DE3685605T2

DE3685605T2 - Vorrichtung und verfahren zur messung der geschwindigkeit von ultraschallwellen.

Info

Publication number: DE3685605T2
Application number: DE8686400725T
Authority: DE
Inventors: Jorma Juhani Orkosalo
Original assignee: Measurex Corp
Current assignee: Honeywell Measurex Corp
Priority date: 1985-04-11
Filing date: 1986-04-04
Publication date: 1992-12-24
Anticipated expiration: 2006-04-05
Also published as: IT1190084B; EP0199624A2; US4688423A; KR860008459A; IT8620011A1; EP0199624A3; JPS61286721A; FI861365A0; IT8620011A0; FI861365A; EP0199624B1; DE3685605D1; CA1257374A

Description

Hintergrund der Erfindung

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen der Geschwindigkeit von Ultraschallschwingungen in einer sich bewegenden Bahn, wie beispielsweise einem Papierbogen.

Stand der Technik

Bei der Herstellung von Papier ist es oft wichtig, die Festigkeit des Papiers zu kennen. Die Festigkeit von Papier kann auf verschiedene Arten geprüft werden, einschließlich der Berstfestigkeit, der Zugfestigkeit und der Stichfestigkeit. Normalerweise werden diese Festigkeitsparameter mittels verschiedener Zerstörungsprüfungen im Laboratorium geprüft. Jedoch kann die Ermittlung der Papierfestigkeit während der Herstellung des Papiers bei der Herstellung von Papier, das bestimmte Festigkeitsanforderungen erfüllen kann, hilfreich sein.
U.S.-Patent 4, 291,577, das an das Institute of Paper Chemistry übertragen wurde, beschreibt ein System der Messung der Papierfestigkeit bei der Herstellung. Nach dem Patent wird die Geschwindigkeit von Ultraschallwellen in dem sich bewegenden Papierbogen gemessen. Auf der Grundlage der Geschwindigkeit kann die Festigkeit des Papiers gemessen werden.
Im Patent wird eine Vorrichtung beschrieben, die zwei Räder hat, die beabstandet sind und auf der sich bewegenden Papierbahn entlangrollen. Das erste Rad enthält einen Wandler in Form eines rechteckigen Knopfes, der an der Peripherie des Rades angebracht ist, so daß der Knopf, wenn sich das Rad dreht, periodisch das Papier berührt. Bei jeder Umdrehung des Rades, empfängt der Wandler, wenn er das Papier berührt, ein elektrisches Signal von einem Signalgeber und übermittelt dem Papier ein mechanisches Signal. Das zweite Rad enthält einem Empfangswandler, der im wesentlichen dem Sendewandler gleicht, der ebenfalls an der Peripherie des Rades angebracht ist und einen geringen Anteil des Gesamtumfanges des Rades einnimmt. Der Empfangswandler berührt das Papier einmal bei jeder Umdrehung des Rades und empfängt das Signal vom Sender, indem er das Ultraschallsignal vom Papier aufnimmt und es in ein elektrisches Signal umwandelt. Das System enthält auch einen Lagegeber zur Überwachung der Drehstellung des ersten Rades und zur Auslösung des Ultraschallimpulses durch den Sender, wenn sich das Rad in einer vorgegebenen Stellung befindet. Die Drehung des empfangenden Rades ist auf die des sendenden Rades abgestimmt, so daß der Empfangswandler zur richtung Zeit mit dem Papier in Kontakt ist, um das gesendete Signal zu empfangen. Das Signal vom Empfangswandler wird zu einer Meß- und Aufzeichnungsvorrichtung übertragen, die die Geschwindigkeit der Ultraschallwellen mißt.
Das in dem Patent beschriebene System weist eine Reihe von Nachteilen auf. Da der Sendewandler und der Empfangswandler das Papier jeweils nur während eines kleinen Teils der Gesamtrotation der Räder berühren, muß die Rotation der Räder sorgfältig synchronisiert sein, und die Übertragung des Impulses muß sorgfältig zeitlich gesteuert sein, so daß der Impuls vom Sender empfangen wird, wenn er mit dem Papier in Berührung ist. Darüber hinaus wird bei einem erheblichen Teil des Papiers die Geschwindigkeit nicht gemessen, da der Sender und der Empfänger nur während eines kleinem Teils der Gesamtrotation der Räder mit dem Papier in Berührung sind.

Aufgaben der Erfindung

Eine der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum kontinuierlichen Messen der Geschwindigkeit von Ultraschallschwingungen bei einer sich bewegenden Bahn zu schaffen. Eine weitere Aufgabe ist es, eine derartige Vorrichtung und ein Verfahren mit Wandlern zu schaffen, die zufriedenstellemd arbeiten, ohne genau miteinander synchronisiert zu sein.
Weitere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der Beschriebung und den Zeichnungen, die als Beispeil dienen und die Erfindung nicht beschränken, die durch die Ansprüche definiert wird.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Schnittansicht eines Teils der vorliegenden Ausführung.
Fig. 2 ist eine Darstellung einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
Fig. 3 ist eine Schnittansicht eines Teils einer anderen Ausführung.
Fig. 4 ist eine Darstellung einer anderen Ausführung der vorliegenden Erfindung.
Fig. 5 ist eine Darstellung einer weiteren anderen Ausführung.

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungen

Die vorliegende Ausführung enthält drei Sender-Empfänger-Elemente, die im wesentlichen gleich sind. Fig. 1 stellt einen der Sender-Empfänger dar. Jeder Sender-Empfänger ist auf einer Achse 16 angebracht, die hohl und im wesentlichen zylindrisch ist. Die Achse 16 enthält einen Mittelteil, auf dem die Sender-Empfänger angebracht sind, und Abschlußelemente, die drehbar an nicht abgebildeten Lagern angebracht sind. Jeder Sender-Empfänger enthält ein Trägerelement, das einen scheibenförmigen Teil 20 mit einer Mittelöffnung hat. Der scheibenförmige Teil 20 ist mit einem zylindrischen Teil 24 verbunden, der einen kleineren Außendurchmesser hat als der scheibenförmige Teil 20, und der zylindrisch Teil 24 hat ein Mittelöffnung 26. Eine Zwischenlage 30 aus Gummi ist in der Mittelöffnung des Trägerelementes angebracht, und die Zwischenlage 30 ist weiterhin auf der Achse 16 angebracht. Damit ist das Trägerelement auf der Achse befestigt und dreht sich mit ihr.
Ein piezoelektrischer Wandler 36 ist zylindrisch und hat zwei Flächen 40 und 42. Die piezoelektrischen Wandler 36 sind aus piezoelektrischem keramischem Material geformt, das druckgeformt ist, um dem Wandler die gewünschte Form zu geben. Die erste Fläche 40 von Wandler 36 ist mit einem Kupferschirm 44 verbunden, der im wesentlichen die gleiche Form hat wie Fläche 40. Der Kupferschirm ist seinerseits mit dem scheibenförmigen Teil des Trägerelementes verbunden. Die freiliegende Innenseite von Wandler 36 hat einen wesentlich größeren Durchmesser als der Außendurchmesser des zylindrischen Teils 24 des Trägerelements. Damit ist ein Raum 46 zwischen der Innenseite des piezoelektrischen Wandlers 36 und dem zylindrischen Teil 24 ausgeformt. Ein Leiter 48 ist mit dem Kupferschirm 44 verbunden, und der Leiter verläuft durch den Raum 46 und durch eine in dem scheibenförmigen Teil 20 ausgeformte Öffnung 23. Der Leiter verläuft durch eine in der Achse 16 ausgeformte Öffnung 50 und durch das Innere der Achse. Der Leiter 48 ist dann mit einer nicht abgebildeten drehbaren Kupplung verbunden, die es ermöglicht, daß sich Achse und Leiter 48 drehen, während ein elektrisches Signal zur Kupplung übertragen wird.
Ein zweiter Kupferschirm 52, der im wesentlichen dem Kupferschirm 44 gleicht, ist mit der Fläche 42 des piezoelektrischen Wandlers 36 verbunden. Ein Leiter 54 ist mit dem Kupferschirm 52 verbunden, und der Leiter 54 verläuft im wesentlichen entlang der gleichen Strecke wie der Leiter 48. Der Kupferschirm 52 ist mit einem Rad 60 verbunden. Das Rad 60 ist scheibenförmig und hat eine Mittelöffnung, die die gleiche Größe hat wie der Außendurchmesser des zylindrischen Teils 24. Das Rad 60 erstreckt sich radial ein wenig über den piezoelekrischen Wandler 36 hinaus, und die Außenseite des Rades ist glatt und abgerundet, um bei der Berührung mit dem Papier selbiges nicht zu beschädigen.
In Fig. 2 sind drei Sender-Empfänger dargestellt, die im Betrieb mit dem Papierbogen 64 zusammenwirken. Zwei Sender-Empfänger sind auf der oberen Achse 66 angebracht, und ein Sender-Empfänger ist auf der unteren Achse 68 angebracht. Die zwei oberen Sender-Empfänger sind mit ihren Rädern auf der rechten Seite angebracht, und der untere Sender-Empfänger 10 ist mit seinem Rad auf der linken Seite angebracht. Die obere und die untere Achse 66 und 68 sind so angeordnet, daß die Räder 60 sich drehen, wenn sich das Papier bewegt, ohne auf dem Papier zu rutschen. Die Achsen 66 und 68 drehen sich mit den Räder 60.
Die Leiter 48 und 54 jedes Sender-Empfängers 10 sind mit nicht abgebildeten drehbaren Kupplungen verbunden, die an den Enden der Achsen 66 und 68 angebracht sind, und die die Übertragung elektrischer Signale zu den festen Leitern 70 und 72 ermöglichen. Die Leiter 70 und 72 der unteren Achse 66 sind mit einer Signalverarbeitungs- und Recheneinrichtung 80 verbunden, die die elektrischen Signale der Leiter empfängt und die Geschwindigkeit der Ultraschallwellen auf der Grundlage der erhaltenen Information errechnet. Die Leiter 70 und 72 der unteren Achse 68 sind mit einer Signalgebereinrichtung 82 verbunden, die elektrische Signale mit einer vorgegebenen, steuerbaren Ultraschallfrequenz erzeugt.
Im Betrieb werden zwei der Sender-Empfänger als Empfänger und einer als Sender bezeichnet. Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführung wird der untere Sender-Empfänger als Sender bezeichnet und die oberen zwei als Empfänger. Es wird also ein elektrisches Sinussignal mit einer vorgegebenen Frequenz durch den Signalgeber 82 zum unteren Sender-Empfänger übertragen. Die Signale weden von dem Kupferschirm empfangen, der seinerseits eine Steuerspannung über den piezoelektrische Wandler anlegt. Dadurch dehnt sich der Wandler aus und zieht sich zusammen, wobei die Ausdehnungen und Kontraktionen eine Amplitude und Frequenz haben, die denen des durch den Signalgeber angelegten elektrischen Signals 82 entsprechen. Die mechanische Schwingung des piezoelektrischen Wandlers 36 versetzt ihrerseits das Rad 60 in Schwingung, das damit ein Ultraschall-Schwingungssignal auf das Papier 64 überträgt.
Die Ultraschallschwingung wandert durch das Papier und überträgt Schwingungen auf die Räder 60 der beiden Sender-Empfänger, die mit der Achse 66 verbunden sind. Die Schwingung der Räder 60 ihrerseits versetzt die piezoelektrischen Wandler 36 in den beiden Empfängern in Schwingung, und die Wandler 36 erzeugen elektrische Signale in den Leitern 70 und 72, wobei die elektrischen Signale Amplitude und Frequenz haben, die der Schwingung der Räder 60 entspricht. Die Signalverarbeitungs- und Recheneinrichtung 80 empfängt Signale von den Leitern 70 und 72 und ermittelt die Phasendifferenz P zwischen den beiden Sender- Empfängern. Der Computer 80 ist mit dem genauen, vorgegebenen Abstand zwischen den beiden Rädern 60 programmiert worden und somit ermittelt der Computer die Geschwindigkeit der Ultraschallschwingung im Papier 64 auf der Grundlage des vorgegebenen Abstandes D und der Phasendifferenz P zwischen den empfangenen Ultraschallwellen.
Fig. 3 stellt eine andere Ausführung dar, bei der drei piezoelektrische Wandler 84, 86 und 88 in jedem Sender-Empfänger enthalten sind. Jeder piezoelektrische Wandler 84, 86, 88 ist mit zwei Kupferschirmen 90 verbunden, die im wesentlichen den oben beschriebenen Kupferschirmen 52 und 54 gleichen. Leiter 94 ist mit dem Kupferschirm 90, der sich am nächsten am Rad 60 befindet, verbunden; Leiter 92 ist mit dem nächstunteren Kupferschirm verbunden; Leiter 98 ist mit dem nächstunteren Kupferschirm verbunden; und Leiter 96 ist mit den Kupferschirm verbunden, der sich zwischen dem piezoelektrischen Kristall 88 und dem scheibenförmigen Teil 20 befindet. Leiter 92 und 96 sind mit Leiter 100 verbunden, und Leiter 94 und 98 sind mit Leiter 102 verbunden. Leiter 100 und 102 verlaufen durch die Öffnungen 23 und 50. Abgesehen von den piezoelektrischen Kristallen und den dazugehörigen Kupferschirmen und Verdrahtungen ist der Sender- Empfänger in Fig. 3 im wesentlichen der gleiche wie in Fig. 1. wenn der Sender-Empfänger als Sender betrieben wird, werden elektrische Signale mit der gleichen Amplitude, Frequenz und Phase an jeden der Kupferschirme 90 angelegt. Ebenso empfängt, wenn der Sender-Empfänger als Empfänger betrieben wird, jeder der Kupferschirme elektrische Signale mit im wesentlichen gleicher Amplitude, Phase und Frequenz.
Fig. 4 stellt eine andere Ausführung der vorliegenden Erfindung dar, bei der der Sender und beide Empfänger auf der gleichen Achse angebracht sind.
In der Praxis hat sich herausgestellt, daß der Betrieb der piezoelektrischen Wandler im Bereich von 20000 bis 50000 Hertz und normalerweise im Bereich von 20000 bis 25000 Hertz bevorzugt wird. Frequenzen oberhalb von etwa 20 kHz werden normalerweise als Ultraschall angesehen. Bei einigen Anwendungen kann es wünschenswert sein, die piezoelelektrischen Wandler unter 20 kHz zu betrieben, und dieser Betrieb ist innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung. Es hat sich weiterhin herausgestellt, daß es wichtig ist, daß die Schwingungsfrequenz der piezoelektrischen Wandler 36 in Bezug auf die mechanischen Eigenschaften des Rades 60 sorgfältig gesteuert werden. Der Grund dafür ist der, daß die Schwingungen der piezoelektrischen Wandler in den Rädern stehende Wellen auslösen sollten. Stehende Wellen werden nur bei bestimmten Frequenzen ausgelöst, die von der Größe, der Form und den mechanischen Eigenschaften des Rades 60 abhängen. Wenn keine stehende Welle erzeugt wird, ist es nicht möglich, verwertbare Information von den Sendern zu erhalten. Darüber hinaus sollten die stehenden Wellen in den Räder so sein, daß die Räder im sogenannten "Dickenschwingungs"-Zustand laufen und nicht im sogenannten "Radialzustand". Bei der Dickenschwingung sind die Knoten der stehenden Wellen im wesentlichen kreisförmig und parallel zu Peripherie des Rades 60. Dahingegen werden im radialen Zustand eine Vielzahl von Knoten an der Peripherie des Rades erzeugt. Wenn also das Rad im radialen Schwingungszustand läuft, ist die Amplitude des Signals, das auf das Papier übertragen wird, wenn sich das Rad dreht und das Papier berührt, Null, wenn ein Knoten das Papier berührt, und sie erreicht ein Maximum, wenn der Punkt auf einem Rad, der mitten zwischen zwei Knoten liegt, das Papier berührt. Damit oszilliert das durch das Papier übertragene Signal zwischen einem Maximum und Null, was die Auswertung der durch die Empfänger empfangenen Information sehr schwierig, wenn nicht unmöglich macht. Wenn andererseits, das Rad in Dickenschwingung läuft, ändert sich das Signal nicht entsprechend der Rotationsstellung des Rades in Bezug auf das Papier.
Eine andere Ausführung der vorliegenden Erfindung enthält nur zwei Sender-Empfänger, wobei einer in Sendebetrieb arbeitet und einer in Empfangsbetrieb arbeitet. Dies wird in Fig. 5 dargestellt. Diese Ausführung kann auf zwei Arten betrieben werden. Bei einer Betriebsart wird der Abstand zwischen dem sendenden Rad und dem empfangenden Rad sorgfältig vorgegeben. Daraufhin wird durch das sendende Rad ein Impuls mit Ultraschallfrequenz an das Papier angelegt und vom empfangenden Rad empfangen. Die Zeit der Fortbewegung des Impulses wird ermittelt, und die Geschwindigkeit der Ultraschallwelle im Papier wird auf der Grundlage des Abstandes zwischen den beiden Rädern und der Fortbewegung des Impulses bestimmt. Bei einer anderen Betriebsart ist die Signalerzeugungs- und Recheneinrichtung 110 mit beiden Sendern, die mit Achse 68 verbunden sind, und mit dem Empfänger, der mit Welle 66 verbunden ist, verbunden. Die Signalgeber- und Recheneinrichtung 110 enthält einen phasenstarren Verstärker, der es ermöglicht, die Phasendifferenz zwischen den kontinuierlich gesendeten und kontinuierlich empfangenen Signalen zu messen. Der Abstand zwischen den beiden Rädern ist bekannt und damit kann die Geschwindigkeit der Ultraschellwelle aus der Phassendifferenz ermittelt werden.
Es hat sich herausgestellt, daß in einigen Fällen Maßnahmen ergriffen werden sollten, um zu verhindern, daß sich Signale vom Sender durch die Luft ausbreiten und den Empfänger erreichen. Wenn derartige Maßnahmen nicht ergriffen werden, kann der Sender elektromagnetische Wellen oder Schallwellen erzeugen, die sich durch die Luft ausbreiten und vom Empfänger empfangen werden, und die Geschwindigkeit der Wellen durch die Luft kann sich von der Geschwindigkeit durch das Papier unterscheiden. Somit können derartige, sich durch die Luft ausbreitende Wellen falsche Geschwindigkeitsmeßwerte erzeugen. Es hat sich herausgestellt, daß, um zu verhindern, daß derartige Schallwellen durch die Luft an den Empfänger gelangen, es normalerweise ausreicht, den Sender und den Empfänger an gegenüberliegenden Seiten des Bogens anzuordnen. Um zu verhindern, daß sich electromagnetische Wellen vom Sender ausbreiten, ist es normalerweise ausreichend, den Sender und den Empfänger mit Ausnahme der Räder, die den Bogen berühren müssen, in Faradayschen Käfigen unterzubringen, und die Räder aus dielektrischem Material, wie beispielsweise Glas, herzustellen, das keine elektromagnetischen Wellen erzeugt.

Claims

1. System zum Messen der Geschwindigkeit von Vibrationen in einer sich bewegenden Papierbahn (64) mit:

(a) einem Sender, der in Verbindung mit dem Papierbahn montiert werden kann, um Vibrationen in der Papierbahn (64) zu erzeugen, mit einem ersten Rad (60) mit einer Drehachse, und der mit der Peripherie des ersten Rades in Verbindung mit der Papierbahn montiert werden kann, wobei die gesamte Peripherie des ersten Rades (60) in der Lage ist, Vibrationen zu übertragen, und mit einem Wandler (36), der auf dem ersten Rad (60) symmetrisch bezüglich der Drehachse montiert ist und in der Lage ist, stehende Dickenwellen in dem ersten Rad (60) zu erzeugen;

(b) einem Empfänger, der in Verbindung mit der Papierbahn montiert werden kann, um Vibrationen von der Papierbahn (64) zu empfangen, mit einem zweiten Rad (60) mit einer Drehachse, und der mit der Peripherie des zweiten Rades in Verbindung mit der Papierbahn montiert werden kann, wobei die gesamte Peripherie des zweiten Rades (60) in der Lage ist, von dei Sender erzeugte Vibrationen zu empfangen, und mit einem Wandler (36), der auf dem zweiten Rad (60) symmetrisch bezüglich der Drehachse montiert ist und in der Lage ist, die empfangenen Vibrationen in ein elektrisches Signal umzuwandeln;

(c) und einer Signalverarbeitungsvorrichtung (80), zum Empfangen des elektrischen Signals von dem Empfänger und um wenigstens auf dem Signal von dem Empfänger basierend die Ultraschallgeschwindigkeit der Vibrationen in der Papierbahn (64) zu bestimmen.

2. System nach Anspruch 1, wobei der Wandler (36) wenigstens eine piezoelektrische Scheibe (52) umfaßt, die koaxial auf der Seite des ersten Rades (60) zum Vibrieren des ersten Rades (60) über die gesamte Peripherie des ersten Rades (60) montiert ist.

3. System nach Anspruch 1, wobei der Empfänger wenigstens eine piezoelektrische Scheibe (52) umfaßt, die auf der Seite des Rades (60) zum Empfangen der Vibrationen von der gesamten Peripherie des zweiten Rades montiert ist.

4. System nach Anspruch 3, wobei der Empfänger ein drittes Rad umfaßt, das sich drehen kann und das montiert werden kann in Verbindung mit der Papierbahn (64) an einer von dem zweiten Rad entfernten Position, wobei die gesamte Peripherie des dritten Rades in der Lage ist, die Vibrationen zu empfangen, die in das elektrische Signal umgewandelt werden.

5. Verfahren zum Messen der Geschwindigkeit von Vibrationen in einer sich bewegenden Papierbahn unter Verwendung eines Senders, der in Verbindung mit der Papierbahn montiert werden kann, um Vibrationen in der Papierbahn (64) zu erzeugen, mit einem ersten Rad (60) mit einer Drehachse, und der mit der Peripherie des ersten Rades in Verbindung mit der Papierbahn montiert werden kann, wobei die gesamte Peripherie des ersten Rades (60) in der Lage ist, Vibrationen zu übertragen, und mit einem Wandler (36), der auf dem ersten Rad (60) symmetrisch bezüglich der Drehachse montiert ist und in der Lage ist, stehende Dickenwellen in dem ersten Rad (60) zu erzeugen; und eines Empfängers, der in Verbindung mit der Papierbahn montiert werden kann, um Vibrationen von der Papierbahn (64) zu empfangen, mit einem zweiten Rad (60) mit einer Drehachse, und der mit der Peripherie des zweiten Rades in Verbindung mit der Papierbahn montiert werden kann, wobei die gesamte Peripherie des zweiten Rades (60) in der Lage ist, von dem Sender erzeugte Vibrationen zu empfangen, und mit einem Wandler (36), der auf dem zweiten Rad (60) symmetrisch bezüglich der Drehachse montiert ist und in der Lage ist, die empfangenen Vibrationen in ein elektrisches Signal umzuwandeln und der die Vibrationen in elektrische Signale umwandelt, wobei das Verfahren umfaßt:

(a) die Montage des Senders und des Empfängers in Verbindung mit der Papierbahn, voneinander getrennt durch einen vorgegebenen Abstand D;

(b) Erzeugen eines Impulses durch den Sender;

(c) Empfangen des Impulses durch den Empfänger;

(d) Bestimmen der Zeit T zwischen dem Erzeugen des Impulses und dem Empfangen des Impulses durch den Empfänger; und

(e) Bestimmen der Geschwindigkeit des Impulses basierend auf der Zeit T und dem vorgegebenen Abstand D.

6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Sender und der Empfänger auf gegenüberliegenden Seiten der Papierbahn (64) montiert sind.

7. Verfahren zum Messen der Geschwindigkeit von Vibrationen in einer sich bewegenden Papierbahn unter Verwendung eines Senders, der in Verbindung mit der Papierbahn montiert werden kann, um Vibrationen in der Papierbahn (64) zu erzeugen, mit einem ersten Rad (60) mit einer Drehachse, und der mit der Peripherie des ersten Rades in Verbindung mit der Papierbahn montiert werden kann, wobei die gesamte Peripherie des ersten Rades (60) in der Lage ist, Vibrationen zu übertragen, und mit einem Wandler (36), der auf dem ersten Rad (60) symmetrisch bezüglich der Drehachse montiert ist und in der Lage ist, stehende Dickenwellen in dem ersten Rad (60) zu erzeugen; und eines Empfängers, der in Verbindung mit der Papierbahn montiert werden kann, um Vibrationen von der Papierbahn (64) zu empfangen, mit einem zweiten Rad (60) mit einer Drehachse, und der mit der Peripherie des zweiten Rades in Verbindung mit der Papierbahn montiert werden kann, wobei die gesamte Peripherie des zweiten Rades (60) in der Lage ist, von dem Sender erzeugte Vibrationen zu empfangen, und mit einem Wandler (36), der auf dem zweiten Rad (60) symmetrisch bezüglich der Drehachse montiert ist und in der Lage ist, die empfangenen Vibrationen in ein elektrisches Signal umzuwandeln, wobei das Verfahren umfaßt:

(b) kontinuierliches Erzeugen von Vibrationen in der Papierbahn (64) durch den Sender;

(c) kontinuierliches Empfangen der Vibrationen durch den Empfänger;

(d) Bestimmen des Phasenunterschieds P zwischen den erzeugten Vibrationen und den empfangenen Vibrationen; und

(e) Bestimmen der Geschwindigkeit der Vibrationen basierend auf dem vorgegebenen Abstand D und der Phasendifferenz P.

8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Sender und der Empfänger auf gegenüberliegenden Seiten der Papierbahn (64) montiert sind.

9. Verfahren zum Messen der Geschwindigkeit von Vibrationen in einer sich bewegenden Papierbahn unter Verwendung eines Senders, der in Verbindung mit der Papierbahn montiert werden kann, um Vibrationen in der Papierbahn (64) zu erzeugen, mit einem ersten Rad (60) mit einer Drehachse, und der mit der Peripherie des ersten Rades in Verbindung mit der Papierbahn montiert werden kann, wobei die gesamte Peripherie des ersten Rades (60) in der Lage ist, Vibrationen zu übertragen, und mit einem Wandler (36), der auf dem ersten Rad (60) symmetrisch bezüglich der Drehachse montiert ist und in der Lage ist, stehende Dickenwellen in dem ersten Rad (60) zu erzeugen; und zweier Empfänger, die in Verbindung mit der Papierbahn montiert werden können, um Vibrationen von der Papierbahn (64) zu empfangen, mit einem zweiten und dritten Rad (60) mit einer Drehachse, und die mit der Peripherie des zweiten und dritten Rades in Verbindung mit der Papierbahn montiert werden können, wobei die gesamte Peripherie des zweiten und dritten Rades (60) in der Lage ist, von dem Sender erzeugte Vibrationen zu empfangen, und mit einem Wandler (36), der auf jedem von dem zweiten und dritten Rad (60) symmetrisch bezüglich der Drehachse montiert ist und in der Lage ist, die empfangenen Vibrationen in ein elektrisches Signal umzuwandeln, wobei das Verfahren umfaßt:

(a) die Montage des Senders und der beiden Empfänger in Verbindung mit der Papierbahn (64), wobei der Sender von den beiden Empfängern und die Empfänger untereinander getrennt sind durch einen vorgegebenen Abstand D;

(c) kontinuierliches Empfangen der Vibrationen durch beide Empfänger;

(d) Bestimmen des Phasenunterschieds P zwischen den von den beiden Empfängern empfangenen Vibrationen; und

10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Sender auf der den Empfängern gegenüberliegenden Seite der Papierbahn (64) montiert ist.