撑底板(1)、圆筒丝网O)、第一玻璃板(3)、第一调节旋钮G)、第二调节旋钮 (5)、支撑直杆(6)和第二玻璃板(7)，其中支撑底板被置于水平的阻燃试验台上，为燃烧提供稳定的底部支撑；支撑直杆(6)与支撑底板(1)紧固在一起，使支撑直杆(6)能够在支撑底板(1)有一个稳固的、竖直的连接；圆筒丝网O)由金属制成并呈网状，置于第二玻璃板 (7)上方，在为蜡烛燃烧提供一个相对封闭环境的同时，保证有空气正常流通；第二玻璃板 (7)耐高温，能够保证燃烧残渣掉落，不损坏；第一调节旋钮(4)能够固定第一玻璃板(3)， 保证第一玻璃板C3)的稳定性，使支撑底板(1)距蜡烛底座至少50mm (毫米)距离；第二调节旋钮(5)固定第二玻璃板(7)，保证第二玻璃板(7)稳定且高度可以调整，并能够在支撑直杆允许范围内，依据蜡烛的长度和火焰的高度，适当调节第二玻璃板(7)的竖直位置。
2.依据权利要求1所述的蜡烛燃烧完全程度的定量检测系统，其中支撑底板是一块尺寸400mm X 400mm的不锈钢金属板。
3.依据权利要求1所述的蜡烛燃烧完全程度的定量检测系统，其中第二玻璃板(3)是一土夬150mm X 80mm的圆形玻璃。
4.依据权利要求1-3任一所述的蜡烛燃烧完全程度的定量检测系统，其燃烧室内径适用于室内燃烧的单芯直径IOOmm以上或相同横截面的蜡烛。
5.依据权利要求1-4任一所述的蜡烛燃烧完全程度的定量检测系统，其检测系统包括计算机(21)、光度计0 和光检测器；计算机连接光度计0 ；光度计02)连接光检测器上部，并能够将光检测器检测到的结果导入计算机中。
6.依据权利要求5所述的蜡烛燃烧完全程度的定量检测系统，其中光检测器23包括能够满足玻璃板光照度的检测用的不锈钢罩、光栅04)和标准光源06)以及待检测玻璃板 (25)。
7.依据权利要求5所述的蜡烛燃烧完全程度的定量检测系统，其中光栅04)与光度计相匹配，进行玻璃板照度检测；待检测玻璃板0 为收集炭黑后的第二玻璃板(7)。
8.依据权利要求5所述的蜡烛燃烧完全程度的定量检测系统，其中标准光源0 可以为任何白炽灯光源；
9.依据权利要求8所述的蜡烛燃烧完全程度的定量检测系统，其中标准光源0 为经光度计校准为500LUX的白炽灯光源。
10.一种使用上述蜡烛燃烧完全程度的定量检测系统的方法，包括下面步骤(1)对待测的蜡烛，经称重和测量直径尺寸后，放入燃烧装置中，置于圆筒丝网( 上；(2)依照待测蜡烛的高度，进行分别适当调节上载玻璃板(即第一玻璃板和第二玻璃板)高度的第一调节旋钮(4)和第二调节旋钮(5)，保证圆筒丝网底端距蜡烛底座至少 50mm距离，蜡烛的顶端(不含烛芯)距离顶端玻璃板180mm至MOmm之间，以保证蜡烛有充分的燃烧空间，并能够收集到尽可能多的燃烧炭黑；(3)蜡烛点燃后，连续燃烧直至自熄灭，或者燃烧040士幻分钟后人工熄灭蜡烛；(4)当熄灭蜡烛后，拿走第二玻璃板(7)，并冷却第二玻璃板(7)；(5)信号采集将被炭黑熏黑的第二玻璃板7中带有炭黑落余物的熏黑面向上放置；通过调节标准光源的照度或者调节光栅04)的规格，可以调节光度的测量范围，进而测定熏黑的第二玻璃板(7)的照度E2，并记录；用标准脂溶性清洁剂清洗玻璃板，浸湿并用不含纸的外科纱布弄干玻璃板；将清洁的玻璃板放置在光源上方，并盖上盖子。测定清洁玻璃板的照度E1，并记录；(6)燃烧完全程度计算根据已经获得的照度E2和照度El来定义蜡烛的燃烧完全程度，如下 由熏黑玻璃板的照度E2/清洁玻璃板El的照度比值得来的照度比值。 Bi = (IOOXE2ZE1) % 其中Bi是蜡烛的燃烧完全程度；E2是用熏黑玻璃测定的照度，单位为Lux ；El是用清洁玻璃测定的照度，单位为Lux。
全文摘要
本发明提供一种蜡烛燃烧完全程度的定量检测系统及方法，该定量检测系统包括括燃烧室和检测系统。该定量检测系统及方法基于燃烧的不完全程度与燃烧过程中生成的炭黑量一致的原理，在本发明中采用丝网燃烧装置，收集在规定时间内产生的炭黑，然后在光电检测器上检测收集炭黑的玻璃透光度，经过计算给出炭黑指数，并转化为蜡烛完全燃烧程度值。使用本发明有助于确保蜡烛安全品质的稳定性以及提高消费者使用蜡烛的安全性。
文档编号G01N21/17GK102305766SQ20111013151
公开日2012年1月4日 申请日期2011年5月20日 优先权日2011年5月20日
发明者周磊 申请人:周磊