FI112115B - Pintapainon mittauslaite - Google Patents

Description

112115

Pintapainon mittauslaite. - Mätanordning för yttryck.

Esillä oleva keksintö kohdistuu laitteeseen tasomaisen mitattavan tavaran pintapainon mittaamiseksi patenttivaati-5 muksen 1 johdanto-osan mukaisesti.

Paperirainan pintapainon määrittämiseksi on tunnettua käyttää beta-säteilylähdettä paperirainan yhdellä puolella ja beta-säteilydetektoria paperirainan toisella puolella.

10 Beta-säteilylähteenä käytetään esimerkiksi Promethium 146, Krypton 85 tai Strontium 90. Beta-säteilydetektori on tekniikan tasossa tavallisesti ionisaatiokammio, se voi kuitenkin olla muodostettu myös puolijohdediodin avulla, joka on suojattu näkyvää valonsäteilyä vastaan metallifolion muodos-15 sa olevan päällisen avulla, kuten tunnettua julkaisusta WO 88/07671. Tämä tunnettu laite toimii mitattavan tavaran tiheyden mittaamiseksi ja siten myös pintapainon mittaamiseksi .

20 Edelleen on tunnettua julkaisuista EP-A-0 233 389 ja DE-A-1 812 893 materiaalirainan pintapainon, tiheyden ja paksuuden mittaamiseksi järjestää stationäärinen, useammasta elementistä koostuva säteilylähde materiaalirainan yhdelle puolelle ja vastaavasti järjestetyt elementin materiaalirai-25 nan toiselle puolelle.

, ; Tasomaisen mitattavan tavaran, kuten esimerkiksi paperin, · radiometrisen pintapainomittauksen yhteydessä vaaditaan : useasti korkeampaa erotuskykyä poikittaisprofiilissa. Tämä ’ 30 voidaan saavuttaa pienentämällä mitattavan tavaran mittaus- pintaa, samalla kun esimerkiksi tavallisesti beta-säteily-: j lähteen ja mitattavan tavaran väliin järjestettyä himmennin- tä pienennetään vastaavasti. Tämä johtaa toisaalta vaadit-. tuun suurempaan erotuskykyyn, toisaalta kuitenkin mit- • ; 35 tasäteilyn intensiteetin pienenemiseen ja siten signaali/ko- hinasuhteen huononemiseen. Tätä voidaan vastustaa lisäämällä : radioaktiivisen lähteen aktiviteettia. Tässä suhteessa 2 112115 kuitenkin annetaan rajat radioaktiivisessa valmisteessa olevan itseabsorption johdosta sekä säteilysuojateknisten määräysten johdosta.

5 Lähtien tästä tekniikan tasosta esillä olevan keksinnön tehtävänä on tämän vuoksi aikaansaada laite pintapainon mittaamiseksi, jonka avulla voidaan saavuttaa toivottu poikittaisprofiilin erottelukyky yksinkertaisemmalla tavalla.

10 Tämän tehtävän ratkaisu onnistuu patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa olevien piirteiden mukaisesti. Muut keksinnön mukaisen pintapainon mittaamiseen tarkoitetun laitteen kehitysmuodot on nähtävissä epäitsenäisissä vaati-15 muksissa.

Seuraavana kuvataan oheenliitetyn piirustuksen kuvioiden yhteydessä keksinnön mukaisen laitteen eräs suoritusmuo-toesimerkki. Piirustuksissa: 20 kuvio 1 esittää keksinnön mukaisen laitteen sivukuvantoa; kuvio 2 esittää päältä nähtyä kuvantoa käytetystä detekto-rista; ·;ί. 25 « ·« ·.

kuvio 3 esittää detektorin poikkileikkausta; ja ·'·* · kuvio 4 esittää mittausjärjestelmän kokonaiskuvantoa mitat- !.: : tavan tavaran ja mittavaunun kanssa.

30

Tasomainen mitattava tavara 10 on mittapään yläosan 12 ja : alaosan 14 välissä, joka mittapää liikkuu poikittain liikku- van mitattavan tavaran 10 suhteen. Yläosaan 12 on järjestet-,· , ty radioaktiivinen lähde 16, joka voi olla muodostettu ' ’ 35 Promethium 147:n, Krypton 85:n tai Strontium 90:n avulla.

* * Himmennin 18 varustettuna suorakulmaisella aukolla rajoittaa ; radioaktiivista säteilyä, joka työntyy mitattavan tavaran 10 3 112115 läpi ja osuu mittapään alaosassa 14 olevalle detektorille 20. Kääntämällä korvaketta 33 asennosta 33a asentoon 33b voidaan säteilyn lähtö sulkea, jotta voidaan suorittaa kaksipistestandardointi ja mitata sekä detektorilaitteen 5 elektrodipimeävirta että signaalin korkeus ilman mitattavaa tavaraa. Detektori 20 on puolijohdedetektori ja muodostuu erityisesti useammasta juovamaisesta fotodiodista 221-22n koostuvasta makroskooppisesta lineaarisesta fotodirektori-ryhmästä. Kukin fotodiodi 221-22n on liitetty vahvistimen 10 241-24n kautta elektroniseen signaalin käsittely-yksikköön 26.

Pimeävirtojen minimoimiseksi lämpötilamuutoksen seurauksena fotodiodi 221-22n on järjestetty lämpötilastabilisoidulle 15 jäähdytyselementille 28. Edelleen fotodiodit 221-22n on suojattu mitattavan tavaran 10 viereisellä puolella valotii-viillä foliolla 30. Folio 30 koostuu edullisesti metallista, esim. alumiinista, jolla on muutamien mikrometrien paksuus. Eräs erityisen sovelias järjestely pimeävirtamuutoksien 20 minimoimiseksi sekä vahvistinrakenneryhmän 241-24n virtavah-vistuksen muutoksien minimoimiseksi vahvistimen lämpötila-ryöminnän johdosta on kerroksittainen jäähdytyselementin 28, vahvistimen 24, korkeaohmisten vastusten 35, jotka määrittävät virtavahvistuksen, ja fotodiodien 221-22n järjestely 25 (kuvio 3).

Mitattava tavara 10 johdetaan rainanohjauselementtien 32, .: 32' kautta direktorimittapään 14 ohi, rainan pitämiseksi : vähäisellä vakioetäisyydellä lineaarisesta fotodiodiryhmästä J·· 30 20.

Elektronisessa signaalinkäsittely-yksikössä 26 kerätään kaikki fotovirrat yksittäisesti ja analysoidaan, jotta ,· p saadaan määrättyä kyseessä olevien pintaelementtien paino.

'· 35 Tämän lisäksi saadaan signaali/kohinasuhteen nostamiseksi * profiilimittauksen mukaan ilmaistua määrätyssä paikoissa : olevien fotodiodien mittatulokset. Tämä on mahdollista, 4 112115 koska kunkin poikittaiskulun mukaisesti kukin m mittaele-menttiä 361-36m poikittaisprofiilissa mitataan n fotodiodilla 22. Tämän avulla saadaan n x m mittaustulosta m^j yhtä poi-kittaisylitystä kohti. Mittaustulos Μ.^ numerolla i varustet-5 tua mittaelementtiä 36 varten saadaan sitten n mittausarvon keskiarvona: n

Ml “ ή 21 mi 1 j = 1 10 Tämän avulla saavutetaan, että signaali/kohinasuhde on sama kuin yhdellä yksittäisellä suurella fotodiodilla ja suurella mittapinnalla ja siten alhaisemmalla paikan erottelukyvyllä olevalla mittauksella.

« · t * · • » » > I ·

• I

t • I »

Claims (7)

112115

1. Laite tasomaisen mitattavan tavaran (10), kuten esimerkiksi paperi, muovifolio tai kangas, pintapainon mittaami- 5 seksi, varustettuna radioaktiivisella lähteellä (16) mitattavan tavaran yhdellä puolella ja puolijohdedetektorilla (20) mitattavan tavaran toisella puolella, tunnettu siitä, että puolijohdedetektori (20) on segmentoitu lineaarisen fotodiodiryhmän (221-22n) mukaisesti ja liikkuu mitat-10 tavan tavaran (10) poikki ja että on järjestetty välineet, jotka kunkin fotodiodin (221—22n) yksittäisvirran mittauksen ohella, suorittavat mitattavan tavaran (10) suhteen vastaavissa asemissa olevien fotodiodien virtojen keskiarvoistami-sen. 15

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu himmentimestä (18) radioaktiivisen lähteen (16) ja lineaarisen fotodiodiryhmän (20) välissä, jolloin himmentimen aukko on sovitettu lineaarisen fotodiodiryhmän geometriaan. 20

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tunnettu ;· siitä, että lineaarisen ryhmän (20) kuhunkin fotodiodiin ·· (221-22n) on liitetty vahvistin (241-24n) . » * # • »

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen laite, tunnettu siitä, että lineaarinen fotodiodiryhmä (20) on järjestetty lämpötilastabiilin jäähdytyselementin (28) päälle. ,···_ 30

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laite, tunnettu siitä, että lineaarisen fotodiodiryhmän (20) ohella vahvis-’** ‘ tin (34) ja kulloinkin siihen liittyvä korkea ohminen vastus (35) on järjestetty lämpötilastabiilille jäähdytyselementil-:‘:1: le (28). 35 6 112115

6. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu rainanohjauselementeistä (32,32'), mitattavan tavaran (10) ohjaamiseksi määrätyllä etäisyydellä foto-5 diodiryhmän (20) ohi.

7 112115