DE202007005656U1

DE202007005656U1 - Vorrichtung zum Messen der Feuchtigkeit eines Materials, vorzugsweise eines Materialstroms

Info

Publication number: DE202007005656U1
Application number: DE200720005656
Authority: DE
Original assignee: Grecon Greten GmbH and Co KG; Fagus Grecon Greten GmbH and Co KG
Current assignee: Grecon Greten GmbH and Co KG; Fagus Grecon Greten GmbH and Co KG
Priority date: 2007-04-21
Filing date: 2007-04-21
Publication date: 2008-09-04
Anticipated expiration: 2017-04-22

Abstract

Vorrichtung zum Messen der Feuchtigkeit eines Materials, vorzugsweise eines Materialstroms, insbesondere eines Holzfaserstroms, mit zumindest einem auf das Material ausgerichteten Sensor und mit zumindest einem bezüglich des Materialstroms auf der anderen Seite angeordneten Detektor, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor aus wenigstens zwei Röntgenquellen (2, 3) mit voneinander verschiedenen Wellenlängen bzw. Energiestärken ausgebildet ist und daß mehrere Detektoren vorgesehen sind, welche für voneinander verschiedene Wellenlängen bzw. Energiestärken ausgelegt sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen der Feuchtigkeit eines Materials, vorzugsweise eines Materialsstroms, insbesondere eines Holzfaserstroms, mit zumindest einem auf das Material ausgerichteten Sensor und mit zumindest einem bezüglich des Materialsstroms auf der anderen Seiten angeordneten Detektor.
In verschiedenen Verarbeitungsprozessen ist die Feuchtigkeit eines Materials zu messen. Insbesondere dann, wenn das Material einer Weiterverarbeitung unterliegt, kann die Feuchtigkeit dieses Materials für die Einstellung nachfolgender Prozesse wesentlich sein. Bei der Herstellung von Spanplatten aus Holzfasern ist den Holzfasern ein Kleber hinzuzufügen, anschließend werden die mit Kleber angereicherten Holzfasern in einer Presse verpreßt. Bei der Hinzufügung des Klebers ist eine Überdosierung des Klebers bzw. eine Unterdosierung des Klebers zu vermeiden. Eine Überdosierung führt zu schlechten Preßergebnissen, zudem stellt sich ein höherer Kleberverbrauch ein. Wird zu wenig Kleber hinzugefügt, so ist die Qualität der Endprodukte gefährdet, da nicht alle Holzfaserbestandteile durch den Kleber gebunden sind.
Der für die weitere Verwendung vorliegende Holzfaserstrom kann direkt aus einer Zerkleinerung von Holz im feuchten Zustand kommen. Nach dem Stand der Technik wird dieses feuchte Holz beleimt. Dabei treten die oben beschriebenen Probleme hinsichtlich der gleichmäßigen maßvollen Beleimung auf. Aufgrund dieser Probleme wird bereits daran gedacht, den Holzfaserstrom zunächst zu trocknen, um anschließend dem trocknen Holz Leim hinzuzufügen. Bei diesem Verfahren treten aber gleichfalls Dosierprobleme sowie Probleme mit dem sich fein zerstäubenden Leim auf.
Bei der Beleimung eines Materialsstroms, beispielsweise eines Holzfaserstroms, kommt es darauf an, die Materialteile dieses Stroms zu beleimen und nicht die im Strom enthaltenen Wasseranteile.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung aufzuzeigen, mit der die Feuchtigkeit eines Materialstroms exakt und in Echtzeit bestimmbar ist.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Sensor aus wenigstens zwei Röntgenquellen mit voneinander verschiedenen Wellenlängen bzw. Energiestärken ausgebildet ist und daß mehrere Detektoren vorgesehen sind, welche für voneinander verschiedene Wellenlängen bzw. Energiestärken ausgelegt sind.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine Messung der Feuchtigkeit im Materialstrom möglich. Für diese Messung werden Röntgenstrahlen verwendet, wobei zwei Röntgenstrahlungen mit zwei voneinander verschiedenen Wellenlängen bzw. Energiestärken eingesetzt sind. Für beide Wellenlängen bzw. Energiestärken sind auf der anderen Seite des Materialstroms Detektoren vorgesehen, so daß austretende Röntgenstrahlung durch den Materialstrom hindurchtritt und anschließend auf die Detektoren trifft.
Die in einem Materialstrom enthaltenen Bestandteile haben bekannte charakteristische Schwächungskoeffizienten. Handelt es sich um einen feuchten Holzfaserstrom, so liegen die charakteristischen Schwächungskoeffizienten von Holz und Wasser als bekannt vor. Das Wasser ist dabei ein besonderes Schwächungsmaterial, da es sich nicht linear verhält. Wird eine Energiestärke von 60 keV eingestellt, so hat das Wasser ein ähnliches Schwächungsverhalten wie das Schwächungsverhalten von Holz. Anhand dieser Energiestärke kann somit die Gesamtmasse aus Holz und Wasser gemessen werden. Wird als zweite Energiestärke eine niedrige Energiestärke von etwa 23 keV gewählt, so ist nunmehr ein Unterschied zwischen Holz und Wasser erkennbar. Das Holz ist für dieses Energieniveau empfindlicher, so daß eine Differenzierung zwischen Holz und Wasser erhältlich ist. Durch eine entsprechende Auswertung kann der Wasseranteil herausgerechnet werden und somit der Feuchtigkeitsanteil des Materialstroms bestimmt werden. Ist die Feuchtigkeit des Materialstroms exakt bekannt, kann ein nur auf die Materialanteile bezogener Kleber hinzugefügt werden. Eine Über- bzw. Unterdosierung des Klebers ist vorteilhaft verhindert.
Nach einer ersten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß mehrere Röntgenquellen durch eine Röntgenröhre mit zumindest zwei Anoden ausgebildet sind. Eine Röhre mit zwei Anoden kann platzsparend angeordnet werden. Sie stellt die zwei voneinander verschiedenen Wellenlängen bzw. Energiestärken bereit. Die Röntgenröhre kann dabei eine Wolfram- und eine Moybdänanode aufweisen, welche charakteristische Strahlungen auf verschiedenen Wellenlängen haben.
Bei jedem Detektor trifft Strahlung mit nur einer Wellenlänge bzw. mit nur einer Energiestärke auf. Es können entsprechende Filter oder andere Mittel zum Ausblenden der jeweils anderen Strahlung eingesetzt sein.
Jeder Detektor ist vorzugsweise zeilenförmig ausgebildet. Ein derartiger Detektor kann quer zur Förderrichtung eines Materialstroms angeordnet werden, um mit diesem Detektor den gesamten Materialstrom abzudecken.
Dabei kann noch vorgesehen sein, daß jeder Detektor auf einem Kreisbogen verlaufend ausgebildet ist, wobei die Röntgenquellen etwa im Zentrum des Kreises angeordnet sind. Von den Röntgenquellen kann Strahlung fächerförmig austreten. Sie durchdringt jeweils den Materialstrom und trifft dann auf den Detektor auf. Den punktförmigen Röntgenquellen sind dabei gebogen ausgebildete Detektoren zugeordnet, damit ausgesandte Strahlung auf allen Abschnitten des Detektors innerhalb der gleichen Zeit auftrifft.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, aus dem sich weitere erfinderische Merkmale ergeben, ist in der Zeichnung dargestellt. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum Messen der Feuchtigkeit eines Materialstroms.
Der Materialstrom ist in der Figur durch den Pfeil 1 angedeutet. Er wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung hindurchgeführt. Oberhalb des Materialstroms sind dabei zwei Röntgenquellen 2, 3 angeordnet. Die Röntgenquelle 2 verfügt über eine hohe Energiestärke, während die Röntgenquelle 3 eine niedrige Energiestärke aufweist.
Unterhalb des Materialstroms sind in einem Gehäuse 4 zwei Detektoren angeordnet. Jeder Röntgenquelle 2, 3 ist dabei ein Detektor zugeordnet, von der Röntgenquelle 2, 3 ausgehende Röntgenstrahlen treten in das Gehäuse 4 nach Passieren des Materialstroms durch im Gehäuse 4 angeordnete Fenster 5 hindurch ein.

Claims

Vorrichtung zum Messen der Feuchtigkeit eines Materials, vorzugsweise eines Materialstroms, insbesondere eines Holzfaserstroms, mit zumindest einem auf das Material ausgerichteten Sensor und mit zumindest einem bezüglich des Materialstroms auf der anderen Seite angeordneten Detektor, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor aus wenigstens zwei Röntgenquellen (2, 3) mit voneinander verschiedenen Wellenlängen bzw. Energiestärken ausgebildet ist und daß mehrere Detektoren vorgesehen sind, welche für voneinander verschiedene Wellenlängen bzw. Energiestärken ausgelegt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Röntgenquellen (2, 3) durch eine Röntgenröhre mit zumindest zwei Anoden ausgebildet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Röntgenröhre eine Wolfram- und eine Moybdänanode hat.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Detektor zeilenförmig ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Detektor auf einem Kreisbogen verlaufend ausgebildet ist, wobei die Röntgenquellen (2, 3) etwa im Zentrum des Kreises angeordnet sind.