烟支燃速测试及分析系统项目文档

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1、烟支燃速测试及分析系统开发技术介绍一.系统简介1.系统背景烟支燃速测试系统可对不同种类的烟支进行不同情况下的燃速测试，系统会自动记录不同时间段不同种类烟支的测试结果并录入数据库，开创了烟支燃烧性能检测分析领域的先河。2.系统功能系统对以下两种状态下烟支的燃烧情况进行分析研究：自由燃烧是卷烟在自由状态下自燃；吸取燃烧是模拟人在抽烟时烟支的燃烧状态。系统能检测烟支的实吋燃烧速率以及烟支不同部位在相同燃烧情况下的速率的变化，并以图表的形式直观的表达出来，过程和结果数据录入数据库，提供比对分析等功能。3.系统工作流程试验开始吋，打开系统界面，点击模板选择

2、按钮，选择烟支所对应的模板类型.再点击开始按钮，系统开始等待抽吸信号的到來.当系统接收到外界吸取信号时，系统开始工作并以60帧/秒的图像采集速率进行图片抓拍，并交由系统进行处理，给出吸取燃烧速率且以图片的格式显示在系统界面上。当系统接收到自由燃烧信号时，吸取燃烧阶段结束，系统以30帧/秒的图片采集速率进行图片抓拍，并交由系统进行处理，给出自由燃烧速率且以图片的格式显示在系统界面上。速率图显示式样:当实验结束后，操作人员点击系统界面上的结束按钮，系统停止图像采集，并弹出信息录入界面以提供数据表格供用户录入烟支信息（包含试验日期、品牌规格、烟支内各种

3、材料含量等），录入完毕确定后，所有实验数据会自动录入数据库，以待后用。如下图:如果用户想查询以前某个时段的实验数据信息，则可根据时间或烟支品种等信息进行查询，系统数据库会给岀对应的时间段内或品种规格的试验结果数据。系统流程图如下:1.测速原理4.1测速原理概述：烟支水平切面上选择9条参考线，把烟支水平切面分为10个条状区域。每个区域都作为烟支燃烧长度变化的参考区域，每个参考区域在特定时间内的长度变化量为每个参考区域的燃烧速率.9个条状区域的燃烧速率得出的平均值即为烟支在此时间段内的燃烧速率。烟支燃烧时分为两种情况：吸取燃烧阶段和自由燃烧阶段，所以

4、燃烧速率也分为两种：吸取燃烧速率和自由燃烧速率。自由燃烧和吸取燃烧的时间段说明：每支烟支燃烧时长暂定为8MIN,自由燃烧和吸取燃烧具有规律性的交替进行。（烟支燃烧吋长8MIN可分为8个时间段，每段时间内2秒为吸取燃烧，其余58秒为自由燃烧）根据燃烧速度的计算方式可得出自由燃速和吸取燃速。参考区域示意图:总宽度r条形\条形参考巨域燃烧堆炭化线末端4.2测试方法：以一个水平参考区域为例说明：当烟支点燃时，烟支上会出现一条碳化线。在一定时间变量内，碳化线会不断的向过滤嘴方向靠近，并口碳化线会呈现一种不规则的曲线状态，计算长度变化时候我们以碳化线末端为

5、准。当计算燃烧速度时，以某个时刻为基准，取一定的时间变量T,在这个时间段内，系统会以特定的图像采集速率抓拍烟支燃烧时水平参考区域的长度变化（吸取燃烧情况下图像采集速率为60帧/秒，自由燃烧情况下速率为30帧/数）。由此时间段内参考区域的长度变化可得出此参考区域的烟支燃烧速率再由10个条状区域的速率计算平均值，得出的平均值即为T时间段内烟支燃烧速率当T为吸取燃烧时间段的话，则此时烟支燃烧速率为吸取燃烧速率当T为自由燃烧时间段的话，则此吋烟支燃烧速率为自由燃烧速率。一.系统特点及主要性能指标1.系统特点1.1.检测速度快，可靠性高；12实时统计并记录

6、实验数据，便于追溯和分析数据差异产生的原因；1.3.根据长期记录的实验数据，分析各种工艺材料的变化带来的燃烧性能变化的特点以及工序上可能存在的问题；1.3.降低现场工作人员的劳动强度；1.4.远期可实现远程数据共享等。2.主要技术指标2.1相机图像采集速率为在不同燃烧情况下分别为30帧/秒和60帧/秒，如有需要可分别提高速率设置。2.2烟支燃烧时水平参考区域的长度测量误差不超过1%（单位：毫米）。2.3数据库录入选项可选填•录入选项内容包含各种可能影响烟支燃烧性能的参数以及方便比较分析的数据内容。2.4大容量存储空间，可长期存储数据、图片等信息。

7、2.4烟支长度大约为84MM..相机拍摄范围暂定为776像素X582像素，实际范围人小为776毫米X582毫米，实际分辨库为7.874像素/毫米，相机像素选择为40万像素。图像效果见下图2.5水平参考线暂定为7条，则烟支水平切面被分为8个条状区域。烟支水平切面宽度为54像素，每个条状区域宽度约为6.75个像素。1•相机距离烟支拍摄距离为120MM相机像素为40W像素焦距暂定为8MM2.烟支切面宽度像素大小为54分为8个个水平区域则每个水平区域约为6.75个像素大小3.烟支切面宽度为7.8mm每个条形区域长度约为0.975mm1.烟支过滤嘴部分约占

8、烟支总长度30%以上，实际拍摄时候只取部分过滤嘴示意图总宽度53个像素条形宽度为6个媳素2.烟支前端和末端像素变形大小利用软件纠正，确保