DE2906465C2 - Anordnung zur Bestimmung der Feuchte einer Probe einer Materialbahn - Google Patents
Anordnung zur Bestimmung der Feuchte einer Probe einer MaterialbahnInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Für die Justierung
von Anlagen zur infrarotoptischen Messung der Feuchte von Bahnen aus hygroskopischem Material,
z. B. bei der Herstellung von Filz- oder Zellstoffbahnen, insbesondere Papierbahnen, müssen Materialproben
bezüglich ihrer feuchteabhängigen infrarotoptischen Eigenschaften ausgewertet werden.
Dabei ändert sich jedoch der Feuchtegehalt von besonders feuchten oder trockenen Proben in so kurzer
Zeit, daß ein z. B. infrarotoptisches Vermessen der Proben mit anschließendem Auswiegen zur Bestimmung
der Istfeuchte, wie es z. B. in Tappi, vol. 51, Nr. 5 vom Mai 1968, S. 59A-62A, beschrieben ist,
erhebliche Fehler mit sich bringt. Bisher werden Proben von mittlerem Feuchtegehalt im Labor ausgewertet,
und es wird durch Extrapolation mit erheblicher Unsicherheit auf extreme Feuchten geschlossen. Die
sich ergebenden Fehler werden dann nach Auslieferung der grob justierten Meßanlage durch Produktionsproben
im laufenden Betrieb der Anlage iterativ verkleinert. Dadurch ergeben sich erhebliche Inbetriebsetzungszeiten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eiDe Anordnung der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten
Art so auszugestalten, daß verläßliche Werte für die Feuchte der Probe erhalten werden. Gemäß
ίο der Erfindung wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen
des Anspruches 1 genannten Maßnahmen gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand
der Unteransprüche.
An Hand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles wird die Erfindung
im folgenden näher erläutert.
Wie die Zeichnung zeigt, sind ein infrarotoptisches Meßsystem, das einen Infrarotstrahler 1, ein Filterrad
2 und einen Strahlendetektor 3 mit zugehöriger elektronischer Auswerteschaltung 4 umfaßt, und eine
Wiegevorrichtung 5 zu einem Gerät zusammengefaßt. Das Gehäuse des Gerätes ist als klimatisierte Kammer
6 ausgeführt. Das infrarotoptische Meßsystem und die Wiegevorrichtung sind derart aufeinander
ausgerichtet, daß die Waagschale 7 im Strahlengang des infrarotoptischen Meßsystems liegt. Auf diese
Weise können die infrarotoptischen Eigenschaften einer auf die Waage gelegten Probe des zu untersuchenden
Materials und das Gewicht der Probe gleichzeitig gemessen werden. Aus dem Gewicht und der Kenntnis
des Trockengewichts der Probe kann die jeweilige Feuchte der Probe errechnet werden. Damit können
die infrarotoptischen Eigenschaften der Probe in Abhängigkeit vom Gewicht der Probe in geeigneter
« Form, beispielsweise als Absorptionskurven, dargestellt
werden.
Die mechanischen Teile des infrarotoptischen Meßsystems, nämlich das Filterrad 2 mit seinem Antriebsmotor
8 und der Strahlendetektor 3 einschließ-Hch der e'ektronischen Auswerteeinrichtung 4 sowie
Lichtschranken 9 zur Feststellung der jeweiligen Positionen der im Filterrad vorgesehenen Filter, von denen
beispielsweise Filter 10 zur Bestimmung der Grauabsorption und mindestens ein Filter 11 zur Be-5
Stimmung der Resonanzabsorption bei der dem Filter eigenen Wellenlänge der infraroten Strahlung vorgesehen
sind, sind in einem besonderen Gehäuse 12 aus Leichtmetall, beispielsweise Aluminium, angeordnet.
Dieses Gehäuse ist durch eine abnehmbare Deck-
-)(> platte 13 abgedeckt, die ein Meßfenster 14 und ein
Lager 15 für die Welle 16 des Filterrades enthält.
Die Waagschale 7 und der Waagebalken 18 der
Wiegevorrichtung 5 sind aus Draht, beispielsweise Aluminium- oder Magnesiumdraht, hergestellt. Die
-,-> Waagschale ist als Drahtrahmen ausgeführt, ihre Aufhängung
17 wird aus einem leichten, sehr flexiblen Faden hergestellt. Der Waagebalken trägt an dem der
Waagschale abgewandten Ende ein Gegengewicht 19 und ist auf einer als Drehachse dienenden drehelasti-
fai) sehen Stahlseite 20 befestigt.
Das Gewicht der Probe wird beispielsweise mittels eines am Waagebalken angeordneten Magneten 21
und eines diesem zugeordneten Fühlers, beispielsweise eines Hallgenerators 22, ermittelt und mittels
,τ, einer in einer elektrischen Schaltung angeordneten
Tauchspule 23, in die ein an dem Waagebalken befe-.tigter Kern 24 hineinragt, nach dem Kompensations prinzip aufgehoben. Der Strom in der Tauchspule ist
ein Maß für das Gewicht der Probe.
Da auf diese Weise die Istwerte der infrarotoptischen Eigenschaften und des Gewichtes als elektrische
Größen vorliegen, kann je Zeiteinheit eine Reihe von gleichzeitig erfaßten Meßwerten einer A>iswertevor-'
richtung zugeführt werden. Durch die Ausbildung des Gerätes als klimatisierte Kammer in Verbindung mit
der Wärmewirkung des Infrarotstrahlers wird eine laufende Trocknung des Meßgutes erzielt. Damit ist
möglich, den interessierenden Feuchtebereich feuchter Proben mit angenähert beliebiger Auflösung
abzutasten und über die Auswerteeinrichtung als Absorptionskurven aufzuzeichnen. Als Auswerteeinrichtung
und zur Aufzeichnung der Meßwerte wird zweckmäßigerweise ein Mikrocomputer verwendet.
Dadurch können zusätzlich weitergehende Berechnungen zur Parametrierung betriebsmäßig eingesetzter
Meßanlagen durchgeführt v/erden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Anordnung zur Bestimmung der Feuchte einer
Probe einer Materialbahn mit
a) einem Infrarotstrahlungs-Meßsystem zur
Erfassung einer feuchteabhängigen Eigenschaft der Probe,
b) einer Waage zur Messung des Gewichtes der Probe,
dadurch gekennzeichnet, daß
c) die die Probe aufnehmende Waagschale C)
der Waage (5) im Strahlengang des Infrarotstrahlungs-Meßsystems (1 bis 4) angeordnet
ist,
d) zur Bestimmung der Feuchte der Probe aus den elektrischen Ausgangssignalen der
Waage (5) und des Infrarotstrahlungs-Meßsystems (1 bis 4) eine von diesen Signalen
gleichzeitig beaufschlagte Auswerteschaltung vorgesehen ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Waage (5) und das Infrarotstrahlungs-Meßsystem
(1 bis 4) in einer klimatisierten Kammer (6) angeordnet sind.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage der Waagschale (7)
magnetisch abtastbar und nach dem Kompensationsprinzip regelbar ist.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Waagebalken (18) der
Waage (5) ein Magnet (21) befestigt ist, dessen Lage mittels eines ortsfest angeordneten Hallgenerators
(22) erfaßbar ist.
5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die nach
Art eines Rahmens ausgeführte Waagschale (7) und der Waagebalken (18) aus einem Leichtmetalldraht
hergestellt sind.
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Waagebalken (18) auf einer
drehelastischen Stahlsaite (20) gelagert ist.
7. Anordnung nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung ein
Mikrocomputer ist.
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Non-Patent Citations (1)
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