CN108474180B - 监控造纸机的方法和监控系统 - Google Patents

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Abstract

监控造纸机的方法和监控系统。该监控系统，包括：(a)一个或多个传感器，其监控造纸机上的纸料的活动、幅度、尺寸、规模、活动持续时间或其组合，以及(b)与所述一个或多个传感器和所述造纸机内的一个或多个箔片部分通信的控制系统；其中所述控制系统测量所述纸料的活动、幅度、尺寸、规模、活动持续时间或其组合，并将所述活动、幅度、尺寸、规模、活动持续时间或其组合与所述纸料中的纤维成形相关联，使得调整所述一个或多个箔片的角度、高度或两者以改变所述纸料中的活动、幅度、尺寸、规模、活动持续时间或其组合。

Description

监控造纸机的方法和监控系统
技术领域
本教导涉及一种监控系统，其基于检测到的状况而连接到控制系统以致动造纸机的一个或多个部件，诸如造纸机上的刀片(例如箔片)、真空水平仪(vacuum level)、切片开口、浆网速比仪、活动喷淋器或者其组合；还涉及一种控制所述造纸机的方法。
背景技术
典型地，长网部造纸机包括具有沿机器方向移动的网部的湿端。网部具有宽度(即，横切造纸机的方向)，并且基本上沿着网部的整个宽度施加纸料。多个刀片位于网部下方，并且多个刀片辅助从网部上的纸料去除水分。刀片通常是静态的，然而，最近在湿端添加了致动的箔片和刀片。可以在网部的两个边缘上使用定边器，以将所有纸料基本上保留在网部上。使用定边板以在造纸机上成形边缘，并将纸料、水、细粒、填料、或其组合保留在造纸机的网部上。典型地，通过用户根据干端测试结果调整机器特征(例如切片开口或机器速度)来对造纸机作出改变。因此，在测试干端纸和在造纸机湿端做出机器调整之间存在一定的延迟，这造成额外的废品、不合规格的产品、或增加了等级变化的持续时间。
造纸机的监控和调节设备的例子公开于美国专利5,239,376；5,472,571；5,492,601；8,551,293；9,045,859；公开号为WO2003/081219的国际专利申请，出于所有目的通过引用将其全部明确地并入本文。因此，需要一种用来监控活动幅度、规模、变化持续时间、工作台活动、或其组合的设备。所需要的是一种监控并保存活动幅度、规模、变化持续时间、或其组合并且在之后的日期重置造纸机以复制所保存的活动幅度、规模、变化持续时间、工作台活动、或其组合的设备。所需要的是一种监控系统，其监控湿端，并且允许在不等待干端测试数据的情况下做出实时变化。所需要的是一种监控系统，其可以测量活动幅度和规模。所需要的是一种监控系统，其大体位于造纸机的顶上，并随着纸料在监控系统下行进而监控造纸机的横向机器方向。
发明内容
本教导的一个可能的实施方式提供了一种监控系统，其包括：(a)用于监控造纸机上的纸料的活动幅度、规模、活动持续时间或其组合的一个或多个传感器，以及(b)与一个或多个传感器和造纸机内的一个或多个箔片部分通信的控制系统；其中控制系统测量纸料的活动、幅度、规模、活动持续时间或其组合，并将活动、幅度、规模、活动持续时间或其组合与纸料内的纤维成形相关联，使得一个或多个箔片部分的角度、高度，或两者被调整以改变纸料中的活动、幅度、规模、活动持续时间或其组合。
本教导提供了：(a)控制系统，其包括控制器；(b)发射器；以及(c)从监控造纸机的一个或多个位置的监控系统接收信号的一个或多个通信设备；其中一个或多个通信设备从监控系统接收信号并将信号发送到控制器，其中控制器将活动、幅度、规模、活动持续时间或其组合与活动变化进行比较；并且其中发射器将来自控制器的控制信号传送到造纸机的一个或多个箔片、刀片、真空、切片开口、浆网速比仪或其组合。
本教导提供了一种方法，包括：(a)监控造纸机的一个或多个区域以获得所述一个或多个区域的当前活动、当前幅度、当前尺寸、当前规模、当前活动持续时间或其组合；以及(b)分别将当前活动、当前幅度、当前尺寸、当前规模、当前活动持续时间或其组合与参考活动、参考幅度、参考尺寸、参考规模、参考活动持续时间或其组合相比较来确定一个或多个区域的活动差异、幅度差异、尺寸差异、规模差异、活动持续时间差异或其组合。
本教导提供了监控系统，包括：(a)用于监控造纸机上的纸料活动的一个或多个传感器，以及(b)与一个或多个传感器以及造纸机内的一个或多个箔片部分通信的控制系统；其中控制系统测量纸料的活动并将活动与纸料内的纤维成形相关联，使得一个或多个箔片部分的角度、高度，或两者被调整以改变纸料的活动。
一种控制系统，包括：(a)控制器；(b)发射器；和(c)从监控造纸机的一个或多个位置的监控系统接收信号的一个或多个通信设备；其中一个或多个通信设备从监控系统接收信号并将信号发送到控制器，其中控制器将活动与活动变化进行比较；并且其中发射器将来自控制器的控制信号传送到造纸机的一个或多个箔片。
一种方法，包括：(a)监控造纸机的一个或多个区域以获得所述一个或多个区域的当前活动；和(b)分别将当前活动与参考活动进行比较以确定一个或多个区域间的活动差异。
本教导提供了一种监控并保存活动、规模、幅度、变化持续时间、工作台活动、或其组合的设备，并且在之后的日期重置造纸机以复制所保存的活动、规模、幅度、变化持续时间、或其组合的设备。本教导提供了一种监控系统，其监控湿端并且允许在不等待干端测试数据的情况下做出实时变化。本教导提供了一种监控活动幅度和规模的监控系统。本教导提供了一种监控系统，其大体位于造纸机的顶上并且随着纸料在监控系统下行进而监控造纸机的横向机器方向。
附图说明
图1A是造纸机的湿端的透视图；
图1B是造纸机横截面的俯视图；
图1C是图1B沿线1C-1C的侧视图；
图1D是包括监控系统的造纸机的湿端的侧视图；
图2A是系统改变之前来自低角度传感器的图像；
图2B是系统改变之后来自低角度传感器的图像；
图3A是系统改变之前来自低角度传感器的图像；
图3B是系统改变之后来自低角度传感器的图像；
图4是来自图3B的图像，其中活动线指示活动变化量和对活动线以上被高亮的活动的实时分析；
图5是纸料活动脉冲的模拟；
图6示出了造纸机上的高角度传感器；
图7A是系统改变前来自高角度传感器的图像；
图7B是系统改变后来自高角度传感器的图像；
图8A是在接合脱水系统的部分前从高角度传感器产生的参考图像；
图8B是在系统改变后来自高角度传感器的图像，其中图像被分成多个监控区域；
图9示出了每个监控区域的活动测量；
图10A示出了控制流程图；
图10B示出了控制流程图；
图11示出了造纸机的流浆箱和湿端的剖视和侧视图；
图12是造纸机的流浆箱和湿端以及造纸机部件的相对间距的侧视图；
图13是干线、湿线和活动线的透视图；
图14A示出了调整为具有低纸料活动的刀片部分；
图14B示出了调整为具有中等纸料活动的刀片部分；
图14C示出了调整为具有高纸料活动的刀片部分；
图14D是包括高度可调节刀片和角度可调节刀片的部分的侧视图；
图15A示出了调整为具有低纸料活动的刀片部分；
图15B示出了调整为具有高纸料活动的刀片部分；
图15C是包括高度可调节刀片和静态刀片的部分的侧视图；
图16A示出了调整为具有低纸料活动的刀片部分；
图16B示出了调节为具有高纸料活动的刀片部分；
图16C是包括角度可调节刀片和静态刀片的部分的侧视图；
图17A是来自照相机的屏幕截图，其显示纸料活动；
图17B是来自照相机的屏幕截图，其显示纸料活动；
图17C是来自照相机的屏幕截图，其显示纸料活动；和
图17D是来自照相机的屏幕截图，其显示纸料活动。
具体实施方式
本文给出的解释和说明旨在使本领域其他技术人员熟悉本发明、其原理及其实际应用。本领域普通技术人员可以以其多种形式来适用和应用本发明，这可能最适合于特定用途的要求。相应地，所阐述的本发明的具体实施方式并非旨在穷举或限制本教导。因此，本教导的范围不应参照上面的描述来确定，而应该参考所附权利要求以及这些权利要求的等同的全部范围来确定。出于所有目的，所有文章和参考文献(包括专利申请和公开)的公开内容通过引用并入本文。其他组合也是可能的，如将从以下权利要求中获得的，其也通过引用并入本书面描述中。
本教导的前提是提供用于造纸机(优选为长网部造纸机)的改进的监控系统、控制系统、方法或其组合。造纸机可以是其中在机器方向上行进的纸料可以被监控和控制的任何造纸机。这里教导的造纸机可以是任何起造纸作用的造纸机。造纸机可以是成形纸的任何样式和/或类型。造纸机包括在湿端施加纸料的流浆箱。
流浆箱可以是重力进料、加压或两者。流浆箱施加纸料的速度可以低于湿端在网部中移动的速度(例如，拖曳模式)。流浆箱施加纸料的速度可以高于湿端在网部中移动的速度(例如，急流模式)。流浆箱施加纸料的速度可以基本上等于湿端在网部中移动的速度(例如，平方模式)。流浆箱可用于将纸料施加到湿端、胸辊上方、在箔片上或其组合上。流浆箱可用于将纸料施加到网部上，同时网部通过成形板或通过成形部分。流浆箱可以在靠近胸辊和成形板的位置处向网部施加纸料。流浆箱可具有可上下移动的顶部。例如，可以通过向上或向下移动流浆箱的顶部来调节流体的静压头，或者可以通过向上或向下移动流浆箱的顶部(例如，调节切片开口)来调节施加到网部的纸料的量。流浆箱可以包括一个或多个切片开口。
切片开口可以用来将纸料从流浆箱引导到网部上。切片开口可以改变纸料行进到网部上的速度、纸料行进到网部上的体积、纸料接近网部的角度、或其组合。切片开口可以被调整。切片开口可以具有可移动的顶部或底部。顶部可以增加或减小切片开口的高度。顶部可以枢转，使得改变纸料射流的角度，同时增加顶部和底部之间的距离。底部可以沿机器方向移动。底部可以改变流浆箱与成形板之间的距离。底部、顶部或两者可改变纸料射流相对于网部、成形板或两者的角度。顶部、底部或两者可沿机器方向(例如向前和向后)移动；向上或向下移动(例如，朝向和远离网部)；将一部分朝向或远离网部枢转；或其组合。切片开口可影响纸料射流相对于网部、胸辊、成形板、成形部分或其组合的接触位置、接触角、纸料速度或其组合。
纸料射流用来是将纸料置在网部上，同时开始赋予纸料中的纤维一定的特性。例如，如果纸料射流移动比网部慢(例如拖曳)，则纤维可能倾向于在机器方向上对齐。在另一个例子中，如果纸料射流以与网部相同的速度移动，则纤维可能倾向于比纸料射流处于急流或拖曳时更随机的取向。纸料射流可以基本平行于网部。纸料射流可能撞击到网部中。纸料射流可以相对于平行于网部的平面以约1度或更多、约3度或更多、约5度或更多、约7度或更多、或约10度或更多的角度延伸出切片开口，使得纸料射流朝向网部倾斜。纸料射流可以相对于平行于网部的平面以约45度或更少、约30度或更少、或约15度或更少的角度延伸出切片开口，使得纸料射流朝向网部倾斜。纸料射流在被转移到网部之前可以首先撞击切片开口的底部。纸料射流可以从切片开口出来，首先接触胸辊或成形板上方的网部。纸料射流可以离开切片开口并撞击胸辊与成形板(或成形部分)之间的网部。取决于所测量的在造纸机网部上的活动，可以控制角度、接触位置、速率、速度、或其组合。取决于角度、速率、一致性、接触位置、或其组合，纸料可以通过迫使水通过网部而由网部脱水。
网部可以是多孔连续带，其在胸辊和伏辊之间行进并且携带纸料。网部可以足够灵活以被各种箔片部分内的箔片移动和改变。网部可以是金属、塑料、聚合物、编织物、非编织物或其组合。网部可以包括孔，使得可以从纸料中除去水分但保留固体。湿端可能有与纸料一起沿着机器方向行进的网部，并且随着网部在机器方向上移动，纸料被脱水。优选地，湿端包括沿机器方向行进的环形网部。网部的宽度可以沿横向机器方向延伸。湿端可能具有相对的边缘，边缘可以具有沿着横向机器方向运行并从网部下落的纸料。湿端可以以伏辊结束(即伏辊端)，该伏辊端用于包裹网部并沿着与机器方向相反的方向引导网部，使得成形环形网部。伏辊可以用来脱水。伏辊可以包括抽吸。伏辊可以结束湿端。伏辊可以辅助将纸片从湿端引导入压榨部。当纸料到达伏辊时纸料可以充分干燥，使得纸料具有纸样质量并且是自我支撑。一旦纸料中有可见的干线，纸料可以充分自我支撑。干线可以由监控系统监控。网部可以将纸料从流浆箱运送到压榨部。
如本文讨论的纸料是混合在水(以及，可选的，用以增强最终纸的某些特性的造纸化学品)中的纤维浆料。纸料可以包括纤维、细粒、填料、化学品、原生纤维、回收纤维、合成纤维、矿物纤维、玻璃纤维、聚合物纤维、或其组合。流浆箱中的纸料优选包含90％或更多、95％或更多、或者甚至99％或更多的水(例如，稠度为纸料重量百分比约1％或更少和水重量百分比为99％或更多)。当纸料沿机器方向(即从湿端移动到干端的方向)行进时，箔片或刀片和箔片组(例如箔片部分)或刀片组(例如刀片部分)去除水并且稠度(即水在纸料中的百分比)下降。随着纸料向湿端行进，水可以不断从纸料中去除。纸料在某一点上将从主要为液体的状态变为主要为固态的状态，该状态被称为干线(即纸料在造纸机上从暗到亮的可见点(通常在稠度约8％至约10％之间的上纸片))。
干线用来指示纸片成形以及纸片变成固体。水可以被移除到可以看到“干线”的程度。干线是在横向机器方向(即与机器方向成90度的方向)上成形的线，其中去除了足够量的水，使得纸料不再显得光亮或湿润。干线可能基本上是直的。在干线出现在造纸机的中心之前，干线可以交错并且干线可以出现在造纸机的边缘处。例如，干线可能看起来有一个或多个突指。干线可以由一个或多个传感器监控。一个或多个传感器可以监控干线的湿侧到干侧的对比度。一个或多个传感器可以监控干线的从湿侧到干侧的过渡区的宽度。一个或多个传感器可以监控干线的形状、从干线延伸的突指的长度、或干线的区域或突指的移动的直方图、或其组合。干线位于胸辊和伏辊之间。干线可以出现在湿线之后(即，在机器方向的下游)。
湿线可以用来指示造纸机上的已去除足够量的水的位置，使得纸料不再反射光或具有镜面外观。湿线可以出现在约5％至约6％(即，约5重量％固体和95重量％水)的稠度处。湿线可以表示纸片成形已经发生。湿线可以表示纤维被固定。湿线可以出现在纸料活动线之后。
纸料活动线可用于指示造纸机上的湍流、活动或两者结束的地方。纸料活动线可以位于湿线和干线的上游。纸料活动线可以是去除足够量的水以使纤维变得悬浮、纸料开始固化、纤维开始落在网部上、或其组合的线。纸料活动线可以指示成形已经开始并且可能需要减少或消除活动的位置，。纸料活动线可指示约2％或更多、约3％或更多、或甚至约4％或更多的稠度。纸料活动线可以指示大约3％到4％的稠度。纸料活动线可以出现在胸辊之后、第一部分之后、第二部分之后、或第三部分之后但在湿线、干线或两者之前。
胸辊可以是湿端的第一辊(即，在流浆箱端部处)，可以辅助成形，可以从纸料中去除水，或其组合。胸辊可以是湿端的导辊。胸辊可以位于湿端上与机器方向上的伏辊相对的端上。伏辊可以是造纸机湿端上的最后一辊。伏辊可以位于湿端和压榨部之间。湿端可以用来接收纸料并脱水纸料。一个或多个成形板、成形部分或两者可位于胸辊和箔片部分之间。
成形部分可以位于胸辊的下游。成形部分可以用来辅助接收来自切片开口的纸料并辅助配置纸料，使得纸料中的纤维以期望的取向(例如，机器方向、横向机器方向、随机)取向。成形部分可以包括一个或多个箔片、一个或多个成形板、或两者。所有箔片部分的第一箔片可以是成形板。成形板可以是静态的。成形板可以在机器方向上移动。成形板可以移动，使得成形板和流浆箱之间的距离增大或减小。成形板可以是高度可调的。成形板可以是角度可调的。可以移动成形板以增大或减小从纸料射流去除的水量。
湿端可以是造纸机的其中纸具有约15％或更少、或约10％或更少的稠度的部分。湿端可以是位于压榨部上游的造纸机的部分。湿端可以接收主要是水的纸料并去除水，直到成形纸片。湿端可具有一个或多个并优选多个箔片部分(或刀片部分)。例如，湿端可以具有第一部分、第二部分、第三部分、第四部分、或更多。湿端可以从纸料去除水分。湿端可以将活动赋予纸料，使得纸料的成形被控制、纸片的成形被控制、纤维被定向或重新定向、纤维保持悬浮在水中。湿端可以包括一个或多个活动淋浴器。
一个或多个活动淋浴器可用于将湍流、活动、水、化学品、或其组合引入湿端。一个或多个活动淋浴器可位于第一部分、第二部分、第三部分、第四部分或其组合中或上方。一个或多个活动淋浴器可以在已经放置在网部上的纸料内添加水、喷洒水、或产生湍流，使得纸料可以被脱水、被重新定向、保持在溶液中、或其组合。一个或多个活动淋浴器可以分散网部上的纤维。一个或多个活动淋浴器可以喷洒流体、喷射流体、滴落流体、或其组合，到纸料中或到网部上。活动淋浴器可以由控制系统、监控系统或两者控制。活动淋浴可以通过以下方式被控制：改变从活动淋浴其流出的流体的压力(例如增加或减少)；改变从活动淋浴器流出的流体体积(例如增加或减少)；改变流体的温度；改变从活动淋浴器流出的流体相对于纸料的角度；或其组合。如果活动不在预定参数内，那么活动淋浴器可以被打开、关闭、增加、减少、或其间的一些调节以改变湿端内的活动。湿端可以具有多个箔片或刀片部分。
当纸料离开流浆箱，切片开口、成形板、成形板部分或其组合时，第一部分可以用于开始脱水纸料。第一部分可以包括静态箔片、高度可调箔片、角度可调箔片或其组合。各种箔片可以是交替的；仅静态的；全部高度可调的箔片；全部角度可调的箔片；高度可调的箔片和角度可调的箔片；高度可调的箔片和静态箔片；角度可调的箔片、高度可调的箔片和静态箔片；或其组合。优选地，第一部分是角度可调箔片和高度可调箔片的组合；全部高度可调的箔片；或全部角度可调的箔片。第一部分可以是真空辅助的。第一部分可以没有真空辅助。第一部分可以直接位于第二部分的上游。
当纸料在机器方向上行进时，第二部分可以用来继续脱水纸料。第二部分可以脱水正在离开第一部分的纸料。第二部分可以包括静态箔片、高度可调箔片、角度可调箔片、或其组合。各种箔片可以是交替的；仅静态的；全部高度可调的箔片；全部角度可调箔片；高度可调的箔片和角度可调的箔片；高度可调的箔片和静态箔片；角度可调的箔片、高度可调的箔片和静态箔片；或其组合。优选地，第二部分是具有真空辅助的静态箔片和高度可调箔片的组合。第二部分可以是真空辅助的。第二部分可以没有真空辅助。第二部分可以直接位于第三部分的上游。
随着纸料在机器方向上行进，第三部分可以用来继续脱水纸料。第三部分可以脱水正在离开第二部分的纸料。第三部分可以包括静态箔片、高度可调箔片、角度可调箔片、或其组合。各种箔片可以在不同类型的箔片之间交替；仅静态的；全部高度可调的箔片；全部角度可调的箔片；高度可调的箔片和角度可调的箔片；高度可调的箔片和静态箔片；角度可调的箔片、高度可调箔片和静态箔片；或其组合。优选地，第三部分是端部上的静态箔片和位于端部间的角度可调箔片的组合，第三部分包括真空辅助。第三部分可以是真空辅助的。第三部分可以没有真空辅助。第三部分之后可以是包括刀片或箔片的第四部分、真空部分、蒸汽箱、高真空部分或其组合。
如本文讨论的刀片和箔片可以互换使用。箔片部分可以各自包括一个或多个箔片，并且优选多个箔片。多个箔片可以是高度可调的、角度可调的、固定的、或其组合。箔片部分可以包括一个或多个成形板。成形板可以是成形板部分的一部分。成形板部分可以包括高度可调箔片、角度可调箔片、固定箔片、静态箔片、或其组合。箔片和刀片可以通过本文教导的任何设备进行调整，设备包括美国专利号8,551,293第3栏第30行至第10栏以及图1-9B中所教导的设备，其中关于角度和高度可调的箔片或刀片的教导通过引用明确地并入本文。箔片或刀片可以如本文所教导的那样调节角度和/或高度，包括美国专利号9,045,859第1栏第50行至第16栏第24行以及图1-9B中教导的设备，其中关于角度可调节和高度可调节的箔片或刀片(包括凸轮块，凹槽，引导键，连接杆，止推端块，枢轴，箔片，气动、液压、弯曲结构，或其组合)的教导通过引用明确地并入本文。湿端包括沿横向机器方向(即，垂直于机器方向的方向)的边缘。多个箔片可以被分成在机器方向上延伸的一个或多个箔片组并优选为多个箔片组。箔片组可以全部高度可调、全部角度可调、全部静态的、或其组合。箔片组可以包括高度可调的箔片和角度可调的箔片两者；静态箔片和高度可调的箔片两者、静态箔片和角度可调的箔片两者；高度可调的箔片、角度可调的箔片、和静态可调箔片；或其组合。刀片的类型可以是交替的(例如，静态刀片和高度可调节的片；静态刀片和角度可调的刀片；高度可调的刀片和角度可调的刀片；或其组合)。静态刀片可以位于开始和结束处，角度可调刀片或高度可调的刀片可以位于开始和结束处之间。造纸机可包括两组或更多组箔片、三组或更多组箔片、四组或更多组箔片、或五组或更多组箔片。每组箔片可以包括两个或更多个箔片、四个或更多个箔片、六个或更多个箔片、或者甚至十个或更多个箔片。第一组箔片可以包括成形板然后一组箔片。箔片的类型(例如，静态的、角度可调的、高度可调的)可以按任何顺序分组。例如，箔片组可以包括两个角度可调的箔片然后一个静态箔片和三个高度可调的箔片。每个箔片可以是以交替方式的不同类型。例如，一个静态箔片然后高度可调箔片的重复模式。高度可调的箔片可以远离网部移动一段距离(例如，不与网部接触)。高度可调的薄片可以朝向或远离网部移动。高度可调的箔片可以远离网部移动大约±1mm或更多、大约±2mm或更多、大约±3mm或更多、大约±4mm或更多、大约±5mm或更多、或大约±6mm或更多(例如，当箔片朝向网部移动时，移动是正向的(或向上的)，并且当箔片远离网部移动时，移动是负向的(或向下的))。当高度可调的刀片与网部接触并且网部不偏移时，高度可调的刀片在0毫米处。角度可调的刀片可以以大约±1°或更大、大约±2°或更大、大约±3°或更大、或大约±4°或更大的角度调节(例如，当刀片的尖端旋转进入网部(即向上压入网部)时，角度为正，并且当刀片的尖端旋转离开网部(即，向下移离网部)时，角度为负，并且当尖端与网部平行时的角度是0°)。高度可调的箔片可以在网部上产生真空，使得网部拉向负向。高度可调的箔片可以具有“V”形状，“V”谷可以辅助将网部拉到0°以下，使得创建纸料活动。刀片可以基于监控系统的一个或多个所监控的条件而调整。优选地，监控系统监控流浆箱和干线(或压榨部分)之间的一个或多个位置处的纸料。
监控系统可以用来监控造纸机上的纸料(优选造纸机的湿端的中的纸料)的活动、幅度、尺寸、比例、活动持续时间或其组合。监控系统可以在横向机器方向、机器方向、或两者的组合进行监控。监控系统可以在横向机器方向、机器方向、或两者的组合监控活动、幅度、尺寸、规模、活动持续时间、或其组合。监控系统可以测量纸料活动、幅度、尺寸、规模、活动持续时间、或其组合(以下将全部被称为纸料移动)。监控系统可以实时监控纸料活动、分析纸料活动、将关于纸料活动的信息传递给控制系统、或其组合。监控系统可以监控由一个或多个箔片去除的水量；成形板；纸料射流与网部、与成形板或与两者之间的冲击角度；每个纸料部分；或其组合。监控系统可以监控流浆箱附近的切口。监控系统可以位于造纸机上的切口处、旁边、与其垂直处、或其组合。切口可以是切片开口与成形板之间、流浆箱与成形板之间、胸辊与成形板之间、或其组合的区域。监控系统可以监控被去除的水的宽度。监控系统可以监控纸料射流与成形板之间的冲击角度。监控系统可以通过调整成形板与流浆箱之间的间隙、一个或多个刀片的角度、一个或多个刀片的高度、或其组合，来监控去除的水量。监控系统可以监控流浆箱底部相对于胸辊、成形板或两者的位置。监控系统可以包括一个或多个灯、一个或多个传感器、一个或多个定平装置、或其组合。监控系统可以监控活动线、纸料活动线、湿线、干线、或其组合。优选地，监控系统包括监控造纸机湿端的多个传感器。
一个或多个传感器用来监控纸料活动(即，移动)。一个或多个传感器可以用来向控制系统发送信号，使得控制系统控制纸料移动。一个或多个传感器用来实时监控和辅助控制纸料移动(即，活动)，使得可以在不等待来自造纸机的干端的测试结果的情况下改变最终的纸质量。一个或多个传感器可以辅助在等级改变、正常运行或两者期间进行调整。一个或多个传感器可以监控纸料的温度。一个或多个传感器可以监控纸料活动线、湿线、干线、或其组合的第一侧和第二侧。一个或多个传感器可以监控温度分布、湿度分布、干度分布、或其组合。一个或多个传感器可以监控纸料射流。一个或多个传感器可以监控纸料射流相对于切片开口、网部、成形板、成形板部分、或其组合的射流冲击。一个或多个传感器可以监控靠近蒸汽箱的位置。一个或多个传感器可以监控条纹、温度分布、干燥分布、或其组合。传感器可以监控纸料移动并将纸料移动与先前的运行相关联，然后向控制系统提供信号以调整造纸机以匹配先前运行的活动(例如纸料移动)。传感器可以是拍摄静态图像、移动图像或两者的相机。传感器可以使用超声波、红外线、CMOS传感器、电荷耦合设备、矩阵相机、区域扫描相机、线扫描相机、微波、温度传感器、核、电容、压力、真空、距离、悬浮高度、或其组合。一个或多个传感器可以是多个传感器或一批传感器。所有传感器可以是相同类型的传感器。不同类型的传感器可以一起使用。例如，一个传感器可以是红外传感器，而另一个传感器可以是CMOS传感器。一个或多个传感器可以是颜色传感器。一个或多个传感器可以是单色传感器。一个或多个传感器可以在不使用相机的情况下监控干线(即，干线监控可以在没有灯光的情况下完成)。一个或多个传感器可以是一个或多个传感器、两个或更多个传感器、四个或更多个传感器、六个或更多个传感器、或者甚至十个或更多个传感器。每个传感器可以产生具有多个像素的图像。每个传感器可以产生可以被分类的像素。传感器的像素可以基于主要活动、二级活动、三级活动或更多活动(例如，4组、5组、6组或更多)来分类。活动组可以基于一个或多个预定活动设置来选择。活动组可以与一个或多个阈值活动进行比较。一个或多个阈值活动可以将活动分成主要、二级、三级等。主要活动、二级活动和三级活动可以由一个或多个传感器来测量。一个或多个传感器可以包括空气净化器。一个或多个传感器可以包括清洁机构。一个或多个传感器可以包括自清洁镜头。一个或多个传感器可以包括可擦拭镜头。例如，可擦拭镜头可以是自擦拭镜头，其在预定量的积聚物移动时使得杂物从镜头去除。镜头可以纵向或径向移动，使得清洁后的镜头在相机前移动。一个或多个传感器可以包括清洁机构和空气净化器。一个或多个传感器可以去除蒸气、流体、蒸汽、杂物、纸料、或其组合。一个或多个传感器可以位于使得传感器是高角度传感器、低角度传感器、可移动传感器、或其组合的位置。
一个或多个可移动传感器可以位于湿端的上方，并且一个或多个可移动传感器可以在机器方向、横向机器方向或其之间的方向上移动。可移动传感器可以用来与网部上的位置一起行进。可移动传感器可以与纸料的某区域一起行进。例如，传感器可以匹配网部的速度并且读取对网部上的位置发生的变化以确定每个箔片、部分或两者对活动的影响。可移动传感器可以沿着纸料活动线、湿线、干线、或其组合移动。可移动传感器可以连接在框架上、网部上，可以是无人机，可以不与任何设备连接，可以悬挂在天花板上，可以悬挂在流浆箱上并可沿流浆箱移动，或者这些的组合。可移动传感器可以放大、缩小或两者。可移动传感器可以随着光线移动，使得在可移动传感器移动的同时照亮感兴趣的区域。可移动传感器可以对角地移动。例如，当可移动传感器在横向机器方向上扫描时，可移动传感器可以沿机器方向移动，使得可移动传感器在整个网部上进行直线测量。可移动传感器可以是多个传感器。可移动传感器可以是相机、热像仪、温度传感器、或其组合。可以有多个可移动传感器在湿端上移动，以允许用户同时监控湿端的一个或多个位置。可移动传感器可以是有线的、无线的、使用蓝牙、使用wifi、使用无线电波、或其组合。可移动传感器可以与其他传感器通信并且可以基于由其他传感器进行的测量而移动到感兴趣的位置。可移动传感器和其他传感器可以与控制系统通信，并且控制系统可以基于由传感器(例如，高角度传感器、低角度传感器，或两者)检测到的反馈而控制可移动传感器感测的位置。
一个或多个高角度传感器可以用来被放置在湿端的上方并且基本向下看向湿端以监控造纸机的湿端。高角度传感器可以大体位于湿端的顶部。高角度传感器可以与网部、湿端或两者正交。一个或更多个高角度传感器可以监控纸料活动线、湿线、干线或其组合。多个高角度传感器可以在整个造纸机上沿横向机器方向放置。高角度传感器可以分别监控造纸机的宽度(即，横向机器方向)的一部分。高角度传感器可以监控重叠区域。高角度传感器可以位于与湿端、网部、箔片部分、或其组合呈大约90度或更小、大约75度或更小、大约60度或更小、或大约45度或更大的角度的位置。高角度传感器可以监控纸料移动。优选地，高角度传感器监控纸料的活动、尺寸、规模、或幅度。高角度传感器可以与一个或多个低角度传感器一起或与分开工作。
一个或多个低角度传感器可以用来测量纸料移动。一个或多个低角度传感器优选地监控纸料幅度和/或纸料活动。一个或多个低角度传感器可以与网部、箔片、湿端、或其组合基本共平面。一个或多个低角度传感器可以被设置为平行于横向机器方向、垂直于机器方向或两者的角度。一个或多个低角度传感器可位于定边板上方足够的高度处以监控在网部、箔片、湿端或其组合上的纸料移动。一个或多个低角度传感器可以具有相对网部、箔片、湿端、或其组合大约0度或更多、大约5度或更多、大约15度或更多、大约25度或更多、大约45度或更少的角度。一个或多个传感器(例如，高角度、移动、低角度、或其组合)可以监控给定区域内纸料的活动量。例如，传感器可以计数在纸料中成形并延伸超过预定点(例如定平装置或活动线)的峰(即，从网部延伸出的喷口(spout)，其在图中示出为亮点或从网部跳起的纸料)的总数。传感器可以监控由每个箔片去除的流体(例如，水)的量。例如，如果一个箔片去除太多流体，则纸料活动可能会降低，并且纤维会固定在适当的位置。在另一个例子中，如果没有从箔片或箔片组中去除足够的流体，则可能无法获得足够的干度。一个或多个低角度传感器可以监控每个箔片或箔片部分，使得每个箔片或箔片部分去除基本上相同的流体量。一个或多个低角度传感器可以监控纸料的幅度。例如，低角度传感器测量纸料在网部、箔片、定平装置、活动线、或其组合的上方被搅动的高度。
一个或多个定平装置可以用于创建一个或多个活动线以进行比较。定平装置可以创建主要活动线、二级活动线、三级活动线、或其组合。一个或多个定平装置可以用来创建活动线以确定纸料的幅度、尺寸、规模、持续时间、活动、或其组合。活动线可以指示正在被监控的区域(例如，监控区域)。一个或多个定平装置可以用来辅助对纸料的活动类型和/或幅度进行分类。定平装置可以在造纸机上方创建通过传感器可见的物理活动线或活动面，使得传感器可以确定活动、幅度、尺寸、规模、持续时间、或其组合是否高于设定点、预定量、计算量或其组合。优选地，一个或多个定平装置创建计算机生成的活动线。例如，当图像被捕获时，监控系统将活动线添加到图像中以进行比较。活动线可以是纸料可以比较的不可见线，以便对监控区域中的活动进行分类。控制器可以将活动线、定平装置或两者都添加到测量的信号中，使得可以表征纸料活动。在监控纸料移动中，活动线和定平装置可以由一个或多个灯辅助。
所述一个或多个灯可以用来照亮纸料移动，使得可以测量纸料移动。一个或多个灯可以是监控系统的部分。一个或多个灯可以固定纸料，使得纸料活动可见。例如，灯可能是闪光灯。灯可以连接到监控系统，监控系统可以控制灯的打开和关闭频率、灯的闪光或两者。一个或多个灯可以连接到每个传感器。优选地，监控系统包括多个传感器。一些传感器可以没有灯。一个或多个灯可以是一组灯。一个或多个灯可以与每个传感器一起定位，并且灯和传感器可以一起协作。灯可以与任何传感器一起使用。一个或多个灯可以是一组灯。一个或多个灯、或多个灯可以沿造纸机的湿端对齐。一个或多个灯可以辅助监控系统，使得监控系统可以产生信号并将信号发送到控制系统。
控制系统可以用来改变或调整一个或多个造纸机设置。控制系统可以连接到本文教导的监控系统。控制系统可以改变网部的速度、箔片的角度、箔片的高度、纸料从流浆箱出来的速度、纸料射流的角度、施加在一个或多个部分上的抽吸量、真空水平、切片开口、纸料射流速度、网部速度、浆网速比、纸料温度、流浆箱稠度、或其组合。所述一个控制系统可以是自动控制系统、手动控制系统或两者。一个或多个控制系统可以调节活动线、纸料活动线或两者。所述一个或多个控制系统可以移动可移动传感器。所述一个或多个控制系统可以使得在两个或更多个传感器之间通信；使得在传感器和灯之间通信；使得在定平装置和传感器之间通信；使得在活动线和传感器(或控制器)之间通信；或其组合。控制系统可以包括一个或多个处理器，一个或多个微处理器，或两者，其分析由传感器拍摄的多个图像并将传感器与一个或多个干端测试相关联，使得可以改变湿端以实现一个或多个干端测试。控制系统可以实时监控。控制系统可以是闭环控制系统。控制系统可以调节造纸机在配置、环境温度、自由度、或其组合上的变化。控制系统可以基于来自监控系统的测量结果，来自操作者、上游监控设备的输入测量结果，或其组合来计算造纸机的部件的位置。控制系统可以调节环境照明条件。例如，如果是夜晚，则控制系统测量活动的方式可以与如果外面是白天不同。灯可以充满监控区域，使得一天中的时间和环境光线不会影响测量结果。控制系统可以是分布式控制系统(DCS)的部分。控制系统可能是监控系统的部分。控制系统可以与一个或多个控制器通信。
一个或多个控制器可以与一个或多个部件通信，诸如流浆箱、箔片、箔片组、网部、抽吸箱、伏辊、胸辊、稀释控制器、角度可调箔片、高度可调箔片、蒸汽箱、温度控制设备、或其组合。一个或多个控制器可以是手动控制的、自动控制的，或两者。每个部件(例如，传感器、箔片、箔片电机、流浆箱电机、切片开口、蒸汽箱、活动淋浴器)可以包括控制器，使得每个部件可以独立地或独自地受控制而不参考其他部件。控制器可以被远程控制(例如，通过DCS、遥控器、或平板电脑)。控制器可以通过有线控制。控制器可以被无线控制。控制器可以被本地控制(例如，站在造纸机旁的用户手动致动控制器或按下按钮)。可以基于纸料活动、幅度、尺寸、规模、活动持续时间、或其组合来控制控制器。控制器可以是比例控制器、积分控制器、微分控制器、比例积分微分控制器、或其组合。
纸料活动可以是给定区域(例如，监控区域)中的喷口的数量。活动可以是在活动线上延伸的测量的喷口量(例如，幅度)。活动可以被计数。活动可以基于喷口的平均幅度、监控区域中喷口的数量、喷口的规模、喷口的持续时间、或其组合。活动线可以是可基于与干端测量的相关性来确定的预定线。活动线可以是主要活动线和二级活动线。在主要活动线上方延伸的活动可以是主要活动，并且在二级活动线上方延伸的活动可以是二级活动。因此，活动可以基于活动与活动线的相对关系来分类。活动可以是纸料中基本上不平坦或由波浪创建的任何区域。活动可以是在周围纸料上方喷出的个别纸料中断。活动测量结果可以是给定监控区域内喷口的数量。活动测量结果可以是活动线上方的监控区域中的喷口数量的测量结果。
纸料的幅度可以是具有在活动线上方、预定点上方，或两者的某高度的纸料喷口。幅度可以是在周围纸料上方延伸的任何喷口。喷口可以由向上延伸并逐渐变尖的峰图形地表示。纸料幅度可以相对于网部的高度、周围纸料、一个或多个活动线、或其组合来分类。幅度可以是喷口的高度。幅度可以表示由箔片、纸料射流或两者输入纸料的活动量。幅度可以被分为主要活动、二级活动、三级活动、或其组合。可以监控纸料活动以得到幅度、尺寸、持续时间、或其组合。
喷口的尺寸可以是喷口在预定位置处的横截面厚度。喷口的尺寸可以在活动线处、活动线之前、活动线和流浆箱之间或其组合处测量。喷口的尺寸可以随喷口的高度而变化。喷口的尺寸可以随着喷口在机器方向上的测量而变化。随着喷口在机器方向上的测量，喷口的尺寸可以减小。例如，第一部分的喷口可以比第二部分的喷口大。活动线(例如，主要活动线、二级活动线、三级活动线)可以沿机器方向变化。例如，随着稠度增加，由于脱水，尺寸、幅度、总活动、或其组合可能减小，使得活动线可以在每个部分被校准以适应稠度的增加(例如，重量上更多的纤维)。喷口的尺寸和喷口的幅度可以成正比例。喷口的尺寸和喷口的幅度可以成反比例。
活动持续时间可以是箔片之后成形的喷口间的距离或者是在调整箔片之后创建的喷口持续时间。活动持续时间可以在机器方向上测量。活动线可以是将活动线上游与活动线下游分开的一条线，使得线之前的活动和线之后的活动可以被测量，以确定持续时间超出活动线的活动量。活动持续时间可以在改变箔片后几秒内测量。可以在监控区域中测量持续时间、幅度、纸料活动、尺寸、规模、或其组合。
规模可以是喷口之间的距离、喷口的横截面厚度(例如直径)，或两者。可以在横切造纸机的截面中测量规模。规模可以与活动的密度相关联。规模或密度可以成正比例。规模可以是给定区域内的多个喷口的数量(例如密度)。活动线可以在纸料区域周围创建周边，使得可以测量区域内的活动。规模可以根据活动的分类在主要活动、二级活动、三级活动、或其组合中进行测量。
主要活动可以用来指示超过阈值活动量的活动量。主要活动可以是超过阈值活动(例如，在主要活动线以上)的任何活动。阈值活动可以是幅度、尺寸、规模、持续时间、量、高度、或其组合。主要活动可以表示纸料将达到想要的干端检测特征。每个部分的主要活动可以为约20％或更多、约30％或更多、约40％或更多、约50％或更多。每个部分的主要活动可以为约为90％或更少、约80％或更少、或约70％或更少。主要活动可通过建立主要活动线和二级活动线来测量。主要活动线以上的任何活动都可以被认为是主要活动，主要活动线和二级活动线之间的任何活动都可以是二级活动，以及二级活动线以下的任何活动都可以是三级活动。取决于想要的活动水平，可以建立更多或更少的活动线。活动线可以基于纸料的幅度。例如，可以测量网部上的纸料液滴高度，并且主要活动线以上的峰值数量可以建立主要活动。落在主要活动线和二级活动线之间的峰的数量可以建立二级活动，并且剩余的峰可以建立三级活动。总活动可以通过将主要活动、二级活动、和三级活动加和来计算，使得可以计算每个活动的百分比。主要活动可以从第一部分到第二部分减少、从第二部分到第三部分减少、或从第三部分到第四部分减少。随着纸片变得更干燥，可以调整活动线以满足更少的活动。随着网部从流浆箱行进到压榨部，主要活动量可能是最低的。在纸料活动线的主要活动可以下降到约10％或更少、约5％或更少、或约0％。主要活动可以从一个箔片部分到另一个箔片部分减少。第一部分(即，最接近流浆箱的部分)中的主要活动可以为总活动的约60％至30％、约55％至约35％，优选约50％至约40％(即，约占总活动的42％)。主要活动可以从一个部分到另一个部分降低。主要活动可以从一个部分到另一个部分减少约5％或更多、约10％或更多、或约15％或更多。主要活动可以减少约30％或更少、约25％或更少、或约20％或更少。主要活动可以从第一箔片部分到第二箔片部分减少最多。例如，主要活动可以从第一箔片部分到第二箔片部分减少总活动的约20％，并且从第二箔片部分到第二箔片部分主要活动可以减少总活动的约15％。主要活动量可能因等级而异。主要活动可以通过改变主要活动线而变化。主要活动线可以由峰高度的百分比确定。例如，如果峰高为3mm，则主要活动线可以设定为峰高度的75％(即2.25mm)。峰高度可以是活动的峰高度(例如幅度)的约50％或更多、约60％或更多、约70％或更多、约75％或更多、或约80％或更多。随着在机器方向进行测量，主要活动可能会变化为二级活动。例如，在第一部分中，主要活动可能约为41％，二级活动可能约为3％，然后在第二部分中，主要活动可能约为22％，二级活动可能约为4％。
二级活动可能是大于三级活动但不大于主要活动的活动。二级活动可以指示箔片部分中的活动，但活动可以低于阈值量或测量结果。二级活动可以指示活动正在被传递到箔片部分，但指示活动量不足以产生主要活动或指示稠度已达到使主要活动被限制的水平。二级活动可以通过调节一个或多个设置来变化为主要活动。二级活动可以通过以下方式变化为主要活动：改变一个或多个高度可调箔片的高度、改变一个或多个角度可调箔片的角度、改变多个高度可调箔片的高度、改变多个角度可调箔片的角度、改变蒸汽箱、调节真空、调节淋浴器成形、或其组合。二级活动可以通过增加或减少施加到箔片部分的真空量来增加或减少。二级活动可以通过以下方式改变：调整切片开口、纸料射流、网部的速度、或其组合。二级活动可以是对纸料幅度的测量结果。例如，如果在监控区域中测量到1000个峰，则计数落在主要活动线和二级活动线之间的数量。二级活动可以是区域内的活动集中度。峰的密度可以被认为是活动。例如，如果在1m×1m的面积内有20个或更多的峰，则峰的密度可以被认为是二级活动。二级活动可以从一个箔片部分到另一个箔片部分保持一致。例如，随着稠度增加，二级活动可以减少，并且二级活动可以保持一致。纸料活动线处的二级活动可以下降至约5％或更少、约2％或更少、或约0％。二级活动从一个箔片部分到另一个箔片部分可以减少。第一部分(即，最接近流浆箱的部分)中的二级活动可以是总活动的约40％至1％、约30％至约2％，优选约15％至约2.5％(即约占总活动的3％)。二级活动可以从一个部分到另一个部分降低。二级活动可以从一个部分到另一个部分保持一致。二级活动可以从一个部分到另一个部分减少约5％或更少、约2％或更少、或约0.5％或更少。二级活动可以从一个部分到另一个部分减少约30％或更少、约25％或更少、或约20％或更少。二级活动量可以因等级而异。二级活动可以通过改变主要活动线、二级活动线或两者来改变。二级活动线可以由峰高的百分比确定。例如，如果峰高为3mm，则二级活动线可以设定为峰高的60％(即1.8mm)。峰高可以是活动的峰高(例如幅度)的约30％或更多、约40％或更多、约50％或更多、约55％或更多、或约60％或更多。随着在机器方向进行测量，二级活动可以变化为三级活动。例如，在第一部分中，二级活动可以是约4％，三级活动可以是约为50％，然后在第二部分中，二级活动可以是约3％，三级活动可以是约为70％。
三级活动可以是低于阈值测量结果的任何活动。三级活动可以是层流、低湍流、不包括峰(即幅度)的纸料、或其组合。三级活动可以是低于阈值(例如，其用于二级活动的确定)的任何活动。随着纸料向活动线行进，三级活动可以增加。在活动线上，所有的纸料可以是第三级活动。一旦稠度达到3％或更高、4％或更多、甚至5％或更多，活动可以成为三级活动。
监控区域可以是预定区域、标准区域或两者。监控区域可以是横向机器方向的部分。监控区域可以在横向机器方向上具有一个维度并且在机器方向上具有一个维度，使得成形一个面积。多个监控区域可以在横向机器方向上存在。多个监控区域可以并排放置并横跨横向机器方向。监控区域可以与活动线对齐，使得可以在每个监控区域中测量高于预定活动线的喷口。监控区域可以跨越在流浆箱和活动线之间。监控区域的长度可以等于箔片部分的长度。监控区域的宽度可以等于造纸机横截面的1/8或以上、1/4或以上、或者1/2或以上。监控区域的宽度可以等于造纸机的宽度或者更小、或造纸机的横截面的3/4或更小。监控区域可能覆盖任何标准面积。可以监控约0.25m2或更多、约0.5m2或更多、约1m2或更多、约2m2或更多、约10m2或更少、或约5m2或更少的面积。监控区域可以在造纸机的中间、在造纸机的边缘上、可以从一个边缘到第二相对边缘、或其组合。监控区域可以监控监控区域(和面积)上方的高度。监控的高度可以在活动线上方约1cm或更多、约2cm或更多、约5cm或更多、约10cm或更多、约100cm或更少、约75cm或更少、或约50cm或更少。监控的高度可以在活动线的上方和下方延伸。活动线上方监控的高度可以等于活动线下方监控的高度。
活动线可以是与活动、喷口高度(即幅度)或两者相比较的标准线。活动线可以位于网部、箔片或两者之上的预定距离处。活动线可以是在不存在活动的情况下纸料的高度。活动线可以对于所有等级是相同高度。活动线可以对每个等级进行变化。活动线可以在网部、箔片或两者之上约1cm或更多、约2cm或更多、约5cm或更多、约10cm或更多、约50cm或更少、约25cm或更少。活动线可以是多个活动线。每条线可将活动分成不同的类别。活动线可以是主要活动线、二级活动线、三级活动线、或其组合。活动线可以测量在活动线上方、两条活动线之间、活动线下方、或其组合位置延伸的活动量。活动线可以是根据纸片成形特性、干端测试要求、网部速度而可以移动的任意线。
监控系统可以用方法进行监控和/或控制。该方法可以包括以任意顺序执行的一个或多个步骤。该方法可以监控纸料移动或纸料活动。纸料活动可以与参考纸料活动或活动线进行比较。纸料活动可以与先前运行的纸等级中存储的纸料活动进行比较。当网部处于相似的磨损状况时，纸料活动可以与存储的纸料活动进行比较。例如，如果网部的使用时间为30天，则纸料活动与当网部的使用时间为30天时的造纸机上的参考活动进行比较。监控的活动和参考活动间的变化被比较。将变化与预测公式、预测变化或两者进行比较。方法可以包括对纸料活动进行分类的步骤。纸料活动可以分为主要活动、二级活动、三级活动、或其组合。变化被用于预测造纸机上部件的位置以降低变化。将变化与一个或多个纸料移动进行比较，并预测变化后的纸料移动。如果变化减小到零，监控系统可以预测对纸的最终性质、纸的成形或两者的影响。监控系统可以基于造纸机上的部件的位置或者造纸机上的部件的移动(例如，箔片、流浆箱、抽吸、速度、或本文讨论的任何其他部件)来预测纸的性质。方法可以包括预测纸的性质的步骤。方法可以包括将预测的纸的性质与目标纸片成形进行比较并计算成形误差的步骤。方法可以包括将预测的纸的性质与在干端测量的纸的性质进行比较的步骤。监控系统可以基于活动、主要活动与二级活动和/或三级活动的比率或两者来预测纸的性质。监控系统可以指示需要调节的位置，使得用户可以进行调节。用户可以从远离造纸机的位置、从临近造纸机的位置或两者进行调节。监控系统、控制系统或两者都可以自动进行调节。方法包括用户从远程位置、邻近位置或两者向一个或多个造纸机部件(例如，箔片、流浆箱等)输入想要的调节的步骤。随着活动发生变化并且监控到影响，监控系统可以开始回顾流浆箱并向干端移动。根据计算的变化来计算新的目标成形或属性。根据造纸机部件中的变化来计算新的预测成形。如果没有达到目标成形，那么这些步骤可以重复一次或多次，直到达到目标成形。计算预测的和实际的纸料移动之间的差异、造纸机性质或两者。预测和实际之间的差异可以用于与成形误差相关联。预测和实际之间的差异可以用于移动造纸机的一个或多个部件。预测和实际之间的差异可以用于计算箔片的移动距离、箔片的位置、网部的速度、纸料的速度、切片开口尺寸、真空量、或其组合。过程可以针对造纸机的每个部分重复进行。过程可开始于流浆箱、切片开口、第一箔片部分、或其组合。过程可以使用本文教导的监控系统监控造纸机，并且用本文教导的控制系统控制造纸机。控制系统、控制器、监控系统、或其组合可以包括存储器。控制系统、控制器、监控系统、或其组合可以记录造纸机的每个部件的位置(例如，箔片位置、机器速度、切片开口、纸料射流速度)。方法包括在等级变化期间或等级变化开始时，将一个或多个部件改变化到等级变化预期中预记录的位置的步骤。
图1A示出了包括监控系统20和控制系统40的造纸机2的透视图。造纸机2包括流浆箱4，随着网部6连续移动，流浆箱4将纸料(未示出)置于网部6上。网部6在流浆箱4下行进以接收纸料，然后在多个箔片部分8上行进，多个箔片部分8从纸料去除水分，从而在纸料中成形干线12。网部6在伏辊10处结束，在伏辊10处网部6转至相反方向并延伸。监控系统20监控流浆箱4与伏辊10之间的一个或多个位置。如图所示的监控系统20包括多个灯22、多个传感器24、以及一个或多个定平装置30以监控沿着或横跨网部6的纸料(未示出)的处理情况。监控系统20包括高角度传感器26和低角度传感器28。低角度传感器26基本上与网部6齐平，并且包括投射活动线74的定平装置30，活动线74基本上平行于网部6延伸。活动线74辅助监控设备测量网部6上的纸料的幅度量。优选地，活动线74辅助测量在箔片部分8中的纸料的幅度。如图所示，低角度传感器28相对于网部6或纸料(未示出)以一定角度(β)或一定距离延伸。如图所示，活动线74相对于网部6或纸料(未示出)以一定角度(Φ-)或一定上方距离延伸，尽管活动线74可以在平行于网部或纸料的横向方向上延伸。如图所示，活动线74相对于低角度传感器28的视线以一定角度(Φ+)或一定下方距离延伸。高角度传感器26具有相对于网部或纸料以一定角度(α)延伸的视线。包括控制器42的控制系统40连接到监控系统20和造纸机2，并且优选地连接到箔片部分8，以控制箔片部分8内的各个箔片(未示出)的移动。
图1B是低角度传感器28的俯视图，低角度传感器28被定位成随着纸料(未示出)在机器方向14上行进而在横向机器方向上以平行于网部6的方向进行观察。低角度传感器28包括产生活动线74的定平装置30。低角度传感器28测量由箔片部分8相对于活动线74产生的活动。如图所示，传感器24是低角度传感器28，并与控制系统(未示出)通信。
图1C是图1B沿线1C-1C的侧视图，从而示出了纸料60的侧面轮廓。当纸料60在网部6上沿机器方向14行进时，显示沿横向机器方向看的轮廓。传感器(未示出)测量在活动线74上方的由箔片9产生的幅度68。
图1D是具有监控系统20的造纸机2的侧视图。造纸机2包括具有切片开口3的流浆箱4。纸料(未示出)从切片开口3离开流浆箱4并进入位于成形部分130中的成形板7上方的网部6。纸料随着网部6从成形部分130行进到第一部分132、第二部分134、和第三部分136。监控系统20具有多个传感器24，随着纸料沿着造纸机2移动，多个传感器24监控纸料活动(未示出)。监控系统20包括多个传感器24，其中一个传感器24监控成形部分130，两个传感器24监控第一部分132，三个传感器24监控第二部分134，以及两个传感器24监控第三部分136。监控系统20包括可沿横向机器方向、机器方向或两者移动的可移动传感器25。监控系统20还包括监控干线(未示出)的传感器24。监控系统20还包括在监控系统20的使用期间照亮造纸机的部分的灯22。监控系统20连接到控制系统40，控制系统40包括一个或多个控制器42，控制器42调节成形部分130、第一部分132、第二部分134和/或第三部分136中的一个或多个元件，以改变相应部分中的纸料活动。
图2A是来自低角度传感器(未示出)的纸料60的活动66(以白点可见)的透视图。所示的纸料活动66具有幅度68。
图2B示出了箔片(未示出)已经从图2A的箔片调节之后的活动66(如白点和向上延伸的纸料/流体所示)。活动66的量增加(3倍以上，优选4倍以上)，幅度68增加(2倍以上、3倍以上、或者甚至4倍以上)。
图3A示出了纸料60的侧视图，使得纸料60的幅度68和活动66可见。
图3B示出了箔片变化之后的纸料60的侧视图，使得幅度68增加并且活动66增加。
图4是对图3B的分析，其中由定平装置(未示出)生成的在活动线74(其由计算机生成用于分析目的)上方在机器方向14上的纸料60的活动66和幅度68被高亮显示以用于分析，这是计算机生成的以用于分析目的。
图5是当通过箔片9将水64从纸料60中去除时对纸料60的分析的图示。纸料60和纤维62沿着网部6移动并且箔片9产生纸料活动66(例如脉冲密度和持续时间)和幅度68(例如，高度)。监控系统(未显示)测量活动线74上方的纸料活动66和幅度68。
图6示出了纸料60和具有灯22的高角度传感器26，传感器26相对于纸料60以一定角度(α)进行监控。
图7A示出了来自高角度传感器(未示出)的纸料60的俯视图。纸料60的活动66(例如，白点)是可见的。
图7B示出了箔片变化之后来自高角度传感器(未示出)的纸料60的俯视图。在箔片变化之后，纸料活动66显着增加(例如，2倍以上、3倍以上、4倍以上、或者甚至5倍以上)。
图8A示出了箔片变化之前来自高角度传感器(未示出)的纸料60的俯视图，其中纸料活动66是可见的。
图8B示出了当调节了箔片时纸料60中的活动66的变化。监控区域70被添加到图像中以将活动量66相对于每个箔片(未示出)相关联。
图9示出了活动测量结果72，其示出活动线(未示出)以上或相对于每个监控区域70中的基线测量结果的纸料60的活动量66。
图10A是其中监控当前相机活动102的过程图100。将所监控的当前相机活动102与参考活动104进行比较，并且计算活动变化106。相对于成形来监控活动变化106以确定活动对成形的影响，然后预测成形水平110。将预测的成形110(即当前成形水平)与目标纸片成形112进行比较以确定想要的成形中的变化或成形误差114。将成形误差114与刀片位置116进行比较，然后改变刀片位置118以调节纸料的活动和成形。
图10B是其中监控当前相机活动102的过程图100。将所监控的当前相机活动102与参考活动104进行比较，并且计算活动变化106。相对于成形来监控活动变化106以确定活动对成形的影响，然后预测成形水平110。将预测的成形110(即当前成形水平)与目标纸片成形112进行比较以确定想要的成形的变化或成形误差114。将成形误差114与当前造纸机设置和造纸机参数(例如，稠度、刀片角度、切片开口、刀片角度、刀片高度、成形板位置)的调节进行比较120。造纸机参数根据成形误差114而发生变化122。在变化之后针对当前活动回顾造纸机活动124。将变化之后的当前活动与基线活动的预定参数进行比较126。如果在步骤126未满足参数，则返回步骤102并重复。如果在步骤128满足了参数，则进入下一部分128，然后在步骤102开始以用于下游的下一部分。
图11示出了造纸机2的湿端18，其包括流浆箱4，流浆箱4通过切片开口3移动纸料而成形纸料射流16。纸料射流16朝向胸辊5和网部6以一定角度延伸，使得一些水11通过穿过接近成形板7的网部6而被去除。然后，网部6跨过刀片移动纸料，刀片如图所示为角度可调箔片9A，然后是高度可调箔片9B，其二者均去除水11。角度可调箔片9A和高度可调箔片9B各自根据它们各自的位置影响网部6上的纸料的活动。
图12示出了湿端18的部间之间相对于彼此的关系。流浆箱4具有切片开口3，切片开口3具有设定高度的间隙(A)，和流浆箱4的底部朝向成形板7延伸的距离(B)。流浆箱3的底部位于距离具有长度(D)的成形板7的距离(C)处。成形板的一端位于距离具有长度(E)的箔片9的距离(H)处。纸料射流16从切片开口3出来的角度确定长度(F)，长度(F)是从流浆箱的底部到纸料与网部6撞击的点的距离。距离(G)从成形板7到纸料撞击网部6的点的距离。
图13示出了湿端18内的干线12、湿线76、和活动线74。
图14A是箔片配置设置的示例，其中纸料活动66的大部分是三级活动67C。如图所示，随着纸料60沿着机器方向14与网部6一起移动，活动未被赋予纸料60。角度可调箔片9A与网部6接触并且去除水11，以及高度可调箔片9B不与网部6接触。
图14B是箔片配置设置的示例，其中纸料活动66具有主要活动67A和二级活动67B的组合。随着纸料60沿着机器方向14与网部6一起移动，通过角度可调箔片9A和高度可调箔片9B两者将活动赋予纸料60。角度可调箔片9A和高度可调箔片9B两者都与网部6接触并且去除水11。如图所示，在高度可调箔片9B的开始侧上纸料活动66增加，使得产生湍流以增加纸料活动66和幅度68两者。
图14C是箔片配置设置的示例，其中纸料活动66具有主要活动67A和二级活动67B的组合。随着纸料60沿着机器方向14与网部6一起移动，通过角度可调箔片9A和高度可调箔片9B两者偏移网部6而将活动赋予纸料60。如图所示，作为纸料活动66的湍流在高度可调刀片9B的开始侧和角度可调刀片9A的尾侧成形。角度可调箔片9A和高度可调箔片9B两者与网部6接触并且去除水11。如图所示，随着网部6沿机器方向14移动，纸料活动66增加。
图14D是箔片部分8的侧视图，其是第一部分132。如图所示，箔片部分8包括角度可调箔片9A、高度可调箔片9B、和静态箔片9C。
图15A是箔片配置设置的示例，其中纸料活动66的大部分是三级活动67C。如图所示，随着纸料60沿着机器方向14与网部6一起移动，活动未被赋予到纸料60。高度可调箔片9B在与静态箔片9C相同的平面处与网部6接触，使得水11被去除，但少量活动被赋予到网部6。
图15B是箔片配置设置的示例，其中纸料活动66和幅度68相对于图15A的箔片配置增加，箔片配置设置具有主要活动67A和二级活动67B的组合。随着纸料60沿着机器方向14与网部6一起移动，通过高度可调箔片9B偏移静态箔片9C之间的网部6而将活动赋予纸料60。静态箔片9C和高度可调箔片9B两者与网部6接触并且去除水11。如图所示，随着网部6沿机器方向14移动，纸料活动66增加。如图所示，随着网部6沿机器方向14移动，纸料活动66在高度可调箔片9B的尾侧上增加。
图15C是箔片部分8的侧视图，其是第二部分134。箔片部分8包括交替的静态箔片9C和高度可调节箔片9B。
图16A是箔片配置设置的示例，其中纸料活动66的大部分是三级活动67C。如图所示，随着纸料60沿着机器方向14与网部6一起移动，活动未被赋予到纸料60。角度可调箔片9A在与静态箔片9C相同的平面处与网部6接触，使得水11被去除，但少量活动被赋予到网部6。
图16B是箔片配置设置的示例，其中纸料活动66具有主要活动67A和二级活动67B的组合。随着纸料60沿着机器方向14与网部6一起移动，通过角度可调箔片9A偏移静态箔片9C之间的网部6将活动赋予纸料60。角度可调箔片9A和静态箔片9C两者与网部6接触并且除去水11。如图所示，随着网部6沿机器方向14移动，纸料活动66和幅度68增加。纸料活动66在辅助幅度68增加的角度可调箔片9A的尾侧产生。
图16C是箔片部分8的侧视图，其是第三部分136。箔片部分8包括端部处的静态箔片9C和在静态箔片9C之间的角度可调节箔片9A。
图17A是示出监控区域70内的纸料活动66的分类的屏幕截图。监控区域主要包括主要活动67A、一些二级活动67B、和一些间歇性三级活动67C。
图17B是示出监控区域70内的纸料活动66的分类的屏幕截图。监控区域主要包括主要活动67A、一些二级活动67B、和一些间歇性三级活动67C。主要活动67A的量相对于图17A的屏幕截图减小，并且图17B中的三级活动67C相对于图17A增加。
图17C是示出监控区域70内的纸料活动66的分类的屏幕截图。监控区域主要包括主要活动67A、一些二级活动67B、和一些间歇性三级活动67C。图17C中的三次活动67C比图17A和17B中的更大，并且相对于图17A和17B，在图17C中的主要活动67A最低。
图17D是示出监控区域70内的纸料活动66的分类的屏幕截图。监控区域主要包括主要活动67A、一些二级活动67B、和一些间歇性三级活动67C。图17D中的三级活动67C比图17A、17B和17C中的更大，并且相对于图17A、17B和17C在图17D中的主要活动67A最低。图17A-17D是在机器方向上的屏幕截图的变化，并且证明当从纸料中去除水时，纸料的活动水平下降。
本文列举的任意数值包括以一个单位为增量的从较低值到较高值的所有值，只要在任意较低值与任意较高值之间存在至少两个单位的间隔即可。作为示例，如果陈述部件的量或过程变量的值(例如温度、压力、时间等)是例如1到90，优选为20到80，更优选为30到70，则本说明书中明确列举了例如15到85、22到68、43到51、30到32等的值。对于小于1的值，视情况而定，一个单位被认为是0.0001、0.001、0.01或0.1。这些仅仅是出于具体意图的例子，并且在所列举的最低值和最高值之间的数值的所有可能的组合将被认为在本申请中以类似的方式明确地陈述。
除非另有说明，否则所有范围都包括端点和端点之间的所有数字。与范围有关的用语“大约”或“近似”适用于范围的两端。因此，“约20-30”旨在覆盖“约20-约30”，包括至少指定的端点。
出于所有目的，所有文章和参考文献(包括专利申请和公开)的公开内容通过引用并入本文。用于描述组合的术语“基本上由......组成”应包括所识别的元素、成分、部件或步骤，以及不会实质上影响组合的基本和新颖特征的其他元素、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述本文中的元素、成分、部件或步骤的组合也考虑到基本上由或甚至仅由所述元素、成分、部件或步骤组成的实施方案。
多个元件、成分、部件或步骤可以由单个集成元件、成分、组件或步骤提供。或者，单个集成元件、成分、部件或步骤可以分成单独的多个元素、成分、部件或步骤。用于描述元件、成分、部件或步骤的用语“一”或“一个”并非旨在排除其他元件、成分、部件或步骤。
应该理解的是，以上描述旨在是说明性的而非限制性的。在阅读了以上描述之后，除了提供的示例以外的许多实施例以及许多应用对于本领域普通技术人员而言也将是显而易见的。因此，本发明的范围不应参照以上描述来确定，而应该参照所附权利要求以及这些权利要求所享有的等同的全部范围来确定。所有文章和参考文献(包括专利申请和公开)的公开内容出于所有目的通过引用并入本文。在所附权利要求中对于在此公开的主题的任何方面的省略不是对这种主题的放弃权利声明，也不应该认为发明人没认为这样的主题是所公开的发明主题的一部分。
2 造纸机
3 切片开口
4 流浆箱
5 胸辊
6 网部
7 成形板
8 箔片部分
9 箔片
9A 角度可调箔片
9B 高度可调箔片
9C 静态箔片
10 伏辊
11 去除的水
12 干线
14 机器方向
16 纸料射流
18 湿端
20 监控系统
22 灯
24 传感器
25 可移动传感器
26 高角度传感器
28 低角度传感器
30 定平装置
40 控制系统
42 控制器
60 纸料
62 纤维
64 水
66 纸料活动
67A 主要活动
67B 二级活动
67C 三级活动
68 幅度
70 监控区域
72 活动测量结果
74 活动线
76 湿线
78 纸料活动线
100 过程
102 监控的活动
104 参考活动
106 在102和104之间的变化
108 将幅度变化与对成形的影响相关联
110 预测成形的样子
112 将预测的成形与目标成形进行比较
114 110和112之间的差异
116 将刀片需要的变化量与去除成形误差114相关联
118 变化刀片位置
120 调整造纸机参数
122 改变切片开口、稠度、刀片角度、刀片高度
124 回顾并移动
126 参数中的活动
128 移动到下一部分并重复步骤
130 成形部分
132 第一部分
134 第二部分
136 第三部分

Claims (9)

1.一种监控系统，该监控系统包括：
a.一个或多个传感器，监控造纸机上的纸料的活动，以及
b.与所述一个或多个传感器和所述造纸机内的一个或多个箔片部分通信的控制系统；
其中所述控制系统测量所述纸料的所述活动，并将所述活动与所述纸料内的纤维成形相关联，使得调整所述一个或多个箔片部分的角度、高度或两者以改变所述纸料的所述活动；且
其中所述一个或多个传感器是一个或多个低角度传感器，所述低角度传感器沿着所述造纸机的一侧定位并在基本与所述造纸机上的网部相平行的方向上监控所述造纸机，且所述一个或多个低角度传感器测量所述纸料的幅度。
2.根据权利要求1所述的监控系统，其中所述活动是在预定区域中相对于所述一个或多个箔片部分的所述幅度、尺寸、规模、活动持续时间或其组合。
3.根据权利要求1或2所述的监控系统，其中所述一个或多个低角度传感器是位于所述造纸机的流浆箱和伏辊之间的多个低位传感器，并且所述多个低位传感器至少具有与所述造纸机的网部共平面的部分。
4.根据权利要求1或2所述的监控系统，其中所述一个或多个传感器是一个或多个高角度传感器，并且所述一个或多个高角度传感器定位成相对于所述造纸机的网部成一角度。
5.根据权利要求1或2所述的监控系统，其中所述一个或多个传感器是超声波传感器、红外线传感器、互补式金属氧化物半导体CMOS传感器、电荷耦合设备、矩阵相机、区域扫描相机、线扫描相机、微波传感器、温度传感器、核传感器、电容传感器、压力传感器、真空传感器或其组合。
6.根据权利要求1或2所述的监控系统，其中所述监控系统监控流出流浆箱的纸料射流、成形板的位置、所述成形板相对于所述流浆箱的位置、所述纸料射流的角度、所述纸料射流相对于网部的冲击角度、切口、或其组合；所述监控系统测量从成形板前的纸料去除的水量、在所述成形板后的一个或多个成形部分中的每个箔片处去除的水量，或两者；或所述监控系统执行所述监控和所述测量两者。
7.根据权利要求1所述的监控系统，该监控系统还包括：
定平装置，其中所述一个或多个传感器测量由所述定平装置成形的在活动线以上的所述纸料的幅度，并且其中在预定区域中的所述纸料的幅度是由在所述预定区域中的所述一个或多个传感器捕获的亮点的密度、凹窝的数量或两者。
8.一种监控造纸机的方法，该方法包括：
a.使用包含一个或多个低角度传感器的一个或多个传感器监控所述造纸机的一个或多个区域以获得所述一个或多个区域的当前活动，其中所述当前活动是纸料的幅度，并且所述一个或多个低角度传感器沿着所述造纸机的一侧定位并在基本与所述造纸机上的网部相平行的方向上监控所述造纸机；
b.分别将所述当前活动与参考活动进行比较以确定所述一个或多个区域间的活动差异；以及
c.基于所述活动差异，调整所述造纸机的所述一个或多个区域中的箔片的角度、高度或两者以改变所述纸料的活动；
其中所述方法包括基于所述造纸机的所述当前活动从所述造纸机预测纸的成形以生成预测的成形的步骤。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述方法包括基于以下调整所述造纸机中的一个或多个箔片的步骤：活动差异、幅度差异、尺寸差异、规模差异、活动持续时间差异、或其组合。
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