FI110548B

FI110548B - Method and measuring device for determining angular velocity difference

Info

Publication number: FI110548B
Application number: FI20011959A
Authority: FI
Inventors: Pasi Tynninen; Pertti Arjanne
Original assignee: Metso Paper Inc
Priority date: 2001-10-08
Filing date: 2001-10-08
Publication date: 2003-02-14
Also published as: AT501517B1; DE10297172T5; WO2003031297A1; FI20011959A0; AT501517A1

Description

1 1105481 110548

MENETELMÄ JA MITTAUSLAITTEISTO KULMANOPEUSERON MÄÄRITTÄMISEKSIMETHOD AND MEASURING APPARATUS FOR DETERMINING ANGULAR SPEED DIFFERENCE

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukai-5 nen menetelmä liikkuvan rainan, erityisesti paperirainan käsittelyssä käytettävien pyörivien elinten keskinäisen pyörimisliikkeen mittaamiseksi. Keksintö kohdistuu lisäksi patenttivaatimuksen 15 johdanto-osan mukaisesti menetelmän toteuttavaan mittauslaitteistoon.The invention relates to a method according to the preamble of claim 1 for measuring the rotational movement of the rotating members used in the handling of a moving web, in particular a paper web. The invention further relates to measuring apparatus implementing the method according to the preamble of claim 15.

10 Nykyisten paperinvalmistus- ja jälkikäsittelyprosessien suuret rata-nopeudet asettavat erittäin kovia vaatimuksia ohjausjärjestelmille, joilla ohjataan paperirainan liikettä rummuista, sylintereistä, teloista ja muista vastaavista pyörivistä elimistä muodostuvalla radalla. Ratakatkojen välttämiseksi ja/tai paperirainan ominaisuuksien säätämiseksi ohjaus- 15 järjestelmä tarvitsee tarkkaa mittaustietoa paperirainan kanssa kosketuksissa olevien elinten pyörintänopeuksista. Useissa tapauksissa merkittävää on tuntea erityisesti pyörivien elinten kulmanopeuksien ja siten edelleen niiden kehänopeuksien tarkka keskinäinen ero, joka nopeus-ero vaikuttaa mainittujen elinten paperirainaan kohdistamiin voimiin.10 The high web speeds of current papermaking and finishing processes place extremely demanding control systems that control the movement of the paper web on a web of drums, cylinders, rollers, and the like. In order to avoid web breaks and / or to adjust the properties of the paper web, the control system needs accurate measurement information on the rotational speeds of the bodies in contact with the paper web. In many cases, it is important to know in particular the exact difference between the angular velocities of the rotating members, and hence their peripheral velocities, which influence the forces exerted by the said members on the paper web.

2020

Pyörintänopeuksien tarkka hallinta on erityisen tärkeää paperirainan kiinnirullauksessa. Kiinnirullauksessa suoraan paperikoneelta, tai siihen jatkuvatoimisesti on-line-tyyppisesti liitetyltä paperin jälkikäsittely-laitteistolta, tai erilliseltä off-line-tyyppiseltä jälkikäsittelylaitteistolta tule-v:*25 vaa useita metrejä leveää jatkuvaa paperirainaa rullataan peräkkäisiksi ! konerulliksi rullausytimien, ns. tampuuritelojen ympärille. Nämä olen- .*·*: naisesti paperin tuotantoleveyden mukaiset suuret konerullat, ns. tam- puurit toimivat eräänlaisina paperirainan välivarastoina off-line-tyyppisten jälkikäsittelyprosessien välillä. Kiinnirullauksen onnistuminen • · ,...30 on keskeistä konerullille tallennetun paperirainan laadun säilyttämiseksi *' mahdollisimman korkeatasoisena jatkokäsittelyjä varten.Precise control of rotational speeds is particularly important when winding a paper web. Roll-straight from a paper machine, or from a continuous paper-finishing machine connected to it continuously on-line type, or from a separate off-line type finishing equipment, rolls in continuous rolls of several meters wide! machine reels for so-called winding cores around the reel rolls. These large * · * machine rolls, which are essentially paper-width-wise, tambourines act as a kind of intermediate storage for paper web between off-line finishing processes. The success of the fastening reel • ·, ... 30 is key to maintaining the quality of the paper web * * stored on the machine reel for further processing.

Kiinnirullaimissa tunnetaan useita erityyppisiä ratkaisuja, joista nykyisin suurikokoisia ja -massaisia konerullia kiinni rullattaessa yleisesti käytet-:“ ‘>35 ty rullaintyyppi on ns. keskiökäyttöavusteinen rullain. Em. rullaintyypis- sä käytetään joko kiinteäasemaista tai liikkuvaa keskiökäytöllä varus-tettua rullaussylinteriä ja rullausasemassa siihen nähden ns. nippi-'···; kontaktissa olevaa kasvavaa konerullaa. Paperiraina ohjataan kone- * > I » · 2 110548 rullalle mainitun rullaussylinterin ja muodostuvan konerullan välisen nipin kautta. Keskiökäyttöavusteisissa rullaimissa konerullan rullaus-ytimenä toimivalle tampuuritelalle on rullaustapahtuman hallinnan parantamiseksi järjestetty oma erillinen keskiökäyttönsä sen lisäksi, 5 että em. rullaussylinteriä pyöritetään keskiökäytöllä.There are several types of solutions known in the reel type, of which the roller type commonly used for reeling large and large machine rolls today is: center-driven auxiliary roller. Em. In the roller type, either a stationary or a movable center-driven roller cylinder is used and in the roller station a so-called roller cylinder is used. nip '···; growing machine roll in contact. The paper web is guided to the machine *> I »· 2 110548 rolls through the nip between said winding cylinder and the forming machine roll. In the center-driven reel, a separate reel drive is provided for the reel core, which acts as a reel core for the machine reel, in addition to rotating the reel cylinder mentioned above to improve control of the reel event.

Keskiökäyttöavusteisissa kiinnirullaimissa rullauksessa muodostuvan konerullan ominaisuuksiin vaikutetaan rullausprosessin aikana tunnetulla tavalla hallintasuureilla, joita ovat esim. ennen nippiä ja rullaus-10 sylinteriä määritetty paperirainan ratakireys, rullausnipin nippivoima (viivakuorma) sekä konerullan keskiökäyttönsä avulla paperirainaan kohdistama kehävoima.The properties of the machine reel formed in the center-assisted reel during the winding process are influenced in a known manner by control variables such as the paper web web tension determined prior to the nip and the reel-10 cylinders,

Hakijan aikaisemmassa patenttihakemuksessa WO 99/37567 on esitet-15 ty eräs menetelmä kiinnirullaukseen säätämiseksi keskiökäyttöisissä kiinnirullaimissa, jossa menetelmässä muodostuvan konerullan säteen suuntaisen tiheyttä määritetään jatkuvasti tai tietyin väliajoin, ja mainittua konerullan tiheysarvoa käytetään edelleen hyväksi kiinnirullauksen takaisinkytketyssä säädössä pyrkien kullekin paperilaadulle etukäteen 20 määritettyyn optimaaliseen konerullan säteensuuntaiseen tiheys-profiiliin.Applicant's prior patent application WO 99/37567 discloses a method for adjusting winding in center-operated winders, wherein the radial density of the resulting machine roll is determined continuously or at intervals, and said machine roll density is further utilized in the rewinding machine radial density profile.

Muodostuvan konerullan säteensuuntaisen tiheyden määrittämiseksi tarvitaan tieto konerullan ajan funktiona tapahtuvasta massan muutok-/”25 sesta. Massan muutos voidaan laskea kun tunnetaan paperirainan le- • veys, neliömassa sekä konerullalle rullautuvan rainan nopeus. Rainan nopeus saadaan selville tunnetulla tavalla esimerkiksi mittaamalla vakiohalkaisijan omaavan rullaussylinterin pyörimisnopeutta. Kone-rullan massan määrityksen kannalta rainan leveys voidaan olettaa ...30 vakioksi ja tunnetuksi. Kiinnirullautuvan rainan neliömassa voidaan ’··*’ myös useimmiten olettaa tunnetuksi ja vakioksi, mutta tarvittaessa se on mahdollista myös mitata sinänsä tunnettua tekniikkaa käyttäen esi-” ” merkiksi rainan kulkusuunnassa ennen rullaussylinteriä sijoitetulla ...: anturilla.To determine the radial density of the resulting machine roll, information on the change in mass of the machine roll over time is required. The change in mass can be calculated when the width of the paper web, the basis weight and the speed of the web reeling on the machine roll are known. The web speed can be determined in a known manner, for example, by measuring the speed of rotation of a constant diameter winding cylinder. For the purpose of determining the mass of the machine roll, the width of the web can be assumed to be ... 30 constant and known. The "·· *" basis weight of the web being wound can also be assumed to be known and constant, but if necessary it can also be measured by known technology using a "" sensor placed in the direction of the web prior to the winding cylinder.

:* * ’ 35 ....: Konerullan kokeman massan muutoksen lisäksi konerullan tiheyden määrittämistä varten tarvitaan tieto myös konerullan vastaavana aikana '···*’ kokemasta tilavuuden muutoksesta.: * * '35 ....: In addition to the change in mass of the machine reel, the volume change of the machine reel during the corresponding time of' ··· * 'is also required to determine the density of the machine reel.

3 1105483 110548

Eräs sinänsä tunnettu, ja esimerkiksi hakijan em. patenttihakemuksessa WO/9937567 esitetty menetelmä konerullan tilavuuden määrittämiseksi perustuu konerullan pyörimisnopeuden tarkkaan määrittämi-5 seen tunnettaessa konerullalle saapuvan paperirainan nopeus. Tämä menetelmä perustuu siihen tosiasiaan, että konerullan tilavuuden ja säteen kasvaessa kiinnirullauksen edistyessä myös konerullan kehän pituus muuttuu, mikä muutos voidaan edelleen havaita konerullan pyörimisnopeuden hitaana alenemisena.One method known per se and disclosed, for example, in Applicant's Patent Application WO / 9937567, is to determine the volume of rotation of a machine roll by knowing the speed of the paper web entering the machine roll. This method is based on the fact that as the volume and radius of the machine roll increases, the circumference of the machine roll also changes as the reel progresses, which change can still be detected by a slow decrease in the speed of rotation of the machine roll.

1010

Eräs tekniikan tasosta tunnettu tapa pyörivien elinten keskinäisen nopeuseron määrittämiseksi perustuu mainittujen elimien pyörähdys-akseleille asennettujen pulssiantureiden pulssien lukumäärän vertailuun seuraavassa selostetulla tavalla. Esimerkkinä seuraavassa käyte- 15 tään konerullan ja rullaussylinterin pyörimisnopeuden eron mittaamista tavalla, joka on esitetty esimerkiksi artikkelissa ’’Measurement of Paper Roll Density during Winding”, L.G. Eriksson, C. Lydig, J.Ä. Viglund, TAPPI Journal, Tammikuu 1983, sivut 63-66.One method known in the art for determining the difference in speed between rotating members is based on comparing the number of pulses of pulse encoders mounted on the rotation axes of said members as described below. By way of example, the following is used to measure the difference between the speed of rotation of the machine roll and the winding cylinder in a manner such as described in "Measurement of Paper Roll Density during Winding", by L.G. Eriksson, C. Lydig, J.Ä. Viglund, TAPPI Journal, January 1983, pages 63-66.

20 Rullaussylinterin yhteyteen on järjestetty ensimmäinen korkean resoluution omaava pulssianturi, joka ensimmäinen pulssianturi tuottaa esimerkiksi 5000 pulssia jokaista rullaussylinterin täyttä kierrosta kohti. Muodostuvan konerullan yhteyteen on järjestetty toinen pulssianturi, joka toinen pulssianturi tuottaa esimerkiksi yhden pulssin jokaista kone-/:’25 rullan täyttä kierrosta kohti. Määrittämällä toisen pulssianturin aina kah- i den peräkkäisen pulssin välisenä aikana mainitulta ensimmäiseltä ·:·. pulssianturilta saatavien pulssien määrä, voidaan havaita ja määrittää konerullan ja rullaussylinterin pyörimisnopeuksien muutokset toistensa ..... suhteen. Absoluuttiset pyörimisnopeudet saadaan selville laskemalla ...30 pulssien määrää tietyllä tunnetulla aikavälillä.A first high resolution pulse sensor is provided in connection with the winding cylinder, the first pulse sensor generating, for example, 5,000 pulses for each full revolution of the winding cylinder. A second pulse sensor is provided in connection with the machine roll being formed, which for example produces one pulse for each complete revolution of the machine roll: 25. By specifying a second pulse encoder always between two consecutive pulses from the first ·: ·. the number of pulses from the pulse encoder, changes in the rotation speeds of the machine roll and the winding cylinder relative to each other can be detected and determined. Absolute rotations are obtained by counting ... 30 pulses over a known time interval.

• ♦• ♦

Tilanteessa, jossa nippikontaktissa olevien konerullan ja rullaus-sylinterin kehänopeudet ovat samat, mainitun toisen pulssianturin kah-den peräkkäisen pulssin välisenä aikana mainitulta ensimmäiseltä .•*35 pulssianturilta saatavat pulssit kuvaavat muodostuvan konerullan kehän pituutta suhteessa rullaussylinterin tunnettuun kehän pituuteen, jolloin mittausta voidaan käyttää konerullan säteen/halkaisijan ja sitä kautta tilavuuden määrittämiseen. Tätä tietoa voidaan edelleen käyttää 4 110548 tunnetulla tavalla hyväksi konerullan tiheyden määrittämisessä ja sen avulla suoritettavassa kiinnirullauksen säädössä.In a situation where the peripheral speeds of the machine reel and the reel cylinder in nip contact are the same, between the two successive pulses of said second pulse sensor, the pulses from said first pulse sensor represent the circumference of the machine roll formed relative to the known circumference of the reel / diameter and thereby the volume. This information can further be utilized in a known manner to determine the density of the machine roll and to adjust the winding by means thereof.

Edellä selostetulla tekniikan tason mukaisella tavalla pulssiantureita 5 hyväksikäyttävän mittauksen tarkkuutta rajoittaa kuitenkin aina mainitun toisen anturin yhtä kierrosta kohti tuottamien pulssien lukumäärä, joka on tyypillisesti teollisuusolosuhteisiin sopivissa anturityypeissä luokkaa 5000 pulssia/kierros. Koska pulssien lukumäärää, eli pulssi-anturien resoluutiota, ei voida rajattomasti kasvattaa, niin ongelmaa 10 onkin käytännössä pyritty kiertämään lisäämällä mittausaikaa, ts. laskemalla rullaussylinteriin kytketyn ensimmäisen pulssianturin antamien pulssien määrää useampaa konerullan kierrosta kohti, ja siten keski-arvottamalla mittaustulosta useamman kierroksen yli mittaustarkkuuden parantamiseksi. Tämän seurauksena mittaustulosta hyväksikäyttä-15 vän säätöjärjestelmän reaaliaikaisuus luonnollisesti kuitenkin kärsii, koska mittaustulos saadaan tällöin vasta aikaviiveen jälkeen.However, in the manner described above, the accuracy of the measurement utilizing the pulse sensors 5 is always limited by the number of pulses produced by said second sensor per revolution, which is typically of the order of 5000 pulses / revolution in sensor types suitable for industrial conditions. Since the number of pulses, i.e. the resolution of the pulse sensors, cannot be infinitely increased, problem 10 has been practically circumvented by increasing the measuring time, i.e., by counting the number of pulses from the first pulse sensor connected to the winding cylinder per several revolutions of the machine roll. in order to improve. As a result, however, the real-time control system utilizing the measurement result naturally suffers since the measurement result is only obtained after a time delay.

Nyt käsillä olevan keksinnön pääasiallisena tarkoituksena on aikaansaada uusi menetelmä pyörivien elinten keskinäisen pyörimisliikkeen 20 mittaamiseksi, jolla menetelmällä saavutetaan edellä kuvattua tekniikan tason mukaista ratkaisua merkittävästi parempi mittaustarkkuus, ja jonka menetelmän tarkkuutta rajoittavaksi tekijäksi ei tekniikan tason mukaisesti muodostu pulssianturien yhtä kierrosta kohti antamien pulssien maksimimäärä. Keksinnön tarkoituksena on lisäksi aikaansaada .T25 menetelmän toteuttava yksinkertainen ja helppokäyttöinen mittaus-j laitteisto.The main object of the present invention is to provide a new method for measuring the rotational movement of rotating members 20 which achieves a measurement accuracy significantly better than the prior art solution, and which does not limit the accuracy of the method according to the prior art. It is a further object of the invention to provide a simple and easy-to-use measuring apparatus for implementing the .T25 method.

Tämän tarkoituksen toteuttamiseksi keksinnön mukaiselle mittaus-. menetelmälle on pääasiassa tunnusomaista se, mikä on esitetty itse- !..30 näisen patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.To accomplish this purpose, a measuring device according to the invention. the method is essentially characterized in what is set forth in the characterizing part of claim 1 itself.

Keksinnön mukaiselle mittauslaitteistolle on puolestaan pääasiassa tunnusomaista se, mikä on esitetty itsenäisen patenttivaatimuksen 15 tunnusmerkkiosassa.The measuring apparatus according to the invention, in turn, is mainly characterized by what is disclosed in the characterizing part of the independent claim 15.

;·:·35; · · 35

Muissa epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa on esitetty eräitä keksin-• non edullisia suoritusmuotoja.Other dependent claims disclose some preferred embodiments of the invention.

5 1105485 110548

Keksinnön perusajatuksena voidaan pitää sitä oivallusta, että mittauksen tarkkuutta voidaan merkittävästi parantaa siirtymällä pulssien lukumäärän mittauksesta pulssien tarkan esiintymishetken määrittämiseen. Tällöin mittaustarkkuuden parantaminen ei perustu lainkaan pulssi-5 anturien yhtä kierrosta kohti antamien pulssien määrän lisäämiseen, vaan hyvä mittaustarkkuus voidaan nyt saavuttaa jopa ainoastaan yhden pulssin per kierros tuottavilla antureilla.The basic idea of the invention is the realization that the accuracy of the measurement can be significantly improved by switching from measuring the number of pulses to determining the exact moment at which the pulses occur. Thus, the improvement in measuring accuracy is not based at all on increasing the number of pulses delivered by the pulse 5 sensors per revolution, but good measuring accuracy can now be achieved even on sensors producing only one pulse per revolution.

Menetelmän mukaisesti tarkastelun kohteena olevien ensimmäisen 10 pyörivän elimen yhteyteen asennetaan ensimmäinen pulssianturi tuottamaan pulsseja verrannollisesti mainitun ensimmäisen pyörivän elimen kulma-asentoon ja toisen pyörivän elimen yhteyteen asennetaan vastaavasti toinen pulssinanturi tuottamaan pulsseja verrannollisesti mainitun toisen pyörivän elimen kulma-asentoon. Em. pulssi-15 anturit voivat tuottaa yhden tai useamman pulssin mittaamansa elimen jokaista täyttä kierrosta kohti.According to the method, a first pulse transducer is mounted in connection with the first rotating member under consideration to produce pulses proportional to the angular position of said first rotary member and a second pulse transducer is respectively mounted in the second rotary member to produce pulses proportional to the angular position of said second rotary member. Em. pulse-15 sensors can produce one or more pulses for each full revolution of the member they measure.

Ensimmäisen ja toisen pulssianturin tuottamien pulssien tarkat esiinty-misajankohdat rekisteröidään ja niitä referoidaan toisiinsa referenssinä 20 toimivan ensimmäisen pyörivän elimen yhden täyden kierroksen välein seuraavassa kuvatulla tavalla.The exact times of occurrence of the pulses produced by the first and second pulse sensors are recorded and referenced to one another at one full revolution of the first rotary member acting as reference 20, as described below.

Jokaista ensimmäisen pulssianturin tuottaman pulssijonon viimeksi mitattua pulssia kohti määritetään sovite ja interpolaatioparametrit yhden ·[: 25 tai useamman mainittua pulssia edeltävän peräkkäisen intervallin yli, : jotka intervallit muodostuvat ensimmäisen pyörivän elimen peräkkäisis- sä pyörähdyksissä samaa kulma-asentoa vastaavien ensimmäisellä ....: pulssianturilla rekisteröityjen peräkkäisten pulssien välille. Mainittu so- vite ja interpolaatioparametrit mahdollistavat edelleen ensimmäisen ...30 pyörivän elimen tarkan kulma-asennon määrittämisen millä tahansa ·*·* mainittuun intervalliin/intervalleihin sisältyvänä ajanhetkenä.For each last measured pulse of the pulse train produced by the first pulse encoder, the fit and interpolation parameters are determined over one · [: 25 or more consecutive intervals preceding said pulse, which are formed by successive rotations of the first rotating member with the first between successive registered pulses. Said adapter and interpolation parameters further enable to determine the exact angular position of the first ... 30 rotary members at any time within the intervals (s) mentioned.

Jokaiselle toisen pulssianturin pulssille, joka pulssi havaitaan ensim-mäiselle pyörivälle elimelle viimeksi määritetyn intervallin aikana määri-;‘“35 tetään nyt sovitteen ja interpolaatioparametrien avulla positio, joka positio ilmaisee referenssinä toimivan ensimmäisen pyörivän elimen ; kulma-arvon kyseinen pulssin esiintymishetkellä.For each pulse of the second pulse encoder detected by the first rotary member during the last defined interval, the position which indicates the first rotary member serving as a reference is now determined by means of an adapter and interpolation parameters; the angular value at the moment of pulse occurrence.

6 1105486 110548

Toisen pulssianturin peräkkäisille ja toisen pyörivän elimen peräkkäisissä pyörähdyksissä samaa kulma-asentoa vastaavien positioiden avulla voidaan toiselle pyörivälle elimelle määrittää edelleen etenemä (positioiden eli kulma-arvojen ero) suhteessa referenssinä käytettävään en-5 simmäiseen pyörivään elimeen. Ts. keksinnön avulla voidaan määrittää tarkasti toisen pyörivän elimen pyörähtämä kulma/matka jokaista referenssinä toimivan ensimmäisen pyörivän elimen yhtä tai tarvittaessa useampaa pyörähdystä kohti.For successive rotations of one pulse encoder and successive rotations of the second rotary member, positions corresponding to the same angular position can be used to determine further advance (difference of positions or angles) for the second rotary member relative to the first 5 rotary members used as reference. Ts. the invention makes it possible to accurately determine the angle / distance of rotation of the second rotating member for each one or, if necessary, several revolutions of the first rotary member serving as a reference.

10 Keksinnön yksinkertaisimmassa suoritusmuodossa ensimmäisen ja toisen pyörivän elimen yhteyteen asennetut ensimmäinen ja toinen pulssianturi tuottavat kumpikin yhden pulssin mittaamansa elimen jokaista kierrosta kohti.In the simplest embodiment of the invention, the first and second pulse sensors mounted in connection with the first and second rotary members each produce one pulse for each revolution of the measured member.

15 Keksintö ei kuitenkaan ole rajoittunut vain em. suoritusmuotoon, vaan kummankin pyörivän elimen yhteyteen voidaan asentaa yhden tai useamman pulssin per kierros tuottavat pulssianturit. Tällaisissa keksinnön suoritusmuodoissa jokaiselle referenssinä toimivan ensimmäisen pulssianturin yhtä kierrosta kohti tuottamalle eri kulma-asentoa 20 vastaavalle pulssille määritetään erikseen sovite ja interpolaatiopara-metrit, ja jokainen toisen pulssianturin yhtä kierrosta kohti tuottama eri kulma-asentoa vastaava pulssi referoidaan erikseen kunkin em. sovit-teen kanssa. Näin kulmanopeuserolle saadaan n x m kappaletta arvoja, jossa n on ensimmäisen pulssianturin yhtä ensimmäisen pyörivän .’:’25 elimen täyttä kierrosta kohti tuottamien pulssien määrä, ja m vastaa-i vasti toisen pulssianturin yhtä toisen pyörivän elimen täyttä kierrosta kohti tuottamien pulssien määrä. Mainituista arvoista voidaan edelleen laskea keskiarvo. Tämän suoritusmuodon etuna on etenkin hitailla, vähän pulsseja per aikayksikkö tuottavilla pyörimisnopeuksilla mittaus-...30 tuloksen reaaliaikaisuuden parantuminen sekä keskiarvotusta käytet-··’ täessä edelleen myös mittaustarkkuuden parantuminen.However, the invention is not limited to the above embodiment, but pulse encoders producing one or more pulses per revolution may be mounted in connection with each rotating member. In such embodiments of the invention, each pulse produced by the first pulse encoder acting as a reference for one rotation corresponding to a different angular position 20 is individually determined by the fit and interpolation parameters, and each pulse corresponding to a different angular position produced by the second pulse encoder . Thus, for the angular velocity difference, n x m values are obtained, where n is the number of pulses produced by one first rotary sensor of the first pulse encoder, and m corresponds to the number of pulses produced by the second pulse sensor per full revolution of the second rotary member. An average can still be calculated from these values. This embodiment has the advantage of improving the real-time measurement -... 30 result, especially at slow, low pulse-per-unit rotation speeds, and also, when averaging, also improves measurement accuracy.

:Keksinnön edullisessa suoritusmuodossa mittausmenetelmää sovelle-taan kiinnirullauksessa muodostuvan konerullan pyörimisnopeuden .•••35 mittaamiseen suhteessa rullaussylinterin nopeuteen, ts. mainittujen elinten kulmanopeuseron määrittämiseen. Tämä mahdollistaa kone-rullan kehän pituuden määrittämisen suhteessa rullaussylinterin kehän :···: pituuteen, ja sitä kautta edelleen konerullan säteen ja tilavuuden muu- 7 110548 toksen määrittämiseen ajan funktiona. Tätä tietoa voidaan käyttää hyväksi konerullan tiheyden määrittämisessä ja tiheystiedon avulla suoritettavassa kiinnirullauksen säädössä.In a preferred embodiment of the invention, the measuring method is applied to measuring the speed of rotation of the machine roll formed by the winding relative to the speed of the winding cylinder, i.e. to determine the angular speed difference of said members. This allows the circumference of the machine roll to be determined relative to the circumference of the reel cylinder: ···: and thus further to determine the radius and volume of the reel as a function of time. This information can be used to determine the roll density of the machine roll and to adjust the winding by the density data.

5 Keksinnön tärkeimpiä etuja tekniikan tason ratkaisuihin verrattuna on mittaustarkkuuden merkittävä paraneminen sekä tarkkojen mittaustulosten tuottaminen vähäisellä aikaviiveellä, mikä parantaa mittaustuloksen käytettävyyttä reaaliaikaisessa säädössä. Keksintö mahdollistaa edelleen myös laajan vapauden mittauksessa tarvittavien pulssi-10 antureiden tyypin valinnassa, koska yhtä kierrosta kohti saatava maksi-mipulssimäärä ei ole tarkkuuden kannalta ratkaiseva. Keksinnön mukaisen menetelmän toteuttava mittalaite on edelleen yksinkertainen ja helposti käyttöön asennettavissa. Mittalaite soveltuu käytettäväksi joko kiinteästi asennettuna tai hyvin myös liikkuvaan huolto- ja testaus-15 käyttöön.The major advantages of the invention over prior art solutions are the significant improvement in measurement accuracy and the production of accurate measurement results with a small time delay, which improves the usability of the measurement result in real-time control. The invention also allows for a large degree of freedom in the choice of the type of pulse 10 sensors required for measuring, since the maximum number of pulses per revolution is not critical for accuracy. The measuring device implementing the method according to the invention is still simple and easy to install. The gauge is suitable for either fixed installation or well for mobile service and testing purposes.

Seuraava keksinnön yksityiskohtaisempi selitys havainnollistaa alan ammattimiehelle edelleen selvemmin keksinnön mahdollisia suoritusmuotoja sekä keksinnöllä tunnettuun tekniikan tasoon nähden saavu-20 tettavia etuja.The following more detailed description of the invention further illustrates to the person skilled in the art the possible embodiments of the invention as well as the advantages of the invention with respect to the prior art.

Keksintöä selostetaan seuraavassa tarkemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa • T25 kuva 1 esittää periaatteellisesti konerullan ja rullaussylinterin erästä : keskinäistä järjestelyä kiinnirullauksessa, • · · · ....: kuva 2 havainnollistaa tekniikan tason mukaista pulssiantureiden käyttöä konerullan ja rullaussylinterin kulmanopeuseron • · ... 30 määrittämiseksi, • · » · kuva 3 havainnollistaa keksinnön erästä suoritusmuotoa konerullan : ”: ja rullaussylinterin kulmanopeuseron määrittämiseksi, * » ;·”:35 kuva 4 havainnollistaa keksinnön erästä lineaarista sovitetta ....: hyväksikäyttävää suoritusmuotoa, 8 110548 kuva 5 havainnollistaa keksinnön erästä toisen asteen polynomi-sovitetta hyväksikäyttävää suoritusmuotoa, kuva 6 havainnollistaa erästä keksinnön mukaista pulssiantureiden 5 liipaisuelinten sijoittelua ensimmäiselle ja toiselle pyörivälle elimelle, kuva 7 havainnollistaa erästä toista keksinnön mukaista pulssiantureiden liipaisuelinten sijoittelua ensimmäiselle ja toiselle 10 pyörivälle elimelle, ja kuva 8 havainnollista keksinnön mukaisen mittauslaitteiston erästä edullista suoritusmuotoa sovellettuna kiinnirullauksen säätöön.The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which: • T25 Figure 1 illustrates in principle a batch of machine reel and reel cylinder: mutual arrangement in winding, • · · · ....: Figure 2 illustrates prior art pulse encoders Fig. 3 illustrates an embodiment of the invention for machine roll: ": and for determining the angular velocity difference of the winding cylinder, *"; · ": 35 Fig. 4 illustrates a linear fit of the invention ....: utilization embodiment, 8 110548 Fig. 5 illustrates the invention an embodiment utilizing a second-order polynomial adapter, Figure 6 illustrates an arrangement of the trigger means of the pulse sensors 5 for the first and second rotary members according to the invention, Figure 7 illustrates another embodiment of the invention and Fig. 8 illustrates a preferred embodiment of the measuring apparatus according to the invention as applied to the winding control.

1515

Kuvissa 1 ja 2 on periaatteellisesti esitetty konerullan R ja rullaus-sylinterin D erästä keskinäistä järjestelyä kiinnirullauksessa, sekä pulssiantureiden S1,S2 tekniikan tason mukaista käyttöä rullaus-sylinterin D ja konerullan R kulmanopeuseron määrittämiseksi.Figures 1 and 2 show, in principle, a mutual arrangement of the machine roll R and the winding cylinder D for winding, and the prior art use of pulse sensors S1, S2 for determining the angular velocity difference between the winding cylinder D and the machine roll R.

2020

Rullaussylinteri D pyörii paperirainan W nopeutta vastaavalla kehäno-peudella ja on laakeroitu päädyissä olevien akseleiden avulla kiinni-rullaimen runkoon tai runkoon kiinnitettyyn kiinteään tai liikkuvaan rakenteeseen. Rullaussylinteri D on ko. sylinterin toisen päädyn kautta v: 25 kytketty keskiökäyttölaitteeseen M1, joka taas puolestaan on yhteydes-: sä paperirainaa W syöttävän muun laitteiston käyttöön siten, että rul- .‘laussylinterin D kehänopeus voidaan säätää vastaamaan kiinni-....; rullaimelle syötettävän paperirainan W nopeutta. Tätä rullaussylinterin D keskiökäytön M1 säätöä varten voidaan tunnetun tekniikan mukai- • · ...30 sesti ennen rullaussylinteriä D paperirainan W kulkusuunnassa käyttää kireysmittauselintä mittaamaan paperirainan W kireyttä.The winding cylinder D rotates at a peripheral speed corresponding to the speed of the paper web W and is supported by shafts at its ends on a fixed or movable structure fixed to the roller frame or to the frame. The winding cylinder D is the one in question. via a second end of the cylinder v: 25 coupled to a center actuator M1, which in turn is in communication with other apparatus for feeding the paper web W so that the peripheral speed of the roller roller D can be adjusted to correspond to -....; the speed of the paper web W fed to the reel. For this adjustment of the center drive M1 of the winding cylinder D, prior to the winding cylinder D, a tension measuring element can be used to measure the tension of the paper web W in the direction of travel of the paper web W.

| ‘ Paperiraina W kerätään rullausytimelle T konerullaksi R samalla, kun ...: konerullaa R kuormitetaan tunnetulla tavalla rullaussylinteriä D vasten : "β5 ns. nipin muodostamiseksi ja halutun suuruisen nippivoiman aikaan- ....: saamiseksi. Rullausytimelle T, joka voi olla tunnetulla tavalla päädyis tään laakeripesiin pyöriväksi järjestetty metallirunkoinen ns. tampuuri-'··*; tela, on kytketty telan toisen päädyn välityksellä oma keskiökäyttönsä 9 110548 M2. Mainitun keskiökäytön M2 vääntömomenttia säätämällä vaikutetaan tunnetulla tavalla kiinnirullautuvaan paperirainaan W kohdistettavaan kehävoimaan. Yhdessä em. kehävoimaa, nippivoimaa ja nippiä edeltävää paperirainan W kireyttä säätämällä vaikutetaan konerullan R 5 säteensuuntaiseen tiheysprofiiliin.| The paper web W is collected on the reel core T as a machine reel R while ...: the machine reel R is loaded in a known manner against the reel cylinder D: "to form a so-called" nip "and to produce a nip force of the desired size. in a way, the metal body, so-called reel, which is rotatably arranged in the bearing housings, is connected via its other end to its own center drive 9 110548 M2. and adjusting the pre-nip tension of the paper web W affects the radial density profile of the machine roll R 5.

Em. kiinnirullaustapahtuman ohjaamiseksi kiinnirullausta ohjaava säätöjärjestelmä tarvitsee tietoa rullaussylinterin D ja konerullan R pyörimisnopeuksista, sekä konerullan R tiheyden määrittämiseksi 10 tarkkaa tietoa erityisesti mainittujen elinten pyörimis-/kulmanopeuksien keskinäisestä erosta.Em. in order to control the winding event, the winding control system requires information on the rotational speeds of the winding cylinder D and the machine roll R, and to determine the density of the machine roll R 10 precise information about the difference between the rotation / angular speeds.

Kuvassa 1 rullaussylinterin D yhteyteen on tekniikan tason mukaisesti järjestetty ensimmäinen pulssianturi S1, joka ensimmäinen pulssianturi 15 S1 tuottaa esimerkiksi 5000 pulssia jokaista rullaussylinterin D täyttä kierrosta kohti. Konerullan R (tampuuritelan T) yhteyteen on vastaavasti järjestetty toinen pulssianturi S2, joka toinen pulssianturi S2 tuottaa yhden pulssin jokaista konerullan R täyttä kierrosta kohti.In Fig. 1, a first pulse sensor S1 is arranged in connection with the winding cylinder D according to the prior art, the first pulse sensor 15 S1 providing, for example, 5,000 pulses for each complete rotation of the winding cylinder D. Correspondingly, a second pulse sensor S2 is arranged in connection with the machine reel R (reel roll T), which second pulse sensor S2 produces one pulse for each full revolution of the machine reel R.

20 Määrittämällä kuvan 2 mukaisesti toisen pulssianturin S2 aina kahden peräkkäisen pulssin välisenä aikana (merkitty kuvassa ni; ni+1 jne.) mainitulta ensimmäiseltä pulssianturilta S1 saatavien pulssien määrä (kuvassa m,, mi+1 jne.), voidaan määrittää konerullan R ja rullaus-sylinterin D kulmanopeuksien muutokset toistensa suhteen, ts. kulma-.T25 nopeuksien välinen ero. Absoluuttiset pyörimisnopeudet saadaan : selville mittaamalla pulssien S1,S2 lukumäärää tietyllä tunnetulla aika- ·:·. välillä.By determining the second pulse encoder S2 as shown in Fig. 2 between two successive pulses (denoted in the figure ni; ni + 1, etc.), the number of pulses received from said first pulse encoder S1 (in the figure m ,, mi + 1 etc.) can be determined. changes in the angular velocities of cylinder D relative to each other, i.e. the difference between angular .T25 velocities. Absolute speeds are obtained by: measuring the number of pulses S1, S2 at a known time ·: ·. between.

• I• I

. Kuvan 2 tilanteessa rullaussylinterin D ja konerullan R kulmanopeus- [,.30 eron absoluuttista mittaustarkkuutta voidaan parantaa ainoastaan li säämällä ensimmäisen pulssianturin S1 rullaussylinterin D yhtä kierrosta kohti antamien pulssien määrää ja/tai keskiarvottamalla mittaus-tulosta useampien konerullan R pyörähdysten (aikavälien n,, ni+1 jne.) ylitse. Viimeksi mainittu tapa kuitenkin heikentää merkittävästi mittaus-.·:·35 tuloksen reaaliaikaisuutta.. In the situation of Fig. 2, the absolute measurement accuracy of the difference between the angular speed [, .30] of the winding cylinder D and the machine roller R can only be improved by increasing the number of pulses delivered by the first pulse encoder S1 per revolution D and / or averaging the measurement result +1, etc.). However, the latter way significantly reduces the real-time performance of the measurement. ·: · 35 results.

* · · · · * * ·»» 10 1 10548* · · · · * * »» »10 1 10548

Kuvassa 3 on esitetty periaatteellisesti eräs keksinnön mukaisen menetelmän mukainen suoritusmuoto konerullan R ja rullaussylinterin D välisen kulmanopeuseron määrittämiseksi.Figure 3 shows, in principle, an embodiment of the method according to the invention for determining the angular velocity difference between the machine roll R and the winding cylinder D.

5 Keksinnön mukaisesti, ja tekniikan tasosta poiketen rullaussylinterin D yhteyteen on järjestetty ensimmäinen pulssianturi S1, joka pulssianturi S1 tuottaa nyt myös ainoastaan yhden pulssin jokaista referenssinä toimivan rullaussylinterin D täyttä kierrosta kohti. Konerullan R yhteyteen on järjestetty toinen pulssianturi S2, joka toinen pulssianturi S2 10 tuottaa yhden pulssin jokaista konerullan R täyttä kierrosta kohti.According to the invention, and unlike in the prior art, a first pulse sensor S1 is provided in connection with the winding cylinder D, which pulse sensor S1 now also produces only one pulse for each complete revolution of the reference winding cylinder D. A second pulse sensor S2 is provided in connection with the machine roll R, which pulse sensor S2 10 produces one pulse for each complete revolution of the machine roll R.

Keksinnön mukaisesti ensimmäisen S1 ja toisen S2 pulssianturin tuottamien pulssien tarkat esiintymisajankohdat rekisteröidään esimerkiksi luokkaa 1 ps olevalla tarkkuudella.According to the invention, the exact times of occurrence of the pulses produced by the first S1 and second S2 pulse sensors are recorded, for example, with an accuracy of the order of 1 ps.

1515

Kuvan 3 yläosan kuvaajassa pulssianturin S1 tuottamat pulssit on esitetty koordinaatistossa, jossa vaaka-akselilla on esitetty aika t, ja y-akselilla referenssinä toimivan rullaussylinterin D kulma-asento radiaaneina. Ensimmäisen pulssianturin S1 rullaussylinterin D täyden kierrok-20 sen välein antamia pulsseja vastaavia ajanhetkiä on kuvassa 3 merkitty tn, tn+1, tn+2 jne. Mainittujen pulssien esiintymispaikkoja kuvan 3 koordinaatistossa on merkitty pallomaisin symbolein.In the graph of the upper part of Fig. 3, the pulses produced by the pulse encoder S1 are shown in a coordinate system showing the time t on the horizontal axis and the angular position of the winding cylinder D acting as a reference on the y axis. The moments corresponding to the full pulse rotation pulses D of the first pulse encoder S1 are shown in Fig. 3 as tn, tn + 1, tn + 2, etc. The locations of said pulses in the coordinate system of Fig. 3 are indicated by spherical symbols.

Keksinnön mukaisesti nyt jokaista ensimmäisen pulssianturin S1 anta- ·*: 25 maa pulssia kohti määritetään sovite F ja sovitetta F vastaavat inter- i polaatioparametrit yhden tai useamman mainittua pulssia edeltävän intervallin yli, jotka intervallit muodostuvat rullaussylinterin D peräkkäi- sissä pyörähdyksissä rullaussylinterin D samaa kulma-asentoa vastaa- vien ensimmäisellä pulssianturilla S1 rekisteröityjen peräkkäisten puls- ... 30 sien välille.According to the invention, now for each output pulse of the first pulse encoder S1, the adapter F and the interpolation parameters corresponding to the adapter F are determined over one or more intervals preceding said pulse, which intervals are formed by the same rotations of the roller cylinder D in the same rotation. position between successive pulses ... 30 registered at the first pulse sensor S1 corresponding to the position.

• *• *

Kuvaan 3 on merkitty eräällä ajanhetkellä tn+5 esiintyvää pulssia edeltä-: : vä intervalli in+5, joka siis muodostuu tässä tapauksessa ensimmäisen pulssianturin S1 peräkkäisten pulssien tn+4 ja tn+5 välille. Vastaavalla :"":35 tavoin pulssien tn+3 ja tn+4 välille muodostuu intervalli in+4 jne.Fig. 3 shows the pre-pulse interval in + 5 that occurs at a time tn + 5, which is thus formed in this case between the successive pulses tn + 4 and tn + 5 of the first pulse encoder S1. Corresponding: "": 35 like in pulse tn + 3 and tn + 4, in + 4 etc.

»»<»·»» < »·

Sovite F ja interpolaatioparametrit mahdollistavat edelleen ensimmäi-‘•••j sen pyörivän elimen, ts. rullaussylinterin D tarkan kulma-asennon mää- 11 110548 rittämisen millä tahansa mainittuun intervalliin/intervalleihin sisältyvänä ajanhetkenä.The adapter F and the interpolation parameters further allow the first rotating member, i.e., the exact angular position of the winding cylinder D, to be located at any given time within the said interval (s).

Kuvassa 3 sovite F on esitetty ulottuvaksi kaikkien kuvassa esitettyjen 5 pulssianturin S1 pulssien ja niiden väliin muodostuvien intervallien ylitse, mutta käytännössä sovite F muodostetaan keksinnön mukaisesti yhden tai useamman peräkkäisen ja viimeksi muodostuneen intervallin ylitse aina ensimmäisen pulssianturin S1 antaessa uuden pulssin. Ts. sovitetta F muodostetaan ja siihen liittyviä interpolaatioparametrejä 10 määritetään tietyn mittaiselle yhden tai useamman intervallin pituiselle alueelle jatkuvana prosessina, jolloin kyseinen tietyn mittainen sovite F siis ’’etenee” pulssijonossa S1 ajallisesti eteenpäin aina uuden pulssin saapuessa.In Figure 3, the adapter F is shown to extend over all the pulses of the pulse encoder S1 shown in the figure and the intervals between them, but in practice, the adapter F is formed over one or more consecutive and last formed intervals each time the first pulse sensor S1 emits a new pulse. Ts. the adapter F is formed and the associated interpolation parameters 10 are defined over a certain length of one or more intervals in a continuous process, whereby the corresponding length F of the specified length "advances" in pulse sequence S1 each time a new pulse arrives.

15 Sovitteen F ja sen määrittävien interpolaatioparametrien avulla voidaan nyt jokaiselle toisen pulssianturin S2 pulssille, joka pulssi havaitaan ensimmäiselle pyörivälle elimelle D viimeksi määritetyn intervallin in+5 aikana, määrittää positio p’, joka positio p’ ilmaisee referenssinä toimivan ensimmäisen pyörivän elimen D kulma-arvon kyseinen pulssin 20 esiintymishetkellä.The adapter F and its defining interpolation parameters can now determine for each pulse of the second pulse encoder S2 detected by the first rotary member D during the last defined interval in + 5, the position p ', which position p' indicates the angular value of the first rotary member D for reference. that pulse at the time of occurrence 20.

Toisen pulssianturin S2 edellisten, toisen pyörivän elimen R peräkkäisissä pyörähdyksissä samaa kulma-asentoa vastaavien positioiden p”, p’” avulla voidaan toiselle pyörivälle elimelle R määrittää edelleen ete-25 nemä (kulma-arvojen ero) suhteessa referenssinä käytettävään ensim- j mäiseen pyörivään elimeen D. Kuvassa 3 etenemää positioiden p’ ja p” . välillä on merkitty d’ ja vastaavasti etenemää positioiden p” ja p’” välillä on merkitty d”.In previous successive rotations of the second pulse encoder S2, positions p ", p '" corresponding to the same angular position of the second rotary member R can further determine the distance (difference of angular values) to the second rotary member relative to the first rotary member used as reference. D. In Figure 3, the progression of the positions p 'and p'. is denoted by d 'and the progression between positions p' and p '' is denoted by d '.

, • • •,30 Keksinnön avulla voidaan siis määrittää tarkasti toisen pyörivän elimen I t R pyörähtämä kulma/matka jokaista referenssinä toimivan ensimmäisen pyörivän elimen D yhtä (tai tarvittaessa useampaa) pyörähdystä !..* kohti.Thus, the invention makes it possible to accurately determine the angle / distance rotated by the second rotary member I t R for each (or, if necessary, several) rotations of the first rotary member D acting as a reference! .. *.

i t :"‘:35 Tilanteessa, jossa toiselta pyörivältä elimeltä R ei yhden ensimmäisen .;.·: pyörivän elimen D kierroksen aikana saada yhtään pulssia, joudutaan toisen pyörivän elimen R etenemää luonnollisesti tarkastelemaan useamman ensimmäisen pyörivän elimen D kierroksen yli. Tällainen »f»*» 12 1 10548 tilanne voi syntyä silloin, kun toisen pyörivän elimen R halkaisija on merkittävästi ensimmäisen pyörivän elimen D halkaisijaa suurempi ja/tai toisen pyörivän elimen R pulssianturi tuottaa vain yhden pulssin per kierros.it: "': 35 In a situation where no pulse is obtained from the second rotary member R during the first rotation of the first rotary member, naturally, the progress of the second rotary member R must naturally be viewed over several first rotary member D's. The situation may occur when the diameter of the second rotary member R is significantly larger than the diameter of the first rotary member D and / or the pulse encoder of the second rotary member R produces only one pulse per revolution.

55

Tilanteessa, jossa nippikontaktissa olevien konerullan R ja rullaus-sylinterin D kehänopeudet ovat yhtäsuuret saadaan menetelmän avulla nyt selville muodostuvan konerullan R kehän tarkka pituus suhteessa rullaussylinterin D (tunnettuun) kehän pituuteen. Tällöin keksinnön mu-10 kaisella mittauksella saatavaa tietoa voidaan edelleen käyttää kone-rullan R säteen/halkaisijan määrittämiseen ja sitä kautta edelleen kone-rullan R tilavuuden määrittämiseen. Tätä tietoa voidaan tunnetulla tavalla hyväksi konerullan R tiheyden määrittämisessä ja sen avulla suoritettavassa kiinnirullauksen säädössä.In a situation where the circumferential velocities of the machine roll R and the reel cylinder D in contact with the nip are equal, the method will now determine the exact length of the circumference of the machine roll R formed relative to the (known) circumference of the reel cylinder D. Hereby, the data obtained by measuring according to the invention can be further used to determine the radius / diameter of the machine roll R and thereby further to determine the volume of the machine roll R. This information can be utilized in a known manner to determine the density of the machine roll R and to adjust the winding by means thereof.

1515

Kuvassa 3 esitetyssä tapauksessa rullaussylinterin D pyörimisnopeus on kuvattu hieman hidastuvaksi ajan funktiona, mikä ilmenee ensimmäisen pulssianturin S1 antamien pulssien esiintymistaajuuden hitaana alenemisena sekä sovitteen F muodostumisena alaspäin kaareutuvaksi 20 käyräksi.In the case shown in Fig. 3, the speed of rotation of the winding cylinder D is illustrated as a function of time, which is manifested by a slow decrease in the incidence of pulses from the first pulse transducer S1 and by the formation of an adapter F in a downward curve.

Normaalitilanteessa rainan W nopeuden säilyessä olennaisesti vakiona tilanne on kuvassa 3 katkoviivojen avulla kuvatun kaltainen, ts. ensimmäisen pulssianturin S1 pulsseja (merkitty kuvan 3 alaosan pulssi- I · » v 25 jonoon katkoviivoin) vastaava sovitekäyrä F’ muodostuu lineaariseksi sovitteeksi, ts. kuvassa 3 katkoviivalla esitetyksi suoraksi. Tällöin kone- . Y: rullan R halkaisijan kasvaessa ja sille kiinnirullautuvan rainan W mää- ·:··· rän lisääntyessä toisen pulssianturin S2 pulssien esiintymistaajuus on hitaasti aleneva. Vastaavasti tilanteessa, jossa rullaussylinterin D pyöri- .•>•,30 misnopeus olisi kiihtyvä, sovite F muodostuisi ylöspäin kaareutuvaksi * käyräksi.Under normal conditions, while the speed of the web W remains substantially constant, the fitting curve F 'corresponding to the pulses of the first pulse encoder S1 (marked with dashed pulses in the lower pulse of Fig. 3) is formed by a linear fit, i.e. presented live. Then the machine. Y: As the diameter of the roll R increases and the amount of web W wound to it increases, the incidence of the pulses of the second pulse encoder S2 is slowly decreasing. Correspondingly, in a situation where the speed of rotation of the winding cylinder D would be accelerated, the adapter F would form an upwardly curved * curve.

Keksinnön tärkeimpiä etuja on mittaustarkkuuden merkittävä paranemi-·;·: nen tekniikan tason menetelmiin verrattuna. Pyörivien elimien pyöries- :'”:35 sä esimerkiksi nopeudella 10 kierrosta/s, mikä vastaa kehänopeutena ·:··· 1884 metriä/min yhden metrin halkaisijan omaavalle elimelle, saavute taan melko maltillista 1 ps ajanmittausresoluutiota käytettäessä erotus-*···] kyky 100000/kierros. Verrattuna esimerkiksi 5000 pulssia/kierros tuot- 13 110548 tavan pulssianturin käyttöön keksinnön avulla on siten saavutettavissa 20-kertainen resoluutio.The main advantages of the invention are the significant improvement in measuring accuracy over prior art methods. At 35 rpm of rotating organs, for example, at 10 rpm, which corresponds to a circumferential velocity of ·: ··· 1884 meters / min for a body with a diameter of one meter, a relatively moderate resolution of 1 ps is achieved using * ···] ability 100,000 / revolution. Compared, for example, to the use of a 5,000 pulse / revolution pulse encoder, the invention achieves 20 times the resolution.

Keksinnön mukaisen menetelmän tarkkuus riippuu luonnollisesti inter-5 polaatiossa, eli sovitteen F muodostamisessa käytettävän menetelmän tarkkuudesta, mutta käytännössä interpolaatio voidaan helposti toteuttaa siten, että se ei rajoita menetelmällä saavutettavaa mittaustarkkuutta vaan mittaustarkkuus määräytyy lähinnä ajanmittauksen tarkkuuden perusteella.The accuracy of the method of the invention naturally depends on the accuracy of the method used in inter-5 polarization, i.e., the formation of the adapter F, but in practice interpolation can be easily accomplished without limiting the measurement accuracy achieved by the method.

1010

Kuvissa 4 ja 5 on edelleen havainnollistettu sovitteen F muodostamista eri tavoin kahden viimeksi muodostuneen intervallin ylitse. Em. kuvissa referenssinä toimivan ensimmäisen pyörivän elimen D pyörimisnopeus on esitetty korostetun voimakkaasti hidastuvaksi eri tyyppisten sovittei-15 den ominaisuuksien havainnollistamiseksi. Kuvissa 4 ja 5 on vertailun helpottamiseksi esitetty katkoviivalla käyrä F’, joka kuvaa kulma-asennon ’’todellista” muutosta ajan funktiona tarkasteltavassa tilanteessa.Figures 4 and 5 further illustrate the formation of the adapter F in different ways over the last two intervals formed. Em. in the figures, the rotation speed of the first rotary member D, which serves as a reference, is illustrated as being strongly decelerated to illustrate the properties of various types of adapters. Figures 4 and 5 show, for ease of comparison, a dashed curve F 'depicting the "true" change in angular position over time in the situation under consideration.

20 Kuvassa 4 sovite F on muodostettu lineaarisena sovitteena ensimmäisen pulssianturin S1 ajanhetkellä tn+5 antamaa pulssia edeltävien kahden intervallin ylitse. Lineaarinen sovite soveltuu edullisimmin käytettäväksi tilanteessa, jossa tarkastelun kohteena olevan ensimmäisen pyörivän elimen D, kuten esimerkiksi rullaussylinterin pyörimisnopeus /i’25 muuttuu hitaasti ja/tai sovite F on tarpeen muodostaa kerrallaan vain ·' yhden intervallin ylitse.In Fig. 4, the adapter F is formed as a linear fit over the two intervals preceding the pulse given by the first pulse sensor S1 at time tn + 5. The linear fitting is most suitable for use in a situation where the rotational speed / i'25 of the first rotating member D, such as the reeling cylinder under consideration, changes slowly and / or the fitting F is only required to be formed at a time over one interval.

*«* ·* «* ·

Kuvassa 5 sovite F on muodostettu toisen asteen polynomisovitteena ensimmäisen pulssianturin S1 ajanhetkellä tn+5 antamaa pulssia edeltä-...30 vien kahden intervallin ylitse. Kuten yleisesti hyvin tunnettua, toisen as-teen polynomi voidaan yleisessä muodossaan esittää funktiona f(t) = at2 + b, jossa t kuvaa tässä tapauksessa aikaa ja f(t) kulma-asentoa : ajan funktiona ja a ja b ovat interpolaatioparametrejä, jotka sovitetta FIn Fig. 5, the adapter F is formed as a second-order polynomial fit over two intervals before the pulse given by the first pulse encoder S1 at time tn + 5. As is generally well known, the second-order polynomial in its general form can be represented as a function f (t) = at2 + b, where t represents the time and f (t) the angular position: as a function of time and a and b are interpolation parameters that fit F

muodostaessa saavat tietyt vakioarvot. Toisen asteen polynomille sovitteen F kuvaaja on paraabeli, joka tarkasteltavan ensimmäisen pyörivän elimen D pyörimisnopeuden nopeammissa muutoksissa on lineaarista sovitetta tarkemmin sovitettavissa ensimmäisen pulssi-:· | anturin S1 pulsseihin.when forming, they get certain constant values. For a second-order polynomial, the graph of the fit F is a parabola that, with faster changes in the speed of rotation of the first rotating member D under consideration, is more closely matched to the linear fit by the first pulse: · | to the pulses of sensor S1.

110548110548

Toisen asteen polynomisovitetta F käytettäessä sovitus ja interpolaatio-parametrien määrittäminen suoritetaan edullisesti kahden tai useamman intervallin ylitse siten, että sovite F pakotetaan kulkemaan reunim-5 maiset mittapisteet muodostavien pulssianturin aika - kulma-asento -koordinaattien kautta. Ts. kuvassa 5 toisen asteen polynomisovite F on muodostettu siten, että sovitetta F kuvaava käyrä kulkee ajanhetkillä tn+3 ja tn+5 mitattujen pisteiden kautta. Keksinnöllä suoritetuissa käytännön kokeissa tämän on havaittu pienentävän sovitteesta F aiheutuvaa 10 virhettä. Ulottamalla sovite F useamman intervallin ylitse mittaustarkkuus myös paranee, koska tämän vaikutus vastaa olennaisesti mittauksen keskiarvottamista ensimmäisen pyörivän elimen useamman kierroksen ylitse.When using the second-order polynomial fitting F, the fitting and interpolation parameters determination is preferably performed over two or more intervals by forcing the fitting F to travel through the time-angular coordinates of the pulse encoder forming the outermost measuring points. Ts. In Fig. 5, the second-order polynomial fit F is formed such that the curve representing the fit F passes through the measured points at times tn + 3 and tn + 5. In practical experiments with the invention, this has been found to reduce the 10 errors due to adapter F. Extending the adapter F over several intervals also improves measurement accuracy since its effect is substantially equivalent to averaging the measurement over multiple revolutions of the first rotary member.

15 Lineaarisen tai polynomimuotoisen sovitteen muodostaminen tiettyyn mitta joukkoon ja kyseistä sovitetta kuvaavien interpolaatioparametrien määrittämisen voidaan katsoa olevan sinänsä yleisesti tunnettua ja alan ammattimiehen perustaitoihin kuuluvaa osaamista, joten sovitteen F muodostamista ei tässä yhteydessä siitä syystä selosteta sen enem-20 pää. Tarvittaessa lisätietoja on löydettävissä esimerkiksi matematiikan alan oppikirjoista.Formation of a linear or polynomial fit into a given set of dimensions and determination of the interpolation parameters describing that fit can be considered to be well known in the art and is within the skill of one of ordinary skill in the art. More information can be found in mathematics textbooks, for example.

Keksintö ei luonnollisestikaan ole rajoittunut pelkästään lineerisen sovitteen tai toisen asteen polynomisovitteen käyttöön. Tarvittaessa on v’;25 mahdollista käyttää myös useamman asteen polynomisovitetta tai • :*: muuta sovitetta, joka sovite F voidaan muodostaa yhden tai useamman peräkkäisen intervallin ylitse.Of course, the invention is not limited to the use of a linear fit or a second order polynomial fit. If necessary, it is also possible to use a multi-degree polynomial fitting, or •: *: another fitting, which f may be formed over one or more consecutive intervals.

____: Keksintö ei edelleenkään ole rajoittunut ainoastaan sellaisiin suoritus- ,...,30 muotoihin, joissa ensimmäisen ja toisen pyörivän elimen, esimerkiksi “·' rullaussylinterin D ja konerullan R kummankin yhteyteen on asennettu vain yhden pulssin per kierros tuottavat pulssianturit.____: The invention is still not limited to such embodiments, ..., 30, in which pulse sensors producing only one pulse per revolution are mounted in connection with each of the first and second rotary members, for example "·" roller cylinder D and machine roller R.

IIMIIIMI

...: Kuvissa 6 ja 7 on havainnollistettu keksinnön muutamia sellaisia suori- :"‘:35 tusmuotoja, joissa ensimmäisen D ja/tai toisen R pyörivän elimen yh-teyteen on asennettu useamman pulssin per kierros tuottavia pulssi-antureita....: Figures 6 and 7 illustrate some embodiments of the invention in which a plurality of pulses per revolution producing pulse sensors are mounted at the first D and / or second R rotating member.

***** 15 1 10548***** 15 1 10548

Kuva 6 havainnollistaa keksinnön sellaista suoritusmuotoa, jossa toisen pyörivän elimen R yhteyteen on asennettu kaksi pulssia per kierros tuottava toinen pulssianturi S2, ja vastaavasti ensimmäisen pyörivän elimen D yhteyteen yhden pulssin per kierros tuottava ensimmäinen 5 pulssianturi S1. Kuvassa 6 merkit R1,R2 havainnollistavat toisen pulssi-anturin S2 tuottamien pulssien sijoittumista eri kulma-asentoihin toisiinsa nähden toisella pyörivällä elimellä R. Käytännössä tämä saadaan aikaan esimerkiksi toisen pulssianturin S2 liipaisuelinten sopivalla sijoittelulla. Esimerkiksi optisia pulssiantureita käytettäessä mainittuina 10 liipaisueliminä voivat toimia pyörivään elimeen R kiinnitettävät heijas-tusteipit tai vastaavat.Figure 6 illustrates an embodiment of the invention in which a second pulse encoder S2 producing two pulses per revolution and a first 5 pulse encoder S1 producing a single pulse per revolution are mounted in connection with the second rotary element R respectively. In Fig. 6, the marks R1, R2 illustrate the positioning of the pulses produced by the second pulse sensor S2 at different angular positions with respect to each other by the second rotary member R. In practice, this is achieved by e.g. For example, when using optical pulse transducers, said trigger means 10 may serve as reflective tapes or the like attached to the rotating member R.

Kuvan 6 tilanteessa referenssinä toimivan ensimmäisen pulssianturin S1 merkkiä Dt vastaavalle pulssijonolle määritetään sovite F. Toisen 15 pulssianturin S2 jokainen toisen pyörivän elimen R yhtä kierrosta kohti tuottama (eri kulma-asentoa vastaava) pulssi referoidaan erikseen em. sovitteen kanssa. Ts. merkit Rt ja R2 muodostavat tässä suhteessa kaksi erillistä pulssijonoa, joita kumpaakin pulssijonoa referoidaan erikseen sovitteen F kanssa. Näin kulmanopeuserolle saadaan aina refe-20 renssinä toimivan ensimmäisen pyörivän elimen D pyörähtämää tiettyä matkaa kohti päivittymään yhden arvon sijasta kaksi uutta arvoa, joista arvoista voidaan edelleen laskea keskiarvo. Tämän suoritusmuodon etuna on etenkin hitailla, vähän pulsseja per aikayksikkö tuottavilla pyörimisnopeuksilla mittaustuloksen reaaliaikaisuuden parantuminen ,T25 sekä keskiarvoista käytettäessä myös mittaustarkkuuden parantumi- ' nen.In the situation of Fig. 6, an adapter F is determined for the pulse train corresponding to the symbol Dt of the first pulse sensor S1, which is a reference, each pulse produced by the second pulse sensor S2 per revolution (corresponding to different angular position). Ts. the symbols Rt and R2 in this respect form two separate pulse sequences, each pulse sequence being referenced separately with the adapter F. Thus, the angular velocity difference always produces two new values instead of one value updated by a first rotating member D acting as refe-20, for a given distance, from which the values can still be averaged. This embodiment has the advantage of improving the real-time measurement of the measurement result, especially at slow, low pulse-per-unit rotations, and also, when using averages, also improving the measurement accuracy.

I I I · * · i i iI I I · * · i i i

Kuva 7 havainnollistaa kuvaa 6 vastaavalla tavalla keksinnön sellaistaFIG. 7 illustrates FIG

( I(I

itM. suoritusmuotoa, jossa ensimmäisen pyörivän elimen D yhteyteen asen- !,. 30 nettu ensimmäinen pulssianturi S1 tuottaa kaksi pulssia per kierros.ITM. an embodiment in which the first rotary member D is mounted,. The first pulse encoder S1 produces two pulses per revolution.

‘Nyt merkkejä Dt ja D2 vastaaville pulssijonoille muodostetaan kummallekin oma sovite F. Toisen pyörivän elimen R pyörimistä mittaavan toi-sen pulssianturin S2 eri merkkejä Ri,R2 ja R3 vastaavia pulssijonoja referoidaan kutakin erikseen kummankin sovitteen F kanssa. Kuvan 7 . * * * 35 tilanteessa kulmanopeuserolle saadaan siis referenssinä toimivan ensimmäisen pyörivän elimen D pyörähtämää tiettyä matkaa kohti päi-; vittymään 6 uutta arvoa, joista arvoista voidaan edelleen laskea keski-arvo.Now, for each pulse sequence corresponding to the marks Dt and D2, a separate adapter F is formed for each of them. The pulse sequences corresponding to the different marks R1, R2 and R3 of the second pulse encoder S2 measuring the rotation of the second rotary member R are individually referenced Figure 7. * * * Thus, in 35 situations, the first rotating member D, which acts as a reference, is rotated towards a given distance for the angular velocity difference; 6 new values, from which values can still be averaged.

I F > ) |I F>) |

I II I

110548 16110548 16

Kuvan 7 tilanteessa merkkien Ri,R2ja R3 ollessa keskenään, ja vastaavasti merkkien D, ja D2 ollessa keskenään sijoittuneita ei-tasavälisesti kyseisten pyörivien elimien R ja D yhden kierroksen matkalle, pysty-5 tään mittauksessa automaattisesti tunnistamaan kummallakin pyörivällä elimellä R, D yhtä kierrosta kohti tuotettujen merkkien määrä. Tämä on mahdollista, koska pulssien ajallinen ei-tasavälisyys on havaittavissa ensimmäisen pulssianturin S1 ja vastaavasti toisen pulssianturin S2 tuottamissa pulssijonoissa. Kuvan 6 tilanteessa, jossa toisella pyöriväl- 10 lä elimellä R merkit R1 ja R2 ovat sijoittuneet toisiinsa nähden tarkalleen 180° välein, mittausjärjestelmä tarvitsee käyttäjän syöttämänä tiedon merkkien määrästä, koska sitä ei nyt pystytä päättelemään pulssi-anturin S2 tuottaman pulssijonon perusteella.In the situation of Fig. 7, the marks R1, R2 and R3 being disposed non-equidistantly along one revolution of said rotary members R and D, respectively, with each rotating member R, D per revolution the number of characters produced. This is possible because the temporal non-uniformity of the pulses is detectable in the pulse strings produced by the first pulse encoder S1 and the second pulse encoder S2, respectively. In the situation of Fig. 6, where the marks R 1 and R 2 are located at exactly 180 ° relative to each other on the rotary member R, the measuring system needs user-entered information on the number of characters since it cannot now be deduced from the pulse train produced by pulse sensor S2.

15 Alan ammattimiehelle on edelleen selvää, että keksinnön mukaista menetelmää käytettäessä mittaustuloksia voidaan tarkkuuden parantamiseksi edelleen keskiarvottaa tekniikan tasoa vastaavalla tavalla myös pyörivien elimien D, R useamman kierroksen yli.It will be further apparent to one skilled in the art that, when using the method of the invention, the measurement results can be further averaged over several revolutions of rotary members D, R to improve accuracy, in accordance with the prior art.

20 Kuvassa 8 on vielä periaatteellisesti esitetty keksinnön mukaisen menetelmän toteuttavan mittauslaitteiston eräs edullinen suoritusmuoto sovellettuna paperirainan W kiinnirullauksen yhteyteen.Figure 8 further shows, in principle, a preferred embodiment of the measuring apparatus implementing the method according to the invention applied in connection with the winding of the paper web W.

*:·. Kuvan 8 mittauslaitteisto käsittää konerullan R ja rullaussylinterin D • · · ;’..25 yhteyteen järjestetyt ensimmäisen S1 ja toisen S2 pulssianturin. Mainit-tujen pulssiantureiden tuottamien pulssien tarkat esiintymisajankohdat v ] rekisteröidään tietojenkäsittelylaitteessa CPU, joka tietojenkäsittelylaite * * CPU on järjestetty tiedonsiirtoyhteyteen kiinnirullausta ohjaavan oh-jausjärjestelmän kanssa.*: ·. The measuring apparatus of Fig. 8 comprises a first pulse sensor S1 and a second pulse sensor S1 arranged in connection with the machine roll R and the winding cylinder D • · ·; The exact times of occurrence of the pulses produced by said pulse sensors v] are recorded in the data processing unit CPU, which data processing unit * * CPU is arranged in communication with the winding control system.

Tietojenkäsittelylaite CPU voi olla esimerkiksi olosuhteita vastaavalla tavalla koteloitu PC-tietokone, joka on varustettu AD-muunninkortilla tai ·'*; vastaavalla pulssiantureiden pulssien esiintymisajankohtien rekisteröi-miseksi, sekä edelleen sopivalla ohjelmistolla laskennan suorittamisek-’•**’35 si. PC-tietokone on sinänsä tunnetuilla tavoilla liitettävissä tiedonsiirto-yhteen muun laitteiston ohjausjärjestelmien kanssa. Alan ammatti-miehelle on luonnollisesti selvää, että tietojenkäsittelylaite CPU voi ·:·· myös sisältyä tarkastelun kohteena olevia pyöriviä elimiä ohjaavan lait- 17 110548 teiston varsinaiseen säätö- tai ohjausjärjestelmään, jolloin keksinnön mukaista mittausta varten ei tarvita erillistä tietokonetta tms.The data processing unit CPU may be, for example, an appropriately encapsulated PC equipped with an AD converter card or · '*; a corresponding recording of pulse encoder pulse occurrence times, and further with suitable software to perform the counting. A PC can be interconnected with control systems for other hardware in a manner known per se. It will, of course, be obvious to a person skilled in the art that the data processing unit CPU may also: · · · be included in the actual control or control system of the rotating device control apparatus under consideration, whereby a separate computer or the like is not required for measurement according to the invention.

Tietojenkäsittelylaite CPU on järjestytty määrittämään keksinnön mu-5 kaista menetelmää käyttäen konerullan R ja rullaussylinterin D välinen kulmanopeusero. Ts. rullaussylinteriä R käytetään referenssinä, ja jokaisen ensimmäiseltä pulssianturilta S1 tulleen pulssin jälkeen tietojen-käsittelylaitteessa CPU lasketaan sovite F ja interpolaatioparametrit ensimmäisen pulssianturin S1 pulssijonon viimeksi mitattujen yhden tai 10 useamman intervallin ylitse. Samalla lasketaan em. viimeisen intervallin aikana esiintyneen toisen pulssianturin S2 pulssin perusteella rullaussylinterin D positio ja etenemä kulma-arvona edellisestä vastaavalla tavalla rekisteröidystä positiosta. Em. mainittu etenemä kertoo nyt rullaussylinterin D suhteellisen nopeuden suhteessa konerullaan R ja 15 samalla konerullan R suhteellisen halkaisijan rullaussylinterin D halkaisijaan nähden. Konerullan R halkaisijan muutos ajan funktiona antaa tietoa konerullan R tilavuuden muutoksesta. Tätä tietoa voidaan edelleen käyttää tunnetulla tavalla hyväksi konerullan R tiheyden määrittämisessä ja sen avulla suoritettavassa kiinnirullauksen säädössä.The data processing unit CPU is arranged to determine the angular velocity difference between the machine roll R and the winding cylinder D using the method according to the invention. Ts. the winding cylinder R is used as a reference, and after each pulse from the first pulse sensor S1, the adapter F and the interpolation parameters are calculated by the CPU over one or 10 more intervals of the last pulse train of the first pulse sensor S1. At the same time, based on the pulse of the second pulse encoder S2 occurring during the aforesaid last interval, the position and propagation of the roller cylinder D from the previous correspondingly registered position are calculated. Em. said advancement now multiplies the relative speed of the winding cylinder D with respect to the reel R and the relative diameter of the machine roll R with respect to the diameter of the reeling cylinder D. The change in diameter of the machine roll R as a function of time provides information about the change in the volume of the machine roll R. This information can further be utilized in a known manner to determine the density of the machine roll R and to adjust the winding by means thereof.

2020

Keksintö mahdollistaa laajan vapauden mittauksessa tarvittavien puls-siantureiden S1,S2 tyypin valinnassa. Koska yhtä kierrosta kohti saatava maksimipulssimäärä ei ole keksinnön mukaisessa menetelmässä ·:·. ratkaiseva, voidaan pyöriviin elimiin asennettuina pulssiantureina voi-: .-25 daan käyttää esimerkiksi optisia, induktiivisia, kapasitiivisia, magneetti-siä tai mitä tahansa muita alan ammattimiehelle sinänsä ilmeisiä ratkai- • · ’’ ! suja.The invention allows a wide freedom in the choice of the type of pulse encoders S1, S2 required for measuring. Since the maximum number of pulses per revolution is not in the method according to the invention ·: ·. such as optical, inductive, capacitive, magnetic or any other solution obvious to one of ordinary skill in the art can be used. solutions.

• * · · · • · j’’: Esimerkiksi optisia antureita käytettäessä pyöriviin elimiin voidaan kiin- :...30 nittää liipaisuelimiksi pyörimisliikkeen mukana liikkuvat heijastusteipit tai vastaavat, jotka kiinteästi paikoilleen asennetun ilmaisinosan ohi liik-:··: kuessaan aiheuttavat mitattavan pulssin. Asennettaessa yhtä pyörivää elintä kohti useampia liipaisuelimiä ei niitä keksinnön mukaista mene-telmää sovellettaessa ole tarpeen kiinnittää toisiinsa nähden tarkalleen **·'J35 tasakulmavälein, mikä merkittävästi helpottaa liipaisuelinten asentamis ta teollisuusolosuhteissa.For example, when using optical sensors, reflective tapes that move with the rotating motion, or the like, which move past the fixed detector element, can be attached to the rotating members as triggers: . When installing multiple trigger members on one rotating member, it is not necessary to apply exactly ** · 'J35 at regular intervals when applying the inventive method, which greatly facilitates the installation of the trigger members under industrial conditions.

» I * •tl is 110548»I * • tl is 110548

Em. kaltaisten optisten antureiden käyttö on edullista helpon asennettavuuden vuoksi erityisesti testaus- ja huoltokäytössä. Pysyvissä asennuksissa on edullista sen sijaan käyttää esimerkiksi magneettisia antureita, joiden suorituskyky ei heikkene likaantumisesta johtuen ja jotka 5 ovat myös muutoin epäherkkiä ulkoisille (sähköisille) häiriöille.Em. The use of optical sensors of this type is advantageous because of its easy installation, especially in testing and maintenance applications. Instead, for permanent installations, it is advantageous to use, for example, magnetic sensors which do not deteriorate in performance due to contamination and which are otherwise insensitive to external (electrical) interference.

Alan ammattimiehelle on luonnollisesti selvää, että käytettävien pulssi-antureiden pulssien ei välttämättä tarvitse esimerkiksi kuvan 3 alaosassa esitetyn tavoin muodostua ajallisesti lyhyistä toisistaan erillisis-10 tä pulsseista. Tietyn pyörivän elimen kulma-asennon rekisteröimiseksi riittää se, että ko. ajanhetkellä pulssianturin signaalissa esiintyy selkeä muutos, esimerkiksi signaali muuttuu askelmaisesta arvosta ”0” arvoon ”1”, joita mainittuja arvoja vastaavat tietyt ennalta määrätyt jännitetasot tai jännitealueet. Tällöin ’’pulssien” rekisteröiminen voi tapahtua käyttä-15 mällä tunnetulla tavalla ns. reunaherkkää ilmaisua. Esimerkiksi yhden ’’pulssin” per tarkasteltavan pyörivän elimen yksi kierros tuottava pulssi-anturi voi siten antaa tietyn kierroksen aikana signaalin arvolla ”1”, joka signaali liipaisuelin ohitettaessa muuttuu seuraavan kierroksen ajaksi arvoon ”0”, ja seuraavalla kerralla liipaisuelin ohitettaessa uudelleen ar-20 voon”1”jne.It will, of course, be clear to one skilled in the art that the pulses of the pulse sensors used do not necessarily have to be composed of discrete time pulses short of each other, as shown, for example, at the bottom of FIG. In order to register the angular position of a particular rotating member, it is sufficient that said at a given moment, there is a clear change in the signal of the pulse encoder, for example, the signal changes from "0" to "1", which values correspond to certain predetermined voltage levels or voltage ranges. In this case, the recording of the '' pulses '' can take place in a known manner using a so-called. edge sensitive expression. For example, a pulse sensor generating one '' pulse '' per revolution of the rotating member under consideration may thus emit a signal at a value of '1' during a certain revolution which changes to '0' during the next revolution and then ar-20 the next time. film "1", etc.

Vaikka edellisissä esimerkeissä keksintöä on selostettu nimenomaan kiinnirullauksen yhteydessä, alan ammattimiehelle on selvää että kek-sintöä voidaan soveltaa myös esimerkiksi aukirullauksessa, kalante-: .-25 roinnissa tai muissa paperirainaa radallaan ohjaavissa ja/tai muokkaa-• ;V vissa pyörivissä elimissä. Kalanteroinnissa keksintöä voidaan käyttää ' . esimerkiksi vastakkaisten kalanteritelojen keskinäisen nopeuden mää rittämisessä. Keksintöä voidaan soveltaa myös erilaisissa kantoteloihin ; / perustuvissa rullaimissa, sekä myös asiakasrullia muodostavissa kan- : · ·. 30 totelaleikkureissa tai muissa pituusleikkureissa.Although the invention has been specifically described in the foregoing examples in connection with winding, it will be apparent to one skilled in the art that the invention may also be applied, for example, to winding, calendering, or other rotating means for guiding and / or shaping a paper web. The invention can be used in calendering. for example, in determining the mutual speed of opposing calender rolls. The invention can also be applied to various carrier rolls; / based reels as well as customer rolls: · ·. 30 in cordage cutters or other winders.

Edelleen vaikka esimerkeissä on tarkasteltu lähinnä paperirainaa ja ·’”: sen käsittelyä, pätee sama tarkastelu periaatteessa myös muille raina- maisille materiaaleille, kuten esimerkiksi muovikalvoille.Further, although the examples are mainly concerned with paper web and its handling of '' ', the same consideration applies in principle to other web materials, such as plastic films.

'"‘35'' '35

Alan ammattimiehelle on siten selvää, että edellä keksinnön eri suori-tusmuotojen yhteydessä esitettyjä menetelmiä ja toimintatapoja eri ta-*:··: voin yhdistelemällä voidaan aikaansaada erilaisia keksinnön suoritus- 19 110548 muotoja, jotka ovat keksinnön hengen mukaisia. Tämän vuoksi edellä esitettyjä esimerkkejä ei tule tulkita keksintöä rajoittavasti, vaan keksinnön suoritusmuodot voivat vapaasti vaihdella jäljempänä patenttivaatimuksissa esitettyjen keksinnöllisten piirteiden puitteissa.Thus, it will be apparent to one skilled in the art that combining the methods and procedures described above in connection with the various embodiments of the invention can provide various embodiments of the invention which are in accordance with the spirit of the invention. Therefore, the foregoing examples are not to be construed as limiting the invention, but embodiments of the invention may freely vary within the scope of the inventive features set forth in the claims below.

55

Claims

A method for measuring the reciprocal rotational motion of a first (D) and second (R) rotating means used in processing a moving web (W), in particular a paper web, in which method pulses are produced with a first encoder (S1 ) in comparison with the rotational motion of said first rotating means (D), and with a second encoder (S2) pulses are produced in comparison with the rotational motion of said second rotating means (R), characterized in that in the process - the occurrence times are recorded by the the first (S1) and second (S2) encoder produced the pulses, - a fit (F) is determined for each last measured pulse of the pulse string produced in the first encoder (S1) over one or more successive intervals representing said pulses, which intervals are formed between successive pulses corresponding to the same angular position of the first rotating member (D) in successive rotations of said member (D), and recorded in the n, the first encoder (S1), and 20. a position (p ') for each pulse is determined by the second encoder (S2), which position (p') indicates the angular position of the first; rotating means (D) at the occurrence of the pulse by Said:: · other encoder (S2). 25

Method according to claim 1, characterized in that the positions (p ', p ", p'") determined for pulses corresponding to the same angular position in successive rotations of the second encoder (S2) and in successive rotations of the second rotating means (R) is used to determine a propulsion (d ', d') of the angular position of the second rotating member (R) in relation to the movement of the first rotating member (D).

Method according to claim 1 or 2, characterized in that the fit (F) is formed as a linear fit. 35

Method according to claim 1 or 2, characterized in that; the fit (F) is formed as a polynomial fit, preferably as a second or third step polynomial fit. 27 1 10 5 4 8

Method according to any of the preceding claims, characterized in that the fit (F) is formed over an area formed by said one or more intervals in such a way that the fit (F) is forced to travel through time - the angular position coordinates of the first 5, the coordinates forming the outermost measuring points of said area.

Method according to any of the preceding claims, characterized in that with the first encoder (S1) one pouch is produced per rotation of the first rotating means and / or correspondingly with said second encoder (S2) one pouch is produced. a rotation of the second rotating member (R).

Method according to any of the preceding claims, characterized in that with said first pulse sensor (S1), several pulses are produced per rotation of the first rotating means (D), and / or with said second pulse sensor (S2) several pulses are produced. per rotation of the second rotating member (R). 20

Method according to claim 7, characterized in that the pulses produced by the first pulse sensor (S1) per rotation of the first rotating means (D) are produced with an uneven distribution over the course of a rotation of said first rotating means (D). , and / or those with the second encoder (S2) per rotation of the second rotating means: The pulses produced (R) are produced in an uneven distribution over the course of a rotation of said second rotating means (R).

Method according to Claim 7 or 8, characterized in that for each pulse produced by one of the first encoder (S1) per rotation of the first rotating member (D) corresponding to a different angular position, an individual fit (F) is determined. each with the second encoder (S2) per one rotation produced by the second rotating member (R) corresponding to a different angular position. is individually compared with each said fit (F) to determine the angular position of the second rotating member (R) individually for all said combinations. 28 110548

Method according to claim 9, characterized in that an average value is calculated for the angular values of said combinations.

Method according to any of the preceding claims, characterized in that an average value is calculated for values determined by the method of several rotations of the first rotating member (D) and / or the second rotating member (R).

Method according to any of the preceding claims, characterized in that the number of the pauses of the first (S1) and / or the second encoder is calculated within a known time interval to determine the absolute rotational speed of the first (D) and the second. (R) the rotating member. 15

Method according to any of the preceding claims, characterized in that the method is applied to measure the speed of rotation of a machine roll (R) produced in the roll-up of a paper web (W) in relation to the rotational speed of the rolling cylinder (D) and / or to measure the length. of the perimeter of the machine roller (R) in relation to the length of the rolling cylinder (D) perimeter. v

14. A method according to claim 13, characterized in that the measurement information determined for the roll of the machine (R) in relation to the rolling cylinder is used to determine the density of the machine roll (R) · as a function of the radius of the machine roll (R). and said density information is utilized in adjusting the roll-up.

A measuring device for measuring the reciprocal rotational movement of a first (D) and second (R) rotating means used in the treatment of a moving path (W), in particular a paper path, said measuring device comprising a first encoder (S1) with which pulses are produced in comparison with the rotational motion of said first rotating means (D), I '* and a second pulse sensor (S2) with which pulses are produced in comparison with the rotational motion of said second rotating means (R), characterized in that the measuring device further comprises at least * I * i *. * means (CPU) to record the occurrence times of those in the first:. (S1) and second (S2) encoder produced the pulses, means (CPU) for determining a fit (F) for each last measured pulse of the pulse string produced in the first encoder (S1) over one or more successive intervals as represents said puis, which is formed between successive pulses corresponding to the same angular position in successive rotations of said means (D) and recorded in the first encoder (S1), and - means (CPU) for determining a position (p ') for each pulse of the second encoder (S2) through said fit (F), which position (p ') indicates the angular position of the first rotating member 10 (D) at the time of occurrence of the pulse of said second encoder (S2).

Measuring device according to claim 15, characterized in that the measuring device comprises means (CPU) for determining the propulsion (d ', d ") of the angular position of the second rotating member (R) in relation to the movement of the first rotating member (D). by means of positions (p \ p ", p '") determined for pulses corresponding to the same angular position in successive rotations of the second encoder (S2) and in successive rotations of the second rotating member (R). 20

17. Measuring device according to claim 15 or 16, characterized in that the measuring device comprises means (CPU) for forming the fit (F) | * 'As a linear fit. • · ·

18. A measuring device according to claim 15 or 16, characterized in that the measuring device comprises means (CPU) for forming the fit (F) as a polynomial fit, preferably as a second or third step polynomial fit.

Measuring device according to any of the preceding claims 15-18, 30, characterized in that the measuring device comprises means (CPU) for forming the fit (F) over an area formed by said one or more intervals in such a way that the fit ( F) is forced to travel through the time - angular position coordinates of the first encoder (S1), which: '. the coordinates form the outermost measuring points of said area. 35

Measuring device according to any of the preceding claims 15-19, characterized in that the first encoder (S1) is arranged to produce one pulse per rotation of the first rotating means (D) and / or correspondingly the the second encoder (S2) is arranged to produce one pulse per rotation of the second rotating member (R). 5

Measuring device according to any of the preceding claims 15-20, characterized in that the first encoder (S1) is arranged to produce several pulses per rotation of the first rotating member (D), and / or the second encoder (S2). is arranged to produce several pulses per rotation of the second rotating member (R). 10

Measurement device according to claim 21, characterized in that the first encoder (S1) is arranged to produce the pulses in an uneven distribution in the course of a rotation of said first rotating means (D), and / or the second encoder (S2) is arranged to produce the pulses in an uneven distribution in the course of a rotation of said second rotating means (R).

Measuring device according to claim 21 or 22, characterized in that the measuring device comprises means (CPU) for determining a fit (F) individually for each with the first encoder (S1) produced per rotation of the first rotating means (D). puis which * 'corresponds to a different angular position, and additional means (CPU) for comparing each with the second encoder (S2) per rotation of the second rotating member (R) corresponding to a puis: · A different rest position individually with each said fit (F) to determine the angular position of the second rotating member (R) individually; · for all said combinations. »

Measuring device according to claim 23, characterized in that the measuring device comprises means (CPU) for calculating an average value for angular values of said combinations.

Measurement device according to any of the preceding claims 15-24, characterized in that the measuring device comprises means (CPU) for calculating an average value for measuring results over several rotations of the first rotating means (D) and / or the second rotating means. the organ v: (R) · 31 1 10548

Measuring device according to any of the preceding claims 15-25, characterized in that the measuring device comprises means (CPU) for calculating the number of pauses of the first (S1) and / or the second encoder within a known time interval to determine the absolute The rotational speed of the first (D) and the second (R) rotating means.

Measuring arrangement according to any of the preceding claims, characterized in that the measuring device is arranged to measure the speed of rotation of a machine roller (R) produced at the roll-up of a paper web (W) in relation to the rotational speed of the rolling cylinder (D) and / or to measure the length of the machine roller (R) perimeter in relation to the length of the rolling cylinder (D) perimeter. 15

28. Measuring device according to claim 27, characterized in that the measuring device is arranged in a data transmission connection with a control or control system for determining the density of the machine roller (R) as a function of the radius of the machine roller (R), and for using said density information when adjusting. of the reel. 20

Measuring device according to any of the preceding claims 15-28, characterized in that the operating principle of the first (S1) and / or the second (S2) encoder is optical, inductive, capacitive and / or magnetic. * 25

Measurement device according to any of the preceding claims 15-29, characterized in that the means (CPU) is a data processing device based on a PC computer and its software. 30 I I I * 35 I · »t t i