專利名稱：連續(xù)實(shí)時(shí)測(cè)試蠟燭燃燒速率的裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測(cè)試蠟燭燃燒速率的裝置及方法，特別是自動(dòng)連續(xù)實(shí)時(shí)測(cè)試蠟燭
燃燒速率的裝置及方法。
背景技術(shù)：
蠟燭燃燒速率是指在一定的蠟燭火焰高度情況下，單位時(shí)間內(nèi)消耗蠟燭的重量， 可用火焰高度XXmm時(shí)，g/h表示。它是蠟燭行業(yè)一項(xiàng)重要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。不同規(guī)格顏 色造型的蠟燭，可以在不同的場(chǎng)合使用，客戶對(duì)蠟燭燃燒的火焰高度也會(huì)有不同的要求；同 時(shí)蠟燭也可以使用不同的原料，不同的燭芯來制作并保證一定的火焰高度。在達(dá)到客戶技 術(shù)要求的前提下，選擇性價(jià)比高的蠟燭原料就顯得特別重要，測(cè)試蠟燭燃燒速率有助于我 們選擇最合適的材料配方。目前國(guó)內(nèi)外，凡是需要做燃燒速率測(cè)試的蠟燭制造商，其傳統(tǒng)的測(cè)試蠟燭燃燒速 率的方法都是人工完成下述工作定時(shí)人工用尺測(cè)量火焰高度并記錄測(cè)試時(shí)間和火焰高 度，稱取蠟燭原始重量和蠟燭燃燒后殘重，計(jì)算平均火焰高度和一小時(shí)消耗的蠟燭克重。其 缺點(diǎn)是效率低，浪費(fèi)人工，測(cè)試數(shù)據(jù)真實(shí)性差、完整性差、準(zhǔn)確性也差，并不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)實(shí) 時(shí)測(cè)試。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決上述問題，既能提高效率，節(jié)約人工，又能實(shí)現(xiàn)對(duì)蠟燭燃燒
速率連續(xù)實(shí)時(shí)測(cè)試，提高測(cè)試數(shù)據(jù)的真實(shí)性，完整性，準(zhǔn)確性。
—種連續(xù)實(shí)時(shí)測(cè)試蠟燭燃燒速率的裝置，包括 用于測(cè)量蠟燭重量的電子天平，用于監(jiān)測(cè)火焰高度的拍攝裝置，用于輸入設(shè)定信 息的輸入裝置，存儲(chǔ)設(shè)定信息及獲取的火焰高度、蠟燭重量信息的存儲(chǔ)部，用于處理從電子 天平、拍攝裝置、輸入裝置獲得的信息的微處理器； 所述微處理器具有圖像獲取部、圖像處理部、重量獲取部、設(shè)定部和計(jì)算部；所述 圖像獲取部，獲取蠟燭火焰圖像；所述圖像處理部，根據(jù)圖像獲取部獲取的蠟燭火焰圖像分 析得出燃燒過程中的蠟燭火焰高度；所述重量獲取部，獲取蠟燭重量、及蠟燭在燃燒過程中 的重量；所述設(shè)定部，用于設(shè)定圖像獲取部獲取火焰高度圖像的時(shí)間間隔以及重量獲取部 獲取蠟燭重量的時(shí)間間隔；所述計(jì)算部，根據(jù)所述圖像處理部得到的火焰高度和蠟燭在燃 燒過程中消耗的重量計(jì)算得到蠟燭燃燒速率。 所述計(jì)算部，將單位時(shí)間內(nèi)圖像處理部得到的火焰高度的平均值和蠟燭在燃燒過 程中消耗的重量進(jìn)行計(jì)算得到蠟燭燃燒速率。 所述電子天平和所述拍攝裝置可同步對(duì)燃燒中的蠟燭測(cè)量重量和拍攝圖像。
所述微處理器可同時(shí)連接多個(gè)電子天平及拍攝裝置。 所述裝置還設(shè)有用于顯示火焰圖像、火焰高度、蠟燭重量、蠟燭材質(zhì)信息及燃燒速 率的顯示裝置。
3
利用上述測(cè)試裝置進(jìn)行連續(xù)實(shí)時(shí)測(cè)試蠟燭燃燒速率的方法，包括如下步驟 1)開啟實(shí)時(shí)測(cè)試蠟燭燃燒速率裝置，輸入設(shè)定信息； 2)將待測(cè)蠟燭直立放在帶有計(jì)算機(jī)接口的電子天平上并點(diǎn)燃； 3)將攝像裝置對(duì)準(zhǔn)燃燒的蠟燭； 4)按照設(shè)定的時(shí)間間隔電子天平和攝像裝置同時(shí)測(cè)量蠟燭重量及獲取蠟燭燃燒畫面，并將上述信息輸入控制裝置并存儲(chǔ)； 5)控制裝置將獲取的蠟燭燃燒圖像分析處理后得出蠟燭燃燒時(shí)的火焰高度；
6)計(jì)算得到蠟燭燃燒速率。 本發(fā)明提供的測(cè)試蠟燭燃燒速率的裝置及方法主要適用于幾何形狀的桿蠟、圓柱蠟、方形蠟、球形蠟和各種非幾何形狀的異形蠟燭以及茶蠟、玻璃杯蠟等各種材質(zhì)的容器蠟。
并且可以實(shí)現(xiàn)一臺(tái)計(jì)算機(jī)可以同時(shí)測(cè)試60個(gè)或更多個(gè)樣品；連續(xù)200小時(shí)或更長(zhǎng)時(shí)間實(shí)時(shí)測(cè)試；自動(dòng)完成數(shù)據(jù)采集、處理、記錄、保存；能測(cè)試蠟燭高度《380mm，火焰高度8-60mm的樣品。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn) 1、能夠?qū)崿F(xiàn)電子自動(dòng)化連續(xù)實(shí)時(shí)測(cè)試蠟燭燃燒速率，克服了人工間斷測(cè)試的不足； 2、測(cè)試數(shù)據(jù)的真實(shí)性，完整性，準(zhǔn)確性優(yōu)于人工測(cè)試；杜絕了人工測(cè)試的誤差；
3、提高了工作效率，節(jié)約測(cè)試人工，減低了測(cè)試成本。


圖1是本發(fā)明的連續(xù)實(shí)時(shí)測(cè)試蠟燭燃燒速率的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明的連續(xù)實(shí)時(shí)測(cè)試蠟燭燃燒速率的裝置功能模塊圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。 圖1是本發(fā)明的連續(xù)實(shí)時(shí)測(cè)試蠟燭燃燒速率的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1為微處理器，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并對(duì)處理過程進(jìn)行控制。2為攝像(照相)機(jī)如CCD照相機(jī)或CCD攝像機(jī)，拍攝蠟燭燃燒時(shí)的景象圖像，將獲取的圖像輸出到微處理器l，通過微處理器1的處理得到蠟燭火焰高度信息(火焰高度是燃燒火焰的一個(gè)重要參數(shù)，它影響火焰的傳播及輻射特性，而火焰高度特征包括平均火焰高度和脈動(dòng)頻率兩個(gè)方面。例如:「燃燒科學(xué)與技術(shù)2008年6期1中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)火災(zāi)科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室發(fā)表的"基于圖像亮度統(tǒng)計(jì)分析火焰高度特征"所列舉的基于Matlab視頻圖像分析，提出了通過統(tǒng)計(jì)火焰圖像時(shí)間序列中各位置處出現(xiàn)亮點(diǎn)的概率和火焰中心線上的亮點(diǎn)個(gè)數(shù)，來提取火焰的平均高度和脈動(dòng)頻率的方法，這里省略詳細(xì)說明)。3為電子天平，將獲取的重量信息輸出到微處理器1并存儲(chǔ)。4為輸入裝置，由鍵盤、遙控器或者觸摸屏等輸入設(shè)備構(gòu)成，將用戶輸入的信號(hào)輸出到微處理器1中。5為顯示裝置，由彩色CRT或彩色液晶顯示單元等構(gòu)成，可將來自微處理器1并由未圖示的顯示驅(qū)動(dòng)器輸出的火焰高度采集畫面、蠟燭燃燒速率及相關(guān)信息等顯示在屏幕上。6為打印機(jī)。7為存儲(chǔ)裝置，由HDD (硬盤)、CD及DVD等光盤存儲(chǔ)單元、或者Flash-ROM等半導(dǎo)體存儲(chǔ)器等構(gòu)成，存儲(chǔ)檢測(cè)設(shè)定信息如蠟燭的原料、蠟芯型號(hào)、需要檢測(cè)的時(shí)間、獲取重量及火焰圖像的間隔時(shí)間等的信息，以及記錄每時(shí)間間隔的重量、火焰高度、燃燒速率
等信息。
圖2是本發(fā)明的連續(xù)實(shí)時(shí)測(cè)試蠟燭燃燒速率的裝置功能模塊圖。符號(hào)101為圖像獲取部，例如由上述攝像機(jī)2構(gòu)成，獲取蠟燭燃燒時(shí)的景象圖像。符號(hào)102為圖像處理部，處理由上述圖像獲取部101獲取的圖像數(shù)據(jù)，并將處理結(jié)果輸出到計(jì)算部103。符號(hào)104為重量獲取部，如由上述電子天平3構(gòu)成，獲取蠟燭燃燒時(shí)的重量，并輸出到計(jì)算部。符號(hào)106為設(shè)定部，由輸入裝置4輸入被測(cè)蠟燭原料、蠟芯材質(zhì)、蠟燭直徑、測(cè)試時(shí)間等相關(guān)信息、還可用于設(shè)定圖像獲取部獲取火焰高度圖像的時(shí)間間隔以及重量獲取部獲取蠟燭重量的時(shí)間間隔等信息。圖像獲取部101及重量獲取部104能夠同步獲取圖像及重量信息。符號(hào)103為計(jì)算部，根據(jù)圖像處理部102及重量獲取部104的處理結(jié)果算出蠟燭燃燒速率。并存儲(chǔ)到存儲(chǔ)部105。上述符號(hào)101 106所示的各個(gè)構(gòu)成部分，分別與控制部100連接，通過該控制部100控制其動(dòng)作，該控制部100由微處理器1及圖中未示出的RAM等構(gòu)成。
另外，本發(fā)明對(duì)蠟燭火焰感度的檢測(cè)還可以采用如下兩項(xiàng)中國(guó)專利的方法
1、 200710067533. 1 打火機(jī)火焰高度檢測(cè)裝置
2、200820083163. 0 —種打火機(jī)火焰高度檢測(cè)裝置 如利用上述兩種方法獲得的火焰高度信息來代替攝像裝置2獲得并由微處理器1
處理得到的火焰高度信息。第一實(shí)施方式
連續(xù)9小時(shí)實(shí)時(shí)測(cè)試9670桿蠟燃燒速率 選擇測(cè)試樣品。采用大連64ft石蠟配方、蠟芯HZL30/C 第一步將上述茶蠟信息輸入計(jì)算機(jī)，并設(shè)定每10分鐘拍照、稱量一次。 第二步點(diǎn)燃樣品。將9607桿蠟直立放在帶有計(jì)算機(jī)接口的電子天平上并點(diǎn)燃。
第三步準(zhǔn)備測(cè)試。將連接在計(jì)算機(jī)上的攝像頭對(duì)準(zhǔn)蠟燭火焰。 第四步采集保存數(shù)據(jù)。開啟電子天平和計(jì)算機(jī)，按照設(shè)定的時(shí)間計(jì)算機(jī)上同時(shí)顯
示、保存火焰高度圖像和蠟燭重量數(shù)據(jù)。
第五步查看側(cè)試結(jié)果。(取前5小時(shí)) 時(shí)間 火焰高度mm 燃燒速率g/h ①第一小時(shí) 45 6.8 ②第二小時(shí) 47 7.5 ③第三小時(shí) 46 6.4 第四小時(shí) 47 6.6 ⑤第五小時(shí) 46 8.0第二實(shí)施方式
連續(xù)10小時(shí)實(shí)時(shí)測(cè)試7*15圓柱蠟燃燒速率 選擇測(cè)試樣品。采用85% 1698(棕櫚硬脂)+15% 1600(棕櫚蠟)配方，蠟芯ZG30ST。 第一步將上述茶蠟信息輸入計(jì)算機(jī)，并設(shè)定每10分鐘拍照、稱量一次。 第二步點(diǎn)燃樣品。將7*15圓柱蠟直立放在帶有計(jì)算機(jī)接口的電子天平上并點(diǎn)燃。
第三步準(zhǔn)備測(cè)試。將連接在計(jì)算機(jī)上的攝像頭對(duì)準(zhǔn)蠟燭火焰。 第四步采集保存數(shù)據(jù)。開啟電子天平和計(jì)算機(jī)，按照設(shè)定的時(shí)間計(jì)算機(jī)上同時(shí)保
存火焰高度圖像和蠟燭重量數(shù)據(jù)。
第五步查看側(cè)試結(jié)果。(取前5小時(shí)) 時(shí)間 火焰高度mm 燃燒速率g/h ①第一小時(shí) 39 6.7 ②第二小時(shí) 42 7.7 ③第三小時(shí) 40 6.8 第四小時(shí) 38 6.4 ⑤第五小時(shí) 40 6.8第三實(shí)施方式
連續(xù)4小時(shí)實(shí)時(shí)測(cè)試灌裝茶蠟(只能燃燒4小時(shí)左右)燃燒速率 選擇測(cè)試樣品。采用灌裝茶蠟，材料配方上層40% 54#石蠟，下層60% 1600 (棕
櫚蠟)，蠟芯CWE13ST 第一步將上述茶蠟信息輸入計(jì)算機(jī)，并設(shè)定每5分鐘拍照、稱量一次。
第二步點(diǎn)燃樣品。將茶蠟蠟直立放在帶有計(jì)算機(jī)接口的電子天平上并點(diǎn)燃。
第三步準(zhǔn)備測(cè)試。將連接在計(jì)算機(jī)上的攝像頭對(duì)準(zhǔn)蠟燭火焰。 第四步采集保存數(shù)據(jù)。開啟電子天平和計(jì)算機(jī)，按照設(shè)定的時(shí)間計(jì)算機(jī)上同時(shí)顯
示、保存火焰高度圖像和蠟燭重量數(shù)據(jù)。
第五步查看側(cè)試結(jié)果。(取前4小時(shí)) 時(shí)間 火焰高度mm 燃燒速率g/h ①第一小時(shí) 21 2.5 ②第二小時(shí) 19 3.2 ③第三小時(shí) 20 3.0 第四小時(shí) 18 2.6 綜上，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了說明。但本發(fā)明并不限于上述實(shí)施例所記述的范圍，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明所披露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種連續(xù)實(shí)時(shí)測(cè)試蠟燭燃燒速率的裝置，其特征在于包括用于測(cè)量蠟燭重量的電子天平，用于監(jiān)測(cè)火焰高度的拍攝裝置，用于輸入設(shè)定信息的輸入裝置，存儲(chǔ)設(shè)定信息及獲取的火焰高度、蠟燭重量信息的存儲(chǔ)部，用于處理從電子天平、拍攝裝置、輸入裝置獲得的信息的微處理器；所述微處理器具有圖像獲取部、圖像處理部、重量獲取部、設(shè)定部和計(jì)算部；所述圖像獲取部，獲取蠟燭火焰圖像；所述圖像處理部，根據(jù)圖像獲取部獲取的蠟燭火焰圖像分析得出燃燒過程中的蠟燭火焰高度；所述重量獲取部，獲取蠟燭重量、及蠟燭在燃燒過程中的重量；所述設(shè)定部，用于設(shè)定圖像獲取部獲取火焰高度圖像的時(shí)間間隔以及重量獲取部獲取蠟燭重量的時(shí)間間隔；所述計(jì)算部，根據(jù)所述圖像處理部得到的火焰高度和蠟燭在燃燒過程中消耗的重量計(jì)算得到蠟燭燃燒速率。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)實(shí)時(shí)測(cè)試蠟燭燃燒速率的裝置，其特征在于所述計(jì)算 部，將單位時(shí)間內(nèi)圖像處理部得到的火焰高度的平均值和蠟燭在燃燒過程中消耗的重量進(jìn) 行計(jì)算得到蠟燭燃燒速率。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或所述的連續(xù)實(shí)時(shí)測(cè)試蠟燭燃燒速率的裝置，其特征在于所述電子 天平和所述拍攝裝置可同步對(duì)燃燒中的蠟燭測(cè)量重量和拍攝圖像。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的連續(xù)實(shí)時(shí)測(cè)試蠟燭燃燒速率的裝置，其特征在于所述微 處理器可同時(shí)連接多個(gè)電子天平及拍攝裝置。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)實(shí)時(shí)測(cè)試蠟燭燃燒速率的裝置，其特征在于所述裝置還 設(shè)有用于顯示火焰圖像、火焰高度、蠟燭重量、蠟燭材質(zhì)信息及燃燒速率的顯示裝置。
6. —種利用權(quán)利要求1所述裝置進(jìn)行連續(xù)實(shí)時(shí)測(cè)試蠟燭燃燒速率的方法，其特征在于 包括如下步驟1) 開啟實(shí)時(shí)測(cè)試蠟燭燃燒速率裝置，輸入設(shè)定信息；2) 將待測(cè)蠟燭直立放在帶有計(jì)算機(jī)接口的電子天平上并點(diǎn)燃；3) 將攝像裝置對(duì)準(zhǔn)燃燒的蠟燭；4) 按照設(shè)定的時(shí)間間隔電子天平和攝像裝置同時(shí)測(cè)量蠟燭重量及獲取蠟燭燃燒畫面， 并將上述信息輸入控制裝置并存儲(chǔ)；5) 控制裝置將獲取的蠟燭燃燒圖像分析處理后得出蠟燭燃燒時(shí)的火焰高度；6) 計(jì)算得到蠟燭燃燒速率。
全文摘要
本發(fā)明涉及連續(xù)實(shí)時(shí)測(cè)試蠟燭燃燒速率的裝置及方法。本發(fā)明包括 電子天平，拍攝裝置，輸入裝置，存儲(chǔ)部，微處理器；微處理器具有圖像獲取部、圖像處理部、重量獲取部、設(shè)定部和計(jì)算部；圖像獲取部，獲取蠟燭火焰圖像；圖像處理部，根據(jù)圖像獲取部獲取的蠟燭火焰圖像分析得出燃燒過程中的蠟燭火焰高度；重量獲取部，獲取蠟燭重量、及蠟燭在燃燒過程中的重量；設(shè)定部，用于設(shè)定圖像獲取部獲取火焰高度圖像的時(shí)間間隔以及重量獲取部獲取蠟燭重量的時(shí)間間隔；計(jì)算部，根據(jù)圖像處理部得到的火焰高度和蠟燭在燃燒過程中消耗的重量計(jì)算得到蠟燭燃燒速率。本發(fā)明克服了人工間斷測(cè)試的不足；確保測(cè)試數(shù)據(jù)的真實(shí)性，完整性，杜絕了人工測(cè)試的誤差。
文檔編號(hào)G01N33/22GK101738350SQ200910248799
公開日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2009年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月24日
發(fā)明者王立新 申請(qǐng)人:大連達(dá)倫特工藝品有限公司