DE2508601A1 - Einrichtung zur laufenden feuchtigkeitsmessung bei isolierstoffen - Google Patents

Description

Gorkowskoje Spezialisirowannoje Uprawlenije po Montaschu, Remontu, Modernisazii i Naladke Technologitescheskowo Oborudowanioa

Gorkig/UdSSR P 57 952

27. Febr. 1975 L/Br

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ZUR'FEUCHTIGEEITSMESSTETG· BEI<LAÜBKTIJEl3^ISOII3SSa;OFEfa3J

Die vorliegende Erfindung betrifft
physikalische Größen bei Isolierstoffen, insbesondere Einrichtungen zur Feuchtigkeitsäessung bel^laufenden^Isolierstoffen, beispialsweiße bei Papierbahn, Gewebe u. dergl.

Ss sind Einrichtungen zur Feuchtigkeitsmessung beι,/laufenden^>

Isolierstoffen, beispielsweise bol einer PaplerbÄhn, bel^innt, dia einer der

auf LeistungsbestiutAung bei einer durch zy;lschen der laufenden Papierbahn und der technologischen Ausrüstung auf Grund der Adhäsion und Reibung auftretende Entladungen des elektrischen Feldes hervorgerufenen elektromagnetischen Strahlung beruhen· (s.z.B. schwedisches Patent . 352170,).

Diese Einrichtungen enthalten Mittel,die Informationen über die Feuchtigkeit de3 laufenden Isolierstoffes tragende elektrische Signale direkt empfangen und sie auf die Größen dieser Signale m der Feuchtigkeit des laufenden Isolierstoffes propor-

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tionaie Werte umwandelnde elektronische Me3systeme übertragen.

Die genannten Mittel sind in Form von das elektromagnet tische Strahlungsfeld empfangenden Antennen ausgeführt, während die elektronische Mesapparatur eine Reihenschaltung von einea Sesonanzbandfliter, einem Verstärker, einem Detektor und einem Registriergerät enthält.

Die39 Einrichtungen weisen eine umgekehrte Skale mit dam Nullpunkt des Geräts rechts auf, was bei Betrieb auf Grund dar Notwendigkeit, die Ablesung an der Garäteskala von rechts nach links Im Registrierbetrieb vorzunehmen, Schwierigkelten bereitet. Ss ist auch unmöglich, diese Einrichtungen in Systemen der automatlachen Regelung sowohl wegen der umgekehrten Geräteskala als auch wegen der Entstehung eines Schelnsignals bei Abreißen des laufenden Isolierstoffes einzusetzen. Im letzteren Fall, wenn praktisch kein Material zugeführt wird, befindet sich der Gerätezeiger in der iir> kea Endstellung, was ein Signal über die Notwendigkeit bedeutet, der Trockenanlage Dampf zuzusetzen, während es gilt_t die Dampfelnströmung zu verringern.

Darüber hinaus soll für den Normaibetrieb des Geräts im Keglatrierbetrieb ebenso wie be* der Arbelt in dsn Systemen der automatischen Regelung beim Sintreffen^am Eingang dar Einrichtung)».

eines sehr großen Signais/eine Registrierung der Überlastung des Geräts vorgesehen werden·

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Feuchtigkeitsmessung bei£Laufenden7Isolierstoffen, beispiels-

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«eise bei einer Papierbahn, su schaffen, die eine direkte Ableseskala mit dem ITullpunkt links auf waist und^e.^ine Überlastung 27>Gcks · Erleichterung das Betriebs und eine \_Qr Umschaltung ■ ·

in Systeme ^ZUI> automatischen Feuchtigkeltsiegelung ³^

η
durch.i_aUf_en<ien Isolierstoffe^reglstriert> ermöglicht.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß dia Einrichtung sur <<> Feuchtigkeitsmessung bel^laufenden>Isollerstoffen, beispielsweise bei einer Papierbahn, die eine ein Informationen über die Feuch-

tragenden Signale tlgkalt des Isolierstoffes/des elek-

es diesem tromagnetischen Strahlungsfeld: von s?;lachen und der tochnologischen Ausrüstung bal Adhäsion und üolbuns auftratendon Entladungen unmittelbar empfangende, an ein em Eesonanzbandfliter, einen Detektor und ein Registriergerät enthaltendes elektronisches Meßsystea angeschlossene intern? aufweist, gemäß dar Erfindung alt einem an den Ausgang des Detektors angeschlossenen und elektrisch mit dem. Eingang des Registriergeräts gekoppelten Inverter versehen ist*

Zweckmäßig wird aur Ausschaltung der Möglichkeit der Erscheinung eines Scheinsignals bei Abreißen des laufenden Stoffes die Einrichtung alt einem in Fora einer Reihenschaltung aus elneta Hullorgan und einem Transistor ausgeführten, Komparator versehen, wobei das Nullorgan an den Ausgang des Detektors und dgr Transistor mit dem Kollektor an den Ausgang des Inverters und mit dom Emitter an den Eingang des Registriergeräts angeschaltet wird·

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Zur Registrierung der iJberlastung dor Sinrichtung wird sie zweckmäßig mit einem zweiten in. Fßjca einer Reihenschaltung aus elnan ITullorgan und einem Transistor ausgeführten Komparator und einer Signallampe vorsehen, wobei das Nullorgan an den Ausgang de3 Inverters und der Trans ι ;«- or alt dem Kollektor an die Signallampe anzuschalten ist«

Dank d-i^eser gerätetechnischer Ausführung besitzt die Smrichtung zur Feuchtigkeitsmessung bei^laufenden>Stoffen eine direkte Skale, d.h. hol Vergrößerung der Feuchtigkeit das laufenden Isolierstoffes nehmen die Inzeigen des '-Registriergeräts,zu, dcio Garätezeiger bewegt sich von links nach rechts, was bequem im Betrieb ist·

Das Vorhandensein der zwei Komparator en gibt die Möglichkeit,

die erfindungsgemäße Einrichtung in den Systemen zur automatischer

einzusetzen

Regelung auf Grund der Erzielung folgender positiver Effekt^: beim Netzanschluß der 3inrichtung zur Feuchtigkeitsmessung bei laufenden Isolierstoffen und beim Ausbleiben eines Signals am Antenneneingang befindet sich der Zeiger des Registriergeräts links, In der Ilullage; bei Abreißen der Isolierstoffe schaltet das Hegl-

fi-r C

striergerät ab, weshalb das Schelnsignal übar das Vorhandensein V feuchten laufenden Stoffes ausbleibt, das das System zun-.'automatischen Feuchtigkeitsregelung auf eine Erhöhung der Temperatur der Trockenzylinder einstellt, wahrend der laufende Isolierstoff fehlt und die Temperatur der Trockenzylinder abzusenken

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Darüber hinaus sind eine Registrierung und eine Signalisierung dar überlast das Geräts vorgesehen, was gleichfalls notwendig zur Auswahl eines richtigen Betriebes der Einrichtung soT/ohl boi einer Direktsassung als auch bal deren Einschaltung m ein Systea der automatischen Feuchtlgkeitsregelung bei laufenden Isolierstoffen

^ls *· durch.

Die feuchtigkeitskontrolle und -regelung an laufenden Isolierstoff en trägt nicht nur zur Qualitätsverbesserung der Fertigerzeugnisse sondern auch zur Senkung des Material- und Energieverbrauches

Die Erfindung soll nachstehend an Hand einer Beschreibung kon-

krater Ausführungsbaispiele und beiliegender Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigt:

?lg· 1 eine erfmdungs&emäae Einrichtung zur Feuchtigkaits-

durpii messung bei^laufenden^Isollor3toffen, den Q.aufenden Isolierstoff urd die Wellen der technologischen Ausrüstung;

Flg. 2 die erfindungsgenäße Einrichtung mit sinea ZoQparator; Fig· 3 die erflndungsgeraäse Einrichtung mit zwgi KoiaparatorGn· In der folgenden Beschreibung 7;erden Ausführungs'teispiele der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Feuchtigkeitsuessung bei

einer Papierbahn 1 behandelt.

Die Xn Flg· 1 dargestellte Einrichtung enthält eine Gin elektromagnetisches Strahlungsfeld unmittelbar aaipfangende Antenne 2· Als Strahlungsquelle dienen statische elektrische Entladungen· Die statische Elektrizität, die derart große Spannungswerte erreicht,

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daß Entladungen auftreten, bildet sich dank Adhäsion uzd Reibung zwischen der laufenden Papierbahn. 1 und der technologischen Ausrüstung, beispielsweise der unteren Welle 3 der Kalanderbatterie einer Papierherstellmaschine» Jo trockener die Papierbahn 1 ist, desto größere elektrische Spannungen entstehen zwischen der Papierbahn 1 und der unteren Welle 5 der Kalanderhat tor la der Papierherstellmaschlne lia Augenblick das Abrelßens (Abh8bens) des Papiers von dieser Welle· Die größeren elektrischen Spannungen bewirken Ent ladungen größerer Leistung und YJorden von einer größeren elektromagnetischen Strahlung begleitet, ein größeres Signal trifft am Eingang der Antenne 2 em· -Einer feuchteren Papierbahn 1 entsprich« ein kleineres Signal am Eingang dor Antenne 2· Von dar Antenne 2 wird das Signal auf ein. elektronisches Maßsystem übertragen·

Das elektronische Meßsystera enthält eine elektrische Reihenschaltung aus einem Reson&nzbandfliter 4, einem Detektor 5» ainaa in lorm eines Operationsverstärkers 7 t&it durch einen Widar3j^a 8 realisierter Rückkopplung ausgeführten Inverter δ. Auf den einen der Eingänge des Verstärkers 7 wird ein Signal voa Ausgang das Detektors 5 und auf den anderen die gewählte Bezugsspannung U ^#ibar einen Widerstand 9 und ein Registriergerät 10, in die3aa Fall ein Mikroaaper_Qgt;_el. ^^^ einen Selbstschroiber, geeicht in Prozenten der Feuchtigkeit des Materials, eingespeist·

Dio in S¹Ig, 2 dargestellte Einrichtung enthält zua Untarscliiad von der in 2¹Ig. 1 dargestellten Einrichtung einen in Eora eines Nullorgans 12 und eines Transistors 13 ausgeführten Komparator 11·

ist das Nullorgan 12 an den Ausgang des Detektors 5 und der Transistor 13 mit dem Kollektor an den Ausgang des lavertors 6 und mit den Emitter über einen Widerstand 14 an den Eingang des Registriergeräts 10 angeschlossen. Als Nullorgan 12 kommt ein

Operationsverstärker in Präge, dessen einem Eingang ein Signal

ssen
vom Ausgang das Detektors 5 unä- &e anderem eine gewählte Gleich-

spa.'—ong Uj zugeführt v/lrd·

Die in Flg. 3 dargestellte Variante der Einrichtung enthält zum Unterschied von der in Flg. 2 dargestellten Einrichtung einen zweiten in Form einer elektrischen Reihenschaltung aus oinem ITullorgan. 16 und einem Transistor 17 ausgeführten Komparator 15 und eine Signallampe 18· Hierbei ist das Nullorgan 16 an den Ausgang des Inverters 6, der Kollektor des Transistors 17 an die Signallampe 18 angeschlossen und der Emitter geerdet·

Al3 Nullorgan 16 wird ein Operationsverstärker verwendet, bei welchem einem der Eingänge ein Signal vom Ausgang des Inverters 6 zug^Leitet wird, während der andere Eingang des Operationsverstärkers geerdet ist«

Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung ist wie folgt:

Die Feuchtigkeitsmessung der laufenden -Papierbahn 1 (2?ig· 1, 2, 3) gründet sich auf die Lelstungsbestimiauiig doe elektromagnetischen Strahlungsfeldes von zwischen der laufenden Papierbahn 1 und der technologischen Ausrüstung - der unteren Welle 3 der Kalanderbatteria einer Papierherstellmaschine - bei deren Adhäsion und ReI-

bung auftretenden Entladungen·

Dio elektromagnetischen Schwingungen, die, wie oban beschrieben, als Informationsträger über die Feuchtigkeit der laufenden Papierbahn 1 auftreten, werden von der Antenne 2 empfangen·

Die Signale voa der letzteren treffen auf das Hesonanzbandfllter 4, das aus den gesamten empfangenen Spektrum Signale la vor gegebenen Frequenzbereich abtrennt· Die Hochfrequenzspannuss von Filter 4· wird durch den Detektor 5 demoduliert und dem Inverter 6 zugeführt· Die Polarität der Spannungen am Ausgang das Detektors 3 und der Bezugsspannung TJ sowie die Art der Zuführung dieser

zu

Spannungen dem als llaßstahsvorstärker arbeitenden Operationsverstärker 7 des Inverters 6 sind derart , daß das Signal voa Dotaktor 5 invertiert wird, d.h. nlt Hilfe des Inverters 6 wird die Operation:

^üo

ausgeführt, worin sind:

Ug - Spannung am Ausgang des Inverters 6 Uj - Spannung Am Ausgang des Dotektors 5

U_Q - dem Eingang des Operationsverstärkers des Inverters 6 zugeführte Beζugsspannung

k - Übertragungsfaktor des Inverters 6·

Am Ausgang des Inverters 6 ergibt sich ein der Feuchtig keit der laufenden Papierbahn direkt proportionales Signal, weil die Spannung U, am Ausgang des Detektors 3 und die Feuchtigkeit

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der Papierbahn 1 in folgender Beziehung zueinander stehen:

TT *~ TT ι *^ «Μ TV" ι

darm sind:

U, - Spannung am Ausgang des Detektors 5

U- maxlciaio Spannung am Aasjans dos Detektors 5» wenn die Feuchtigkeit der Papierbahn gegen Hull geht, W - Feuchtigkeit der Papierbahn.

Vom Inverter 6 (Flg. 2) gelangt das der Feuchtigkeit der Papierbahn proportionale Signal an den Kollektor· des Transistors 13 des Komparators 11, Das Nullorgan 12 des Koiaparators 11 ist derart geschaltet, daß boi einer vom Ausgang des Detektors 4 koraaenden, unterhalb der gewählten Bezugsspannuns ^ Ilasenden Spannung ein den Transistor 13 öffkndes Signal erzeugt v/ird, wob9l das Signal vom Ausgang do3 Inverters 6 über den Transistor 13 am Registriergerät 10 ankommt; bei einer Spannung am Ausgang des Detoktors 4 oberhalb der Beaugsspannun=; IL, was dem Ausbleiben eines Signals am Eingang der Antenne 2 gleichkommt, wird ein den Transistor 13 sperrendes Signal erzeugt, wobei das Signal vom Ausgang des Inverters 6 den Transistor 13 nicht ^r .passiert, das Registriergerät erweist sich als abgeschaltet vom System, dar Zeiger des Registriergeräts 10 bleibt am Nullpunkt stehen·

Darüber hinaus gelangt an dan Eingang de3 Nullorgans 16 das Koaparators 15 von Inverter 6 (Fig· 3) em der Feuchtigkeit W dor Papierbahn 1 proportionales Signal·

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Bel den Arbeltesignalen am Bingang der .Antenne 2 βηΐsprechenden, am Eingang des Nuliorgans 16, dessen anderer Eingang geerdet Ist, vom Invar tar 6 ankommenden Spannungen wird ein den Transistor 17 sperrendes negatives Signal erzeugt, wobei die Signallampe 18 nicht brennt» Bei einer Vergrößerung des Signals am Eingang der Antenne 2 ändert das Signal ani iusgang des Invartors 6 soln YorzQlchen gegenüber der Masse, der Transistor 17 öffnet, die Signallanips 18_;leuchtet auf, was von einer überlastung do3 Geräts zo^gt, wobei dar Zeiger des Registriergeräts 10 in Richtung aaxinaler Fauchtigkoltswerte ausschläft·

Die erfindungsgeiiia.ie 3inrichtung zur Feuchtigkeitsmessung bei <Clau£enden>Isolierstoffen gestattet es, eine direkte Meßskala für die Feuchtigkeit mit dem Nullpunkt links und eine Signalisierung einer Überlastung des Geräts zu haben·

Derartige Einrichtungen gestatten es, Feuchtigkeitsmessungan

mit einem großen Genauigkeitsgrad,nämlich von ca. + 0,1% der 3?auch-

und _## ""

tlgkelt, vorzunehmen sind zuverlässig mal bequem im Betrieb.

Darüber hinaus können derartige Einrichtungen in Syatacion

durch

zur automatischen Fäuchtigkoitsragelung an" laufenden Isolierstoffen zum Einsatz gelangen·

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Claims (1)

1. ^{F 57} ^§08601

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   PATSNTANSPRtfcHK

   1»)Einrichtung zur Feuchtigkeitsmessung bei/iaufanden>Isolier- ^J _#> durch

   stoffen, die eine Informationen Über die Feuchtigkeit das laufenden Isolierstoffes tragende Signale des elektromagnetischen Feldes dieses Stoffes unmittelbar empfangende, an eine Reihenschaltung aus einem Resonanzbandfiiter, einem Detektor und einem Registrier— gorst angeschlossene .Antenne enthält, dadurch Gekennzeichnet ,daß sie mit einem an den Ausgang de3 Detektors (5) angeschlossenen und elektrisch mit dom Eingang des Registriergeräts (10) gekoppelten Inverter (6) vorsehen ist»

   2· Einrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet ,daß sie mit einem ersten in Form einer Reihenschaltung aus einem Nullorgan (12) und einem Transistor (13) ausgeführten Komparator (11) versehen ist, wobei das ^ullorgan (12) an den Ausgang des Detektors (5) und der Transistor (13) mit dem Kollektor an den Ausgang dos Inverters (6) und mit doia Emitter an den Eingang des Registriergerät (10) angeschlossen ist·

   3· Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet ,daß sie mit einem zweiten in Form einer Reihenschaltung aus einem Nullorgan (16) und einem Transistor (17) ausgeführten Komparator (15) und einer Signallampe (18) versehen ist, wobei das Nullorgan (16) an den Ausgang dos inverters (6) und der Transistor (17) mit dem Kollektor an die Signallampe (18) angeschlos! sen ist*

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