專利名稱：卷煙紙燃燒特性自動(dòng)測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及紙張性質(zhì)測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種卷煙紙燃燒特性自動(dòng)測(cè)量裝置。
背景技術(shù)：
卷煙紙的燃燒特性是指卷煙紙的陰燃長(zhǎng)度、燃燒速度與燃燒均一性。卷煙紙的陰燃長(zhǎng)度是指在沒有明火的情況下，點(diǎn)燃卷煙盤紙的一端后任其自由燃燒至熄滅時(shí)所燃燒的長(zhǎng)度，根據(jù)GB/T12655-1998標(biāo)準(zhǔn)，其長(zhǎng)度不應(yīng)低于60mm。燃燒速度是指在單位時(shí)間內(nèi)煙紙陰燃的長(zhǎng)度，以m/min表示。卷煙紙的燃燒均一性是指煙紙?jiān)谌紵龝r(shí)邊緣行進(jìn)速度的均一性，它分兩個(gè)方面，一是指在整個(gè)燃燒過程中煙紙邊緣橫幅平均行進(jìn)速度在全時(shí)段內(nèi)的變化，以縱向速度變化率或速度均方差表示，它代表了紙張宏觀的燃燒特性；二是指煙紙燃燒時(shí)火線沿橫幅方向行進(jìn)的速度的分布均一性，以橫向速度變化率或速度均方差表示，它代表了紙的微觀燃燒特性。
根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T12655-1998，陰燃性測(cè)定儀采用垂直燃燒的形式，即測(cè)量試樣垂直放置，上部夾持，下部為自由端。測(cè)量時(shí)在下部自由端點(diǎn)火后開始計(jì)時(shí)，煙紙自下而上自由燃燒，根據(jù)固定的標(biāo)尺讀出燃燒的距離，并計(jì)算出整體的燃燒速度。該方法由于設(shè)計(jì)原因，有其固有的缺陷，即在測(cè)量時(shí)由于火線位于試樣的下方，在測(cè)量過程中產(chǎn)生的熱直接對(duì)上部未燃燒之試樣加熱，使其水份減少，溫度升高，起到了助燃的作用，其結(jié)果是燃燒速度越來越快，而使測(cè)量條件與規(guī)定產(chǎn)生偏差，測(cè)量結(jié)果偏離真實(shí)值。由于靠人工觀測(cè)的方法判斷火線位置，受檢測(cè)方法的限制，該方法只能測(cè)量出卷煙紙整體的縱向燃燒速度，而不能測(cè)量在燃燒過程時(shí)每一時(shí)刻的瞬時(shí)速度，更不能測(cè)量出瞬時(shí)速度的變化情況與特征，且根本無法測(cè)量出煙紙燃燒性況沿橫幅的變化及其均一性。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的就是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足之處，提供一種卷煙紙燃燒特性自動(dòng)測(cè)量裝置。該裝置可以有效克服現(xiàn)有測(cè)量過程中的試樣的自加熱現(xiàn)象，不但可測(cè)量燃燒速度的平均值，而且可試樣燃燒過程中各點(diǎn)的瞬時(shí)燃燒速度及其分布與變化，實(shí)現(xiàn)卷煙紙燃燒速度的非接觸自動(dòng)測(cè)量。
本實(shí)用新型所述的一種卷煙紙燃燒特性自動(dòng)測(cè)量裝置，其特征是，它由機(jī)箱、攝像機(jī)、煙紙點(diǎn)燃器、活動(dòng)支架和計(jì)算機(jī)相互連接組成，其相互連接關(guān)系為，攝像機(jī)固定在機(jī)箱內(nèi)，并外接計(jì)算機(jī)，在機(jī)箱內(nèi)下部固定有活動(dòng)支架，活動(dòng)支架的一端安裝有煙紙點(diǎn)燃器。
為了更好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，所述機(jī)箱的底端安裝有灰盤；所述機(jī)箱的頂端開有排煙煙囪，在排煙煙囪內(nèi)安裝有自閉風(fēng)門和風(fēng)機(jī)；所述活動(dòng)支架上有支攪軸，活動(dòng)支架的一端固定有銜鐵，與銜鐵對(duì)應(yīng)安裝有電磁鐵。
本實(shí)用新型由兩部份組成，其核心第一是改垂直燃燒方式上水平燃燒方式，第二是采用攝像機(jī)作為火線位置傳感器與計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)圖像處理與分析軟件相結(jié)合，構(gòu)成卷煙紙燃燒特性自動(dòng)測(cè)量裝置。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果1.本實(shí)用新型采用水平燃燒，有效地克服了測(cè)量過程中試樣的自加熱與水分流失現(xiàn)象，保證測(cè)量樣品和測(cè)量結(jié)果的均一性。
2.本實(shí)用新型采用計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)圖像處理與分析軟件，可實(shí)現(xiàn)卷煙紙燃燒速度的非接觸自動(dòng)測(cè)量。
3.本實(shí)用新型不但可測(cè)量燃燒速度的平均值，而且可試樣燃燒過程中各點(diǎn)的瞬時(shí)燃燒速度及其分布與變化。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的圖像分析與測(cè)量軟件流程圖；圖3是本實(shí)用新型的控制方框圖；圖4是本實(shí)用新型活動(dòng)支架的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
如圖1所示，卷煙紙燃燒特性自動(dòng)測(cè)量裝置由機(jī)箱4、攝像機(jī)5、煙紙點(diǎn)燃器6、活動(dòng)支架8和計(jì)算機(jī)相互連接組成，其中，攝像機(jī)5固定在機(jī)箱4內(nèi)，在機(jī)箱4內(nèi)下部固定有活動(dòng)支架8，活動(dòng)支架8的一端安裝有煙紙點(diǎn)燃器6，機(jī)箱4的底端安裝有灰盤9，頂端開有排煙煙囪1，在排煙煙囪1內(nèi)安裝有自閉風(fēng)門2和風(fēng)機(jī)3。
如圖4所示，在活動(dòng)支架8上有支攪軸10，活動(dòng)支架8的一端固定有銜鐵11，與銜鐵11對(duì)應(yīng)安裝有電磁鐵12。
本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例為，攝像機(jī)采用敏通MTV1802-CB高分辨率黑白CCD攝像機(jī)，輸出為CCIR模擬視頻信號(hào)。圖像采集卡采用北京嘉恒中自圖像技術(shù)有限公司的OK10N圖像采集卡。計(jì)算機(jī)采用IBM兼容的個(gè)人計(jì)算機(jī)。操作系統(tǒng)為微軟中文Windows98。煙紙點(diǎn)燃器采用7.5毆母電熱絲，電壓12V，功率20W。風(fēng)機(jī)采用直徑70cm直流風(fēng)機(jī)。排煙煙囪為80×80cm方孔，長(zhǎng)200cm，通過外接金屬軟管排向大氣。自閉風(fēng)門為75×75cm，厚0.2cm鋁板，單邊通過絞鏈固定在機(jī)箱上。樣品支架與測(cè)量控制系統(tǒng)由一片8031單片機(jī)及附屬電路組成。該系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)采用RS232串行電纜進(jìn)行通訊。
本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例為，攝像機(jī)采用MAXELL USB攝像頭，30萬像素，符合windows視頻設(shè)備接口規(guī)范。計(jì)算機(jī)采用IBM兼容的個(gè)人計(jì)算機(jī)。操作系統(tǒng)為微軟中文Windows98。各支架間距離為1cm均勻排列，共11支，總測(cè)量試樣長(zhǎng)度12cm。煙紙點(diǎn)燃器采用7.5毆母電熱絲，電壓12V，功率20W。風(fēng)機(jī)采用直徑70cm直流風(fēng)機(jī)。排煙煙囪為80×80cm方孔，長(zhǎng)200cm，通過外接金屬軟管排向大氣。自閉風(fēng)門為75×75cm，厚0.2cm鋁板，單邊通過絞鏈固定在機(jī)箱上。樣品支架與測(cè)量控制系統(tǒng)由一片8031單片機(jī)及附屬電路組成。該系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)采用RS232串行電纜進(jìn)行通訊。
本實(shí)用新型的工作過程為，如圖2和3所示，攝像機(jī)(圖像傳感器)完成卷煙紙燃燒過程的實(shí)時(shí)圖像的采集，并將圖像數(shù)據(jù)傳送至計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)將攝像機(jī)送來的圖像信號(hào)數(shù)字化，按一定的時(shí)間間隔進(jìn)行采樣。通過邊緣增強(qiáng)和分割處理，識(shí)別出火線位置及其在橫幅方向的分布。在數(shù)字圖像中，每一像素點(diǎn)代表的位置可以進(jìn)行精確的標(biāo)定。通過比較和計(jì)算兩次采樣間沿樣品橫幅方向各火線點(diǎn)沿縱向移動(dòng)的象素點(diǎn)數(shù)，即可計(jì)算出其移動(dòng)的距離。由于圖像的采樣間隔是固定與已知的，由此即可計(jì)算出樣品在該采樣時(shí)間的沿橫幅各點(diǎn)的燃燒速度及平均速度，并統(tǒng)計(jì)分析出橫幅各點(diǎn)燃燒速度及橫幅平均速度在樣品測(cè)試過程中的變化率及平均值。測(cè)量系統(tǒng)控制軟件，其功能為測(cè)量系統(tǒng)的時(shí)序控制，包括試樣架組的復(fù)位，試樣點(diǎn)燃品的啟動(dòng)，測(cè)試過程中各樣品架的收放，及測(cè)試終點(diǎn)的判定，及測(cè)量完畢后煙氣排風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)與停止。如圖3所示，計(jì)算機(jī)根據(jù)實(shí)時(shí)圖像分析的結(jié)果，判斷上當(dāng)前火線位置，通過通信線向測(cè)量裝置的控制系統(tǒng)發(fā)出指示，將相應(yīng)的電磁鐵的電源斷開，相應(yīng)的試樣支撐架在重力的作用下放下。該裝置由8031單片機(jī)及附加電路組成。
如上所述，即可較好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。
權(quán)利要求1.一種卷煙紙燃燒特性自動(dòng)測(cè)量裝置，其特征是，它由機(jī)箱、攝像機(jī)、煙紙點(diǎn)燃器、活動(dòng)支架和計(jì)算機(jī)相互連接組成，其相互連接關(guān)系為，攝像機(jī)固定在機(jī)箱內(nèi)，并外接計(jì)算機(jī)，在機(jī)箱內(nèi)下部固定有活動(dòng)支架，活動(dòng)支架的一端安裝有煙紙點(diǎn)燃器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種卷煙紙燃燒特性自動(dòng)測(cè)量裝置，其特征是，所述機(jī)箱的底端安裝有灰盤。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種卷煙紙燃燒特性自動(dòng)測(cè)量裝置，其特征是，所述機(jī)箱的頂端開有排煙煙囪，在排煙煙囪內(nèi)安裝有自閉風(fēng)門和風(fēng)機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種卷煙紙燃燒特性自動(dòng)測(cè)量裝置，其特征是，所述活動(dòng)支架上有支攪軸，活動(dòng)支架的一端固定有銜鐵，與銜鐵對(duì)應(yīng)安裝有電磁鐵。
專利摘要本實(shí)用新型是一種卷煙紙燃燒特性自動(dòng)測(cè)量裝置，它由機(jī)箱、攝像機(jī)、煙紙點(diǎn)燃器、活動(dòng)支架和計(jì)算機(jī)相互連接組成，其相互連接關(guān)系為，攝像機(jī)固定在機(jī)箱內(nèi)，并外接計(jì)算機(jī)，在機(jī)箱內(nèi)下部固定有活動(dòng)支架，活動(dòng)支架的一端安裝有煙紙點(diǎn)燃器。本實(shí)用新型采用水平燃燒，有效地克服了測(cè)量過程中試樣的自加熱與水分流失現(xiàn)象，保證測(cè)量樣品和測(cè)量結(jié)果的均一性。本實(shí)用新型采用計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)圖像處理與分析軟件，可實(shí)現(xiàn)卷煙紙燃燒速度的非接觸自動(dòng)測(cè)量。本實(shí)用新型不但可測(cè)量燃燒速度的平均值，而且可試樣燃燒過程中各點(diǎn)的瞬時(shí)燃燒速度及其分布與變化。
文檔編號(hào)A24C5/32GK2636237SQ032739
公開日2004年8月25日 申請(qǐng)日期2003年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月29日
發(fā)明者閻東波, 李繼庚, 何北海, 劉煥彬, 王玉峰 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)