DE1137565B

DE1137565B - Verfahren zur UEberwachung oder Regelung der Dicke oder Dichte eines an einem Messspalt vorbeigefuehrten Produktes mittels durchdringender Strahlen

Info

Publication number: DE1137565B
Application number: DES57169A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Dr Walter Engl
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1958-03-03
Filing date: 1958-03-03
Publication date: 1962-10-04

Description

Verfahren zur Überwachung oder Regelung der Dicke oder Dichte eines an einem Meßspalt vorbeigeführten Produktes mittels durchdringender Strahlen Bei der Messung der Dicke oder Dichte eines Produktes nach dem Durchstrahlungsverfahren mittels radioaktiver oder Röntgenstrahlung ist es üblich, mit zwei Strahlern und Ionisationskammern zu arbeiten, um die Messung von Anderungen der Strahler unabhängig zu machen. Auch bezüglich der Änderungen, die durch Temperatur und Feuchte verursacht werden, sind solche Differenzanordnungen nullpunktkonstant, sofern im Vergleichsluftspalt dieselben Bedingungen herrschen wie im Meßspalt. Dies ist jedoch nicht immer gesichert, daher ergibt sich eine Abwanderung des Nullpunktes z. B. dadurch, daß sich an dem Fenster der Meßkammer oder der Vergleichskammer Niederschläge bilden, wodurch die in die Meßkammer und in die Vergleichskammer eintretenden Strahlungsintensitäten ungleich werden. Solche Niederschläge können beispielsweise von kondensierenden Bestandteilen einer Walzemulsion herrühren oder auch von staubförmigen Bestandteilen des Meßgutes (Papier). Der Zeitraum, der für die Entstehung solcher Niederschläge notwendig ist, beträgt oft weniger als Stunden, manchmal auch längere Zeiten, Tage oder Wochen. Diese Mängel weist auch die bekannte Messung auf, die nur eine Meßkammer und ein elektrisches Kompensationsverfahren benutzt.
Auch ein weiteres ohne Kompensation arbeitendes Verfahren zur Dickenmessung mittels durchdringender Strahlen mit einer beim Ausbleiben des Produktes sich selbsttätig einstellenden Maß- oder Eichplatte ist von diesen Mängeln nicht frei, da auch die Eichplatte Verschmutzungen ausgesetzt ist.
Die Erfindung bezweckt, diese Mängel zu vermeiden. Sie bezieht sich auf ein Verfahren zur Überwachung oder Regelung der Dicke oder Dichte eines an einem Meßspalt vorbeigeführten Produktes mittels einer das Produkt durchdringenden und durch Kompensation des ihr entsprechenden Ionisationsstromes durch einen Vergleichs strom zu messenden Strahlungsintensität.
Gemäß der Erfindung wird das gesteckte Ziel dadurch erreicht, daß beim Ausbleiben des Produktes im Meßspalt der Abgleich der einer Normalstrahlungsintensität entsprechenden Stromstärke durch selbsttätiges Einstellen der für diese richtigen Kompensationsstromstärke und dabei die automatische Korrektur der Strahlungsintensität sowie der Nullpunktlage der Meß- bzw. Regeleinrichtung vorgenommen wird.
Zur Durchstrahlung eignen sich vorzugsweise Bänder, wobei die Durchstrahlung dazu dienen soll, die Banddicke zu überwachen oder zu regeln. Es können aber auch Mischungen überwacht werden, wenn durch die Zusammensetzung der Mischung die Dichte der Mischung geändert wird.
Durch die Erfindung wird eine wiederholte Kontrolle (Eichung) der Strahlungsintensität vorgenommen, so daß z. B. das Altern eines Strahlers sowie Niederschläge von Staub und Feuchtigkeit auf der Blende und der Eingangsöffnung des Empfangsgerätes ohne Auswirkung bleiben. Für die Einstellung einer genormten Strahlungsintensität werden die Pausen benutzt, in denen von dem Meßgut eine Lichtschranke freigegeben wird, welche unterbrochen ist, solange das Meßgut die Lichtschranke durchläuft.
In diesen Pausen wird der Strahler entweder vollkommen freigegeben, und der Kompensationsstrom wird den Strahlerintensitäten angeglichen, oder die Strahlen werden durch eine Ersatzblende geleitet, so daß sich eine nur von der Eigenschaft des Strahlers abhängige Strahlungsintensität ergibt. Nachdem diese kompensiert ist, weiß man, daß die Durchstrahlung des Meßgutes stets mit einer bekannten Strahlungs-.intensität erfolgt, solange seine Dicke oder Dichte den vorschriftsmäßigen Wert hat.
Man kann die Prüfung des Strahlers auch in regelmäßigen Zeitabständen vornehmen, also nicht in Abhängigkeit vom Ansprechen einer Lichtschranke. In einem solchen Fall empfiehlt es sich dann, während einer Meßpause die Stellung der Blende im Meßspalt, welche während des Betriebes von dem Ergebnis der Messung abhängig ist und beispielsweise durch einen Nullmotor laufend nachgestellt wird, in der zuletzt angenommenen Stellung vorübergehend festzuhalten, während die Nachprüfung oder Eichung des Strahlers vorgenommen wird. Dadurch vermeidet man, daß während der Eichung die Maschine erheblich falsch geregelt wird.
Zur Erläuterung der Erfindung dient ein schematisches Ausführungsbeispiel.
In diesem ist mit 1 ein Gefäß bezeichnet, welches einen Strahler 2 enthält. Die Strahlen des Strahlers 2 durchdringen das Meßgut 3 und gelangen dann in eine Ionisationskammer 4. Diese Ionisationskammer ist in einer Art Brückenschaltung angeordnet, in welcher die Ionisationskammer einerseits und ein verstellbarer Widerstand 5 andererseits zwei Zweige der Brücke bilden, deren beide anderen Stücke durch die Teile 6 und 7 eines festen Widerstandes dargestellt werden, an welchem die Spannung einer Batterie 8 liegt. Die Batterie 8 liefert zugleich die Spannung für die Ionisationskammer. Der Diagonalzweig der Brücke verläuft über einen Leiter 9, tO zur Erde und über einen Leiter 11 von Erde zu den Widerständen 6, 7. Der in dieser Leitung 9, 10 fließende Differenzstrom wird durch einen Stromverstärker 12 verstärkt und steuert einen Nullmotor 13. Der Nulimotor steht in mechanischer Verbindung einerseits mit einem Schleifkontakt 14 auf dem Widerstand 5 und mit einer Blende 15, welche einen Teil der vom Strahler 2 ausgehenden Strahlen abblendet. Die Stellung der Blende 15 kann auf einer Skala 16 abgelesen werden, oder die Blende wirkt unmittelbar auf den Regler der Maschine.
Der Differenzstrom, der durch die Leitung 9, 10, 11 fließt, ist die Differenz zwischen dem Ionisationsstrom der Meßkammer 4 -einerseits und dem Brückenstrom über den Widerstand 5 andererseits. Wenn beide Ströme gleich groß sind, heben sie sich vollkommen auf, so daß dann der Nulimotor 13 zum Stillstand kommt.
Das Meßgut durchläuft nicht nur die Strahlen des Strahlers 2, sondern beispielsweise vorher auch eine Lichtschranke, bestehend aus einer Lichtquelle 17 und einer Fotozelle 18. Sobald das Meßgut eine Unterbrechung hat und das Licht der Lichtquelle 17 auf die Fotozelle 18 gelangen läßt, spricht ein Relais 19 an, welches bewirkt, daß an Stelle der Blende 15 eine Ersatzblende oder ein bekannter Probekörper zur Wirkung kommt. während die Blende 15 oder ihr zur Beeinflussung dienendes Übertragungsmittel in ihrer bisherigen Stellung festgehalten werden. Gleichzeitig wird die Einstellung des Schleifkontaktes 14 auf den Widerstand 5 gegen die Wirkung der Ersatzblende so abgeglichen, daß sich kein Differenzstrom in der Leitung 9 ergibt.
Es ist nur eine Ionisationskammer notwendig, da die Wirkung der Vergleichskammer durch den Abgleichwiderstand 5 ersetzt wird.
Wenn im vorangehenden von einer genormten Strahlung gesprochen ist, ist damit diejenige Strahlungsintensität gemeint, welche durch den Strom über den eingestellten Widerstand 5 kompensiert wird.

Claims

PATENTANSPRÜcHE: 1. Verfahren zur Überwachung der Regelung der Dicke oder Dichte eines an einem Meßspalt vorbeigeführten Produktes mittels einer das Produkt durchdringenden und durch Kompensation des ihr entsprechenden Ionisationsstromes durch einen Vergleichs strom zu messenden Strahlungsintensität, dadurch gekennzeichnet, daß beim Ausbleiben des Produktes im Meßspalt der Abgleich der einer Normalstrahlungsintensität entsprechenden Stromstärke durch selbsttätiges Einstellen der für diese richtigen Kompensationsstromstärke und dabei die automatische Korrektur der Strahlungsintensität sowie der Nullpunktlage der Meß- bzw. Regeleinrichtung vorgenommen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung der Intensität der durchdringenden StrahIung eine Blende oder ein Keil durch einen vom nichtkompensierten Strom gespeisten Null-Motor so lange verstellt wird, bis die durch die Strahlungsintensität hervorgerufene Stromstärke durch einen vorgegebenen konstanten Strom oder eine konstante Spannung wieder kompensiert ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine durch ihre Einstellung die Dicke oder Dichte kennzeichnende und durch eine selbsttätige Kompensationsanordnung laufend nachgestellte und auf einen Maschinenregler einwirkende Blende während einer Meßpause in der zuletzt erreichten Stellung festgehalten wird, während die Korrektur der Intensität und der Nullpunktlage durchgeführt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 880494; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1 677 652; USA.-Patentschrift Nr. 2788 896; Zeitschrift »Plastverarbeiter«, 1955, Heft 1, S. 12 bis 14.