一種煙葉自由燃燒性測(cè)試裝置制造方法
【專利摘要】一種煙葉自由燃燒性測(cè)試裝置，其特征在于：包括底板、通過支柱座放在底板上的測(cè)試臺(tái)面、設(shè)置在測(cè)試臺(tái)面上方的圖像采集系統(tǒng)以及位于測(cè)試臺(tái)面下方且固定在底板上的點(diǎn)火裝置。該裝置是基于計(jì)算機(jī)識(shí)別和圖像處理技術(shù)，可通過照相機(jī)實(shí)時(shí)采集被點(diǎn)燃煙葉的燃燒情況，經(jīng)過圖像處理判定煙葉陰燃的起止時(shí)間，計(jì)算煙葉的燃燒時(shí)間，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)煙葉自由燃燒性的測(cè)試與判斷，本裝置可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)點(diǎn)火、自動(dòng)測(cè)試及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等功能，大幅減少了人工檢測(cè)的工作量及引入的人為誤差，能有效提高測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性和精度。
【專利說明】一種煙葉自由燃燒性測(cè)試裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于煙草檢測(cè)領(lǐng)域，具體涉及一種煙葉自由燃燒性測(cè)試裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]煙葉為卷煙和雪茄煙的主要原料，自由燃燒性是煙葉的重要物理特性之一，包括陰燃?；鹆挽o燃速率，受煙草種植農(nóng)藝措施、煙葉生長(zhǎng)部位、組織結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分等因素的影響。煙葉含纖維素高和組織疏松有利于燃燒，糖類含量過高有降低燃燒性的傾向。一般礦物質(zhì)總含量高則燃燒性較好，其中金屬元素有助燃作用，以鉀的助燃能力最強(qiáng)；非金屬元素有抑制燃燒作用，以氯的阻燃性最顯著，硫、磷次之。鉀、氯比常被用作衡量煙葉燃燒性的一項(xiàng)指標(biāo)。煙灰顏色也可部分反映煙葉的燃燒性，燃燒充分的煙灰呈白或灰白色，燃燒不良的呈暗黑色。煙葉的燃燒性直接影響卷煙產(chǎn)品的燃燒性，而卷煙的燃燒性能直接影響卷煙的感官質(zhì)量和煙氣成分，GB 5606.6-2005《卷煙第6部分:質(zhì)量綜合判定》將卷煙“熄火”定為A類質(zhì)量缺陷。煙葉燃燒性對(duì)卷煙產(chǎn)品的煙氣成分也有重要影響，《烤煙煙葉理化特性對(duì)煙氣有害成分釋出量的影響》(卷煙降焦技術(shù)國(guó)際研討會(huì)論文集，1999年，P.25-32)—文提到煙葉自由燃燒速率與煙氣有害成分呈極顯著相關(guān)，《煙草生產(chǎn)，化學(xué)和技術(shù)》(D.LaytenDavis，2003年，化學(xué)工業(yè)出版社)指出煙葉自由燃燒速率對(duì)焦油釋放量有重要影響，《烤煙物理特性和化學(xué)成分與煙氣組分的關(guān)系》(四川農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，27 (4):427-432)—文指出單料煙煙氣總粒相物、焦油、一氧化碳和煙氣煙堿釋放量都與單料煙的自由燃燒速率呈負(fù)相關(guān)。
[0003]現(xiàn)行煙草行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YC 0004-1992《煙葉自由燃燒性的測(cè)試方法》定義煙葉“自由燃燒”為“煙葉點(diǎn)燃后非明火條件下的燃燒”;“自由燃燒性”為“在自由燃燒條件下，煙葉點(diǎn)燃后持續(xù)燃燒的能力”。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的測(cè)試方法是:分別在煙葉的“葉尖”、“葉中”和“葉基”三處剪下30 mmX20 mm大小的小片，用電熱頭點(diǎn)燃煙葉，陰燃時(shí)打開計(jì)時(shí)秒表，注意觀察陰燃情況，待最后一個(gè)火點(diǎn)熄滅，記下秒表上的讀數(shù)，即陰燃時(shí)間(t)，用陰燃時(shí)間評(píng)價(jià)煙葉的自由燃燒性。目前根據(jù)YC 0004-1992測(cè)試煙葉的自由燃燒性時(shí)均采用人工判斷煙葉陰燃是否終止、秒表計(jì)時(shí)并手工測(cè)試煙葉的陰燃長(zhǎng)度，受操作人員影響大，測(cè)試結(jié)果重復(fù)性差，難以在實(shí)際生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。
[0004]發(fā)明目的
[0005]本實(shí)用新型的目的正是基于上述現(xiàn)有技術(shù)狀況而提供一種煙葉自由燃燒性測(cè)試裝置，該裝置是基于計(jì)算機(jī)識(shí)別和圖像處理技術(shù)，可通過照相機(jī)實(shí)時(shí)采集被點(diǎn)燃煙葉的燃燒情況，經(jīng)過圖像處理判定煙葉陰燃的起止時(shí)間，計(jì)算煙葉的燃燒時(shí)間，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)煙葉自由燃燒性的測(cè)試與判斷，本裝置可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)點(diǎn)火、自動(dòng)測(cè)試及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等功能，能有效提高測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性和精度。
[0006]本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:
[0007]—種煙葉自由燃燒性測(cè)試裝置，包括底板、通過支柱座放在底板上的測(cè)試臺(tái)面、設(shè)置在測(cè)試臺(tái)面上方的圖像采集系統(tǒng)以及位于測(cè)試臺(tái)面下方且固定在底板上的點(diǎn)火裝置，所述測(cè)試臺(tái)面上開設(shè)有多個(gè)煙葉夾持孔位并設(shè)有與孔位數(shù)量匹配的煙葉樣品壓片；圖像采集系統(tǒng)包括相機(jī)、鏡頭以及設(shè)置在鏡頭上的防煙膜，圖像采集系統(tǒng)通過與測(cè)試臺(tái)面?zhèn)劝逑噙B接的龍門框吊裝在測(cè)試臺(tái)面上方，所述圖像采集系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)線與圖像處理系統(tǒng)相連接，在測(cè)試臺(tái)面的兩側(cè)板上安裝有照明光源；點(diǎn)火裝置包括與煙葉夾持孔位數(shù)量相對(duì)應(yīng)的電熱點(diǎn)火頭并通過升降驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行上下位移。
[0008]在本實(shí)用新型中，煙葉夾持孔位的形狀為30mmX20mm的矩形孔，所述煙葉樣品壓片與夾持孔位形狀相匹配，為矩形框式結(jié)構(gòu)，內(nèi)框尺寸30mmX20mm。
[0009]所述照明光源為L(zhǎng)ED排燈，光源安裝時(shí)具有一定的傾斜角度，并對(duì)準(zhǔn)樣品夾持器的中心位置。
[0010]所述電熱點(diǎn)火頭為電熱絲式或是電熱片式。本發(fā)明所述的點(diǎn)火裝置為非明火的電熱點(diǎn)火裝置，即點(diǎn)火時(shí)通過電熱裝置產(chǎn)生的高溫點(diǎn)燃煙葉，不產(chǎn)生火焰。點(diǎn)火裝置的點(diǎn)火頭形狀為圓形，直徑為(10±0.5)mm，點(diǎn)火頭的溫度在(540±10)°C。點(diǎn)火裝置通過電動(dòng)或氣動(dòng)等機(jī)械升降傳動(dòng)機(jī)構(gòu)靠近煙葉樣品并將其點(diǎn)燃，測(cè)試過程中點(diǎn)火裝置不會(huì)影響相機(jī)對(duì)葉片圖像的采集。
[0011]所述鏡頭上的防煙膜為一玻璃片，可防止煙氣損壞相機(jī)鏡頭。
[0012]所述圖像處理系統(tǒng)為基于計(jì)算機(jī)的圖像處理軟件(可利用現(xiàn)有計(jì)算機(jī)圖像處理軟件如photo shop、image J等完成),可實(shí)時(shí)采集相機(jī)輸出的數(shù)字信號(hào)，獲取樣品煙葉每一巾貞圖像的位圖信息，對(duì)圖像進(jìn)行去噪、濾波、畸變矯正、裁剪、圖像分割、輪廓提取等處理，獲取煙葉樣品的特性，對(duì)比每一幀煙葉圖像的變化，判定煙葉樣品的燃燒狀態(tài)。
[0013]本實(shí)用新型的工作原理如下:
[0014]用點(diǎn)火裝置點(diǎn)燃煙葉，使煙葉進(jìn)行陰燃。陰燃過程中，煙葉的表面形貌會(huì)發(fā)生變化，使用相機(jī)配有合適的鏡頭可以采集到煙葉陰燃時(shí)的圖像，通過恰當(dāng)?shù)乃惴梢詫?shí)時(shí)分析煙葉的特征，從而判定煙葉的燃燒狀態(tài)，最終分別記錄每片煙葉陰燃的起始和終止時(shí)間，統(tǒng)計(jì)得出煙葉的陰燃時(shí)間。
[0015]本實(shí)用新型的工作步驟如下:
[0016]將煙葉樣品夾持器中間，煙葉30mmX 20mm部分懸空，其余被夾持器壓住，打開電熱點(diǎn)火裝置并接觸煙葉的中心位置(4-5) S，點(diǎn)燃煙葉后，記錄起始時(shí)間，點(diǎn)火裝置離開煙葉，相機(jī)開始采集煙葉的實(shí)時(shí)圖像并分析，當(dāng)陰燃停止或葉片30mmX20mm部分燃燒完全后，記錄終止時(shí)間。終止時(shí)間與起始時(shí)間相減即為煙葉的陰燃時(shí)間。通過陰燃時(shí)間分析判斷煙葉的自由燃燒性。
[0017]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:提出了一種煙葉自由燃燒性測(cè)試裝置，該裝置可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)點(diǎn)火和非接觸式自動(dòng)測(cè)試，大幅減少了人工檢測(cè)的工作量及引入的人為誤差，有效地提高了檢測(cè)精度及檢測(cè)效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為煙葉自由燃燒性測(cè)試裝置整體結(jié)構(gòu)圖。
[0019]圖2為煙葉夾持及圖像采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
[0020]圖3為點(diǎn)火裝置結(jié)構(gòu)圖。
[0021]圖4為點(diǎn)火裝置中一種點(diǎn)火頭(電熱片式)實(shí)例結(jié)構(gòu)圖。
[0022]圖5為點(diǎn)火裝置中另一種點(diǎn)火頭(電熱絲式)實(shí)例結(jié)構(gòu)圖。
[0023]圖中標(biāo)號(hào)如下:1.相機(jī)，2.鏡頭,3.防煙膜，4.光源，5.測(cè)試臺(tái)面,6.點(diǎn)火裝置(包括電熱片式和電熱絲式)，7.樣品壓片，8.夾持孔位，9.龍門框，10.電機(jī)，11.底板，
12.支柱。

【具體實(shí)施方式】
[0024]本實(shí)用新型以下結(jié)合附圖做進(jìn)一步描述:
[0025]如圖1-3所示:一種煙葉自由燃燒性測(cè)試裝置，包括底板11、通過支柱12座放在底板上的測(cè)試臺(tái)面5、設(shè)置在測(cè)試臺(tái)面上方的圖像采集系統(tǒng)以及位于測(cè)試臺(tái)面下方且固定在底板11上的點(diǎn)火裝置6，所述測(cè)試臺(tái)面5上開設(shè)有多個(gè)煙葉夾持孔位8并設(shè)有與孔位數(shù)量匹配的煙葉樣品壓片7 ;圖像采集系統(tǒng)包括相機(jī)1、鏡頭2以及設(shè)置在鏡頭上的防煙膜3，圖像采集系統(tǒng)通過與測(cè)試臺(tái)面?zhèn)劝逑噙B接的龍門框9吊裝在測(cè)試臺(tái)面5上方，所述圖像采集系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)線與圖像處理系統(tǒng)相連接，在測(cè)試臺(tái)面的兩側(cè)板上安裝有照明光源4;點(diǎn)火裝置6包括與煙葉夾持孔位數(shù)量相對(duì)應(yīng)的電熱點(diǎn)火頭并通過升降驅(qū)動(dòng)電機(jī)10進(jìn)行上下位移。
[0026]所述電熱點(diǎn)火頭可為電熱片式或是電熱絲式(參見圖4、5)
[0027]本實(shí)用新型的具體操作如下:
[0028]1、將待測(cè)煙葉樣品分別放置于測(cè)試臺(tái)面5上，用樣品壓片7壓好煙葉樣品，打開相機(jī)1、電熱點(diǎn)火裝置6和照明光源4 ；
[0029]2、電熱點(diǎn)火裝置6對(duì)準(zhǔn)樣品中心，通過電機(jī)10帶動(dòng)電熱點(diǎn)火裝置6由下向上運(yùn)動(dòng)并接觸煙葉樣品，5秒后在電機(jī)10的帶動(dòng)下尚開樣品表面，記錄起始時(shí)間；
[0030]3、相機(jī)I開始采集煙葉的實(shí)時(shí)圖像并分析，當(dāng)葉片陰燃結(jié)束后，記錄終止時(shí)間。終止時(shí)間與起始時(shí)間相減即為煙葉的陰燃時(shí)間。
【權(quán)利要求】
1.一種煙葉自由燃燒性測(cè)試裝置，其特征在于:包括底板、通過支柱坐放在底板上的測(cè)試臺(tái)面、設(shè)置在測(cè)試臺(tái)面上方的圖像采集系統(tǒng)以及位于測(cè)試臺(tái)面下方且固定在底板上的點(diǎn)火裝置，所述測(cè)試臺(tái)面上開設(shè)有多個(gè)煙葉夾持孔位并設(shè)有與孔位數(shù)量匹配的煙葉樣品壓片；圖像采集系統(tǒng)包括相機(jī)、鏡頭以及設(shè)置在鏡頭上的防煙膜，圖像采集系統(tǒng)通過與測(cè)試臺(tái)面?zhèn)劝逑噙B接的龍門框吊裝在測(cè)試臺(tái)面上方，所述圖像采集系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)線與圖像處理系統(tǒng)相連接，在測(cè)試臺(tái)面的兩側(cè)板上安裝有照明光源；點(diǎn)火裝置包括與煙葉夾持孔位數(shù)量相對(duì)應(yīng)的電熱點(diǎn)火頭并通過升降驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行上下位移。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙葉自由燃燒性測(cè)試裝置，其特征在于:所述煙葉樣品壓片為矩形框式結(jié)構(gòu)，內(nèi)框尺寸30mmX20mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙葉自由燃燒性測(cè)試裝置，其特征在于:煙葉夾持孔位的形狀為30mmX20mm的矩形孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙葉自由燃燒性測(cè)試裝置，其特征在于:所述照明光源為L(zhǎng)ED排燈。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙葉自由燃燒性測(cè)試裝置，其特征在于:所述電熱點(diǎn)火頭為電熱絲式或是電熱片式。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙葉自由燃燒性測(cè)試裝置，其特征在于:所述鏡頭上的防煙膜為一玻璃片。
【文檔編號(hào)】G01N21/84GK203965331SQ201420207680
【公開日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2014年4月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月25日
【發(fā)明者】胡啟秀, 馮茜, 趙繼俊, 向蘭康, 范黎, 張龍, 夏營(yíng)威, 孟慶華, 蔣錦鋒 申請(qǐng)人:中國(guó)煙草總公司鄭州煙草研究院