AT521003B1 - Method and measuring device for measuring a suspension - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung einer Suspension, die Holzfasern umfasst. Die Konsistenz der Suspension wird in einem Konsistenzbereich geändert (100). Eine optische Strahlung wird unter Verwendung einer ersten optischen Wellenlänge und einer zweiten optischen Wellenlänge auf die Suspension gerichtet (102). Ein zu der ersten optischen Wellenlänge zugehöriger erster Intensitätswert der optischen Strahlung und ein zu der zweiten optischen Wellenlänge zugehöriger zweiter Intensitätswert werden zumindest bei einem gegebenen Konsistenzwert bestimmt (104). Das Verhältnis des ersten und zweiten Intensitätswertes wird bestimmt (106). Eine Kappa-Zahl der Suspension wird bestimmt (108). Ein Rohwert für Hexenuronsäure, HexA, wird durch Anwendung vorbestimmte Faktoren auf das Verhältnis der ersten und zweiten Intensitätswerte erlangt (110). Der Anteil von HexA in der Suspension wird durch Multiplizieren des vorbestimmten Verhältnisses mit der Kappa-Zahl bestimmt (112).The invention relates to a method for measuring a suspension comprising wood fibers. The consistency of the suspension is changed in a consistency area (100). Optical radiation is directed onto the suspension using a first optical wavelength and a second optical wavelength (102). A first intensity value of the optical radiation belonging to the first optical wavelength and a second intensity value belonging to the second optical wavelength are determined (104) at least for a given consistency value. The ratio of the first and second intensity values is determined (106). A kappa number of the suspension is determined (108). A raw value for hexenuronic acid, HexA, is obtained by applying predetermined factors to the ratio of the first and second intensity values (110). The proportion of HexA in the suspension is determined by multiplying the predetermined ratio by the kappa number (112).
Description
VERFAHREN UND MESSGERÄT ZUM MESSEN EINER SUSPENSIONMETHOD AND MEASURING DEVICE FOR MEASURING A SUSPENSION
TECHNISCHES GEBIET [0001] Die exemplarischen und nicht begrenzenden Ausführungsbeispiele der Erfindung betreffen allgemein eine Messung einer Holzfasersuspension.TECHNICAL FIELD The exemplary and non-limiting embodiments of the invention generally relate to measurement of a wood fiber suspension.
STAND DER TECHNIK [0002] Die nachstehende Beschreibung des Standes der Technik kann Einsichten, Entdeckungen, Verständnisse oder Offenbarungen, oder Assoziationen zusammen mit Offenbarungen beinhalten, die in dem relevanten Stand der Technik der vorliegenden Erfindung nicht bekannt waren, aber durch die Erfindung bereitgestellt werden. Einige dieser Beiträge der Erfindung können nachstehend besonders hervorgehoben werden, wohingegen andere solche Beiträge der Erfindung aus ihrem Kontext ersichtlich sind.PRIOR ART The following description of the prior art may include insights, discoveries, understandings, or disclosures, or associations, together with disclosures that were not known in the relevant prior art of the present invention, but are provided by the invention. Some of these contributions to the invention can be particularly highlighted below, while other such contributions to the invention are apparent from their context.
[0003] Bei der Papier- und Zellstoffherstellung ist es das Ziel, ein Endprodukt mit einer guten und gleichförmigen Qualität zu erzielen. Um die Qualität sicherzustellen, werden während des Herstellungsverfahrens Messungen durchgeführt. Beispielsweise wird ein Lignin-Anteil der Pulpe gemessen. Der Lignin-Anteil einer Suspension, wie etwa einer Pulpe, wird gewöhnlich mit einer Kappa-Zahl bezeichnet. In dem Standard SCAN-C 1:77, der in dem Technikgebiet der Zellstoffherstellung bekannt ist, wird die Kappa-Zahl als die Menge einer Kaliumpermanganatlösung mit einer Konzentration von 20 mmol/l in Milliliter definiert, die ein Gramm einer trockenen Pulpe unter den in dem Standard definierten Bedingungen verbraucht.In paper and pulp production, the goal is to achieve an end product with a good and uniform quality. To ensure quality, measurements are carried out during the manufacturing process. For example, a lignin portion of the pulp is measured. The lignin content of a suspension, such as a pulp, is usually referred to by a kappa number. In the SCAN-C 1:77 standard, which is known in the pulp manufacturing art, the kappa number is defined as the amount of a potassium permanganate solution with a concentration of 20 mmol / l in milliliters, which is one gram of dry pulp among those in the conditions defined in the standard.
[0004] Eine andere Substanz, deren Anteil in der Pulpe eine Wirkung auf das Verfahren und das Endprodukt aufweist, ist Hexenuronsäure, die häufig als HexA bezeichnet wird.Another substance, the proportion of which in the pulp has an effect on the process and the end product, is hexenuronic acid, which is often referred to as HexA.
[0005] Der Anteil von HexA in der Pulpe, bzw. in dem Zellstoffbrei, kann unter Laborbedingungen mit bekannten Verfahren gemessen werden. Jedoch sind Labormessungen problematisch, da sie gewöhnlich lange dauern (zwischen 30 Minuten bis Stunden) und unter Herstellungsbedingungen in den verschiedenen Verfahrensstufen Ergebnisse schnell erhalten werden sollen, um eine Steuerung des Herstellungsverfahrens auf der Grundlage der Messungen zu ermöglichen. Somit gibt es einen Bedarf für eine Lösung, die eine Überwachung eines HexA-Anteils während einer Herstellungsphase ermöglicht.The proportion of HexA in the pulp or pulp can be measured under known laboratory conditions using known methods. However, laboratory measurements are problematic because they usually take a long time (between 30 minutes to hours) and results should be obtained quickly under various manufacturing process conditions to allow control of the manufacturing process based on the measurements. There is therefore a need for a solution that enables monitoring of a HexA portion during a manufacturing phase.
[0006] Weiterer Stand der Technik kann aus der Druckschrift US 6,703,618 B2, die ein Verfahren und eine Messvorrichtung zum Messen einer Holzfasern enthaltenden Suspension beschreibt, der Druckschrift WO 9 602 821 A1, die ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überwachung der Faseroberflächenentwicklung von Pulpen aufgrund des Raffinierens oder Schlagens von mechanischen oder chemischen Pulpen beschreibt, der Druckschrift US 2006/196 622 A1, die ein Verfahren zur Bestimmung der Eigenschaften von Cellulosefasern beschreibt, der Druckschrift US 5,953,111 A, die ein System zur kontinuierlichen In-situ-Erzeugung einer Kappa-Zahl in Echtzeit beschreibt, der Druckschrift US 6,069,688 A, die ein Verfahren zur kontinuierlichen In-situ-Erzeugung einer Kappa-Zahl in Echtzeit beschreibt, sowie aus der Druckschrift US 2001/017 195 A1 ersehen werden, die ein schnelles Verfahren zur Onlinespektroskopischen Bestimmung des Ligningehalts und / oder der Kappazahl in Holzzellstoffen beschreibt.Further prior art can be found in the publication US Pat. No. 6,703,618 B2, which describes a method and a measuring device for measuring a suspension containing wood fibers, the publication WO 9 602 821 A1, which describes a method and a device for monitoring the fiber surface development of pulps of refining or whipping mechanical or chemical pulps, US 2006/196 622 A1, which describes a method for determining the properties of cellulose fibers, US 5,953,111 A, which describes a system for the continuous in-situ production of a kappa Number in real time describes, the publication US 6,069,688 A, which describes a method for the continuous in-situ generation of a kappa number in real time, and the publication US 2001/017 195 A1, which is a fast method for online spectroscopic determination of the Describes lignin content and / or the kappa number in wood pulps.
KURZBESCHREIBUNG [0007] Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren und ein Gerät bereitzustellen, das das Verfahren zur Verringerung oder Vermeidung der vorstehend genannten Probleme umsetzt.BRIEF DESCRIPTION An object of the invention is to provide an improved method and apparatus that implements the method to reduce or avoid the above problems.
[0008] Die Aufgaben der Erfindung werden durch das im Patentanspruch 1 beanspruchte VerThe objects of the invention are by the claimed in claim 1 Ver
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AT 521 003 B1 2020-03-15 österreichisches patentamt fahren und das in Patentanspruch 10 beanspruchte Gerät erzielt. Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.AT 521 003 B1 2020-03-15 drive the Austrian patent office and achieved the device claimed in claim 10. Some embodiments of the invention are described in the dependent claims.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG [0009] Nachstehend ist die Erfindung ausführlicher mittels bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung beschrieben, bei der [0010] Fig. 1 ein Ablaufdiagramm zeigt, dass ein Beispiel eines Ausführungsbeispiels der Erfindung veranschaulicht;BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will now be described in more detail by means of preferred embodiments with reference to the accompanying drawings, in which Fig. 1 shows a flow chart illustrating an example of an embodiment of the invention;
[0011] Fig. 2 ein Beispiel einer Messanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht;Fig. 2 illustrates an example of a measurement arrangement according to an embodiment;
[0012] Fig. 3 ein Beispiel einer Messanordnung veranschaulicht;Figure 3 illustrates an example of a measurement arrangement;
[0013] die Figuren 4A, 4B und 4C Beispiele von Messanordnungen veranschaulichen;Figures 4A, 4B and 4C illustrate examples of measurement arrangements;
[0014] die Figuren 5A und 5B Beispiele von Messergebnissen veranschaulichen;[0014] FIGS. 5A and 5B illustrate examples of measurement results;
[0015] Fig. 6 die Kalibrierung des Messgerätes veranschaulicht;Fig. 6 illustrates the calibration of the measuring device;
[0016] Fig. 7 ein Beispiel eines Gerätes veranschaulicht, das dazu eingerichtet ist, als eine Messsteuerungseinrichtung zu agieren, und [0017] Fig. 8 ein Beispiel einer Messanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht.FIG. 7 illustrates an example of a device that is set up to act as a measurement control device, and FIG. 8 illustrates an example of a measurement arrangement according to an exemplary embodiment.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG EINIGER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE [0018] Die erfindungsgemäße Lösung ist insbesondere zur Messung einer Holzfasern enthaltenden Suspension geeignet, jedoch ist sie in keiner Weise hierauf begrenzt.DETAILED DESCRIPTION OF SOME EMBODIMENTS The solution according to the invention is particularly suitable for measuring a suspension containing wood fibers, but it is in no way limited to this.
[0019] In dieser Anmeldung bedeutet optische Strahlung eine elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge von ungefähr 40 nm bis 1 mm, und ultraviolette Strahlung bedeutet eine elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge von ungefähr 40 nm bis 400 nm.In this application, optical radiation means electromagnetic radiation with a wavelength of approximately 40 nm to 1 mm, and ultraviolet radiation means electromagnetic radiation with a wavelength of approximately 40 nm to 400 nm.
[0020] Bei der vorgeschlagenen Lösung wird eine Holzfasern enthaltende Suspension einer optischen Strahlung ausgesetzt, und eine Wechselwirkung der Strahlung mit der Suspension wird gemessen, während die Konsistenz der Suspension während des Messvorgangs geändert wird.In the proposed solution, a suspension containing wood fibers is exposed to optical radiation, and an interaction of the radiation with the suspension is measured while the consistency of the suspension is changed during the measurement process.
[0021] Fig. 1 zeigt ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel eines Ausführungsbeispiels der Erfindung veranschaulicht, bei dem eine Holzfasern enthaltende Suspension gemessen wird.Fig. 1 shows a flowchart illustrating an example of an embodiment of the invention in which a suspension containing wood fibers is measured.
[0022] In Schritt 100 wird eine Konsistenz der Suspension in einem Konsistenzbereich geändert. Bei einem Ausführungsbeispiel erstreckt sich der Konsistenzbereich von einer Anfangskonsistenz bis zu einer Endkonsistenz.In step 100, a consistency of the suspension is changed in a consistency area. In one embodiment, the range of consistency extends from an initial consistency to an end consistency.
[0023] In Schritt 102 wird eine optische Strahlung unter Verwendung einer ersten optischen Wellenlänge Ä1 und einer zweiten optischen Wellenlänge Ä2 auf die Suspension gerichtet. Bei einem Ausführungsbeispiel ist die erste optische Wellenlänge 235 nm ±50 nm, und die zweite optische Wellenlänge ist 280 nm ± 50 nm.In step 102, optical radiation is directed onto the suspension using a first optical wavelength λ1 and a second optical wavelength λ2. In one embodiment, the first optical wavelength is 235 nm ± 50 nm and the second optical wavelength is 280 nm ± 50 nm.
[0024] In Schritt 104 werden ein zu der ersten optischen Wellenlänge zugehöriger erster Intensitätswert der optischen Strahlung und ein zu der zweiten optischen Wellenlänge zugehöriger zweiter Intensitätswert innerhalb eines Konsistenzbereiches bei zumindest einem gegebenen Konsistenzwert gemessen.[0024] In step 104, a first intensity value of the optical radiation associated with the first optical wavelength and a second intensity value associated with the second optical wavelength are measured within a consistency range for at least one given consistency value.
[0025] In Schritt 106 wird das Verhältnis des ersten und des zweiten Intensitätswertes bestimmt. Somit sind die Werte Ιλ1 und Ιλ2 erlangt.In step 106, the ratio of the first and the second intensity value is determined. The values Ιλ1 and Ιλ2 are thus obtained.
[0026] Somit werden bei einem Ausführungsbeispiel Intensitätswerte unter Verwendung zweierThus, in one embodiment, intensity values using two
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AT 521 003 B1 2020-03-15 österreichisches patentamt verschiedener Wellenlängen bei einem gegebenen Konsistenzwert gemessen. Ein Verhältnis dieser Intensitäten wird bestimmt.AT 521 003 B1 2020-03-15 Austrian patent office measured different wavelengths at a given consistency value. A ratio of these intensities is determined.
[0027] Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel wird eine Konsistenz der Suspension derart geändert, dass die Konsistenz kontinuierlich durch alle Konsistenzen in dem Konsistenzbereich hindurchgeht.In a further exemplary embodiment, a consistency of the suspension is changed such that the consistency continuously passes through all consistencies in the consistency area.
[0028] Die Intensität der optischen Strahlung, die mit der Suspension interagiert hat, wird bei verschiedenen Konsistenzen in dem Konsistenzbereich gemessen. Die zu der ersten optischen Wellenlänge und der zweiten optischen Wellenlänge zugehörigen Maximalintensitäten der optischen Strahlung werden bestimmt, und es wird das Verhältnis der zu der ersten optischen Wellenlänge zugehörigen Maximalintensität der optischen Strahlung zu der zu der zweiten optischen Wellenlänge zugehörigen Maximalintensität der optischen Strahlung bestimmt. Somit sind die Werte IÄ1max und IÄ2max erlangt.The intensity of the optical radiation that has interacted with the suspension is measured at different consistencies in the consistency range. The maximum intensities of the optical radiation associated with the first optical wavelength and the second optical wavelength are determined, and the ratio of the maximum intensity of the optical radiation associated with the first optical wavelength to the maximum intensity of the optical radiation associated with the second optical wavelength is determined. The values IÄ1max and IÄ2max are thus obtained.
[0029] Somit wird mit einer Änderung der Konsistenz der Suspension von der Anfangskonsistenz zu der Endkonsistenz die Messung zu gegebenen Zeitintervallen unter Verwendung sowohl der ersten als auch der zweiten Wellenlänge wiederholt. Der Zeitabstand kann ein Messparameter sein. Als ein Ergebnis werden ein Wert Ιλ1 für die Intensität für die erste optische Wellenlänge Ä1 und ein Wert Ιλ2 für die zweite optische Wellenlänge Ä2 erlangt.[0029] Thus, with a change in the consistency of the suspension from the initial consistency to the final consistency, the measurement is repeated at given time intervals using both the first and the second wavelength. The time interval can be a measurement parameter. As a result, a value Ιλ1 for the intensity for the first optical wavelength λ1 and a value Ιλ2 for the second optical wavelength λ2 are obtained.
[0030] Bei einem Ausführungsbeispiel wird die optische Strahlung unter Verwendung einer oder mehrerer optischer Leistungsquellen auf die Suspension gerichtet. Es kann eine Leistungsquelle für jede Wellenlänge vorhanden sein, oder die Wellenlänge der von der Quelle ausgegebenen Strahlung kann geändert werden, oder die Wellenlänge der Strahlung wird beispielsweise unter Verwendung von Filtern ausgewählt.[0030] In one embodiment, the optical radiation is directed onto the suspension using one or more optical power sources. There may be a power source for each wavelength, or the wavelength of the radiation emitted by the source may be changed, or the wavelength of the radiation may be selected using filters, for example.
[0031] Die Intensität der optischen Strahlung, die mit der Suspension interagiert hat, wird mit einem oder mehreren optischen Messsensoren gemessen, die eine gegebene Oberfläche und Abstand von der einen oder mehreren optischen Leistungsquellen aufweisen.The intensity of the optical radiation that has interacted with the suspension is measured with one or more optical measurement sensors that have a given surface and distance from the one or more optical power sources.
[0032] Bei einem Ausführungsbeispiel sind die gegebene Oberfläche und der gegebene Abstand auf der Grundlage des Konsistenzbereichs und des verlangten Intensitätsausmaßes ausgewählt.In one embodiment, the given surface and distance are selected based on the range of consistency and the amount of intensity required.
[0033] Bei einem Ausführungsbeispiel liegen die erste optische Wellenlänge und die zweite optische Wellenlänge innerhalb des Wellenlängenbereiches der ultravioletten Strahlung.In one embodiment, the first optical wavelength and the second optical wavelength are within the wavelength range of the ultraviolet radiation.
[0034] In Schritt 108 wird die Kappa-Zahl der Suspension bestimmt.In step 108, the kappa number of the suspension is determined.
[0035] Es gibt verschiedene Wege, die Kappa-Zahl K zu bestimmen. Bei einem Ausführungsbeispiel wird die Kappa-Zahl der Suspension auf der Grundlage von einem oder beiden der bestimmten Maximalintensitätswerte IÄ1max, IÄ2max bestimmt. Jedoch kann hierbei ebenso jedes bekannte Verfahren des Stands der Technik zur Bestimmung der Kappa-Zahl der Suspension verwendet werden.There are various ways of determining the kappa number K. In one embodiment, the kappa number of the suspension is determined based on one or both of the determined maximum intensity values IÄ1max, IÄ2max. However, any known method of the prior art for determining the kappa number of the suspension can also be used here.
[0036] In Schritt 110 wird ein Rohwert für eine Hexenuronsäure, HexARaw, durch eine Anwendung vorbestimmter Faktoren auf das bestimmte Verhältnis IÄ1/IÄ2 oder IÄ1max/IÄ2max erlangt. Die vorbestimmten Werte kalibrieren die Messergebnisse. Ein Beispiel einer Erlangung der vorbestimmten Werte ist nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 6 erklärt.In step 110, a raw value for a hexenuronic acid, HexARaw, is obtained by applying predetermined factors to the determined ratio IÄ1 / IÄ2 or IÄ1max / IÄ2max. The predetermined values calibrate the measurement results. An example of obtaining the predetermined values is explained below with reference to FIG. 6.
[0037] In Schritt 112 wird der Anteil der Hexenuronsäure, HexA, in der Suspension durch Multiplizieren des Rohwertes mit der Kappa-Zahl bestimmt. Somit ist [0038] HexA = K * HexARaw.In step 112, the proportion of hexenuronic acid, HexA, in the suspension is determined by multiplying the raw value by the kappa number. Thus, HexA = K * HexARaw.
[0039] Ein HexA-Anteil in einer Pulpe kann eine Wirkung in Kappa- Messungen aufweisen. HexA und Lignin weisen verschiedene Eigenschaften auf, und rufen verschiedene Effekte bei einem Bleichen in dem Herstellungsverfahren hervor. Somit ist eine Kenntnis des HexA-Anteils wichtig. In der Oxidationsphase des Herstellungsverfahrens wird ein HexA-Anteil nicht wie der Lignin-Anteil verringert. Eine Verwendung von CIO2 in dem Herstellungsverfahren verringert sowohl HexA als auch Lignin, jedoch ist es aufgrund der hohen Kosten von CIO2 keine guteA HexA portion in a pulp can have an effect in kappa measurements. HexA and lignin have different properties and have different effects on bleaching in the manufacturing process. Knowledge of the HexA content is therefore important. In the oxidation phase of the manufacturing process, a HexA portion is not reduced like the lignin portion. Using CIO 2 in the manufacturing process reduces both HexA and lignin, but is not a good one because of the high cost of CIO 2
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Wahl für eine Entfernung von HexA, da es billigere Substanzen für eine Entfernung von HexA gibt.HexA removal choice as there are cheaper HexA removal substances.
[0040] Nachstehend ist ein Beispiel einer Messanordnung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben, die eine Anwendung der Erfindung in der Zellstoff- und Papierindustrie zeigt.An example of a measurement arrangement of an embodiment is described below with reference to Fig. 2, which shows an application of the invention in the pulp and paper industry.
[0041] Fig. 2 zeigt eine Leitung 200, in der eine Holzfasern enthaltende Suspension 202, d.h. eine Holzfaserpulpe fließt. Eine Suspensionsprobe wird mit einem Probennehmer 204 aus der Leitung 200 entnommen. Der Probennehmer 204 kann eine per se bekannte Lösung beispielsweise auf der Grundlage eines Kolbens oder eines Zylinders sein. Die Probe wird unter Verwendung einer Leitung 206 zu einer Messkammer 208 befördert, wobei ein Ventil 210 geschlossen ist.Fig. 2 shows a line 200 in which a suspension 202 containing wood fibers, i.e. a wood fiber pulp flows. A suspension sample is taken from line 200 with a sampler 204. The sampler 204 can be a solution known per se, for example based on a piston or a cylinder. The sample is conveyed to a measuring chamber 208 using a line 206 with a valve 210 closed.
[0042] Die Suspension in der Messkammer kann vor der Messung verarbeitet werden. Beispielsweise kann eine Flüssigkeit unter Verwendung von Druckluft gefiltert werden. Ein Ventil 212 kann geöffnet werden, und die durch das Ventil kommende Luft drückt die Probe gegen das Sieb 214, und die Flüssigkeit fließt durch das Ventil 216. Die Probe kann unter Verwendung von Wasser und durch Öffnen der Ventile 212 und 218 gewaschen werden, wobei das Abwasser durch das Ventil 216 fließt.[0042] The suspension in the measuring chamber can be processed before the measurement. For example, a liquid can be filtered using compressed air. A valve 212 can be opened and the air coming through the valve presses the sample against the screen 214 and the liquid flows through the valve 216. The sample can be washed using water and by opening the valves 212 and 218, whereby the waste water flows through the valve 216.
[0043] Sobald die Probe gewaschen ist, kann ein Messverfahren durch Vermischen der Probe unter Verwendung von Druckluft durch das Ventil 220 und durch Hinzufügen von Wasser durch das Ventil 222 beginnen. Sobald die Probe durchmischt ist, wird das Luftventil 220 geschlossen. Das Wasserventil 222 wird offengelassen. Durch das Ventil kommendes Wasser verändert die Konsistenz der Probe, und vermischt gleichzeitig die Probe. Die Konsistenz der Suspension wird in einem Konsistenzbereich geändert. Bei einem Ausführungsbeispiel reicht der Konsistenzbereich von einer Anfangskonsistenz zu einer Endkonsistenz.Once the sample is washed, a measurement process can begin by mixing the sample using compressed air through valve 220 and adding water through valve 222. Once the sample is mixed, the air valve 220 is closed. The water valve 222 is left open. Water coming through the valve changes the consistency of the sample and mixes the sample at the same time. The consistency of the suspension is changed in a consistency area. In one embodiment, the range of consistency ranges from an initial consistency to an end consistency.
[0044] Während der Änderung der Konsistenz der Probe kann eine Messung unter Verwendung einer Messanordnung 224, 226 durchgeführt werden, die von einer Messsteuerungseinrichtung 228 gesteuert wird. Bei einem Ausführungsbeispiel umfasst die Messanordnung ein Quellen- und Detektorteil 226, und ein optisches Faser- und Messkopfteil 226.During the change in the consistency of the sample, a measurement can be carried out using a measuring arrangement 224, 226, which is controlled by a measuring control device 228. In one embodiment, the measurement arrangement comprises a source and detector part 226, and an optical fiber and measurement head part 226.
[0045] Die Figuren 3 und 4A bis 4C veranschaulichen Beispiele einer Messanordnung 224, 226. Bei einem Ausführungsbeispiel umfasst die Anordnung eine oder mehrere optische Leistungsquellen 300. Der Einfachheit halber ist in Fig. 3 lediglich eine Quelle gezeigt. Messungen werden gewöhnlich mit ultraviolettem Licht durchgeführt, aufgrund dessen die optische Leistungsquelle gewöhnlich zumindest ultraviolettes Licht ausstrahlt. Die Quelle 300 kann beispielsweise eine Xenon- Leuchte oder eine LED (lichtemittierende Diode) sein. Die optische Leistungsquelle kann dazu eingerichtet sein, optische Strahlung auf die Suspension zu leiten. Bei einem Ausführungsbeispiel wird die optische Strahlung unter Verwendung einer ersten optischen Faser 306 auf die Suspension geleitet. Die erste optische Faser 306 kann dazu eingerichtet sein, die optische Strahlung auf die Suspension zu leiten, wobei das erste Ende der Faser mit der optischen Leistungsquelle 300 verbunden ist, und das zweite Ende der Faser bei dem Messkopf gelegen und in die Messkammer 208 eingeleitet ist.FIGS. 3 and 4A to 4C illustrate examples of a measuring arrangement 224, 226. In one exemplary embodiment, the arrangement comprises one or more optical power sources 300. For the sake of simplicity, only one source is shown in FIG. 3. Measurements are usually made with ultraviolet light, due to which the optical power source usually emits at least ultraviolet light. The source 300 can be, for example, a xenon lamp or an LED (light-emitting diode). The optical power source can be set up to direct optical radiation onto the suspension. In one embodiment, the optical radiation is directed onto the suspension using a first optical fiber 306. The first optical fiber 306 can be configured to direct the optical radiation onto the suspension, the first end of the fiber being connected to the optical power source 300 and the second end of the fiber being located at the measuring head and being introduced into the measuring chamber 208 .
[0046] Bei einem Ausführungsbeispiel kann die Anordnung ferner einen oder mehrere Detektoren 302, 304 umfassen, die dazu angeordnet sind, die Intensität der mit der Suspension interagierten optischen Strahlung zu messen. Bei einem Ausführungsbeispiel ist jeder Detektor mit einer Gruppe von optischen Fasern 308, 310 verbunden, wobei die Enden der optischen Fasern nahe zu dem zweiten Ende der ersten optischen Faser 302 positioniert sind.[0046] In one embodiment, the arrangement may further include one or more detectors 302, 304 arranged to measure the intensity of the optical radiation interacting with the suspension. In one embodiment, each detector is connected to a group of optical fibers 308, 310 with the ends of the optical fibers positioned near the second end of the first optical fiber 302.
[0047] Die Figuren 4A bis 4C zeigen Beispiele der Faseranordnung in dem Messkopf 312, der in die Messkammer 208 eingesetzt sein kann.FIGS. 4A to 4C show examples of the fiber arrangement in the measuring head 312, which can be inserted into the measuring chamber 208.
[0048] Fig. 4A zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Messanordnung die mit der ersten optischen Faser 308 verbundene optische Leistungsquelle 300 und den mit der optischen Faser 308 verbundenen Detektor 302 umfasst. Bei dem Messkopf sind die optische Faser 306 und die4A shows an embodiment in which the measuring arrangement comprises the optical power source 300 connected to the first optical fiber 308 and the detector 302 connected to the optical fiber 308. In the measuring head are the optical fiber 306 and the
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AT 521 003 B1 2020-03-15 österreichisches patentamt optische Faser 308 Seite-an-Seite an einem vorgegebenen Abstand 400 voneinander angeordnet.AT 521 003 B1 2020-03-15 Austrian patent office optical fiber 308 arranged side by side at a predetermined distance 400 from each other.
[0049] Fig. 4B zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem die Messanordnung die mit der ersten optischen Faser 308 verbundene optische Leistungsquelle 300 und den mit einer Gruppe von optischen Fasern 308 verbundenen Detektor 302 umfasst. Bei dem Messkopf sind die Enden der optischen Fasern 308 nahe bei dem Ende der ersten optischen Faser 306 an demselben Abstand 402 von der ersten optischen Faser positioniert.4B shows a further exemplary embodiment in which the measuring arrangement comprises the optical power source 300 connected to the first optical fiber 308 and the detector 302 connected to a group of optical fibers 308. In the measuring head, the ends of the optical fibers 308 are positioned close to the end of the first optical fiber 306 at the same distance 402 from the first optical fiber.
[0050] Fig. 4G zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem die Messanordnung die mit der ersten optischen Faser 308 verbundene optische Leistungsquelle 300 und mit einer Gruppe von optischen Fasern 308, 310 verbundene Detektoren 302, 304 umfasst. Bei dem Messkopf sind die Enden der optischen Fasern 308 nahe bei dem Ende der ersten optischen Faser 306 an demselben vorgegebenen Abstand 404 von der ersten optischen Faser positioniert, und die Enden der optischen Fasern 310 sind nahe bei dem Ende der ersten optischen Faser 306 bei demselben Abstand 406 von der ersten optischen Faser positioniert.4G shows a further exemplary embodiment in which the measuring arrangement comprises the optical power source 300 connected to the first optical fiber 308 and detectors 302, 304 connected to a group of optical fibers 308, 310. In the measuring head, the ends of the optical fibers 308 are positioned close to the end of the first optical fiber 306 at the same predetermined distance 404 from the first optical fiber, and the ends of the optical fibers 310 are close to the end of the first optical fiber 306 at the same Position 406 from the first optical fiber.
[0051] Bei einem Ausführungsbeispiel umfasst die Messkammer 208 ein Fenster 230 in einer Wand der Messkammer. Die optische Leistungsquelle 300 oder die zu der Quelle verbundene erste optische Faser 306 kann außerhalb der Messkammer hinter dem Fenster platziert sein, um optische Strahlung auf die Suspension zu leiten.In one embodiment, measurement chamber 208 includes a window 230 in a wall of the measurement chamber. The optical power source 300 or the first optical fiber 306 connected to the source can be placed outside the measuring chamber behind the window in order to direct optical radiation onto the suspension.
[0052] In gleicherweise können einer oder mehrere Detektoren 302, 304 oder mit den Detektoren verbundene optische Fasern 308, 310 außerhalb der Messkammer hinter dem Fenster 230 in der Messkammerwand platziert sein.Similarly, one or more detectors 302, 304 or optical fibers 308, 310 connected to the detectors can be placed outside the measurement chamber behind the window 230 in the measurement chamber wall.
[0053] Die vorstehend beschriebene Verwendung von optischen Fasern ist lediglich ein Beispiel. Die Messung kann ebenso ohne optische Fasern realisiert werden. Bei einem Ausführungsbeispiel wird die optische Strahlung unter Verwendung eines Strahlungsleiters wie etwa einer Linse, einem Wellenleiter oder irgendeinem geeigneten Medium zu der Messkammer geleitet. Beispielsweise können die optische Quelle und die Detektoren hinter dem Fenster 230 ohne die Verwendung von optischen Fasern platziert sein.The use of optical fibers described above is only an example. The measurement can also be carried out without optical fibers. In one embodiment, the optical radiation is directed to the measurement chamber using a radiation guide such as a lens, a waveguide or any suitable medium. For example, the optical source and detectors can be placed behind window 230 without the use of optical fibers.
[0054] Die Figuren 5A und 5B veranschaulichen Beispiele von Messergebnissen, falls die Intensität der optischen Strahlung, die mit der Suspension interagiert hat, bei verschiedenen Konsistenzen unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Messanordnung unter Verwendung einer ersten optischen Wellenlänge und einer zweiten optischen Wellenlänge gemessen wird. Bei den nicht begrenzenden Beispielen der Figuren 5A und 5B ist die erste optische Wellenlänge 235 nm, und die zweite optische Wellenlänge ist 280 nm. Abhängig von dem Ausführungsbeispiel kann die Wellenlänge beispielsweise um ± 50 nm variieren.Figures 5A and 5B illustrate examples of measurement results if the intensity of the optical radiation that has interacted with the suspension is measured at different consistencies using the measuring arrangement described above using a first optical wavelength and a second optical wavelength. In the non-limiting examples of FIGS. 5A and 5B, the first optical wavelength is 235 nm and the second optical wavelength is 280 nm. Depending on the exemplary embodiment, the wavelength can vary, for example, by ± 50 nm.
[0055] Fig. 5A veranschaulicht Messungen, die unter Verwendung der ersten optischen Wellenlänge 235 nm ausgeführt wurden. In der Darstellung, ist eine Konsistenz auf der x-Achse 500 und eine gemessene Intensität auf der y-Achse 502 aufgetragen. Fig. 5B veranschaulicht Messungen, die unter Verwendung der zweiten optischen Wellenlänge 280 nm ausgeführt wurden. In der Darstellung ist eine Konsistenz auf der x- Achse 504, und eine gemessene Intensität auf der y-Achse 506 aufgetragen. Die Konsistenz der Suspensionsprobe wird als eine Funktion der Konsistenz geändert. Gewöhnlich ist am Anfang die Konsistenz der Suspension groß, und je mehr Wasser mit der Probe gemischt wird, desto geringer wird die Konsistenz der Suspension.Fig. 5A illustrates measurements made using the first 235 nm optical wavelength. In the illustration, a consistency is plotted on the x-axis 500 and a measured intensity on the y-axis 502. 5B illustrates measurements made using the second optical wavelength 280 nm. In the illustration, a consistency is plotted on the x-axis 504 and a measured intensity on the y-axis 506. The consistency of the suspension sample is changed as a function of the consistency. Usually the consistency of the suspension is high at the beginning, and the more water mixed with the sample, the lower the consistency of the suspension.
[0056] Die Konsistenz der Suspensionsprobe wird während des Messvorgangs geändert. Die Figuren 5A und 5B zeigen Konsistenzen auf einer x-Achse, wobei ein kleiner Konsistenzwert sich links, und ein größerer Konsistenzwert sich rechts befindet. Bei dem tatsächlichen Messvorgang ist die Konsistenz anfangs groß, und die Konsistenz wird mit Hinzufügen von Wasser geringer.[0056] The consistency of the suspension sample is changed during the measuring process. FIGS. 5A and 5B show consistencies on an x-axis, with a small consistency value on the left and a larger consistency value on the right. In the actual measurement process, the consistency is initially large and the consistency decreases with the addition of water.
[0057] Falls eine optische Strahlung von der optischen Strahlungsquelle auf die Suspensionsprobe geleitet wird, wird ein Teil der Strahlung von den Holzfasern zu dem Detektor gestreut, ein Teil streut woanders hin, und ein Teil wird in Lignin absorbiert. Mit der Änderung der Konsis5/16If optical radiation is directed from the optical radiation source onto the suspension sample, some of the radiation is scattered from the wood fibers to the detector, some is scattered elsewhere, and some is absorbed in lignin. With the change of Konsis5 / 16
AT 521 003 B1 2020-03-15 österreichisches patentamt tenz gibt es für die gemessene Intensität an einem gewissen Punkt einen Maximalwert 508, 510. Die Messanordnung kann dazu eingerichtet sein, den durch den Detektor erfassten Maximalwert 508, 510 der Intensität zu erfassen.AT 521 003 B1 2020-03-15 Austrian patent office there is a maximum value 508, 510 for the measured intensity at a certain point. The measuring arrangement can be set up to record the maximum value 508, 510 of the intensity detected by the detector.
[0058] Die Konsistenz, bei der die Maximalintensität erreicht wird, hängt von der Absorption ab. Je größer die Absorption ist, desto kleiner ist die Konsistenz, bei der die Maximalintensität auftritt.The consistency at which the maximum intensity is reached depends on the absorption. The greater the absorption, the smaller the consistency at which the maximum intensity occurs.
[0059] Bei einem Ausführungsbeispiel hängt die anfängliche Konsistenz der Konsistenzbereichsmessung von den Eigenschaften der Suspension ab. Die Messung wird fortgesetzt, bis die Maximalintensität erfasst wurde, und wird beendet, falls die gemessene Intensität nach dem Maximalwert kleiner wird.[0059] In one embodiment, the initial consistency of the consistency range measurement depends on the properties of the suspension. The measurement continues until the maximum intensity has been detected and is ended if the measured intensity becomes smaller after the maximum value.
[0060] Bei einem Ausführungsbeispiel wird die Messanordnung durch eine Durchführung von Kalibriermessungen kalibriert, um korrekt zu funktionieren. Diese Messungen können unter Verwendung einer Normierungsbezugsplatte durchgeführt werden, die vor der Messanordnung platziert wird. Bei einem Ausführungsbeispiel wird die Kalibrierung unter Verwendung eines Referenzzellstoffs durchgeführt. Eine Kalibrierung ist notwendig, bevor die Messanordnung tatsächlich verwendet wird, und muss von Zeit zu Zeit durchgeführt werden, da sich beispielsweise der Weg der optischen Strahlung ändern kann, oder die Detektorantworten sich im Laufe der Zeit ändern können. Der Referenzzellstoff ist ein Holzfaserzellstoff, dessen Eigenschaften in dem Labor gemessen wurden, und in zeitlicher Hinsicht stabilisiert wurden. Es gibt kommerziell erhältlichen Referenzzellstoff zur Kalibrierung von Messgeräten, z.B. einen Paprican Standard Referenzzellstoff 5-96 von einem kanadischen Hersteller.[0060] In one embodiment, the measurement arrangement is calibrated by performing calibration measurements to function correctly. These measurements can be carried out using a standardization reference plate placed in front of the measuring arrangement. In one embodiment, calibration is performed using a reference pulp. Calibration is necessary before the measuring arrangement is actually used and must be carried out from time to time, for example because the path of the optical radiation can change or the detector responses can change over time. The reference pulp is a wood fiber pulp, the properties of which have been measured in the laboratory and have been stabilized over time. There are commercially available reference pulps for the calibration of measuring devices, e.g. a Paprican standard reference pulp 5-96 from a Canadian manufacturer.
[0061] Bei einem Ausführungsbeispiel sind die Oberflächen und numerischen Aperturen der optischen Quelle und der Detektoren auf der Grundlage des Konsistenzbereichs der Suspension und der verlangten Lichtmenge (Intensitätsausmaß) ausgewählt.In one embodiment, the surfaces and numerical apertures of the optical source and detectors are selected based on the range of consistency of the suspension and the amount of light required (amount of intensity).
[0062] Bei einem Ausführungsbeispiel sind die Abstände 400, 402, 404, 406 und die Oberfläche der Querschnitte und numerische Aperturen von optischen Fasern oder Gruppen von optischen Fasern 306, 308 und 310 auf der Grundlage des Konsistenzbereichs der Suspension und des verlangten Intensitätsausmaßes ausgewählt.In one embodiment, the distances 400, 402, 404, 406 and the surface of the cross sections and numerical apertures of optical fibers or groups of optical fibers 306, 308 and 310 are selected on the basis of the range of consistency of the suspension and the required degree of intensity.
[0063] Die Abstände 400, 402, 404, 406 und die Oberfläche der Querschnitte der optischen Fasern oder Gruppen von optischen Fasern 306, 308 sind im Folgenden als Messgeometrie bezeichnet. Eine Messgeometrie betrifft den Konsistenzbereich. Falls Messungen durchgeführt werden, muss die Konsistenz der Suspension derart sein, dass eine Probenverarbeitung (Waschen der Probe und Ändern der Konsistenz) möglich ist. Falls die Konsistenz der Suspension zu groß ist, kann die Probenverarbeitung nicht erfolgreich sein. Falls andererseits die Konsistenz zu gering ist, kann eine Dynamik der Messung leiden. Ebenso weist eine erhältliche Lichtintensität der optischen Lichtquelle eine Wirkung auf die Messungen auf. Falls eine KappaZahl gemessen wird, absorbiert das Lignin in der Probe umso mehr Licht, desto größer die Kappa-Zahl ist.The distances 400, 402, 404, 406 and the surface of the cross sections of the optical fibers or groups of optical fibers 306, 308 are referred to below as the measurement geometry. A measurement geometry affects the consistency area. If measurements are carried out, the consistency of the suspension must be such that sample processing (washing the sample and changing the consistency) is possible. If the consistency of the suspension is too high, the sample processing cannot be successful. On the other hand, if the consistency is too low, a dynamic of the measurement can suffer. Likewise, an available light intensity of the optical light source has an effect on the measurements. If a kappa number is measured, the larger the kappa number, the more light the lignin absorbs in the sample.
[0064] Bei einem Ausführungsbeispiel ist es das Ziel, die Maximalintensität der mit der Suspension interagierten optischen Strahlung innerhalb des Konsistenzbereiches zu erfassen.In one embodiment, the aim is to detect the maximum intensity of the optical radiation interacting with the suspension within the range of consistency.
[0065] Die Konsistenz, bei der die Maximalintensität erreicht wird, kann von folgenden Dingen abhängen:[0065] The consistency at which the maximum intensity is reached can depend on the following things:
- Dem Abstand 400, 402, 404, 406 zwischen der optischen Leistungsquelle und dem Messpunkt, d.h. dem Abstand zwischen dem Ende der ersten optischen Faser 306 und den Enden der anderen optischen Fasern 306, 308. Je größer der Abstand ist, desto kleiner ist die Konsistenz, bei der die Maximalintensität auftritt.- The distance 400, 402, 404, 406 between the optical power source and the measuring point, i.e. the distance between the end of the first optical fiber 306 and the ends of the other optical fibers 306, 308. The larger the distance, the smaller the consistency at which the maximum intensity occurs.
- Den Oberflächen der optischen Leistungsquelle und der Messpunkte. Umso größer die Oberflächen sind, desto kleiner ist die Konsistenz, bei der die Maximalintensität auftritt.- The surfaces of the optical power source and the measuring points. The larger the surface, the smaller the consistency at which the maximum intensity occurs.
- Der Kappa-Zahl der Probe. Umso größer die Kappa-Zahl ist, desto kleiner ist die Konsistenz, bei der die Maximalintensität auftritt.- The kappa number of the sample. The larger the kappa number, the smaller the consistency at which the maximum intensity occurs.
- Einer Wellenlänge der Strahlung, die von der optischen Leistungsquelle ausgegeben wird.- A wavelength of the radiation emitted by the optical power source.
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Eine Absorption der Strahlung in der Suspension hängt von der Wellenlänge ab. Umso größer die Absorption ist, desto kleiner ist die Konsistenz, bei der die Maximalintensität auftritt.An absorption of the radiation in the suspension depends on the wavelength. The greater the absorption, the smaller the consistency at which the maximum intensity occurs.
- Einer Partikelgröße der Suspensionsprobe. Umso kleiner die Partikel sind, desto kleiner ist die Konsistenz, bei der die Maximalintensität auftritt.- A particle size of the suspension sample. The smaller the particles, the smaller the consistency at which the maximum intensity occurs.
[0066] Somit können bei einem Ausführungsbeispiel Messparameter die Messgeometrie, die Wellenlänge der optischen Strahlung und den bei den Messungen verwendeten Konsistenzbereich umfassen.Thus, in one embodiment, measurement parameters can include the measurement geometry, the wavelength of the optical radiation and the consistency range used in the measurements.
[0067] Ferner kann der Konsistenzbereich von den Eigenschaften der Suspension abhängen. Falls beispielsweise eine Kiefernsuspension gemessen wird, kann ein Konsistenzbereich 0,30,1% sein, und falls eine Birkensuspension gemessen wird, kann ein Konsistenzbereich ΟΛΟ,2% sein. Diese numerischen Werte sind lediglich nicht begrenzende Beispiele.[0067] Furthermore, the range of consistency can depend on the properties of the suspension. For example, if a pine suspension is measured, a consistency range may be 0.30.1%, and if a birch suspension is measured, a consistency range may be ΟΛΟ.2%. These numerical values are only non-limiting examples.
[0068] Typische Werte für optische Faserdurchmesser sind um einige 100 μm, aber auch andere Werte können abhängig von der zu messenden Eigenschaft verwendet werden.Typical values for optical fiber diameters are around a few 100 μm, but other values can also be used depending on the property to be measured.
[0069] Auch falls keine optischen Fasern verwendet werden, sondern die optische Quelle und die Detektoren mit der Messkammer unter Verwendung eines anderen geeigneten Mediums verbunden sind, ist die vorstehende Diskussion im Allgemeinen anwendbar.Even if no optical fibers are used, but the optical source and the detectors are connected to the measuring chamber using another suitable medium, the above discussion is generally applicable.
[0070] Wie vorstehend unter Bezugnahme auf Fig. 1 erwähnt, wird bei einem Ausführungsbeispiel das Verhältnis IÄ1max/IÄ2max der zu der ersten optischen Wellenlänge zugehörigen Maximalintensität der optischen Strahlung zu der zu der zweiten optischen Wellenlänge zugehörigen Maximalintensität der optischen Strahlung bestimmt.As mentioned above with reference to FIG. 1, in one embodiment the ratio IÄ1max / IÄ2max of the maximum intensity of the optical radiation associated with the first optical wavelength to the maximum intensity of the optical radiation associated with the second optical wavelength is determined.
[0071] Fig. 8 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel einer Messanordnung. Bei diesem Beispiel werden Intensitätswerte in einer Messkammer gemessen. Die Messanordnung umfasst eine Messkammer 800, die eine Suspension mit einer gegebenen Konsistenz aufweist. Die Anordnung umfasst eine oder mehrere Lichtquellen 802, 804. Bei einem Ausführungsbeispiel kann eine Lichtquelle ein Licht mit vielen Wellenlängen wie beispielsweise eine Xenon-Lichtquelle transmittieren. Bei einem Ausführungsbeispiel kann es für jede Wellenlänge eine Lichtquelle geben. Ein Beispiel einer Lichtquelle einer einzelnen Wellenlänge ist eine LED. Die Anordnung umfasst ferner einen oder mehrere Detektoren 806, 808. Bei einem Ausführungsbeispiel kann ein Detektor ein Filter umfassen, das lediglich eine gegebene Wellenlänge hindurchlässt. Das Filter kann wechselbar sein. Dies ist insbesondere geeignet, falls die Lichtquelle viele Wellenlängen transmittiert. Bei einem Ausführungsbeispiel, bei dem die Lichtquelle lediglich eine Wellenlänge transmittiert, ist kein Filter notwendig.8 illustrates an exemplary embodiment of a measuring arrangement. In this example, intensity values are measured in a measuring chamber. The measuring arrangement comprises a measuring chamber 800 which has a suspension with a given consistency. The arrangement includes one or more light sources 802, 804. In one embodiment, a light source can transmit light with many wavelengths, such as a xenon light source. In one embodiment, there can be one light source for each wavelength. An example of a light source of a single wavelength is an LED. The arrangement further includes one or more detectors 806, 808. In one embodiment, a detector may include a filter that only passes a given wavelength. The filter can be exchangeable. This is particularly suitable if the light source transmits many wavelengths. In an embodiment in which the light source transmits only one wavelength, no filter is necessary.
[0072] Ferner wird eine Kappa-Zahl der Suspension bestimmt. Bei einem Ausführungsbeispiel wird die Kappa-Zahl der Suspension auf der Grundlage von einem oder beiden der vorbestimmten Maximalintensitätswerte IÄ1max, IÄ2max bestimmt. Jedoch kann hierbei ebenso jedes herkömmliche Verfahren des Stands der Technik zur Bestimmung der Kappa-Zahl der Suspension verwendet werden.Furthermore, a kappa number of the suspension is determined. In one embodiment, the kappa number of the suspension is determined based on one or both of the predetermined maximum intensity values IÄ1max, IÄ2max. However, any conventional prior art method for determining the kappa number of the suspension can also be used.
[0073] Falls das Verhältnis des ersten und des zweiten Intensitätswertes und die Kappa-Zahl bestimmt wurden, kann ein Wert für HexA bestimmt werden. Um die Messergebnisse zu kalibrieren, werden vorbestimmte Faktoren auf das Verhältnis angewendet, und es wird ein sogenannter roher HexA-Wert erlangt. Der HexA-Wert wird in umol/g-Einheiten erlangt, indem der rohe HexA-Wert mit der Kappa-Zahl multipliziert wird.If the ratio of the first and second intensity values and the kappa number have been determined, a value for HexA can be determined. In order to calibrate the measurement results, predetermined factors are applied to the ratio and a so-called raw HexA value is obtained. The HexA value is obtained in umol / g units by multiplying the raw HexA value by the kappa number.
[0074] Fig. 6 veranschaulicht ein Beispiel einer Bestimmung der vorbestimmten Faktoren. Bei der Bestimmung der Faktoren wird die Konsistenz der Suspension geändert, und die Intensität wird bei zwei Wellenlängen, bei diesem Beispiel 235 und 280 nm gemessen. Die Proben, bei denen die Intensitätswerte gemessen werden, werden auch in Laborräume gebracht, wo eine Kappa-Zahl und ein HexA-Wert mit Laborverfahren bestimmt werden. Somit liegt für jedes Intensitätswertverhältnis ein Labor-HexA-Wert und ein Labor-Kappa-Wert vor, die als HexALAB und KappaLAB bezeichnet werden können.Fig. 6 illustrates an example of determination of the predetermined factors. When determining the factors, the consistency of the suspension is changed and the intensity is measured at two wavelengths, in this example 235 and 280 nm. The samples, in which the intensity values are measured, are also brought into laboratory rooms, where a kappa number and a hexA value are determined using laboratory methods. Thus, for each intensity value ratio there is a laboratory HexA value and a laboratory kappa value, which can be called HexALAB and KappaLAB.
[0075] Fig. 6 veranschaulicht die Beziehung des Verhältnisses HexALAB/KappaLAB als eineFigure 6 illustrates the relationship of the HexALAB / KappaLAB ratio as one
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Funktion des Verhältnisses der Intensitätswerte. Wie ersichtlich ist, folgt die Beziehung bei diesem Beispiel einer Potenzfunktion.Function of the ratio of the intensity values. As can be seen, the relationship follows a power function in this example.
[0076] In allgemeiner Form kann die Potenzfunktion als y = axb formuliert werden, wobei y gleich HexALAB/KappaLAB ist und x gleich IÄ1/IÄ2 ist, und wobei Variablen a und b die vorbestimmten Faktoren sind.In general, the power function can be formulated as y = ax b , where y is HexALAB / KappaLAB and x is IÄ1 / IÄ2, and where variables a and b are the predetermined factors.
[0077] Bei dem konkreten Beispiel gemäß Fig. 6 ist die Potenzfunktion y = 0,6561 x'1·402.In the concrete example according to FIG. 6, the power function y = 0.6561 x ' 1 · 402 .
[0078] Falls somit die Beziehung der vorgenannten Potenzfunktion folgt, kann der RawHexAWert aus dem gemessenen Verhältnis der Intensitätswerte wie folgt erlangt werden.If the relationship follows the aforementioned power function, the RawHexA value can be obtained from the measured ratio of the intensity values as follows.
[0079] RawHexA = a * (IÄ1/IÄ2)b oder RawHexA = a * (IÄ1max/IÄ2max)b.RawHexA = a * (IÄ1 / IÄ2) b or RawHexA = a * (IÄ1max / IÄ2max) b .
[0080] Die Potenzfunktion wird hierbei lediglich als ein Beispiel verwendet. Abhängig von der Situation kann die Beziehung ebenso eine lineare Funktion oder eine Polynomfunktion, oder eine andere Funktion sein, die das Verhältnis der Intensitätswerte auf das Verhältnis HexALAB/KappaLAB abbildet.The potency function is used here only as an example. Depending on the situation, the relationship can also be a linear function or a polynomial function, or another function that maps the ratio of the intensity values to the ratio HexALAB / KappaLAB.
[0081] Im Allgemeinen muss für jedes Messgerät die Bestimmung der vorbestimmten Faktoren lediglich einmal durchgeführt werden, falls die Konfiguration des Gerätes oder die Suspensionsart sich (beispielsweise von einer Baumart zu einer anderen) nicht ändert. Bei einem Ausführungsbeispiel kann die Korrektheit der Faktoren gelegentlich unter Verwendung von Messungen überprüft werden.In general, the determination of the predetermined factors only has to be carried out once for each measuring device if the configuration of the device or the type of suspension does not change (for example from one tree type to another). In one embodiment, the correctness of the factors can occasionally be checked using measurements.
[0082] Fig. 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel. Die Figur zeigt ein vereinfachtes Beispiel eines Geräts, das dazu eingerichtet ist, als eine Messsteuerungseinrichtung 228 zu agieren.7 shows an exemplary embodiment. The figure shows a simplified example of a device that is set up to act as a measurement control device 228.
[0083] Das hierin dargestellte Gerät muss als lediglich ein Beispiel zur Darstellung einiger Ausführungsbeispiele erachtet werden. Für den Fachmann ist es offensichtlich, dass das Gerät ebenso andere Funktionen und/oder Strukturen aufweisen kann, und nicht alle beschriebenen Funktionen und Strukturen notwendig sind. Obwohl das Gerät als eine Einheit dargestellt ist, können verschiedene Module und Speicher in einem oder mehreren physikalischen oder logischen Instanzen realisiert sein.[0083] The device shown here must be regarded as merely an example to illustrate some exemplary embodiments. It is obvious to a person skilled in the art that the device can also have other functions and / or structures, and not all of the functions and structures described are necessary. Although the device is shown as a unit, various modules and memories can be implemented in one or more physical or logical instances.
[0084] Das Gerät 228 des Beispiels umfasst einen Steuerschaltkreis 700, der dazu eingerichtet ist, zumindest einen Teil des Betriebs des Geräts zu steuern.The device 228 of the example includes a control circuit 700 that is configured to control at least a portion of the operation of the device.
[0085] Das Gerät kann einen Speicher 702 zur Speicherung von Daten umfassen. Ferner kann der Speicher eine Software 704 speichern, die von dem Steuerschaltkreis 700 ausführbar ist.[0085] The device may include a memory 702 for storing data. Furthermore, the memory can store software 704 that can be executed by the control circuit 700.
[0086] Der Speicher kann in dem Steuerschaltkreis integriert sein.The memory can be integrated in the control circuit.
[0087] Das Gerät kann ferner einen Schnittstellenschaltkreis 706 umfassen, der dazu eingerichtet ist, das Gerät mit weiteren Geräten zu verbinden. Die Schnittstelle kann eine kabelgebundene oder drahtlose Verbindung bereitstellen. Die Schnittstelle kann das Gerät mit der Messanordnung 224, 226 verbinden. Bei einem Ausführungsbeispiel kann das Gerät mit einem automatischen Verfahrenssteuerungscomputer verbunden sein, der bei der Zellstoffherstellung verwendet wird.The device may further include an interface circuit 706 that is configured to connect the device to other devices. The interface can provide a wired or wireless connection. The interface can connect the device to the measuring arrangement 224, 226. In one embodiment, the device may be connected to an automatic process control computer used in pulp manufacture.
[0088] Das Gerät kann ferner eine Benutzerschnittstelle 708 wie beispielsweise eine Anzeige, eine Tastatur und eine Maus umfassen. Bei einem Ausführungsbeispiel umfasst das Gerät keine Benutzerschnittstelle, sondern ist mit anderen Geräten verbunden, die einen Zugang zu dem Gerät bereitstellen.The device may further include a user interface 708 such as a display, a keyboard, and a mouse. In one embodiment, the device does not include a user interface, but is connected to other devices that provide access to the device.
[0089] Bei einigen Ausführungsbeispielen kann das Gerät mit einem Mini- oder Mikrocomputer, einem Personalcomputer oder einem Laptop, oder irgendeinem geeigneten Datenverarbeitungsgerät realisiert sein.In some embodiments, the device may be implemented with a mini or micro computer, a personal computer or a laptop, or any suitable data processing device.
[0090] Bei einem Ausführungsbeispiel können Intensitätsmessungen und Kappa-Messungen in derselben Messkammer unter Verwendung verschiedener Messgeometrien durchgeführt werden. Beispielsweise kann bei der Lösung gemäß Fig. 4C ein Detektor eine Kappa-Zahl und ein anderer eine Intensität messen.In one embodiment, intensity measurements and kappa measurements can be performed in the same measurement chamber using different measurement geometries. For example, in the solution according to FIG. 4C, one detector can measure a kappa number and another one an intensity.
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AT 521 003 B1 2020-03-15 österreichisches patentamt [0091] Es ist für den Fachmann offensichtlich, dass mit dem Fortschreiten der Technologie das erfinderische Konzept auf verschiedene Arten umgesetzt werden kann. Die Erfindung und ihre Ausführungsbeispiele sind nicht auf die vorstehend beschriebenen Beispiele begrenzt, sondern können innerhalb des Umfangs der Patentansprüche abgeändert werden.AT 521 003 B1 2020-03-15 Austrian Patent Office [0091] It is obvious to the person skilled in the art that as technology advances, the inventive concept can be implemented in various ways. The invention and its exemplary embodiments are not limited to the examples described above, but can be modified within the scope of the patent claims.
[0092] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung einer Suspension, die Holzfasern umfasst. Die Konsistenz der Suspension wird in einem Konsistenzbereich geändert (100). Eine optische Strahlung wird unter Verwendung einer ersten optischen Wellenlänge und einer zweiten optischen Wellenlänge auf die Suspension gerichtet (102). Ein zu der ersten optischen Wellenlänge zugehöriger erster Intensitätswert der optischen Strahlung und ein zu der zweiten optischen Wellenlänge zugehöriger zweiter Intensitätswert werden zumindest bei einem gegebenen Konsistenzwert bestimmt (104). Das Verhältnis des ersten und zweiten Intensitätswertes wird bestimmt (106). Eine Kappa-Zahl der Suspension wird bestimmt (108). Ein Rohwert für Hexenuronsäure, HexA, wird durch Anwendung vorbestimmte Faktoren auf das Verhältnis der ersten und zweiten Intensitätswerte erlangt (110). Der Anteil von HexA in der Suspension wird durch Multiplizieren des vorbestimmten Verhältnisses mit der Kappa-Zahl bestimmt (112).The invention relates to a method for measuring a suspension comprising wood fibers. The consistency of the suspension is changed in a consistency area (100). Optical radiation is directed onto the suspension using a first optical wavelength and a second optical wavelength (102). A first intensity value of the optical radiation belonging to the first optical wavelength and a second intensity value belonging to the second optical wavelength are determined (104) at least for a given consistency value. The ratio of the first and second intensity values is determined (106). A kappa number of the suspension is determined (108). A raw value for hexenuronic acid, HexA, is obtained by applying predetermined factors to the ratio of the first and second intensity values (110). The proportion of HexA in the suspension is determined by multiplying the predetermined ratio by the kappa number (112).
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