DE1773489C3 - Vorrichtung zur Trockengewichtsmessung laufender Bahnen - Google Patents
Vorrichtung zur Trockengewichtsmessung laufender BahnenInfo
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- DE1773489C3 DE1773489C3 DE19681773489 DE1773489A DE1773489C3 DE 1773489 C3 DE1773489 C3 DE 1773489C3 DE 19681773489 DE19681773489 DE 19681773489 DE 1773489 A DE1773489 A DE 1773489A DE 1773489 C3 DE1773489 C3 DE 1773489C3
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Trockengewichtssmessung laufender Bahnen, die aus
einem Grundmaterial und einer Beisubstanz bestehen, mit einer Strahlungsquelle mindestens im Infrarotbereich,
einer optischen Einrichtung zur Erzeugung getrennter, im wesentlichen monochromatischer Strahlenbündel
unterschiedlicher Wellenlänge und einer Detektoreinrichtung für die durch die Bahnen transmittierte
Strahlung mit nachgeschalteten Auswerte- und Anzeigeeinrichtungen.
Es sind bereits Vorrichtungen zur Trockengewichtsmessung laufender Bahnen, wie Textilien oder
Papier, bekannt, die aus einem Grundmaterial und einer Beisubstanz bestehen, bei denen spektroskopisch
das Trockengewicht und der Feuchteanteil der Bahnen ermittelt wird.
Bei einem bekannten Verfahren wird das Trockengewicht einer Papierbahn dadurch gemessen, daß ein
Strahlenbündel einer bestimmten Wellenlänge durch die Bahn transmittiert und durch Absorption durch
die Cellulosemoleküle in der Papierbahn moduliert, aber nicht von den Wassermolekülen absorbiert wird.
Das durch die Papierbahn modulierte transmittierte Strahlenbündel trifft auf eine entsprechende Einrichtung,
die unter Einwirkung der modulierten Strahlungsenergie eine veränderliche Spannung erzeugt,
Durch eine weitere Vorrichtung wird diese Spannungsschwankung in Trockengewichtsangaben angezeigt.
Zuir Messung des Feuchteanteils einer Papierbahr ist ferner eine Vorrichtung aus der US-PS 32 28 28:
bekannt, bei der ein Zweikanalsystem vorgesehen ist. bindungs-Absorption, d. h. von den Molekülen der
In einem Kanal wird ein vom Trockengewicht der Grundsubstanz und den Molekülen der Beisubstanz.
Papierbahn abhängiges, durch die Absorption eines Auf diese Weise wird eine Meßgenauigkeit erzielt, die
Strahlenbündels durch die Cellulosemoleküle hervor- durch keine der bekannten Verfahren oder Vorrichgerufenes
Signal erzeugt, während im zweiten Kanal 5 tungen erreicht wird.
ein sowohl vom Trockengewicht als auch vom Feuchte- Die Erfindung wird an Hand von drei in den Zcich-
anteil abhängiges Signal gesendet wird. Das bedeutet, nungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher
daß im zweiten Kanal ein Strahlenbündel sowohl von erläutert. Es zeigt
den Cellulose- als auch dea Wassermolekülen absor- F i g. 1 ein schematisches Schaltbild einer Infrarot-
biert wird. Es werden hier zwei getrennte Wellenlängen io strahlen absorbierenden Meßeinrichtung zum gleichzum
Messen des Gewichts und des Feuchteanteils ver- zeitigen Ermitteln des Trockengewichts und des
wendet, wobei eins Wellenlänge zur Ermittlung des Feuchteanteils einer Papierbahn,
Trockengewichts und die andere Wellenlänge zum F i g. 2 eine schematische Darstellung einer abge-
Trockengewichts und die andere Wellenlänge zum F i g. 2 eine schematische Darstellung einer abge-
Messen des Trockengewichts plus Feuchteanteil dient. änderten, bevorzugten Ausführungsform und
Dieser Feuchteanteil wird dann aus der Messung des 15 F i g. 3 ist das Schema einer dritten abgeänderten Grundgewichts plus Feuchte minus Trockengewicht Ausführungsform der Vorrichtung,
in einem Differenzialverstärkerkreis bestimmt. Ein Bei der Vorrichtung gemäß F i g. 1 durchläuft eine
Dieser Feuchteanteil wird dann aus der Messung des 15 F i g. 3 ist das Schema einer dritten abgeänderten Grundgewichts plus Feuchte minus Trockengewicht Ausführungsform der Vorrichtung,
in einem Differenzialverstärkerkreis bestimmt. Ein Bei der Vorrichtung gemäß F i g. 1 durchläuft eine
solches Zweikanalsystem zur Feuchteanteilmessung beispielsweise von einer Papierherstellungsmaschine
einer laufenden Bahn hat aber den Nachteil, daß eine kommende Papierbahn drei getrennte Strahlenbündel
Wellenlänge gefunden werden rauß, die gleichzeitig so mit verschiedenen Wellenlängen A1, A2 und A3. Eine
sowohl durch die Cellulosemoleküle als auch durch entsprechende Energiequelle 11 ist an einer Seite der
die Wassermoleküle absorbiert wird. Außerdem wird Papierbahn angeordnet. Zweckmäßige Detektoren
eine zweite Wellenlänge benötigt, die durch die Cellu- zum Auffangen eines jeden durch die Papierbahn
losemoleküle in gleicher Weise absorbiert wird wie transmittierten Strahlenbündels sind an der gegenüberdie
erste Wellenlänge, die aber durch die Wassermole- 15 liegenden Seite der Papierbahn vorgesehen,
lcüle nicht absorbiert wird. Durch diese Forderungen Die Energiequelle 11 besteht aus einer Strahlungs-
lcüle nicht absorbiert wird. Durch diese Forderungen Die Energiequelle 11 besteht aus einer Strahlungs-
wird aber die Wahl der Wellenlängen sehr einge- quelle 13, einer Kollimatorlinse 14, einem Zerhacker
schränkt. Außerdem kann das Trockengewicht nicht oder Unterbrecher 30 und einem Strahlenteiler 15, der
durch eine einfache Verhältnismethode gemessen das Strahlenbündel vom Kollimator 14 in drei gewerden,
da die beiden Kanäle in gleicher Weise auf 30 trennte Strahlenbündel teilt. Der vom Motor M gedas
Trockengewicht ansprechen. triebene Zerhacker 30 ist mit opaken Blättern 30' ver-
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur sehen, die das Strahlenbündel von der Strahlungs-Trockengewichtsmessung
laufender Bahnen zu schaf- quelle 13 bei einer vorbestimmten Frequenz / vor dem fen, die ein Mehrkanalsystem aufweist, bei dem mit Auftreffen auf den Strahlenteiler 15 unterbricht. Dieser
großer Genauigkeit sowohl das Trockengewicht als 35 Strahlenteiler kann, wie dargestellt, ein mittiges
auch der Feuchteanteil durch eine Verhältnismessung Fenster 16 und geneigte Spiegel 17 und 18 aufweisen
der Kanalausgänge ermittelt werden können, wobei (F i g. 1). Die Strahlenbündel gehen durch das Fenster
das Verfahren von der Intensität der Strahlungsquelle 16 hindurch, während sie von den Spiegeln 17 und 18
oder anderen Charakteristiken der Messung unabhän- in einem Winkel von 45° gegen die Spiegel 19 und 20
sie ist, die alle in ähnlicher Weise verwendeten Wellen- 40 reflektiert werden. Diese Spiegel 19 und 20 werfen die
längen beeinflussen und bei anderen Meßsystemen Strahlenbündel wieder senkrecht gegen die laufende
Ursache von Fehlern sein können. Papierbahn 10. Die Strahlungsquelle kann eine Gluh-
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung der lampe mit einer kontinuierlichen Spektralausstrahlung
eingangs genannten Art gelöst, die dadurch gekenn- im Infrarotbereich sein. Die Lampe wird von einer
zeichnet ist, daß die optische Einrichtung die Strahlung 45 Stromquelle gespeist, um eine im wesentlichen konin
wenigstens drei getrennte Strahlenbündel auftrennt, stante Lichttemperatur und folglich ein Emissionsdaß
die Wellenlänge eines Strahlenbündels von der spektrum zu geben. Die drei gegen die Papierbahn 10
Beisubstanz spezifisch absorbiert wird, daß die Wellen- gerichteten Strahlenbündel durchqueren Filter 21, 22
länge eines zweiten Strahlenbündels weder von der bzw. 23, die die Strahlung innerhalb des Infrarot-Beisubstanz
noch vom Grundmaterial spezifisch ab- 50 Spektrums in drei im wesentlichen monochromatische
sorbiert wird und daß die Wellenlänge eines weiteren Strahlenbündel mit den Wellenlängen A1, A8 und As
Strahlenbündels spezifisch vom Grundmaterial ab- auftrennt.
sorbiert wird, daß weiterhin der Detektor- und Aus- A1 muß eine Wellenlänge sein, die von den Wasserwerteeinrichtung
Quotientenschreiber uachgeschaltet molekülen, aber nicht von dea Cellulosemolekuler
sind die die Verhältnisse der Intensitäten der absor- 55 absorbiert wird. Sie liegt im Bereich von 1 bis 2 μ um
Werten Strahlenbündel zum nicht absorbierten Strah- im Bereich von 2,5 bis 3 μ.
Sbündel anzeigen. A2 muß eine Wellenlänge sein, die weder von dei
Eine solche Vorrichtung ermöglicht eine quantitative Cellulose-, noch von den Wassermolekulen absorbier
Messung mit großer Genauigkeit durch eine Verhält- wird. Solche Wellenlängen liegen in den Bereiche!
nismessung der Kanalausgänge, wobei die Messung 60 von 1,6 bis 1,8, 2 bis 2,5 und 3,7 bis 3,9 μ.
unabhängig ist von der Intensität der Strahlungsquelle A3 muß eine Wellenlänge sein, die von den Ce lulose
unabhängig ist von der Intensität der Strahlungsquelle A3 muß eine Wellenlänge sein, die von den Ce lulose
oder anderen Faktoren des Systems. Es werden min- molekülen, nicht aber von den Wassermolekulen ab
destens drei Wellenlängen verwendet, wobei jeweils sorbiert wird. Sie liegt im Bereich von 3 bis 4 μ
ein Wellenlängenpaar für jede Messung dient. So sind Die drei durch die laufende Papierbahn 10 trans
ein Wellenlängenpaar für jede Messung dient. So sind Die drei durch die laufende Papierbahn 10 trans
beispielsweise Kanal 1 und Kanal 3 praktisch die 65 mattierten Strahlenbündel A1, A2 und λ<,werden getrenr,
»absorbierten Kanäle«, während Kanal 2 der »nicht von je einem der Detektoren 12, 12 und 12 aul
absorbierte« Kanal ist. Die dem Kanal 2 zugeordnete gefangen, die mit den entsprechenden Kanälen 1
Wellenlänge ist stets unabhängig von einer Molekular- und 3 des Meßgerätes 9 verbunden sind. Die Detel
5 J 6
toren 12, 12' und 12" sind photoempfindliche Ein- ausgang K2 vom Gleichrichter 25' im Kanal 2 in die
richtungen, wie Bleiselenid-Photozellen, die entspre- Eingangsseite eines Ratiostromkreises 28 geführt, der
chend der auf die Photozelle auftreffenden Strahlungs- eine Ausgangsspannung K3/ V1 erzeugt. Dieses Spanintensität
variierende Spannungen erzeugen. Kanal 1 nungsverhältnis ist proportional zu der Strahlungsist der Feuchte-Absorptionskanal, der die Wellen- 5 energie, die durch die Cellulosemoleküle in der Papierlänge
Ai anzeigt, nachdem diese durch die Papierbahn bahn 10 absorbiert wurde. Es ist unabhängig von
10 gegangen ist, in der ein Teil des Strahlenbündels anderen Faktoren, wie Feuchteanteil in der Papierdurch
die darin enthaltenen Wassennoleküle bzw. die bahn, Intensität der Lichtquelle und der Lage der
Beisubstanz absorbiert worden ist. Kanal 2 ist der Bahn in der Strahlenbahn. Der Stromkreis 28 ist ähnabsorptionsfreie
Kanal, der die Wellenlänge Aj anzeigt, io Hch dem Stromkreis 26 aufgebaut. Die Ausgangsspandie
ungehindert die Papierbahn 10 durchtritt. Kanal 3 nung Vw wird in einer Anzeigeeinrichtung 29 für das
ist der Cellulose-Absorptionskanal, der die Wellen- Trockengewicht ausgewertet, die so geeicht ist, daß
länge A3 nach ihrem Durchtritt durch die Papierbahn 10 sichtbar, und zwar direkt proportional zu dem Spananzeigt,
in der ein Teil des Strahlenbündels durch die nungssignal, das Trockengewicht angezeigt wird. Diese
Cellulosemoleküle absorbiert wurde. Das durch den 15 Anzeige unterliegt keinen Fehlern, die durch den
Detektor 12 im Kanal 1 erzeugte Spannungssignal ist Feuchteanteil im Papier hervorgerufen werden,
daher von der durch den Feuchteanteil in der Papier- Bei einer anderen Ausführungsform der erfindungsbahn erfolgten Absorption abhängig, ist aber unbe- gemäßen Vorrichtung (F i g. 2) sind die Bauteile des einflußt von den vorhandenen Cellulosemolekülen. optischen Systems die gleichen wie in F i g. 1. Die Das durch den Detektor 12' im Kanal 2 erzeugte 20 Spiegel 19 und 20 sind jedoch so angeordnet, daß sie Signal ist unabhängig von den Cellulose- und Wasser- die Strahlenbündel A1 bzw. λ, durch die Papierbahn 10 molekülen in der Papierbahn 10, ändert sich aber mit hindurch auf einen einzigen Detektor 12' reflektieren, jeder Änderung der Intensität der Strahlungsquelle 13. An Stelle eines einzigen Zerhackers werden drei Zer-Das durch den Detektor 12" im Kanal 3 erzeugte hacker 31, 31' und 31" verwendet, die die Strahlen-Signal entspricht der Absorption durch die Cellulose- »5 bündel bei entsprechend unterschiedlichen Frequenmoleküle, wird aber durch die vorhandenen Wasser- zen /1( /, und /3 unterbrechen. Die Strahlenbündel A1, moleküle nicht beeinflußt. Die Signale der Detektoren A8 und A3 werden also von einem einzigen Detektor 12' 12, 12' und 12" werden in ihren entsprechenden aufgenommen. Dies bringt den Vorteil, daß das bei Kanälen durch Verstärker 24, 24' und 24" verstärkt, mehreren Detektoren auftretende Problem der Dedie auf die durch den Zerhacker 30 bewirkten Unter- 30 tektorstabilität ausgeschaltet ist. Der Detektor 12' brechungsfrequenz der Strahlungsenergie abgestimmt weist drei Ausgänge auf, die zu drei auf die Frequensind. Jeder Verstärker kann aus einer oder mehreren zen fx, ft bzw. /a abgestimmten Verstärkern 24, 24' Stufen bestehen, je nachdem wie es erforderlich ist, und 24" führen. Diese Verstärker entsprechen im um ein Ausgangssignal ausreichender Amplitude für wesentlichen denjenigen gemäß F i g. 1, mit der Ausdie folgenden Meßstufen zu liefern. Es können hierfür 35 nähme, daß sie nicht auf eine gleiche, sondern auf gealle für diese Zwecke bekannten Verstärker verwendet trennte Frequenzen abgestimmt sind. Der übrige Aufwerden. Die Kanalverstärker können in ihrem allge- bau der Meßeinrichtung entspricht der Ausführung in meinen Aufbau ähnlich sein wie die Verstärker 28, 28' F i g. 1. Der Ausgang führt von den Verstärkern 24, gemäß der genannten US-PS 32 28 282, wobei jedoch 24' und 24" zu den Gleichrichtern 25, 25' und 25". die Charakteristiken entsprechend den erfindungs- 40 Der auf die Frequenz/, abgestimmte Verstärker24 gemäß geforderten Frequenzen gewählt sind. isoliert und verstärkt das vom Strahlenbündel Aj im
daher von der durch den Feuchteanteil in der Papier- Bei einer anderen Ausführungsform der erfindungsbahn erfolgten Absorption abhängig, ist aber unbe- gemäßen Vorrichtung (F i g. 2) sind die Bauteile des einflußt von den vorhandenen Cellulosemolekülen. optischen Systems die gleichen wie in F i g. 1. Die Das durch den Detektor 12' im Kanal 2 erzeugte 20 Spiegel 19 und 20 sind jedoch so angeordnet, daß sie Signal ist unabhängig von den Cellulose- und Wasser- die Strahlenbündel A1 bzw. λ, durch die Papierbahn 10 molekülen in der Papierbahn 10, ändert sich aber mit hindurch auf einen einzigen Detektor 12' reflektieren, jeder Änderung der Intensität der Strahlungsquelle 13. An Stelle eines einzigen Zerhackers werden drei Zer-Das durch den Detektor 12" im Kanal 3 erzeugte hacker 31, 31' und 31" verwendet, die die Strahlen-Signal entspricht der Absorption durch die Cellulose- »5 bündel bei entsprechend unterschiedlichen Frequenmoleküle, wird aber durch die vorhandenen Wasser- zen /1( /, und /3 unterbrechen. Die Strahlenbündel A1, moleküle nicht beeinflußt. Die Signale der Detektoren A8 und A3 werden also von einem einzigen Detektor 12' 12, 12' und 12" werden in ihren entsprechenden aufgenommen. Dies bringt den Vorteil, daß das bei Kanälen durch Verstärker 24, 24' und 24" verstärkt, mehreren Detektoren auftretende Problem der Dedie auf die durch den Zerhacker 30 bewirkten Unter- 30 tektorstabilität ausgeschaltet ist. Der Detektor 12' brechungsfrequenz der Strahlungsenergie abgestimmt weist drei Ausgänge auf, die zu drei auf die Frequensind. Jeder Verstärker kann aus einer oder mehreren zen fx, ft bzw. /a abgestimmten Verstärkern 24, 24' Stufen bestehen, je nachdem wie es erforderlich ist, und 24" führen. Diese Verstärker entsprechen im um ein Ausgangssignal ausreichender Amplitude für wesentlichen denjenigen gemäß F i g. 1, mit der Ausdie folgenden Meßstufen zu liefern. Es können hierfür 35 nähme, daß sie nicht auf eine gleiche, sondern auf gealle für diese Zwecke bekannten Verstärker verwendet trennte Frequenzen abgestimmt sind. Der übrige Aufwerden. Die Kanalverstärker können in ihrem allge- bau der Meßeinrichtung entspricht der Ausführung in meinen Aufbau ähnlich sein wie die Verstärker 28, 28' F i g. 1. Der Ausgang führt von den Verstärkern 24, gemäß der genannten US-PS 32 28 282, wobei jedoch 24' und 24" zu den Gleichrichtern 25, 25' und 25". die Charakteristiken entsprechend den erfindungs- 40 Der auf die Frequenz/, abgestimmte Verstärker24 gemäß geforderten Frequenzen gewählt sind. isoliert und verstärkt das vom Strahlenbündel Aj im
Die Ausgangssignale der Verstärker 24, 24' und 24" Detektor 12' erzeugte Signal. Der auf die Frequenz /a
werden durch entsprechende Gleichrichter 25, 25' und abgestimmte Verstärker 24' isoliert und verstärkt das
25" gleichgerichtet, um eine Gleichstromspannung am durch das Strahlenbündel A8 im Detektor 12' erzeugte
Ausgang zu erzeugen, die ungefähr einem Durch- 45 Signal. Der auf die Frequenz/3 abgestimmte Verschnitt
der effektiven Impulsamplitude entspricht, ver- stärker 24" isoliert und verstärkt das durch das Strahglichen
mit dem Spitzenamplitudenausschlag der lenbündel A3 im Detektor 12' erzeugte Signal. Die AusSignale,
gänge V1, Vz und K3 aus den Verstärkern 24, 24' und
Die Ausgangsspannung V1 aus dem Gleichrichter 25 24" werden in der gleichen Weise behandelt, wie im
im Kanal 1 und die Ausgangsspannung K4 aus dem 50 Zusammenhang mit der Ausführungsform gemäß
Gleichrichter 25' im Kanal 2 werden in die Eingangs- F i g. 1 beschrieben wurde.
seiteeines Ratiostromkreises26 geführt, der eine Aus- Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, können an Stelle
gangsspannung VjVt erzeugt Dieses Spannungsver- des Strahlenbündels A8 zwei Strahlenbündel Ag», und
hältnis ist proportional zu der Strahlungsenergie, die AxU, verwendet werden. Jedes dieser beiden Strahlendurch
die Wassermoleküle in der Papierbahn 10 ab- 55 bündel weist die gleichen Charakteristiken wie A2 auf,
sorbiert wurde. Es entspricht demnach dem Feuchte- treten aber in verschiedenen Bereichen des Infrarotanteil
in der Papierbahn, ist aber unabhängig von Spektrumsauf und können von der Strahlungsquelle 13
anderen Faktoren, wie Gewicht der Bahn, Lichtinten- durch entsprechende Strahlenbündelteiler und optische
sität und Lage der Papierbahn im Strahlenbündel. Der Mittel 53 geholt werden. A1n kann vorzugsweise in
Ratiostromkreis 26 kann irgendeine bekannte, für die 6o einem Spektralbereich nahe von A1, und Aj«, in einem
■ vorliegenden Zwecke geeignete Ausführungsform sein. Bereich nahe von A3 gewählt werden. Jedes Strahlen-Die
Ausgangsspannung Vm aus dem Ratiokreis 26 bündel A1, Atm, A*» und A3 kann bei einer gewählten
wird m einer Auswerte- und Anzeigeeinrichtung 27 Frequenz durch Zerhacker unterbrochen werden. Die
ausgewertet, die so geeicht ist, daß ihre Feuchte- pulsierenden Strahlenbündel können dann durch die
anzeige direkt proportional zu dem Spannungs- 65 Papierbahn 10 auf einen einzigen Detektor 12' gesignal
Vm »st richtet werden, wie bei F i g. 2. Dieser Detektor hat
In ähnlicher Weise werden der Spannungsausgang Vz aber an Stelle von drei Ausgängen vier Ausgänge, die
vom Gleichrichter 25 im Kanal 3 und der Spannungs- zu vier Verstärkern führen, von denen jeder auf die
Frequenzen der pulsierenden Strahlenbündel λ1, A27n,
A2U, bzw. A3 abgestimmt ist. Ein erstes Verstärkerpaar
24, 24' isoliert und verstärkt Signale von dem durch die Strahlenbündel A1 bzw. A27n erregten Detektor. Die
Ausgänge dieses ersten Verstärkerpaares werden durch getrennte Gleichrichter 25, 25' gleichgerichtet. Die
Ausgänge K1 und Vsm vom ersten Gleichrichterpaar
führen zu getrennten Eingängen in einen Ratiostromkreis 26, wo das Verhältnis VJ K277, entnommen wird.
Das erzeugte Signal Vm wird zu einer Auswerte- und
Anzeigeeinrichtung 27 für den Feuchteanteil gesendet.
Ein zweites Verstärkerpaar 24", 24'" isoliert und verstärkt die Signale vom Detektor 12', die von den
Strahlenbündeln A2U>
bzw. A3 herrühren. Die Ausgänge von diesem zweiten Verstärkerpaar führen zu den
Gleichrichtern 25", 25'", die die Spannungssignale K210
und K3 erzeugen. Diese Signale gehen zu einem Ratiokreis,
wo das Verhältnis K3/F214, entnommen wird. Das
resultierende Signal Vw wird zu einer Auswerte- und
Anzeigeeinrichtung 29 für das Trockengewicht gesendet.
Erfindungsgemäß kann auch statt eines einzigen Detektors — wie bei der vorhin beschriebenen Ausführungsform
— ein Paar Detektoren verwendet werden, wobei der erste Detektor die modulierten
Strahlenbündel A1 und A27n und der zweite Detektor die
modulierten Strahlenbündel A2U1 und A3 aufnimmt. Die
von A1 und A27n herrührenden Signale werden isoliert,
verstärkt, gleichgerichtet und zu einem Ratiokreis geführt, wie bei der vorhin beschriebenen Ausführungsform.
In gleicher Weise werden auch die von A2W
und A3 herrührenden Signale isoliert, verstärkt, gleichgerichtet
und zu einem Ratiokreis geleitet.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch so ausgelegt werden, daß die Strahlenbündel nicht räumlieh,
sondern zeitlich getrennt werden, wobei sie ebenfalls von einer einzigen Strahlungsquelle ausgehen.
So kann bespielsweise ein Drehfilter mit drei oder mehr Filtern entsprechend den Wellenlängen A1, A2
und. A3 oder A1, A27n, A2W und A3 der Strahlenbündel zur
zeitlichen Trennung der Strahlenbündel von einer einzigen Quelle vorgesehen sein. In diesem Fall kann
ein einziger Detektor 12 verwendet werden, der aufeinanderfolgend abgeblendet wird, um jedes Strahlenbündel
getrennt in den entsprechenden Zeitintervallen zu empfangen. Eine hierfür geeignete Vorrichtung ist
beispielsweise in der US-PS 30 89 382 beschrieben.
Zur Auswertung des Verhältnisses von Vm zu Vw
dient ein Spannungssignal, das dem Prozentgehalt des Feuchteanteils in der Papierbahn proportional ist.
Hierzu ist ein dritter Ratiostromkreis 40 vorgesehen, der den Ratiokreisen 27 und 28 entspricht. Dieser
Stromkreis empfängt die Eingangsspannungen K771
und Vw und erzeugt eine Ausgangsspannung Vm\ Vw,
die von einer Feuchteanteil-Anzeigevorrichtung 41 (F i g. 1 und 2) ausgewertet wird. An Stelle eines getrennten
Ratiostromkreises und einer Anzeigeeinrichtung für das Spannungsverhältnis K771/ Vw kann ein
entsprechender und an sich bekannter Quotientenmesser verwendet werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch füi andere als die angegebenen Messungen eingesetzt
werden. So kann bespielsweise das Grundmaterial ein organischer Stoff sowohl natürlicher oder synthetisch«
Herkunft sein, wie Papier, Textilien, eine dünne Gummibahn, Tabak, Kunststoffe od. dgl. Erforderlich
ist nur, daß die Strahlenbündel innerhalb des Infrarotbandes durch das Material transmittiert werden können.
Außerdem kann an Stelle von Feuchtigkeit auch eine andere im Grundmaterial vorhandene Substanz
gemessen werden. Für diesen Fall müssen die Wellenlängen entsprechend ausgesucht werden. So wird danri
A1 eine Wellenlänge aufweisen, die von der im Grundmaterial
vorhandenen Beisubstanz absorbiert wird, nicht aber von den Grundmolekülen des Grundmaterials.
A2 darf weder von den Molekülen des Grundmaterials noch von denjenigen der zu messenden Beisubstanz
absorbiert werden, während A3 nur von der Molekülen des Grundmaterials absorbiert wird.
Unter »Beisubstanz« wird jeder Stoff verstanden, der nicht zum Grundmaterial gehört, sondern diesem
nur beigemengt ist.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (9)
1. Vorrichtung zur Trockengewichtsmessung laufender Bahnen, die aus einem Grundmaterial
und einer Beisubstanz bestehen, mit einer Strahlungsquelle mindestens im Infrarotbereich, einer
optischen Einrichtung zur Erzeugung getrennter, im wesentlichen monochromatischer Strahlenbündel
unterschiedlicher Wellenlänge und einer Detektoreinrichtung für die durch die Bahnen
transmittierte Strahlung mit nachgeschalteten Auswerte- und Änzeigeeinrichtungen, dadurch
gekennzeichnet, daß die optische Einrichtung die Strahlung in wenigstens drei getrennte
Strahlenbündel auftrennt, daß die Wellenlänge eines Strahlenbündels (A1) von der Beisubstanz
spezifisch absorbiert wird, daß die Wellenlänge eines zweiten Strahlenbündel (A2) weder von der
Beisubstanz noch vom Grundmaterial spezifisch ao absorbiert wird und daß die Wellenlänge eines
weiteren Strahlenbündels (A3) spezifisch vom Grundmaterial absorbiert wird, daß weiterhin der
Detektor- und Auswerteeinrichtung Quotientenschreiber nachgeschaltet sind, die die Verhältnisse »5
der Intensitäten der absorbierten Strahlenbündel (A1, Ag) zum nicht absorbierten Strahlenbündel (A1)
anzeigen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor aus drei getrennten
photoelektrischen Einrichtungen (12, 12', 12") besteht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Weg der Strahlenbündel
(A1, A4, A3) einer oder mehrere Unterbrecher oder
Zerhacker (31, 31', 31") angeordnet sind, die die Strahlenbündel periodisch bei unterschiedlichen
Frequenzen (J1, ft, /,) auffangen, dem oder den
Detektoren (12, 12', 12") auf die Frequenzen abgestimmte Verstärker (24, 24', 24") zugeordnet
sind, die die vom Detektor erzeugten Signale isolieren und verstärken, den Verstärkern Gleichrichter
(25, 25', 25") zum Gleichrichten der Spannungssignale aus den Verstärkern und anschließend
Ratiostromkreise (26, 28, 40) zur Aufnahme und Verwertung der gleichgerichteten Signale nachgeschaltet
sind.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß drei getrennte Verstärker
(24, 24', 24") vorgesehen sind, die alle auf eine bestimmte Frequenz (/) abgestimmt sind und
jeder getrennt mit je einer den Detektor bildenden Photozelle (12, 112', 12") verbunden ist.
5. Vorrichtung nadi Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die optische Anordnung zum Ablenken der getrennten Strahlenbündel (A1, A8,
...) mit Einrichtungen, wie Drehfilter, zum zeitlichen Trennen der Strahlenbündel versehen und
daß der Detektor in aufeinanderfolgenden Zeitintervallen abblendbar ist.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die optische Anordnung zum Ablenken der getrennten Strahlenbündel (A1, A ) räumlich
angeordnete Trenneinrichtungen für die Strahlenbündel aufweist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Strahlungsquelle verwendet
wird, die neben dem ersten und dem dritten Strahlenbündel (X1, A3) zwei Strahlenbündel (Aj,m,
X^ aussendet, die von den Molekülen des zu
messenden Körpers und denjenigen der Beisubstanz nicht absorbiert werden und daher der
Strahlungsintensität entsprechen, jedoch in verschiedenen Infrarotbereichen liegen, zur Aufnahme
der aus dem zu messenden Körper austretenden Strahlenbündel ein einziger Detektor (12')
vorgesehen ist, dem vier Verstärker (24, 24', 24", 24'") zugeordnet sind, die auf die Frequenzen der
pulsierenden Strahlenbündel abgestimmt sind, an die Verstärker Gleichrichter (25, 25', 25", 25'")
angeschlossen sind, die paarweise mit je einem Ratiokreis (26 taw. 28) zur Erzeugung eines der zu
messenden Beisubstanz entsprechenden Spannungssignals (VmIVw) verbunden sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der optischen Einrichtung (11)
die drei getrennten Strahlenbündel durch Spiegel (19, 20) auf einen Detektor (12') reflektiert
werden, wobei die Bahn dieser Strahlenbündel vor dem zu messenden Körper (10) durch drei Zerhacker
(31, 31', 31") bei verschiedenen Frequenzen (J1, /2, /3) unterbrochen ist, der Detektor (12')
mit drei entsprechend abgestimmten Verstärkern (24, 24', 24") verbunden ist und die Gleichrichter,
Ratiokreise und Gewichtsanzeiger nachgeschaltet sind.
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß
sie zum Messen des Trockengewichts von Papierbahnen und des darin enthaltenen Feuchteanteils
dient.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19681773489 DE1773489C3 (de) | 1968-05-24 | Vorrichtung zur Trockengewichtsmessung laufender Bahnen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19681773489 DE1773489C3 (de) | 1968-05-24 | Vorrichtung zur Trockengewichtsmessung laufender Bahnen |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1773489A1 DE1773489A1 (de) | 1971-10-14 |
DE1773489B2 DE1773489B2 (de) | 1976-05-13 |
DE1773489C3 true DE1773489C3 (de) | 1976-12-23 |
Family
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