DE2426642A1

DE2426642A1 - Sudden dimension alteration detector - has measuring device supplying parallel short- and long-term data stores

Info

Publication number: DE2426642A1
Application number: DE19742426642
Authority: DE
Inventors: Klaus Stock
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-06-01
Filing date: 1974-06-01
Publication date: 1975-12-11

Abstract

The system is particularly for use in the paper industry, where alterations in thickness of sheet material indicate the lack of, or duplication of, a sheet, having a measuring device supplying an evaluator unit. The device (4) is followed by two parallel analogue data stores or integrators (7, 8). The first of these (7) is a short-term store with a time constant (T1) matching the set control time of the system. The second is a long-term one with an appreciably greater time constant (T2), and the outputs of both are connected to the inputs (I1, I2) of a comparator (9), producing a signal representing the discrepancy between them. The measuring device can be in the form of a Beta radiation detector working with a radiation source on the other side of the measuring zone, the sheet material (3) being radiation-absorbent.

Description

Aktenzeichen: Neuanmeldung Anordnung zur Bestimmung sprunghafter Dickenänderungen von blattförmigem Material zur Fehl- und Doppelblattüberwachung Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Bestimmung sprunghafter Meßgrößenänderungen und insbesondere Dickenänderungen von blattförmigem Material zur Fehl- und Doppelblattüberwachung mit einem die Meßgröße aufnehmenden Meßgerät und einer diesem nachgeschalteten Auswerteeinrichtung.File number: New registration arrangement for determining sudden changes in thickness of sheet material for missing and double sheet monitoring The invention relates to an arrangement for determining sudden changes in measured variables and in particular Changes in thickness of sheet material for missing and double sheet monitoring with a measuring device recording the measured variable and an evaluation device connected downstream of this.

In der Papierverarbeitungsindustrie sind verschiedene Methoden und Einrichtungen zur Fehl- und Doppelblattüberwachung bekannt, denen jedoch sowohl hinsichtlich der Anwendungs- und Einsatzmöglichkeiten als auch hinsichtlich des begleitenden Wartungsaufwandes erhebliche Nachteile anhaften: Bei den bekannten Absorptionsmeßverfahren sind auf.hinander gegenüberliegenden Seiten einer Meßzone eine Lichtquelle und eine Fotozelle angeordnet, wobei die die Fotozelle nach Durchstrahlung der Meßzone bzw. des durch diese hindurchgeführten Papierblatts pro Zeiteinheit erreichende Lichtmenge als Naß für die Fehlblatt- und Doppelblattkontrolle dient. Abgesehen davon, daß mit der Lichtabsorptionsmethode nur innerhalb bestimmter Grenzen und einheitlich lichtdurchlssige Papiere überwacht werden können, transparente, lichtundurchlässige und mit Farben unterschiedlicher Lichtabsorption bedruckte Papiere dieser Meßmethode unzugänglich sind, müssen die Auswerteinrichtungen bekannter Meßanordnungen dieser Art stets auf die Lichtdurchlässigkeits-Sollwerte durch Handeinstellung abgestimmt werden.In the paper converting industry there are various methods and Devices for missing and double sheet monitoring known, but which both with regard to the application and possible uses as well as with regard to the The associated maintenance costs have considerable disadvantages: The known Absorption measuring methods are on opposite sides of a measuring zone a light source and a photocell arranged, which is the photocell after Radiation through the measuring zone or the paper sheet passed through it per Amount of light reaching the unit of time as wet for the missing sheet and double sheet control serves. Apart from the fact that with the light absorption method only within certain Borders and uniformly translucent papers can be monitored, transparent, opaque papers printed with colors of different light absorption are inaccessible to this measuring method, the evaluation devices of known measuring arrangements must of this type, always adjusted to the light transmission target values by manual adjustment will.

ähnliches gilt für bekannte Reflexionsmessungen, denen der zusätzliche Nachteil anhaftet, daß mit ihnen nur eine Fehlblattüberwachung, nicht aber eine Doppelblattkontrolle möglich ist.The same applies to known reflection measurements, to which the additional The disadvantage is that with them only a missing sheet monitoring, but not one Double sheet control is possible.

Bekannte Kondensatormeßanordnungen, bei denen das blattförmige Material zwischen zwei Kondensatorplatten durchgeführt wird und die sich durch die Änderung des Dielektrikums ergebende Kapazitätsanderung zur Fehl- und Doppelblattüberwachung ausgewertet wird, erfordern einen relativ großen Bedienungs- und Wartungsaufwand, da die Auswerteeinrichtung jeweils auf die Sollwerte des das Dielektrikum bildenden blattförmigen Materials geeicht werden muß. Außerdem baut sich auf den Meßplatten ein Papierabrieb auf, der Anlaß zu Uberwachungsfehlern geben kann.Known capacitor measuring arrangements in which the sheet material is carried out between two capacitor plates and which is characterized by the change of the dielectric resulting change in capacitance for missing and double sheet monitoring is evaluated, require a relatively large operating and maintenance effort, since the evaluation device responds to the setpoint values of the dielectric forming the sheet material must be calibrated. It also builds up on the measuring plates paper abrasion, which can give rise to monitoring errors.

Bei einer neueren Entwicklung erfolgt die Fehl- und Doppelblattüberwachung mit Hilfe von zwei auf beiden Seiten einer Meßzone angeordneten Saugdüsen, denen eine binäre Auswerteeinrichtung zugeordnet ist. Beim Durchlauf eines Einzelblatts zwischen den beiden in geringem Abstand von einander (maximal 2mm) angeordneten Saugdüsen wird eine der beiden Düsen von dem Blatt kurzzeitig geschlossen. Im Unterschied dazu bleiben beide Düsen während eines Arbeitstakts bei fehlendem Blatt geöffnet, und bei einer Doppelblattzuführung werden beide Düsen geschlossen. Diese bekannte Anordnung arbeitet zwar unabhängig von den Lichtdurchlässigkeitseigenschaften des zu untersuchenden blattförmigen Materials und besitzt einen demgemäß großen Anwendungsbereich, bedarf jedoch eines erheblichen Bedienungs-und Wartungsaufwandes. So werden die Düsen durch Papierabrieb relativ häufig zugesetzt, Ölreste der Pumpe bilden mit dem Papierabrieb einen Schmierfilm im Gehäuse und führen zu Fehlmessungen. Bei der Verarbeitung sehr dünner Papiere und bei geknickten oder abgebogenen Papieren kann wegen des notwendigerweise sehr geringen Meßabstandes zwischen den beiden Düsen der Arbeitsgang unterbrochen werden.In a more recent development, missing and double sheet monitoring is carried out with the help of two suction nozzles arranged on both sides of a measuring zone, which a binary evaluation device is assigned. When passing a single sheet between the two at a short distance from each other (maximum 2mm) Suction nozzles, one of the two nozzles is briefly closed by the sheet. In the difference to do this, both nozzles remain open during a work cycle if the sheet is missing, and with a double sheet feeder both nozzles are closed. This known arrangement works independently of the light transmission properties of the sheet material to be examined and accordingly has a large one Area of application, however, requires a considerable effort in operation and maintenance. The nozzles are clogged relatively often by paper abrasion, oil residues from the pump Together with the paper abrasion, they form a lubricating film in the housing and lead to incorrect measurements. When processing very thin papers and with kinked or bent papers can because of the necessarily very small measuring distance between the two nozzles the operation can be interrupted.

Hier schafft die Erfindung Abhilfe. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Anordnung der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß der im Betrieb erforderliche Bedienungs- und Wartungsaufwand wesentlich verringert und die bei bekannten Anordnungen ungewollt in die Messung eingehenden Einflußgrößen im wesentlichen eliminiert werden.The invention provides a remedy here. The invention has the task based on improving the arrangement of the type mentioned in such a way that the The operating and maintenance effort required in operation is significantly reduced and the influencing variables entering the measurement unintentionally in known arrangements are essentially eliminated.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß dem Meßgerät zwei parallel geschaltete Analogspeicher oder Integratoren nachgeschaltet sind, von denen der erste als Kurzzeitspeicher mit einer auf die vorgesehene Regelzeit der Anordnung abgestimmten Zeitkonstanten und der zweite als Langzeitspeicher ausgebildet ist, dessen Zeitkonstante wesentlich größer als diejenige des Kurzzeitspeichers ist, und daß die Ausgänge der beiden Speicher mit verschiedenen Eingängen eines Komparators verbunden sind, der die Ausgangssignale der beiden Speicher vergleicht und ein der Differenz dieser Ausgangssignale entsprechendes Signal entwickelt. Bei sprunghaften Meßgrößenänderungen folgt der Kurzzeitspeicher der Änderung des ihn vom Meßgerät zugeführten Signals praktisch sofort, während der Langzeitspeicher aufgrund seiner wesentlich größeren Zeitkonstanten eine Anpassung des Speicherwerts an die geänderte Eingangssignalgröße nur relativ langsam vornimmt. Dadurch ergibt sich zu Beginn der Meßgrößenänderungeine starke Abweichung zwischen den Ausgangssignalen der beiden Analogspeicher, die im Komparator in ein qualitatives oder quantitatives Signal zur Steuerung einer Anzeige- oder Steuereinrichtung umgesetzt wird. Ein wesentlicher Vorteil gegenüber bekannten Anordnungen vergleichbarer Gattung liegt darin, daß aufgrund der laufenden Neueinspeicherung der Meßwerte in beide Analogspeicher langsame Meßgrößenänderungen praktisch ohne Einfluß auf das Meßergebnis bzw. das vom Komparator abgegebene Differenzsignal bleiben.To solve this problem it is proposed according to the invention that Two analog memories or integrators connected in parallel are connected downstream of the measuring device are, of which the first as a short-term memory with one on the intended control time the arrangement coordinated time constants and the second designed as a long-term memory whose time constant is significantly greater than that of the short-term memory is, and that the outputs of the two memories with different inputs of a Comparator are connected, which compares the output signals of the two memories and develops a signal corresponding to the difference between these output signals. at The short-term memory follows the change in the measured variable changes abruptly signal supplied by the measuring device practically immediately, while the long-term memory an adjustment of the memory value due to its much larger time constants to the changed Input signal size is relatively slow. As a result, at the beginning of the measured variable change, there is a large deviation between the output signals of the two analog memories, which in the comparator are converted into a qualitative or a quantitative signal for controlling a display or control device will. A major advantage over known arrangements of a comparable type is that due to the ongoing re-storage of the measured values in both Analog memory slow changes in measured variables with practically no influence on the measurement result or the difference signal emitted by the comparator remain.

Nach der erstmaligen Einspeicherung einer Meßgröße als Eichwert, beispielsweise nach dem Durchführen des ersten Blattes durch die Meßzone,stellt sich die Anordnung praktisch selbsttätig auf einen Anfangswert ein, der bei Langzeitänderung durch die Anordnung selbst laufend korrigiert wird. Es ist daher nicht erforderlich, die Meßanordnung laufend an Änderungen der physikalischen Eigenschaften des zu überwachenden Materials einzujustieren, sondern dieser Vorgang wird im Gegensatz zu bekannten Einrichtungen durch die erfindungsgemäße Anordnung selbsttätig vorgenommen.After the initial storage of a measured variable as a calibration value, for example after the first sheet has passed through the measuring zone, the arrangement arises practically automatically to an initial value, which in the event of long-term change through the arrangement itself is continuously corrected. It is therefore not necessary to use the Measuring arrangement continuously to changes in the physical properties of the monitored Adjust the material, but this process is contrary to known Facilities made automatically by the arrangement according to the invention.

Auf dem bevorzugten Anwendungsgebiet der Erfindung, nämlich der Bestimmung sprunghafter Dickenänderungen von blattförmigem Material zur Fehl- und Doppelblattüberwachung, kann der Einstell- und Bedienungsaufwand noch weiter verringert und die Abhängigkeit der Messung von unerwünschten Einflußgrößen dadurch eliminiert werden, daß das Meßgerät ein Beta-Strahlungdetektor ist, dem als Meßgröße Betra-Strahlung von einer auf der gegenüberliegenden Seite einer Meßzone angeordneten Beta-Strahlungsquelle zuführbar ist, wobei das durch die Meßzone geführte, zu untersuchende blattförmige Material strahlungsabsorbierend wirkt. Die Schwächung von Beta-Strahlen in dem als Absorber wirkenden zu untersuchenden Blattmaterial ist in erster Näherung nur von der Elektronendichte des Absorbers abhängig.In the preferred field of application of the invention, namely determination sudden changes in thickness of sheet material for missing and double sheet monitoring, the setting and operating effort can be further reduced and the dependency the measurement of undesired influencing variables can be eliminated in that the measuring device a beta radiation detector is to which the measured variable beta radiation from one on the opposite side of a measuring zone arranged beta radiation source can be fed is, the sheet-like material to be examined being guided through the measuring zone has a radiation-absorbing effect. The weakening of beta rays in acting as an absorber acting sheet material to be examined is as a first approximation only depends on the electron density of the absorber.

Da bei allen Elementen, mit Ausnahme von Wasserstoff, das Verhältnis der Ordnungszahl zum Atomgewicht etwa 0,5 bis 0,4 beträgt (bei Elementen bis zur Ordnungszahl 30 nahe 0,5) ist es praktisch unabhängig von den Materialeigenschaften und somit materialunabhängig. Bei Durchstrahlung des blattförmigen Materials mit Beta-Strahlen ist die Absorption demzufolge praktisch ausschließlich vom Flächengewicht (mg/cm²) abhängig und wird von bisherige Meßverfahren störenden Größen, wie der Oberflächenbeschaffenheit und der Art und Farbe des zu überwachenden Materials praktisch überhaupt nicht beeinflußt.As for all elements, with the exception of hydrogen, the ratio the atomic number to the atomic weight is about 0.5 to 0.4 (for elements up to Atomic number 30 close to 0.5) it is practically independent of the material properties and therefore independent of the material. When irradiating the sheet material with Beta rays are therefore almost exclusively based on the weight per unit area (mg / cm²) and is dependent on previous measurement methods such as the Surface quality and the type and color of the material to be monitored are practical not affected at all.

Vorzugsweise ist der Beta-Strahlungsdetektor ein Halbleiter-Kernstrahlungsdetektor. Dieser hat gegenüber anderen bekannten Strahlungsdetektoren, wie GM-Zählrohren, Ionisationskammern, Szintillationszählern o.ä. Vorteile in Bezug auf relativ geringe Betriebsspannung, geringe Spannungsabhängigkeit und Temperaturabhängigkeit, und er ist in der Lage, hohe Zählratenenergiemäßig aufzuZien.Preferably the beta radiation detector is a semiconductor nuclear radiation detector. Compared to other known radiation detectors, such as GM counter tubes, Ionization chambers, scintillation counters or similar advantages in relation to relatively low Operating voltage, low voltage dependence and temperature dependence, and it is able to generate high counting rates in terms of energy.

Zur Unterscheidung zwischen beachtlichen und für den Betrieb unwesentlichen Meßgrößenänderungen ist in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß das vom Komparator entwickelte Differenzsignal an wenigstens einen Schwellwertdiskriminator angelegt wird und daß dem Schwellwertdiskriminator eine Anzeige- und/oder Steuereinrichtung nachgeschaltet ist, die von dem Schwellwertdiskriminator betätigbar ist, wenn das Differenzsignal dessen Schaltschwelle übersteigt. Da im praktischen Betrieb papierverarbeitender Maschinen ein fehlende Blatt ebenso wie ein Doppelblatt eine Anzeige bzw.To distinguish between significant and non-essential for operation Measured variable changes are provided in a development of the invention that the comparator developed difference signal applied to at least one threshold value discriminator and that the threshold value discriminator has a display and / or control device is connected downstream, which can be actuated by the threshold value discriminator when the Difference signal exceeds the switching threshold. Since it is paper-processing in practical operation Machine a missing sheet as well as a double sheet an advertisement resp.

ein Eingreifen in den Verarbeitungsablauf erforderlich mast, it im Prinzip die Verwendung eines Schwellwertdiskriminators ausreichend. Wenn jedoch eine genauere Information über die Art {3e, Eehlers, also eine Unterscheidung zwischen Doppelblatt- und Fehlblattmessung gegeben werden soll, so ist in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß dem Komparator zwei Schwellwertdiskriminatoren nachgeschaltet sind, die zur Unterscheidung zwischen Doppelblatt- und Fehlblattmessung auf Differenzsignale unterschiedlicher Polarität ansprechen.it is necessary to intervene in the processing sequence, it im In principle, the use of a threshold value discriminator is sufficient. But when a more precise information about the kind {3e, Eehler's, thus a distinction between Double sheet and missing sheet measurement is to be given, then the Invention provided that the Comparator two threshold discriminators downstream are used to distinguish between double sheet and missing sheet measurement respond to differential signals of different polarity.

Da in papierblattverarbeitenden Maschinen die Einzelblätter in der Regel nicht nahtlos aufeinander folgend gefördert werden, ist in vorteilhafter iusgestaltung der Erfindung im Verbindungsweg zwischen dem Meßgerät und den beiden Speichern eine Schalteinrichtung angeodhet, durch die die Speicher vom Meßgerät abtrennbar sind. Die Schalteinrichtung ist vorzugsweise mit einer das blattförmige Material der Meßzone zuführenden Fördervorrichtung derart gekoppelt, daß der Verbindungsweg zwischen dem Meßgerät und den beiden Speichern in der Leerlaufzeit zwischen zwei durch die Meßzone geführten Blättern unterbrochen ist. Dadurch kann die Auf- und Entladung der beiden Speicher nur während derjenigen Taktzeiten erfolgen, bei denen Blätter die Meßzone passieren.Since in paper sheet processing machines the single sheets in the As a rule, they are not promoted seamlessly one after the other, is in an advantageous design the invention in the connection path between the measuring device and the two memories one Switching device anodized, by means of which the memory can be separated from the measuring device. The switching device is preferably one of the sheet-like material of the measuring zone feeding conveyor device coupled in such a way that the connection path between the measuring device and the two memories in the idle time between two by the Measuring zone guided sheets is interrupted. This allows charging and discharging of the two memories only take place during those cycle times in which sheets pass the measuring zone.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Anordnung zur Fehl- und Doppelblattüberwachung; Fig. 2 ein schematisches Schaltbild der Anordnung gemäß Fig. 1 mit einer von dem Arbeitstakt der Material-Fördervorrichtung gesteuerten Schalteinrichtung; und Fig. 3 ein Diagramm der zeitlichen Signalverläufe an den wesentlichen Komponenten der Anordnung gemäß Fig. 1.In the following an embodiment of the invention is based on the Drawing explained in more detail. 1 shows a block diagram of an arrangement for missing and double sheet monitoring; Fig. 2 is a schematic circuit diagram of the arrangement according to FIG. 1 with one controlled by the work cycle of the material conveying device Switching device; and FIG. 3 shows a diagram of the signal curves over time at the essential components of the arrangement according to FIG. 1.

Die in Fig. 1 in Form eines Blockschaltbildes dargestellte Anordnung dient zur Bestimmung sprunghafter Dickenänderungen von Blattmaterial bei der Fehl- und Doppelblattüberwachung.The arrangement shown in FIG. 1 in the form of a block diagram is used to determine sudden changes in the thickness of sheet material when the and double sheet monitoring.

Die von einer Beta-Strahlungsquelle 1 erzeugte Strahlung wird von einem Kollimator 2 kollimiert und in eine Meßzone gerichtet, die im beschriebenen Ausführungsbeispiel durch eine die Strahlungsachse rechtwinklig schneidende Bahn einer Papierblatt-Fördervorrichtung gebildet ist. Ein längs der Förderbahn durch die Strahlenbahn bewegtes Papierblatt 3 schwächt die Strahlung proportional zur Absorptionslänge, d.h. zur Papierdicke.The radiation generated by a beta radiation source 1 will collimated by a collimator 2 and directed into a measuring zone, which is described in Embodiment through a path intersecting the radiation axis at right angles a paper sheet conveying device. One along the conveyor track the beam path moved paper sheet 3 weakens the radiation proportionally to Absorption length, i.e. the paper thickness.

Die aus der Meßzone bzw. dem Papierblatt 3 austretende Strahlung erreicht einen Detektor 4, der im beschriebenen Ausführungsbeispiel (Fig. 2) als Halbleiter-Kernstrahlungsdetektor ausgebildet ist. Strahlungsdetektoren der hier in Betracht kommenden Art sind nach Aufbau und Funktion bekannt, so z.B. aus Handbuch für Hochfrequenz- und Elektro-Techn-iker, Band VII, Seiten 620 und 621.The radiation emerging from the measuring zone or the paper sheet 3 is reached a detector 4, which in the described embodiment (Fig. 2) as a semiconductor nuclear radiation detector is trained. Radiation detectors of the type under consideration here are according to Structure and function known, e.g. from the manual for high-frequency and electrical technicians, Volume VII, pages 620 and 621.

Die Ausgangssignale des Detektors werden in einem Vorverstärker 5 und einem impulsbewertenden Hauptverstärker 6 verstärkt. Der impulsbewertende Verstärker 6 differenziert die vom Vorverstärker kommenden Signale mit einer Zeitkonstanten von ca. 0,2 bis 4 ps und integriert sie anschließend mit einer etwas längeren Zeitkonstanten. Auf diese Weise werden die Signale von einander getrennt, und das Signal/Rauschverhältnis kann verbessert werden.The output signals of the detector are processed in a preamplifier 5 and a pulse-weighting main amplifier 6. The pulse-weighting amplifier 6 differentiates the signals coming from the preamplifier with a time constant from approx. 0.2 to 4 ps and then integrates them with a somewhat longer time constant. In this way the signals are separated from each other, and the signal / noise ratio can be improved.

Dem Hauptverstärker 6 sind in Parallelschaltung zwei Analogspeicher bzw. Integratoren 7 und 8 nachgeschaltet. Der Analogspeicher 7 ist als Kurzzeitspeicher ausgebildet und hat eine Zeitkonstante T1 von etwa der gleichen Größe der Soll-Regelzeit der Anordnung. Der Analogspeicher 8 ist als Langzeitspeicher ausgebildet, dessen Zeitkonstante T2 10 bis 10000-fach, vorzugsweise 100 bis 1000-fach größer als die Zeitkonstante T1 ist. Die Ausgänge der Analogspeicher 7 und 8 sind an getrennte Eingänge 11 und I2 eines Komparators 9 angeschaltet. Der Komparator 9 kann beispielsweise als Operationsverstärker ausgebildet sein und entwickelt an seinen Ausgängen ein Differenzsignal, das der Differenz zwischen den an den beiden Eingängen 11 und 12 anstehenden Signalen entspricht.The main amplifier 6 has two analog memories connected in parallel or integrators 7 and 8 connected downstream. The analog memory 7 is a short-term memory formed and has a time constant T1 of approximately the same size as the target control time the arrangement. The analog memory 8 is designed as a long-term memory, its Time constant T2 10 to 10,000 times, preferably 100 to 1,000 times greater than that Time constant is T1. The outputs of the analog memories 7 and 8 are connected to separate Inputs 11 and I2 of a comparator 9 are switched on. The comparator 9 can, for example be designed as an operational amplifier and developed at its outputs Difference signal that the Difference between the two inputs 11 and 12 corresponds to pending signals.

Dem Komparator 9 sind zwei Schwellwertdiskriminatoren 10 und 11 nachgeschaltet, die zur Unterscheidung zwischen Doppelblatt- und Fehlblattmessung auf Differenzsignale unterschiedlicher Polarität ansprechen. Der Schwellenwert der Diskriminatoren 10 und 11 ist so eingestellt, daß eine eindeutige Unterscheidung zwischen Doppelblatt und Einzelblatt beispielsweise im Diskriminator 10 und eine zuverlässige Unterscheidung zwischen Einzelblatt und Fehlblatt beispielsweise durch den Schwellwertdiskriminator 11 selbst bei sehr geringem Fläche gewicht des zu überwachenden blattförmigen Materials gewährleistet ist. Bei dem in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel steuern die beiden Schwellwertdiskriminatoren 10 und 11 jeweils eine Anzeigeeinrichtung 12 an. In alternativer Ausführung kann zusätzlth zu oder anstelle der Anzeigeeinrichtung 12 ene12ne Steuereinrichtung von den Schwellwertdiskriminatoren betätigt werden, welche die Fördervorrichtung oder die papirverarbeitende Maschine bei Feststellung eines Doppelblatts oder eines Fehlblatts abschaltet.The comparator 9 is followed by two threshold value discriminators 10 and 11, to differentiate between double sheet and missing sheet measurement for differential signals address different polarity. The threshold of the discriminators 10 and 11 is set so that a clear distinction between double sheet and single sheet for example in the discriminator 10 and a reliable differentiation between single sheet and missing sheet, for example by the threshold value discriminator 11 weight of the sheet material to be monitored even with a very small area is guaranteed. Control in the embodiment shown in FIG the two threshold value discriminators 10 and 11 each have a display device 12 at. In an alternative embodiment, in addition to or instead of the display device 12 ene12ne control devices are operated by the threshold value discriminators, which the conveyor or the paper processing machine when detected a double sheet or a missing sheet.

Das schematische Schaltbild gemäß Fig. 2 entspricht prinzipiell dem Blockdiagramm gemäß Fig. 1. Fig. 2 zeigt einen möglichen Schaltungsaufbau der in Fig. 1 als Block dargestellten Analogspeicher 7 und 8. Diese können in einfachster Ausführung aus einer Widerstands-Kondensatorkombination R1, C1 bzw. R2, C2 bestehen, wobei die Schaltungselemente so bemessen sind, daß die RC-Glieder jeweils die vorgesehene Zeitkonstante T1 bzw. T2 haben.The schematic circuit diagram according to FIG. 2 corresponds in principle to that Block diagram according to FIG. 1. FIG. 2 shows a possible circuit structure of the in Fig. 1 as a block shown analog memory 7 and 8. These can be in the simplest Design consist of a resistor-capacitor combination R1, C1 or R2, C2, wherein the circuit elements are dimensioned so that the RC elements are each provided Have time constant T1 or T2.

In die Verbindungszweige zwischen dem Hauptverstärker 6 und den Analogspeichern 7 und 8 ist gemäß Fig. 2 eine Schalteinrichtung 13 eingeschaltet, durch die die beiden Speicher eingangseitig abgetrennt werden können. Eine Entladung bzw. Aufladung der beiden Speicher 7 und 8 bzw. der Kondensatoren Cl und C2 ist bei Öffnung der Eingangskreise durch die Schalteinrichtung 12 nicht möglich. Mit Hilfe der Schalteinrichtung 12 lassen sich daher die Betriebszeiten der beschriebenen Anordnung steuern. Eine solche Steuerung ist dann erforderlich, wenn gemäß bevorzugtem Ausführungsbeispiel eine Fehl-und Doppelblattkontrolle bei durch die Meßzone bewegten, nicht nahtlos aufeinanderfolgenden Blättern erfolgen soll.In the connecting branches between the main amplifier 6 and the analog memories 7 and 8, a switching device 13 is switched on according to FIG. 2, through which the both memory can be separated on the input side. One discharge or charging of the two stores 7 and 8 or the capacitors C1 and C2 not possible when the input circuits are opened by the switching device 12. With With the help of the switching device 12, the operating times of the described Control arrangement. Such a control is required if according to preferred Embodiment a missing and double sheet control when moving through the measuring zone, should not take place seamlessly consecutive leaves.

In den Intervallen zwischen aufeinanderfolgenden Blättern würde ohne Unterbrechung der Eingangszweige der Analogspeicher 7 und 8 eine sprunghafte Änderung der meßgröße im Sinne einer Fehlblattbestimmung erfolgen und angezeigt.In the intervals between successive sheets would be without Interruption of the input branches of the analog memories 7 and 8 a sudden change the measured variable in the sense of a missing sheet determination take place and displayed.

Um dies zu werhindern, ist die Schalteinrichtung 13 mit der die Papierblattzufuhr zur Meßzone bewirkenden Fördervorrichtung synchronisiert. Dies kann gemäß Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 durch zonennockengesteuerten Schalter 14 im Erregerkreis eines die Schalteinrichtung 13 bildenden Relais erfolgen.In order to prevent this, the switching device 13 is connected to the paper sheet feeder synchronized to the measuring zone effecting conveyor. This can according to the embodiment 2 by zone cam-controlled switch 14 in the excitation circuit of the switching device 13 forming relay take place.

In Fig. 3 sind die einzelnen Signalverläufe über der Zeit t an den wesentlichsten Komponenten der beschriebenen Anordnung dargestellt. Fig. 3A zeigt die Zählrate der unabgeschwächten Beta-Strahlung am Ausgang der Strahlungsquelle 1, während Fig. 3B die Strahlung nach Durchtritt durch die Meßzone mit unterschiedlich starkem Absorptionsgrad darstellt. In dem linken Abschnitt ist die am Strahlungsdetektor 4 gemessene Strahlung nach Durchtritt durch ein Einzelblatt, im mittleren Abschnitt die Strahlung nach Durchtritt durch ein Doppelblatt und im rechten Abschnitt die Strahlung bei einer Fehlblattmessung, also unabgeschwächt gezeigt.In Fig. 3, the individual waveforms over time t to the most essential components of the described arrangement shown. Fig. 3A shows the count rate of the unattenuated beta radiation at the exit of the radiation source 1, while FIG. 3B shows the radiation after passing through the measuring zone with different represents a high degree of absorption. In the left section is the one on the radiation detector 4 radiation measured after passing through a single sheet, in the middle section the radiation after passing through a double sheet and in the right section the Radiation in the case of a missing sheet measurement, i.e. shown not attenuated.

Die Fig. 3C bis 31 zeigen die sich aufgrund der unterschiedlich starken Strahlungsabsorption ergebenden Ausgangssignale der sich an den Strahlungsdetektor 4 anschließenden Anordnungskomponenten. Die Fig. 3C und 3D zeigen die Signalverläufe an den Ausgängen des Vorverstärkers 5 bzw. des Hauptverstärkers 6. An dem Langzeitspeicher 8 ergibt sich gemäß Fig. 3E im Falle einer Doppelblattmessung eine langsam abfallende Signalamplitude und im Falle einer Fehlblattmessung eine entsprechend langsam steigende Signalamplitude. Das Ausgangssignal des Kurzzeitspeichers 7 ändert sich gemäß Fig. 3F in derselben Tendenz, jedoch wesentlich rascher, so daß sich gemäß Fig. 3G am Ausgang des Komparators 9 ein Differenzsignal ergibt, das nach Größe und Polarität dem Unterschied zwischen den Ausgangssignalen an den beiden Analogspeichern 7 und 8 entspricht. Von den beiden Schwellwertdiskriminatoren 10 und 11 spricht gemäß den Fig. 3H und 31 jeweils einer bei der Doppelblattmessung und der andere bei der Fehlblattmessung an.3C to 31 show the different strengths due to the Radiation absorption resulting output signals to the radiation detector 4 subsequent Arrangement components. Figures 3C and 3D show the signal curves at the outputs of the preamplifier 5 or the main amplifier 6. According to FIG. 3E, this results in the long-term memory 8 in the case of a double sheet measurement a slowly falling signal amplitude and, in the case of a missing sheet measurement, a correspondingly slowly increasing signal amplitude. The output signal of the short-term memory 7 changes according to FIG. 3F with the same tendency, but much more rapidly, see above that according to FIG. 3G there is a difference signal at the output of the comparator 9, the size and polarity of the difference between the output signals at the corresponds to both analog memories 7 and 8. From the two threshold discriminators 10 and 11, according to FIGS. 3H and 31, each speak one for the double sheet measurement and the other at the missing sheet measurement.

Langzeitänderungen der Meßgröße gehen aufgrund der Verwendung der beiden parallel geschalteten Analogspeicher bzw. Integratoren 7 und 8 in das Meßergebnis der beschriebenen Anordnung nicht ein. Bei allen Anwendungsfällen, bei denen der Sollwert der Meßgröße konstant bleiben muß, kann der Langzeitspeicher durch einen digitalen oder analogen Sollwertgeber oder eine Verzögerungsleitung ersetzt werden.Long-term changes in the measured variable are due to the use of the two analog memories or integrators 7 and 8 connected in parallel into the measurement result the arrangement described does not apply. In all use cases where the The setpoint value of the measured variable must remain constant, the long-term memory can use a digital or analog setpoint generator or a delay line can be replaced.

Obwohl die beschriebene Anordnung mit besonderem Vorteil bei der Fehl- und Doppelblattüberwachung eingesetzt werden kann, ist sie auf diesen besonderen Anwendungsfall nicht beschränkt. Vielmehr ist ihre Anwendung überall dort vorteilhaft, wo plötzliche oder sprunghafte Änderungen von physikalischen oder chemischen Größen zuverlässig bestimmt werden sollen.Although the described arrangement is particularly advantageous in the case of incorrect and double sheet monitoring can be used, it is special on these Use case not restricted. Rather, their use is advantageous wherever where there are sudden or abrupt changes in physical or chemical quantities should be reliably determined.

Claims

Expectations

Arrangement for the determination of erratic measurands, in particular Changes in thickness of sheet material for missing and double sheet monitoring, with a measuring device that records the measured variable and an evaluation device connected downstream of this, characterized in that the measuring device (4) has two analog memories connected in parallel or integrators (7, 8) are connected downstream, of which the first (7) as a short-term memory with a time constant matched to the intended rule time of the arrangement (T1) and the second (8) is designed as a long-term memory, the time constant of which (T2) is significantly larger than that (T1) of the short-term memory, and that the outputs the two memories are connected to different inputs (11, 12) of a comparator (9) which compares the output signals of the two memories (7, 8) and one of the Difference of these output signals corresponding signal developed.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the measuring device ate is a beta radiation detector (4), the beta radiation from a measured variable the opposite side of a measuring zone arranged beta radiation source (1, 2) can be fed, the sheet-shaped to be examined guided through the measuring zone Material (3) has a radiation-absorbing effect.

3. Arrangement according to claim 2, characterized in that the beta radiation detector is a semiconductor nuclear radiation detector (4).

4. Arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the developed by the comparator (9) Difference signal at least a threshold value discriminator (10, 11) is applied and that the threshold value discriminator a display and / or control device (12) is connected downstream from the threshold value discriminator can be actuated when the differential signal exceeds its switching threshold.

5. Arrangement according to claim 4, characterized in that the comparator (9) two threshold value discriminators (10, 11) are connected downstream to differentiate between double sheet and missing sheet measurement for differential signals of different Address polarity.

6. Arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that that in the connecting path between the measuring device (4) and the two memories (7, 8) a switching device (13) is arranged through which the memory of the measuring device are detachable.

7. Arrangement according to claim 6, characterized in that the switching device (13) with a conveying device feeding the sheet material (3) to the measuring zone is coupled in such a way that the connection path between the measuring device (4) and the two Save (7, 8) in the idle time between two sheets guided through the measuring zone is interrupted.

8. Arrangement according to claim 1, characterized in that the ratio of the two storage time constants (T1 / T2) is between 1/10 and 1/10000.

9. Arrangement according to claim 1, characterized in that the analog memory (7 or 8) as RC elements (R1, C1 or

R2, C2) are formed.

L e r s e i t e