专利名称：连续实时测试蜡烛燃烧速率的装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种测试蜡烛燃烧速率的装置及方法，特别是自动连续实时测试蜡烛
燃烧速率的装置及方法。
背景技术：
蜡烛燃烧速率是指在一定的蜡烛火焰高度情况下，单位时间内消耗蜡烛的重量， 可用火焰高度XXmm时，g/h表示。它是蜡烛行业一项重要的技术经济指标。不同规格颜 色造型的蜡烛，可以在不同的场合使用，客户对蜡烛燃烧的火焰高度也会有不同的要求；同 时蜡烛也可以使用不同的原料，不同的烛芯来制作并保证一定的火焰高度。在达到客户技 术要求的前提下，选择性价比高的蜡烛原料就显得特别重要，测试蜡烛燃烧速率有助于我 们选择最合适的材料配方。目前国内外，凡是需要做燃烧速率测试的蜡烛制造商，其传统的测试蜡烛燃烧速 率的方法都是人工完成下述工作定时人工用尺测量火焰高度并记录测试时间和火焰高 度，称取蜡烛原始重量和蜡烛燃烧后残重，计算平均火焰高度和一小时消耗的蜡烛克重。其 缺点是效率低，浪费人工，测试数据真实性差、完整性差、准确性也差，并不能实现连续实 时测试。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题，既能提高效率，节约人工，又能实现对蜡烛燃烧
速率连续实时测试，提高测试数据的真实性，完整性，准确性。
—种连续实时测试蜡烛燃烧速率的装置，包括 用于测量蜡烛重量的电子天平，用于监测火焰高度的拍摄装置，用于输入设定信 息的输入装置，存储设定信息及获取的火焰高度、蜡烛重量信息的存储部，用于处理从电子 天平、拍摄装置、输入装置获得的信息的微处理器； 所述微处理器具有图像获取部、图像处理部、重量获取部、设定部和计算部；所述 图像获取部，获取蜡烛火焰图像；所述图像处理部，根据图像获取部获取的蜡烛火焰图像分 析得出燃烧过程中的蜡烛火焰高度；所述重量获取部，获取蜡烛重量、及蜡烛在燃烧过程中 的重量；所述设定部，用于设定图像获取部获取火焰高度图像的时间间隔以及重量获取部 获取蜡烛重量的时间间隔；所述计算部，根据所述图像处理部得到的火焰高度和蜡烛在燃 烧过程中消耗的重量计算得到蜡烛燃烧速率。 所述计算部，将单位时间内图像处理部得到的火焰高度的平均值和蜡烛在燃烧过 程中消耗的重量进行计算得到蜡烛燃烧速率。 所述电子天平和所述拍摄装置可同步对燃烧中的蜡烛测量重量和拍摄图像。
所述微处理器可同时连接多个电子天平及拍摄装置。 所述装置还设有用于显示火焰图像、火焰高度、蜡烛重量、蜡烛材质信息及燃烧速 率的显示装置。
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利用上述测试装置进行连续实时测试蜡烛燃烧速率的方法，包括如下步骤 1)开启实时测试蜡烛燃烧速率装置，输入设定信息； 2)将待测蜡烛直立放在带有计算机接口的电子天平上并点燃； 3)将摄像装置对准燃烧的蜡烛； 4)按照设定的时间间隔电子天平和摄像装置同时测量蜡烛重量及获取蜡烛燃烧画面，并将上述信息输入控制装置并存储； 5)控制装置将获取的蜡烛燃烧图像分析处理后得出蜡烛燃烧时的火焰高度；
6)计算得到蜡烛燃烧速率。 本发明提供的测试蜡烛燃烧速率的装置及方法主要适用于几何形状的杆蜡、圆柱蜡、方形蜡、球形蜡和各种非几何形状的异形蜡烛以及茶蜡、玻璃杯蜡等各种材质的容器蜡。
并且可以实现一台计算机可以同时测试60个或更多个样品；连续200小时或更长时间实时测试；自动完成数据采集、处理、记录、保存；能测试蜡烛高度《380mm，火焰高度8-60mm的样品。
本发明具有以下优点 1、能够实现电子自动化连续实时测试蜡烛燃烧速率，克服了人工间断测试的不足； 2、测试数据的真实性，完整性，准确性优于人工测试；杜绝了人工测试的误差；
3、提高了工作效率，节约测试人工，减低了测试成本。
图1是本发明的连续实时测试蜡烛燃烧速率的装置结构示意图。
图2是本发明的连续实时测试蜡烛燃烧速率的装置功能模块图。
具体实施例方式
下面，参照附图对本发明进行详细说明。 图1是本发明的连续实时测试蜡烛燃烧速率的装置结构示意图。图中，1为微处理器，对数据进行处理并对处理过程进行控制。2为摄像(照相)机如CCD照相机或CCD摄像机，拍摄蜡烛燃烧时的景象图像，将获取的图像输出到微处理器l，通过微处理器1的处理得到蜡烛火焰高度信息(火焰高度是燃烧火焰的一个重要参数，它影响火焰的传播及辐射特性，而火焰高度特征包括平均火焰高度和脉动频率两个方面。例如:「燃烧科学与技术2008年6期1中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室发表的"基于图像亮度统计分析火焰高度特征"所列举的基于Matlab视频图像分析，提出了通过统计火焰图像时间序列中各位置处出现亮点的概率和火焰中心线上的亮点个数，来提取火焰的平均高度和脉动频率的方法，这里省略详细说明)。3为电子天平，将获取的重量信息输出到微处理器1并存储。4为输入装置，由键盘、遥控器或者触摸屏等输入设备构成，将用户输入的信号输出到微处理器1中。5为显示装置，由彩色CRT或彩色液晶显示单元等构成，可将来自微处理器1并由未图示的显示驱动器输出的火焰高度采集画面、蜡烛燃烧速率及相关信息等显示在屏幕上。6为打印机。7为存储装置，由HDD (硬盘)、CD及DVD等光盘存储单元、或者Flash-ROM等半导体存储器等构成，存储检测设定信息如蜡烛的原料、蜡芯型号、需要检测的时间、获取重量及火焰图像的间隔时间等的信息，以及记录每时间间隔的重量、火焰高度、燃烧速率
等信息。
图2是本发明的连续实时测试蜡烛燃烧速率的装置功能模块图。符号101为图像获取部，例如由上述摄像机2构成，获取蜡烛燃烧时的景象图像。符号102为图像处理部，处理由上述图像获取部101获取的图像数据，并将处理结果输出到计算部103。符号104为重量获取部，如由上述电子天平3构成，获取蜡烛燃烧时的重量，并输出到计算部。符号106为设定部，由输入装置4输入被测蜡烛原料、蜡芯材质、蜡烛直径、测试时间等相关信息、还可用于设定图像获取部获取火焰高度图像的时间间隔以及重量获取部获取蜡烛重量的时间间隔等信息。图像获取部101及重量获取部104能够同步获取图像及重量信息。符号103为计算部，根据图像处理部102及重量获取部104的处理结果算出蜡烛燃烧速率。并存储到存储部105。上述符号101 106所示的各个构成部分，分别与控制部100连接，通过该控制部100控制其动作，该控制部100由微处理器1及图中未示出的RAM等构成。
另外，本发明对蜡烛火焰感度的检测还可以采用如下两项中国专利的方法
1、 200710067533. 1 打火机火焰高度检测装置
2、200820083163. 0 —种打火机火焰高度检测装置 如利用上述两种方法获得的火焰高度信息来代替摄像装置2获得并由微处理器1
处理得到的火焰高度信息。第一实施方式
连续9小时实时测试9670杆蜡燃烧速率 选择测试样品。采用大连64ft石蜡配方、蜡芯HZL30/C 第一步将上述茶蜡信息输入计算机，并设定每10分钟拍照、称量一次。 第二步点燃样品。将9607杆蜡直立放在带有计算机接口的电子天平上并点燃。
第三步准备测试。将连接在计算机上的摄像头对准蜡烛火焰。 第四步采集保存数据。开启电子天平和计算机，按照设定的时间计算机上同时显
示、保存火焰高度图像和蜡烛重量数据。
第五步查看侧试结果。(取前5小时) 时间 火焰高度mm 燃烧速率g/h ①第一小时 45 6.8 ②第二小时 47 7.5 ③第三小时 46 6.4 第四小时 47 6.6 ⑤第五小时 46 8.0第二实施方式
连续10小时实时测试7*15圆柱蜡燃烧速率 选择测试样品。采用85% 1698(棕榈硬脂)+15% 1600(棕榈蜡)配方，蜡芯ZG30ST。 第一步将上述茶蜡信息输入计算机，并设定每10分钟拍照、称量一次。 第二步点燃样品。将7*15圆柱蜡直立放在带有计算机接口的电子天平上并点燃。
第三步准备测试。将连接在计算机上的摄像头对准蜡烛火焰。 第四步采集保存数据。开启电子天平和计算机，按照设定的时间计算机上同时保
存火焰高度图像和蜡烛重量数据。
第五步查看侧试结果。(取前5小时) 时间 火焰高度mm 燃烧速率g/h ①第一小时 39 6.7 ②第二小时 42 7.7 ③第三小时 40 6.8 第四小时 38 6.4 ⑤第五小时 40 6.8第三实施方式
连续4小时实时测试灌装茶蜡(只能燃烧4小时左右)燃烧速率 选择测试样品。采用灌装茶蜡，材料配方上层40% 54#石蜡，下层60% 1600 (棕
榈蜡)，蜡芯CWE13ST 第一步将上述茶蜡信息输入计算机，并设定每5分钟拍照、称量一次。
第二步点燃样品。将茶蜡蜡直立放在带有计算机接口的电子天平上并点燃。
第三步准备测试。将连接在计算机上的摄像头对准蜡烛火焰。 第四步采集保存数据。开启电子天平和计算机，按照设定的时间计算机上同时显
示、保存火焰高度图像和蜡烛重量数据。
第五步查看侧试结果。(取前4小时) 时间 火焰高度mm 燃烧速率g/h ①第一小时 21 2.5 ②第二小时 19 3.2 ③第三小时 20 3.0 第四小时 18 2.6 综上，对本发明的实施例进行了说明。但本发明并不限于上述实施例所记述的范围，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明所披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
权利要求
一种连续实时测试蜡烛燃烧速率的装置，其特征在于包括用于测量蜡烛重量的电子天平，用于监测火焰高度的拍摄装置，用于输入设定信息的输入装置，存储设定信息及获取的火焰高度、蜡烛重量信息的存储部，用于处理从电子天平、拍摄装置、输入装置获得的信息的微处理器；所述微处理器具有图像获取部、图像处理部、重量获取部、设定部和计算部；所述图像获取部，获取蜡烛火焰图像；所述图像处理部，根据图像获取部获取的蜡烛火焰图像分析得出燃烧过程中的蜡烛火焰高度；所述重量获取部，获取蜡烛重量、及蜡烛在燃烧过程中的重量；所述设定部，用于设定图像获取部获取火焰高度图像的时间间隔以及重量获取部获取蜡烛重量的时间间隔；所述计算部，根据所述图像处理部得到的火焰高度和蜡烛在燃烧过程中消耗的重量计算得到蜡烛燃烧速率。
2. 根据权利要求1所述的连续实时测试蜡烛燃烧速率的装置，其特征在于所述计算 部，将单位时间内图像处理部得到的火焰高度的平均值和蜡烛在燃烧过程中消耗的重量进 行计算得到蜡烛燃烧速率。
3. 根据权利要求1或所述的连续实时测试蜡烛燃烧速率的装置，其特征在于所述电子 天平和所述拍摄装置可同步对燃烧中的蜡烛测量重量和拍摄图像。
4. 根据权利要求1或2所述的连续实时测试蜡烛燃烧速率的装置，其特征在于所述微 处理器可同时连接多个电子天平及拍摄装置。
5. 根据权利要求1所述的连续实时测试蜡烛燃烧速率的装置，其特征在于所述装置还 设有用于显示火焰图像、火焰高度、蜡烛重量、蜡烛材质信息及燃烧速率的显示装置。
6. —种利用权利要求1所述装置进行连续实时测试蜡烛燃烧速率的方法，其特征在于 包括如下步骤1) 开启实时测试蜡烛燃烧速率装置，输入设定信息；2) 将待测蜡烛直立放在带有计算机接口的电子天平上并点燃；3) 将摄像装置对准燃烧的蜡烛；4) 按照设定的时间间隔电子天平和摄像装置同时测量蜡烛重量及获取蜡烛燃烧画面， 并将上述信息输入控制装置并存储；5) 控制装置将获取的蜡烛燃烧图像分析处理后得出蜡烛燃烧时的火焰高度；6) 计算得到蜡烛燃烧速率。
全文摘要
本发明涉及连续实时测试蜡烛燃烧速率的装置及方法。本发明包括 电子天平，拍摄装置，输入装置，存储部，微处理器；微处理器具有图像获取部、图像处理部、重量获取部、设定部和计算部；图像获取部，获取蜡烛火焰图像；图像处理部，根据图像获取部获取的蜡烛火焰图像分析得出燃烧过程中的蜡烛火焰高度；重量获取部，获取蜡烛重量、及蜡烛在燃烧过程中的重量；设定部，用于设定图像获取部获取火焰高度图像的时间间隔以及重量获取部获取蜡烛重量的时间间隔；计算部，根据图像处理部得到的火焰高度和蜡烛在燃烧过程中消耗的重量计算得到蜡烛燃烧速率。本发明克服了人工间断测试的不足；确保测试数据的真实性，完整性，杜绝了人工测试的误差。
文档编号G01N33/22GK101738350SQ200910248799
公开日2010年6月16日 申请日期2009年12月24日 优先权日2009年12月24日
发明者王立新 申请人:大连达伦特工艺品有限公司