FI116162B - Procedure for measuring porosity - Google Patents
Procedure for measuring porosity Download PDFInfo
- Publication number
- FI116162B FI116162B FI20011626A FI20011626A FI116162B FI 116162 B FI116162 B FI 116162B FI 20011626 A FI20011626 A FI 20011626A FI 20011626 A FI20011626 A FI 20011626A FI 116162 B FI116162 B FI 116162B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- vacuum
- measuring
- paper
- measurement
- probe
- Prior art date
Links
Landscapes
- Paper (AREA)
Description
116162116162
MENETELMÄ HUOKOISUUDEN MITTAAMISEKSIMETHOD FOR MEASURING VACUUM
Keksinnön kohteena on menetelmä huokoisuuden mittaamiseksi, erityisesti erilaisia rainamaisia materiaaleja, kuten paperia varten, jossa menetelmässä materiaalin toiselle puolelle sijoitetaan mittapää, jossa on mittausaukko, jolla aikaansaadaan mi-5 tattavan materiaalin pinnalle alipaine, joka aiheuttaa materiaalin läpi alipaineen suuruudesta ja materiaalin huokoisuudesta riippuvan ilmavirran, ja jossa mitataan alipaineen aiheuttaman ilman virtauksen voimakkuutta tietyn suuruisen materiaalialu-een läpi sekä määritetään virtauksen voimakkuudesta materiaalin huokoisuus.The present invention relates to a method for measuring porosity, in particular for various web materials such as paper, wherein a probe is provided on one side of the material with a measuring aperture to create a vacuum under the surface of the material to be measured. and measuring the intensity of the air flow caused by the negative pressure through a material region of a certain size and determining the porosity of the material from the flow intensity.
Paperin huokoisuuden mittaus on aikaisemmin ollut tärkeää vain tietyille erikoispa-10 pereille, kuten savuke, säkki- ja suodatinpapereille. Nykyisin huokoisuuden mittaaminen on tavallista myös muille paperilaaduille. Se vaikuttaa mm. tuotanto- ja ja-lostuskoneiden tuotantonopeuteen ja esim. kopiopaperin huokoisuus on tiedettävä, koska se vaikuttaa kopiokoneiden toimintaan ja tulostusjäljen laatuun. Myös painokoneissa käytettävän paperin huokoisuus on tunnettava, jotta painojäljestä saadaan 15 mahdollisimman laadukasta mahdollisimman pienellä painomusteen kulutuksella. Lisäksi huokoisuus vaikuttaa mm. paperin päällystysaineiden kulutukseen, joten huokoisuusarvojen avulla päällystyksessä käytettävä päällystysaineen määrä voidaan säätää optimaaliseksi linjan ajonopeuden suhteen.In the past, measuring porosity in paper has only been important for certain specialty paper grades, such as cigarette, sack and filter papers. Nowadays, measuring porosity is common for other paper grades. It affects e.g. The production speed of production and processing machines, and the porosity of copy paper, for example, must be known as it affects copier performance and print quality. The porosity of the paper used in printing presses must also be known in order to obtain the best possible print quality with minimum ink consumption. In addition, porosity affects e.g. paper coatings consumption, so porosity values can be used to adjust the amount of coating material used in the coating to optimize the line speed.
Perinteisesti huokoisuuden mittaus on tapahtunut pääasiassa paperin ollessa paperi-20 koneessa paikoillaan tai laboratoriossa paperierästä otetuista näytteistä. Laboratorio-mittausten avulla ei voida luotettavasti havaita esim. satunnaisen häiriötekijän aihe-L ·’ uttamaa huokoisuuden muuttumista. Näin ollen on mahdollista, että loppukäyttäjälle :··: toimitetun paperin huokoisuusarvot poikkeavat niille määrätyistä raja-arvoista. Tä- •: * · · mä voi aiheuttaa monia ennalta arvaamattomia ongelmia (kuten esim. tulostimien ja L”: 25 kopiokoneiden toimintahäiriöitä) paperin käyttäjillä. Tämän ongelman poistami seksi on viime aikoina tullut markkinoille joitakin mittausmenetelmiä, joilla paperin : huokoisuus voidaan mitata suoraan tuotanto-/jalostuslinjalta prosessin käynnin ai-Traditionally, porosity measurement has been performed mainly with paper in the paper-20 machine or in laboratory samples from a batch of paper. Laboratory measurements cannot reliably detect porosity changes due to, for example, the subject matter L · 'of a random disturbance. Therefore, it is possible that: ··: the porosity values of the paper delivered may differ from the specified limits. This can cause many unforeseen problems (such as malfunctions of printers and copiers L 25: 25) in paper users. To overcome this problem, some measurement methods have recently been introduced on the market to measure the porosity of paper directly from the production / processing line during the process run.
( I I(I
L‘.‘ kana. Tällöin mittaustuloksia saadaan oleellisesti laajemmalta alueelta eikä satun- ’:' naisista häiriöstä aiheutuvat poikkeamat ole mahdollisia. Nykyisin tunnetut järjes- : ’·· 30 telmät ovat kuitenkin vielä suhteellisen epätarkkoja, koska niissä mittausaukon ali- : , : paine vaihtelee melko paljon. Tästä johtuen mittauksia ei voida tehdä suoraan stan dardien määräämässä alipaineessa, vaan standardien mukaisia alipainearvoja vas-’’’\ taavat huokoisuusarvot on määritettävä korjauskertoimien avulla toteutuneita ali painearvoja vastaavista huokoisuuksista. Tarvittavien korjauskertoimien arvot pe-35 rustuvat laboratoriomittauksiin, joissa käytetty paperi on useimmiten otettu eri kohdasta paperierää, mistä linjalla tapahtuva mittaus on tapahtunut/tapahtuu. Lisäksi 2 116162 huokoisuuden ja alipaineen riippuvuus vaihtelee. Näistä tekijöistä aiheutuu virhettä, joka aiheuttaa virhettä tuotantolinjalta määritettyihin huokoisuusarvoihin. Tällaisia nykyisin tunnettuja paperin huokoisuuden mittausmenetelmiä ja laitteita on esitetty esim. patenttijulkaisuissa US 3,466,925 ja US 4,311,037.L '.' Chicken. Hereby, the measurement results are obtained over a substantially wider area, and deviations due to random '' feminine interference are not possible. However, the presently known systems are still relatively inaccurate because they have a rather wide variation in the under-pressure of the orifice. As a result, measurements cannot be made directly at standard vacuum, but porosity values corresponding to standard vacuum values must be determined from the porosities corresponding to the realized vacuum values using correction factors. The values of the required correction factors are based on laboratory measurements, where the paper used is usually taken from a different point in the batch of paper from which the line measurement has been / is being performed. In addition, the dependence of porosity and vacuum of 2,116,162 varies. These factors result in an error which causes an error in the porosity values determined from the production line. Such currently known paper porosity measurement methods and devices are disclosed, for example, in U.S. Patent Nos. 3,466,925 and 4,311,037.
5 Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada menetelmä, jolla edellä mainittuja ongelmia poistetaan. Erityisesti keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin menetelmä, jolla rainamaisen materiaalin, kuten paperin huokoisuus saadaan määritettyä suoraan standardien määräämissä alipaineissa jatkuvatoimisesti valmistuksen aikana (paperin tapauksessa esim. paperikoneessa). Lisäksi keksinnön tarkoituksena on tuoda 10 esiin menetelmä, jonka soveltamiseen tarvittava laitteisto on suhteellisen yksinkertainen ja varmatoiminen, ja jota voidaan soveltaa monien erilaisten huokoisten rai-namaisten materiaalien, kuten erilaisten kankaiden tai paperien huokoisuuden jatkuvatoimiseen mittaamiseen.It is an object of the invention to provide a method for overcoming the above problems. In particular, it is an object of the invention to provide a method by which the porosity of a web material such as paper can be determined directly under vacuum at standards specified continuously during manufacture (in the case of paper, e.g. in a paper machine). It is a further object of the invention to provide a method which requires relatively simple and reliable apparatus to be applied and which can be applied to continuously measure the porosity of a wide variety of porous web materials such as various fabrics or papers.
Keksinnön tarkoitus saavutetaan menetelmällä, jolle on tunnusomaista se, mitä on 15 esitetty patenttivaatimuksissa.The object of the invention is achieved by a method characterized by what is claimed.
Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, että mittausaukon ja tii-vistysuran alipaine muodostetaan alipaine-ejektoreilla ja että tiivistysuran ilmanpainetta pidetään mittausaukon ilman paineen kanssa pääasiassa samansuuruisena säätöjärjestelmän ohjausyksiköllä ohjattavien paineensäätöventtiilien ja paineen-‘ ' 20 tasausventtiilien avulla sekä alipaine-ejektoreiden tehoa ja paineentasausventtiileille menevää puhalluspainetta säätämällä. Tällä tavoin vuotoilma ja siitä aiheutuvat ali-:.:V paineen vaihtelut saadaan eliminoitua tunnettuja menetelmiä paremmin. Tämän an- ·:*·: siosta mittaus voidaan tehdä jatkuvatoimisesti halutussa (esim. materiaalin testaus- ·;· standardin määräämässä alipaineessa), jolloin mittaustulosten muuntamiseen aikai- :" ‘. 25 semmin käytettyjä koijauskertoimia ei enää tarvita. Lisäksi, koska alipaine tuotetaan alipaine-ejektoreilla ja painetta säädetään edellä mainitulla tavalla, saadaan tällai-: . ·. sella menetelmällä standardien mukainen mittaustulos koko rainamaisen materiaalin ‘LV pituudelta, jolloin esim. huokoisuudeltaan laatuvaatimuksista poikkeavan paperin joutuminen vahingossa materiaalin loppukäyttäjälle ja siitä aiheutuvat ongelmat : "·· 30 voidaan estää menetelmällä saatujen mittaustulosten avulla. Edelleen tällaisella me- netelmällä määrätystä alipaineesta poikkeavassa paineessa saadut mittaustulokset saadaan karsittua luotettavasti ja helposti pois tallennettavista mittaustuloksista, jol-’’t'; loin mittauksen lopputuloksena saadaan suoraan standardien mukaiseksi mitta ustulokseksi sopivaa mittaustietoa helposti, nopeasti ja kattavasti.The method according to the invention is characterized in that the vacuum of the measuring orifice and the sealing groove is formed by the vacuum ejectors and that the air pressure in the sealing groove is kept essentially equal to the adjusting. In this way, leakage air and the resulting under -:.: V pressure variations can be eliminated better than known methods. This allows the measurement to be performed continuously at the desired (e.g., material testing ·; · standard-set vacuum) so that the conversion results of the measurement are not needed anymore. ”Because vacuum is produced with vacuum ejectors and pressure control as above, provides: ·. a method for measuring the standard length of the whole web material 'LV, such as accidental contact of non-standard porosity with the end user of the material: "·· 30 by means of the measurement results obtained by the method. Further, by such a method, the measurement results obtained at a pressure other than the prescribed vacuum can be reliably and easily eliminated from the measurement results, whereby - '' t '; I created the measurement result directly, quickly and comprehensively to provide measurement data that is directly compliant with the standards.
3 1161623, 116162
Keksinnön edullisessa sovelluksessa mittaus tapahtuu mittapään suhteen liikkeessä olevasta materiaalista ja mittausaukon alipaine pidetään mittauksen aikana halutun ennalta määrättävän asetusarvon läheisyydessä mitattavan materiaalin ja mittapään välisestä liikkeestä huolimatta. Tällaisella menetelmällä mittaus voidaan tehdä tuo-5 tantolinjalta ajon aikana häiritsemättä tuotantoa. Tämä mm. helpottaa laadunohjausta/-valvontaa ja vähentää siihen tarvittavia laboratoriomittauksia, mikä pienentää valmistuksen ja laadunvalvonnan kustannuksia.In a preferred embodiment of the invention, the measurement is made with respect to the material in motion with the probe, and during measurement the vacuum of the measuring aperture is maintained in the vicinity of the desired predetermined setpoint despite the movement between the material being measured and the probe. With such a method, measurement can be made from the production line while running, without disrupting production. This e.g. facilitates quality control / control and reduces the amount of laboratory measurements required, reducing manufacturing and quality control costs.
Keksinnön toisessa edullisessa sovelluksessa mittausaukon ja tiivistysurien alipainetta säädetään automaattisella säätöjärjestelmällä. Materiaalin liikkumisesta ai-10 heutuvien muutosten määrä vaihtelee, joten niiden estämiseksi tarvitaan nopeasti muutoksiin reagoiva alipaineen säätöjärjestelmä. Automaattisen säätöjäijestelmän avulla muutoksiin reagointi saadaan tapahtumaan nopeasti ja oikea-aikaisesti sekä esim. mitattavasta materiaalista oleviin ennakkotietoihin (materiaalin paksuus, teoreettinen huokoisuus jne.) perustuen. Tällöin äkillisistä muutoksista aiheutuvat mit-15 tausvirheet ja niistä aiheutuvat haitat jäävät mahdollisimman pieniksi. Lisäksi säätöjärjestelmä voidaan toteuttaa siten, että se tallentaa sopivaa oheistietoa, joiden avulla syyt muutoksiin voidaan helposti löytää korjaustoimenpiteiden tekemiseksi mahdollisimman pian.In another preferred embodiment of the invention, the vacuum of the measuring opening and sealing grooves is controlled by an automatic adjustment system. The amount of change in material movement ai-10 varies, so a rapid pressure-responsive vacuum control system is required to prevent them. With the help of the automatic adjustment system, the reaction to changes can be done quickly and in a timely manner and based on, for example, preliminary information about the material being measured (material thickness, theoretical porosity, etc.). In this case, the measurement errors caused by sudden changes and the resulting disadvantages are minimized. In addition, the control system may be implemented so that it stores appropriate Auxiliary Information so that the cause of the changes can be easily identified so that corrective action can be taken as soon as possible.
Keksinnön kolmannessa edullisessa sovelluksessa ilman virtauksen voimakkuutta . 20 sekä mittausaukon ja tiivistysurien alipainetta mitataan jatkuvatoimisesti. Lisäksi ; ‘. halutut ilman virtauksen ja alipaineen arvot tallennetaan myöhempää käyttöä varten.In a third preferred embodiment of the invention, there is no flow rate. 20, and the vacuum in the measuring opening and sealing grooves are continuously measured. In addition; '. the desired air flow and vacuum values are stored for later use.
*· ’· Tällä tavoin mittaustuloksia saadaan nopeasti ja vaivattomasti riittävän paljon, jol- ‘·: ·' loin pienetkään huokoisuuden vaihtelut eivät jää huomaamatta sekä tarvittavat kor- jaustoimenpiteet voidaan tehdä välittömästi. Tämän ansiosta materiaalin huokoi-25 suuden vaihtelu pienenee ja laatu paranee. Tallennettuja mittaustuloksia voidaan käyttää myöhemmin valmistetun materiaalierän laadukkuuden todentamiseen ja ne ovat hyödyksi materiaalin jatkojalostuksessa sekä loppukäyttäjillä, jotka voivat näin ; ; *; huomioida mahdolliset vaihtelut ja poikkeamat omassa tuotannossaan.* · '· In this way, sufficient results are obtained quickly and effortlessly, so that even small porosity fluctuations are overlooked and the necessary corrective action can be taken immediately. This reduces the porosity variation and the quality of the material. Recorded measurement results can be used to verify the quality of a batch of material produced later and are useful for further processing of the material and for end users who can; ; *; take into account possible fluctuations and deviations in their own production.
Keksinnön neljännessä edullisessa sovelluksessa mittausaukon alipaineen ase-; '·· 30 tusarvo valitaan ohjelmallisesti materiaalin testausstandardien mukaisesti. Tällä ta- voin erilaisia materiaaleja ja niiden yhteydessä käytettäviä huokoisuusvaatimuksia ' vastaava mittausmenetelmä saadaan vaihdettua nopeasti ja luotettavasti. Lisäksi ' '. näin vältytään mm. inhimillisistä erehdyksistä aiheutuvilta virheiltä sekä tuotanto linjoilla säästetään aikaa materiaalista toiseen siirryttäessä.In a fourth preferred embodiment of the invention, the vacuum opening of the metering orifice; '·· 30 value is programmatically selected according to material testing standards. In this way, the measuring method corresponding to different materials and the porosity requirements used in connection therewith can be changed quickly and reliably. In addition, ''. this avoids e.g. errors due to human error and production lines will save time when moving from one material to another.
4 1161624, 116162
Keksinnön viidennessä edullisessa sovelluksessa ainakin mittausaukon reunat koskettavat materiaalia mittauksen aikana. Tällä tavoin toimivan mittapään ansiosta alipaineen vaihtelut saadaan pieniksi, jolloin halutulla alipainealueella tapahtuvien mittausten määrä saadaan riittävän suureksi luotettavien ja kattavien mittaustulosten 5 aikaansaamista varten.In a fifth preferred embodiment of the invention, at least the edges of the measuring opening touch the material during measurement. With this type of probe operating, the variations in the vacuum are reduced, so that the number of measurements in the desired vacuum range is large enough to provide reliable and comprehensive measurement results.
Keksinnön kuudennessa edullisessa sovelluksessa mittapäätä liikutetaan mittauksen aikana edestakaisin pääasiassa materiaalin poikittaissuunnassa oleellisesti materiaalin leveyden pituisella matkalla. Tällä tavoin rainamaista materiaalia mitattaessa saadaan yhdellä mittapäällä suhteellisen paljon mittaustietoa koko rainan leveydeltä. 10 Muulla tavoin vastaavan tiedon saamiseksi olisi rainaa mitattava samanaikaisesti usealla eri mittalaitteella, joten tällä tavoin toimiva mittapää yksinkertaistaa mittauslaitteistoa ja pienentää sen valmistus-ja käyttökustannuksia.In a sixth preferred embodiment of the invention, the probe is moved back and forth during measurement, mainly in the transverse direction of the material, substantially along the width of the material. In this way, when measuring web-like material, a single probe provides a relatively large amount of measurement information over the entire width of the web. Otherwise, in order to obtain similar information, the web should be measured simultaneously by several different measuring devices, so a probe operating in this way simplifies the measuring equipment and reduces its manufacturing and operating costs.
Seuraavassa keksintöä selostetaan tarkemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa 15 kuvassa 1 on esitetty erään keksinnön mukaisen menetelmän mukaisen laitteiston periaatekaavio, kuvassa 2 on esitetty kuvan 1 mukaiseen laitteistoon kuuluva mittapää sivultapäin, kuvassa 3 on esitetty kuvan 1 mukaiseen laitteistoon kuuluva mittapää ylhäältäpäin, ja . 20 kuvassa 4 on esitetty kuvan 1 mukaiseen laitteistoon kuuluva mittapää sivultapäin ! *'. mittausosa runko-osasta irrotettuna.The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which Figure 1 shows a schematic diagram of an apparatus according to a method of the invention, Figure 2 is a side view of the probe of Figure 1, and Figure 3 is a top view. 20 Figure 4 is a side view of the probe included in the apparatus of Figure 1! * '. measuring part detached from body.
• * * ·’. ·, ’ Kuvan 1 mukaiseen laitteistoon kuuluu mittapää 1 ja säätöjärjestelmä 2. Laitteistoon •: · ·: kuuluu lisäksi tiivistysuran alipainekanava 5 ja mittausaukon alipainekanava 6, joil- •: · · · la mittapää 1 on kytketty säätöjärjestelmään 2.• * * · '. The apparatus of Fig. 1 comprises a probe 1 and a control system 2. The apparatus •: · ·: further comprises a vacuum channel 5 of the sealing groove and a vacuum channel 6 of the measuring opening, with a measuring probe 1 connected to the control system 2.
25 Mittapään 1 rakenne on esitetty tarkemmin kuvissa 2-4. Mittapää on tässä tapauksessa ylhäältä (kuva 3) katsottuna ovaalimainen kappale, johon kuuluu runko-osa 3 ·’·· · ja mittausosa 4. Runko-osaan 3 kuuluu mittausaukon imuliitäntä 15 ja tiivistysuran imuliitäntä 14. Runko-osan 3 keskikohdalla on mittausosaa hieman suurempi yl-häältäpäin katsottuna ovaalinmuotoinen syvennys 7, jonka pohjalla on syvennyksen . , 30 pohjalta ylöspäin ulottuva ovaalinmuotoinen laippa 8 mittausosan lukitsemiseksi ja > tiivistämiseksi syvennykseen kuvassa 2 esitetyllä tavalla. Runko-osaan kuuluu li säksi kiinnitysruuvit 9 mittausosan kiinnittämistä varten.The structure of the probe 1 is illustrated in more detail in Figures 2-4. The probe is in this case viewed from above (Fig. 3) an oval body having a body 3 · '·· · and a measuring part 4. The body 3 has a suction port 15 and a suction groove 14 at the center of the body 3 viewed from above, an oval recess 7 with a recess at the bottom. , 30 a bottom-up oval flange 8 for locking and sealing the measuring portion into the recess as shown in Figure 2. The body also includes fastening screws 9 for mounting the measuring part.
Mittausosa 4 on kuvassa 4 esitetyllä tavalla erillinen runko-osaan 3 kiinnitysruu-veilla 9 irrotettavasi! kiinnitettävä kappale. Siihen kuuluu mitattavan materiaalin 13 5 116162 pintaa vasten sijoitettava mittausaukko 10, jonka koko ja muoto on määritetty mitattavan rainamaisen materiaalin testausstandardin mukaisesti (Esim. Bendtsen-me-netelmässä mittausaukon pinta-alan on oltava 10 cm2). Mittausaukko 10 ulottuu mittausosan läpi mittausosan alapinnalla olevaan syvennykseen 11. Mittausosan 5 yläpinnan ulkoreunalla on poikkileikkaukseltaan suorakulmainen, ulkoreunaltaan avoin ura, joka muodostaa mittapään tiivistysuran 12, kun mittausosa on runko-osaan kiinnitettynä. Mittausosa kiinnitetään runko-osaan kuvassa 2 esitetyllä tavalla siten, että tiivistysuran alapuolelle ja mittaosassa olevan syvennyksen 11 sekä runko-osassa olevan syvennyksen väliin jää kuvassa 2 esitetyllä tavalla ilmatilat 26 ja 10 27. Mittausosan 4 reunat on viisteytetty kuvissa 2 ja 4 näkyvällä tavalla, jotta ilman virtausnopeus saadaan kasvamaan tiivistysuran sisällä mahdollisimman tasaisen ali-paineen aikaansaamiseksi. Runko-osan syvennyksen 7 pohjalla oleva laippa 8 tiivistää mittausaukon 10 alapuolelle jäävän ilmatilan 28 ja tiivistysuran 12 alapuolelle jäävän ilmatilan 29 toisistaan. Mittausosan irrotettavuuden ansiosta kuvien 2-4 mu-; 15 kaisessa mittapäässä voidaan käyttää eri kokoisilla ja eri muotoisilla mittausau- koilla varustettuja mittausosia esim. eri materiaalien ja niihin liittyvien testausstan-dardien määräysten mukaisia mittauksia varten.As shown in Fig. 4, the measuring part 4 is separate for the body part 3 by means of fixing screws 9 for removal! clip to attach. It comprises a measuring aperture 10 placed against the surface of the material to be measured 13 5 116162, the size and shape of which are determined in accordance with the test standard for the web material to be measured (For example, in Bendtsen the measuring aperture area must be 10 cm 2). The measuring opening 10 extends through the measuring portion into a recess 11 on the underside of the measuring portion. The outer surface of the measuring surface 5 has a rectangular cross-section with an outer peripheral opening forming a sealing groove 12 for the measuring head. The measuring part is fixed to the body as shown in Fig. 2 with air spaces 26 and 10 27 between the recess 11 in the measurement part and between the recess 11 in the measuring part and the recess in the body as shown in Figures 2 and 4. the air flow rate is increased within the sealing groove to achieve as uniform a vacuum as possible. The flange 8 at the bottom of the housing recess 7 seals the air space 28 below the measuring opening 10 and the air space 29 below the sealing groove 12. With the removable part of the measuring part, Figs. 2-4; In a 15-sided probe, measuring portions with different sized and shaped measuring apertures can be used, for example, for measurements in accordance with the requirements of different materials and related testing standards.
Mittausaukon ja tiivistysurien alipaineen säätämisestä ja huokoisuuden mittauksista huolehtivaan säätöjärjestelmään 2 kuuluu mittausaukon alipainekanava 6, tiivis-20 tysuran alipainekanava 5, paineensäätöventtiilit 16 ja 17, alipaineentuottolaitteet 18 ja 19, alipainemittarit 20 ja 21, mittausaukon alipainekanavaan sijoitettu virtaus-: mittari 22 sekä paineentasausventtiilit 23 ja 24. Lisäksi säätöjärjestelmään kuuluu ohjausyksikkö 25, jolla voidaan ohjata paineensäätöventtiileitä sekä kerätä ja tallentaa alipainemittareilta j a virtausmittarilta saatavaa mittaustietoa.The control system 2 for regulating the vacuum and porosity measurements of the orifice and sealing grooves includes a measuring orifice vacuum channel 6, a sealing-and-groove vacuum channel 5, pressure control valves 16 and 17, and a 24. The control system further comprises a control unit 25 for controlling the pressure control valves and for collecting and storing measurement data from the vacuum gauges and the flow meter.
;"·' 25 Mittausaukon alipainekanava 6 on kytketty mittapäähän kuuluvan mittausosan 4 ja runko-osan 3 väliseen ilmatilaan, jolloin alipainekanavalla ilmatilaan aiheutettu alipaine muodostaa mittausaukkoon 10 halutun alipaineen sekä virtauksen mitattavan J materiaalin läpi. Vastaavalla tavalla tiivistysuran alipainekanava on kytketty tiivis- tysuran 12 kohdalla olevaan ilmatilaan. Paineensäätöventtiileillä 16 ja 17 ali-y’ 30 painekanaviin 5 ja 6 voidaan säätää haluttu alipaine. Alipaine tuotetaan alipaineen-• " tuottolaitteilla 18 ja 19. Tässä tapauksessa ne ovat sinänsä tunnettuja paineilmalla :...: toimivia alipaine-ejektoreita, joiden imuliitännät on kytketty alipainekanaviin mit tapään puolelle ja puhallusliitännät paineensäätöventtiileiden 16 ja 17 puolelle.The vacuum port 6 of the measuring opening is connected to the air space between the measuring part 4 and the body part 3 of the measuring head, whereby the negative pressure created in the air space in the vacuum channel By means of the pressure control valves 16 and 17, the desired negative pressure can be adjusted in the pressure channels 5 and 6 by the sub-y '30. The negative pressure is produced by the vacuum • • generating devices 18 and 19. In this case they are known the suction inlets are connected to the vacuum ducts in one way and the outlet connections to the pressure control valves 16 and 17.
, ; Paineensäätöventtiilit ovat magneettiventtiileitä, joita voidaan ohjata ohjausyksikön 35 avulla ohjelmallisesti. Mittausaukon alipainekanavassa 6 on ejektorin imupuolella virtausmittari 22 ja alipainemittari 21 virtauksen- ja alipaineen mittaamista varten.,; The pressure control valves are solenoid valves that can be controlled by the control unit 35 programmatically. The vacuum port 6 of the measuring opening has a flow meter 22 and a vacuum meter 21 on the inlet side of the ejector for measuring flow and vacuum.
6 1161626, 116162
Tiivistysuran alipainekanavassa on vastaavalla kohdalla pelkkä alipainemittari 20 alipaineen säätämiseksi tiivistysurassa 12 mittausaukon 10 alipaineen kanssa samansuuruiseksi. Kaikki em. mittarit ovat rakenteeltaan sinänsä tunnettuja sähköisesti toimivia mittareita. Ne on kytketty ohjausyksikköön 25, joka käyttää mitta-5 reiltä saatavaa mittaustietoa huokoisuuden mittaamiseen ja alipaineen säätämiseen mittapäässä. Paineentasausventtiilit 23 ja 24 ovat rakenteeltaan ja toimintaperiaatteeltaan sinänsä tunnettuja kolmitieventtiileitä, joilla alipaine pidetään mahdollisimman tasaisena syöttämällä alipainekanaviin 5 ja 6 sopivasti paineilmaa sekä rajoittamalla tarvittaessa ilman virtausta alipainekanavissa.At the corresponding point in the vacuum channel of the sealing groove, only a vacuum gauge 20 is provided for adjusting the vacuum in the sealing groove 12 to equal the vacuum of the measuring opening 10. All of the aforementioned meters are electrically operating meters known per se. They are connected to a control unit 25 which uses measurement data from the gauges to measure porosity and control the vacuum at the probe. The pressure relief valves 23 and 24 are three-way valves known per se in their design and function, which maintain the vacuum as uniform as possible by supplying compressed air to the vacuum channels 5 and 6 and, if necessary, limiting air flow in the vacuum channels.
10 Kuvien 1-4 mukaista laitteistoa käytettäessä mittapää on sijoitettuna rainamaisen materiaalin ylä- tai alapuolelle kuvassa 1 esitetyllä tavalla. Kuvien 1-5 mukaisen laitteiston tapauksessa materiaalia siirretään rullien avulla eteenpäin ja mittapää koskettaa materiaalin pintaan. Tällä tavoin mittapäällä saadaan mitattua materiaalin huokoisuus rainamaisen materiaalin koko pituudelta. Ennen mittauksen aloittamista 15 materiaali on paikoillaan. Tällöin käynnistetään alipaineentuottolaitteet ja säädetään mittausaukkoon ja tiivistysuraan haluttu (esim. materiaalin standardin mukainen) alipaine. Paineen asettelu tapahtuu säätöjärjestelmän ohjausyksiköstä, johon kuuluu sopiva käyttöliittymä (näppäimistö ja näyttö), jolla haluttu alipaineen asetusarvo voidaan syöttää ohjausyksikön muistiin mittauksessa käytettäväksi asetusarvoksi. 20 Heti alipaineen syöttämisen jälkeen laitteisto alkaa huolehtimaan siitä, että alipaine : mittausaukossa ja tiivistysurassa pysyy mahdollisimman lähellä asetusarvoa. Tämä : tapahtuu siten, että ohjausyksikkö muuttelee paineentasausventtiileille menevää pu- . halluspainetta ja säätää paineensäätöventtiileitä sopivalla tavalla. Seuraavaksi aloi- tetaan materiaalin liikuttaminen ja samalla käynnistetään huokoisuuden mittaus.With the apparatus of Figures 1-4, the probe is positioned above or below the web-like material as shown in Figure 1. In the case of the apparatus of Figures 1-5, the material is moved forward by rollers and the probe contacts the surface of the material. In this way, the probe can measure the porosity of the material over the entire length of the web. Before starting the measurement, the 15 materials are in place. In this case, the vacuum generators are actuated and the desired vacuum (eg material standard) is adjusted in the measurement opening and sealing groove. The pressure is set from the control unit of the control system, which has a suitable interface (keypad and display) whereby the desired vacuum setpoint can be entered into the control unit as a setpoint for measurement. 20 Immediately after supplying the vacuum, the system begins to ensure that the vacuum: in the measuring opening and in the sealing groove, remains as close as possible to the setpoint. This: occurs by the control unit changing the pu in the pressure relief valves. control pressure and adjust the pressure control valves in an appropriate manner. Next, the moving of the material is started and at the same time the porosity measurement is started.
; 25 Tällöin ohjausyksikkö kerää virtausmittarin ja alipainemittarin arvoja ja määrittää niistä huokoisuuden automaattisesti. Saatuja alipaineen mittaustuloksia käytetään mittapään alipaineen ohjaamiseen siten, että se pysyy mahdollisimman lähellä ennalta määrättyä asetusarvoa. Asetellussa alipaineessa olevat huokoisuusarvot tallen-.·: : netaan ohjausyksikön muistiin. Materiaalierän loputtua mittaus lopetetaan sekä an- 30 netaan alipaineen poistua mittausaukon ja tiivistysuran alipainekanavista. Tämän :'. jälkeen saatua mittaustulos jää ohjausyksikön muistiin, josta se voidaan siirtää esim.; 25 The control unit then collects the flow meter and vacuum meter values and automatically determines the porosity of them. The resulting vacuum measurement results are used to control the probe vacuum to remain as close as possible to a predetermined setpoint. The porosity values at the set negative pressure are stored ·:: stored in the memory of the control unit. At the end of the batch of material, the measurement is terminated and the vacuum is allowed to escape from the vacuum channels of the measurement opening and sealing groove. This: '. After that, the measurement result remains in the memory of the control unit, from where it can be transferred e.g.
i , ' , prosessitietojärjestelmään tai muualle tallennettavaksi/tulostettavaksi myöhempää käyttöä varten.i, ', to be stored / printed in the process information system or elsewhere for later use.
• ; Keksinnön mukaisen menetelmän mukainen laitteisto voidaan toteuttaa myös ku- 35 vien 1-4 mukaisesta sovelluksesta poikkeavasti. Kuvissa 2-4 esitetty mittapään rakenne on vain eräs esimerkki keksinnön mukaisen mittapään rakenteesta. Esim. mit- 7 116162 tausosa voi eri sovelluksissa olla eri kokoinen ja muotoinen. Kuvien 2-4 sovelluksessa mittapää on kiinteästi materiaaliradan yläpuolelle kiinnitetty. Jossakin toisessa sovelluksessa mittapää voidaan järjestää liikkumaan edestakaisin materiaalin poikittaissuunnassa mittauksen aikana (nk. traversoiva mittaus). Edelleen johonkin 5 laitteistoon voi kuulua esim. useita erilaisilla mittausaukoilla varustettuja mittapäitä. Ne voivat eri kokoisilla ja muotoisilla mittausaukoilla varustettuja mm. erilaisia materiaaleja sekä niitä vastaavien testausstandardien mukaisia mittauksia varten. Jossakin sovelluksessa mittapäähän kuuluva mittausosa ulottuu ainoastaan mittaus-aukon kohdalle runko-osaan muodostetun ilmatilan kohdalle. Tällöin tiivistysuran 10 kohdalle ei kuulu runko-osasta irrotettavaa osaa, vaan tiivistysuran muodostaa runko-osaan muodostettu kanava, jonka yläreunassa on kapea sopiva rako. Vaihtoehtoisesti tiivistysuran kohdalla voi olla erillinen irrotettava rengasmainen osa kuvien 2-4 mukaista rakennetta vastaavan helposti puhdistettavan rakenteen aikaansaamiseksi. Edelleen jossakin sovelluksessa mittapää voi olla kokonaan yhdestä 15 kappaleesta valmistettu. Tällöin jokaista erilaista mittausaukkoa varten on oma erillinen mittapäänsä, joka vaihdetaan laitteistoon mitattavaa materiaalia vaihdettaessa.•; The apparatus according to the method according to the invention may also be implemented in deviation from the embodiment according to Figures 1-4. The probe structure shown in Figures 2-4 is only one example of the probe structure according to the invention. For example, the dimensions of the backing member may vary in size and shape in different applications. In the embodiment of Figures 2-4, the probe is fixedly above the material web. In another embodiment, the probe may be arranged to move back and forth in the transverse direction of the material during measurement (so-called traverse measurement). Furthermore, some of the apparatuses 5 may include, for example, several probes with different measuring apertures. They can be equipped with measuring holes of different sizes and shapes. for various materials and for measurements according to their respective testing standards. In some embodiments, the measuring member included in the probe extends only at the measurement opening to the air space formed in the body. In this case, the sealing groove 10 does not include a detachable part from the body part, but the sealing groove is formed by a channel formed in the body part with a narrow suitable slot at the top. Alternatively, there may be a separate removable annular portion at the sealing groove to provide a structure which is easy to clean and corresponds to the structure of Figures 2-4. Further, in one embodiment, the probe may be made entirely of one piece. Thus, each of the different measuring apertures has its own separate probe, which is replaced by equipment when changing the material to be measured.
Myös säätöjärjestelmä 2 voidaan toteuttaa monella tavoin edellä esitetystä esimerkkisovelluksesta poikkeavasti. Oleellista säätöjärjestelmässä on se, että mittausuran ja mittausaukon alipainetta pidetään keksinnön ajatuksen mukaisella tavalla mitta-20 uksen aikana pääasiassa samansuuruisena. Alipaineen tuottolaitteina voi alipaine-: ejektoreiden sijasta olla sähkökäyttöiset imupumput, joiden tehoa voidaan säätää ;·· 1 (esim. taajuusmuuttajalla). Virtauksen mittaamiseen voidaan käyttää monia erilaisia . mittareita tai mittaus voi tapahtua jollakin sopivalla virtausanturilla, jonka antama ’'; mittaustieto muunnetaan virtauksen voimakkuudeksi säätöjärjestelmään kuuluvassa . 25 ohjausyksikössä. Samoin alipaineen mittaamiseen voidaan käyttää erilaisilla peri aatteilla toimivia painemittareita/-antureita. Ohjausyksikköön kuuluu ainakin ohjausjärjestelmä, jolla ohjataan paineensäätöventtiileitä/alipaineentuottolaitteita sekä mittausjärjestelmä, joka kerää virtausmittarilta ilman virtauksen mittaustulokset ja ; ; i muuntaa ne materiaalin huokoisuusarvoiksi. Lisäksi ohjausyksikköön voi keksinnön 30 eri sovelluksissa kuulua erilaisia lisätoimintoja, kuten mittauskohdan määritys ja materiaalin liikenopeuden mittaus sekä mm. liityntä tuotantolaitoksen tietojärjes-, , telmään. Jossakin sovelluksessa ohjausyksikön tai osan siitä voi muodostaa tieto kone ja sen vapaaseen korttipaikkaan asennettu mittaus-/ohjauskortti sekä sopivalla käyttöliitynnällä varustettu tietokoneohjelma. 1The control system 2 can also be implemented in many ways differently from the exemplary embodiment described above. It is essential in the control system that the vacuum in the measuring groove and the measuring opening is kept substantially equal during measurement during the measurement according to the invention. Vacuum generators can be electrically powered suction pumps with adjustable power instead of vacuum: ·· 1 (eg frequency converter). There are many different ways to measure the flow. gauges or measurement may be by any suitable flow sensor provided by ''; the measurement data is converted to a flow rate within the control system. 25 control units. Similarly, pressure gauges / sensors operating on different principles can be used to measure vacuum. The control unit shall comprise at least a control system for controlling pressure control valves / vacuum generating units and a measuring system which collects the air flow measurement results from the flow meter and; ; i convert them to the porosity values of the material. In addition, the control unit may include various additional functions in various embodiments of the invention, such as measuring the point of measurement and measuring the velocity of the material, and e.g. interface to a production facility information system. In some applications, the control unit or part thereof may comprise a data machine and a measurement / control card mounted in its slot, and a computer program with a suitable user interface. 1
Keksintöä ei rajata esitettyihin edullisiin sovelluksiin, vaan se voi vaihdella patenttivaatimusten muodostaman keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.The invention is not limited to the preferred embodiments shown, but may vary within the inventive idea of the claims.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20011626A FI116162B (en) | 2001-08-09 | 2001-08-09 | Procedure for measuring porosity |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20011626 | 2001-08-09 | ||
| FI20011626A FI116162B (en) | 2001-08-09 | 2001-08-09 | Procedure for measuring porosity |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI20011626A0 FI20011626A0 (en) | 2001-08-09 |
| FI20011626A FI20011626A (en) | 2003-02-10 |
| FI116162B true FI116162B (en) | 2005-09-30 |
Family
ID=8561721
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI20011626A FI116162B (en) | 2001-08-09 | 2001-08-09 | Procedure for measuring porosity |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FI (1) | FI116162B (en) |
-
2001
- 2001-08-09 FI FI20011626A patent/FI116162B/en active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI20011626A0 (en) | 2001-08-09 |
| FI20011626A (en) | 2003-02-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI117910B (en) | A method and apparatus for measuring and adjusting the surface properties of a sheet material such as paper | |
| EP1916102B2 (en) | Method of adjusting a roller in a rotary printing press | |
| US5090316A (en) | Method and device for determining dampening-medium feed in an offset printing machine | |
| US20200353742A1 (en) | Device for measuring elevated areas of the surface of a rotary body and system having the device | |
| FI119260B (en) | Method for calibrating measuring equipment and measuring equipment | |
| US5448949A (en) | Method and device for adjusting a contact pressure between ink-carrying cylinders of a printing machine | |
| US8826819B2 (en) | Method for controlling inking units and/or dampening units | |
| JP2001088273A (en) | Device for measuring ink density of printed product by means of densitometer | |
| JPH02151443A (en) | Method of obtaining consumption of printing ink | |
| US20030213388A1 (en) | Method of controlling printing presses | |
| US20100245869A1 (en) | Method for inline color regulation in printing machines | |
| KR20100126232A (en) | Tension control structure and method for non contacting type roll to roll printer | |
| WO2022167876A1 (en) | Mitigating distortions in printed images | |
| US20130327126A1 (en) | Porosity measurement | |
| US20120285341A1 (en) | Variable Ink Metering and Delivery System for Flexographic Printing | |
| CA1221852A (en) | Device for sectional monitoring by technical measuring instruments the control of humidifying agents within the inking system of an offset printing machine | |
| US5483884A (en) | Method and apparatus for setting up a stencil printer | |
| FI116162B (en) | Procedure for measuring porosity | |
| CA2177920C (en) | Method and apparatus for lateral alignment of the cross-direction quality profile of a web in a paper machine | |
| FI112262B (en) | Method and plant in a paper / cardboard machine in the press section or between the press section and the drying section in controlling the speed difference | |
| CA1292891C (en) | Method and apparatus for measurement of the permeability to water | |
| WO2007067321A2 (en) | Apparatus and method for controlling delivery of dampener fluid in a printing press | |
| JP3373998B2 (en) | Method and apparatus for controlling the humidity of a web of a printing press | |
| CN102873983B (en) | Moistening medium method of adjustment in printer | |
| US20090002430A1 (en) | Measurement Field for Determining the Smearing Limit During Printing |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Ref document number: 116162 Country of ref document: FI |