FI119526B

FI119526B - Menetelmä ja mittalaite mitata vesipitoisuutta

Info

Publication number: FI119526B
Application number: FI20055231A
Authority: FI
Inventors: Pekka Jakkula; Kari Luostarinen; Jarmo Karhu; Matti Limingoja
Original assignee: Senfit Oy
Priority date: 2005-05-17
Filing date: 2005-05-17
Publication date: 2008-12-15
Also published as: US20080211516A1; JP2008541119A; WO2006123017A1; JP5166249B2; DE112006001212T5; FI20055231A0; FI20055231A; DE112006001212B4; US8188751B2

Description

119526

Menetelmä ja mittalaite mitata vesipitoisuutta

Ala

Keksinnön kohteena on menetelmä ja mittalaite mitata rainan vesi-pitoisuutta paperikoneen viiraosassa.

5 Tausta

Tarkka paperirainan vesipitoisuuden mittaaminen mahdollistaa paperikoneen tarkan säätämisen ja laadultaan hyvän paperin valmistamisen. Jos säätö epäonnistuu, paperirainasta tulee ominaisuuksiltaan epätasaista ja laadultaan heikkoa. Erityisesti viiraosassa poistetun veden määrä voidaan mitata 10 konesuunnan (Machine Direction, MD) funktiona.

Vesipitoisuutta mitataan usein gammasäteilyn avulla. Tässä mittauksessa säteilylähde lähettää gamma-säteilyä rainaan, josta se siroaa takaisin ilmaisimelle tai etenee rainan läpi ilmaisimelle. Mittaustulokseen vaikuttavat viiran tiheys, paperin valmistuksessa käytettyjen kuitujen ja täyteaineiden tms. 15 tiheys ja veden tiheys. Koska veden määrä vähenee rainan edetessä viira-osassa, myös veden tiheyden vaikutus mittaustulokseen vähenee vastaavasti. Mittaustuloksen muutos kuvaa siis vesimäärän muutosta eli veden poistoa viiraosassa konesuunnassa.

Tähän ratkaisuun liittyy kuitenkin ongelmia. Gamma-säteily on ioni- * * 20 soivaa säteilyä, mikä on haitallista mittalaitteen läheisyydessä oleville ihmisille.

: V Lisäksi säteilyn vaikutusalue on niin suuri, että gamma-säteilyn käyttäminen • ♦ :.* i ahtaissa tiloissa ei ole mielekästä. Lisäksi gamma-lähteen siirtäminen paikasta toiseen tai maasta toiseen on hankalaa turvallisuusmääräysten vuoksi, koska : :*: gamma-lähdettä ei voi sammuttaa.

·♦· · ^ 25 Myös ultraäänitekniikkaa on käytetty vesimäärän ja veden poiston ··· mittauksessa. Ultraäänimittaus ei kuitenkaan ole kovin tarkka erityisesti mata-lilla vesipitoisuuksilla ja lisäksi rainassa oleva ilma häiritsee mittausta voimak- * · · ··· kaasti.

• · • · ···

Lyhyt selostus :***: 30 Keksinnön tavoitteena on toteuttaa parannettu menetelmä ja me- *·· Λ netelmän toteuttava mittalaite. Tämän saavuttaa menetelmä rainan vesipitoi- *:!:* suuden mittaamiseksi paperikoneen viiraosassa. Menetelmässä edelleen • * *···* muodostetaan ainakin yhden resonaattorianturirivistön ainakin kahdella, radio taajuudella toimivalla resonaattorianturilla sähköinen TM-aaltomuodon lähi- 2 119526 kenttä, jossa oleva raina vaikuttaa kunkin resonaattorianturin resonanssi-taajuuteen; ja mitataan rainan vesipitoisuus mainitun ainakin kahden resonaattorianturin resonanssitaajuuden funktiona oleellisesti yhtä aikaa.

Keksinnön kohteena on myös mittalaite rainan vesipitoisuuden mit-5 tausta varten paperikoneen viiraosassa. Mittalaite käsittää ainakin yhden reso-naattorianturi rivistö n, joka käsittää ainakin kaksi sähköisesti toimivaa ja korkeataajuista resonaattorianturia; ja mittausyksikön; ja mittausta suoritettaessa resonanssiantureista kukin on sovitettu muodostamaan sähköinen TM-aaltomuodon lähikenttä, jossa mittauksen aikana oleva mitattava kohde vaikut- 10 taa kunkin resonaattorianturin resonanssitaajuuteen; ja mittausyksikkö on sovitettu mittaamaan mitattavan kohteen vesipitoisuus mainitun ainakin kahden resonaattorianturin resonanssitaajuuden funktiona oleellisesti yhtä aikaa.

Keksinnön edullisia suoritusmuotoja kuvataan epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa.

15 Keksinnön mukaisilla menetelmillä ja mittalaitteella saavutetaan useita etuja. Mittalaite on tarkka ilman ongelmia turvallisuuden suhteen. Mittalaitteen säteily on myös yksinkertaisesti hallittavissa.

Kuvioluettelo

Keksintöä selostetaan nyt lähemmin edullisten suoritusmuotojen yh-. 20 teydessä, viitaten oheisiin piirroksiin, joissa kuvio 1A esittää rakoresonaattorianturia päältä, : ·* kuvio 1B esittää rakoresonaattorianturia sivulta, • · kuvio 2A esittää pyöreään aaltoputkeen perustuvaa resonaatto- • · ♦ rianturia sivulta, ».**: 25 kuvio 2B esittää pyöreään aaltoputkeen perustuvaa resonaatto- rianturia päältä, kuvio 2C esittää kulmikkaaseen aaltoputkeen perustuvaa resonaat-torianturia päältä, • · .**·. kuvio 3A esittää koaksiaaliresonaattoria sivulta, • * 30 kuvio 3B esittää koaksiaaliresonaattoria päältä, : kuvio 4 esittää resonaattorianturin toimintaa, ··» kuvio 5 esittää resonanssitaajuuksien mittausta vedellä ja ilman vet- .·!·. tä, • « * ’ .··♦. kuvio 6 esittää resonanssianturirivistön sijoitusta viiran alle, • · 35 kuvio 7 esittää rainan poikittaissuuntaista vesimäärämittausta, kuvio 8 esittää mittausjärjestelyä paperikoneella, ja 3 119526 kuvio 9 esittää vesimäärän mittausmenetelmän vuokaaviota. Suoritusmuotojen kuvaus

Kun esimerkiksi dipolille tai muulle säteilijälle muodostetaan kor-keataajuista sähkökenttää kuvaavat yhtälöt, havaitaan, että kentän lausekkeen 5 arvon määrää lähellä etäisyyden suuret potenssit ja kaukana etäisyyden pienet potenssit. Asiaa voidaan havainnollistaa esimerkkiyhtälöllä, joka yleisessä mielessä kuvaa säteilijän sähkökenttää E etäisyyden funktiona:

M

E = £A|(kR)-', (1) i=1 10 missä i on indeksi, M on suurin tarvittava potenssi, A on tarvittava kerroin, k on aaltoluku, k = 2π/λ, missä λ on säteilyn aallonpituus ja π on vakio π « 3,1415926, ja R on etäisyys säteilijästä. Kun etäisyys R on pieni eli on kyse lähikentästä (kR < 1), summalauseketta hallitsee termi (kR)'M ja potenssin M 15 arvo on tällöin usein 2 tai 3. Kun etäisyys R on suuri eli on kyse kaukokentästä (kR >1), summalauseketta hallitsee termi (kR)'1. Lähisähkökenttä muistuttaa täten staattisen dipolin kenttää. Lähi- ja kaukokentän raja B voidaan määritellä vielä edellistä tarkemmin myös säteilijän apertuurin dimension D (kuten antennin halkaisija) ja aallonpituuden λ avulla seuraavasti: *:**: 20 fV B = (2D2)/X. (2) • · • * * • ·· • · : Tällöin sähkökenttä, jonka etäisyys säteilijästä on sama tai pienempi kuin B, on • :*· lähikentässä. Vastaavasti sähkökenttä, jonka etäisyys säteilijästä on suurempi • •f · 25 kuin B on kaukokentässä.

Esitetyssä ratkaisussa yhtenä tavoitteena on se, että anturina oleva säteilijä tai paremminkin resonaattori ei säteilisi ainakaan kovin paljon kauko- • · * M kentällä, vaan sähkökenttä kokonaan tai suurelta osin resonaattorirakenteen • * ulkopuolella olisi lähikenttää. Kaukokenttää voidaan rajoittaa resonanssianturin

• M

v : 30 rakenteen avulla. Näin resonaattorianturi ei häiritse muita laitteita eikä muita resonaattoriantureita.

• m .·!·. Viitaten kuvioihin 1A ja 1B tarkastellaan nyt erään resonaattoriantu- t · · rin rakennetta. Kuvio 1A esittää resonaattorianturia päältä ja kuvio 1B esittää ***** resonaattorianturia sivulta. Resonaattorianturi 100 voi käsittää säteilevän raon 35 1 02 metallilevyssä 104, joka voi olla esimerkiksi piirilevyn metallointi. Kaareva 4 119526 rako 102 voi muodostaa (melkein) ympyrän, jolloin sen kaukokenttään sätei-lemä sähkökenttä (lähes) kokonaan kumoutuu. Raon 102 keskiviiva voi muodostaa käyrän, joka on paloittain lineaarinen. Raon 102 keskiviiva voi myös muodostaa käyrän, joka on jatkuvasti kaareutuva kuten jollakin epälineaarisella 5 funktiolla, jonka derivaatta on jatkuva. Raon keskiviiva edustaa myös itseään leikkaamatonta kaarevaa käyrää. Kuvaan nuolella piirrettyjen sähkökenttä-vektoreiden summa on siis (lähes) nolla. Kuvioissa 1A ja 1B vain ylöspäin suuntautuneelle sähkökenttävektorille ei löydy vastavektoria ja siksi resonaat-torianturi säteilee hieman. Metallilevyn 104 päällä voi olla sähköä eristävä ker-10 ros 106, joka voi olla lasia. Radiotaajuisen signaalin syöttö- ja vastaanottoportti 108, 110 voidaan sijoittaa halutulla tavalla. Mitattava vesikerros 112 sijoittuu mittauksen aikana anturin 100 päälle. Sähköisen lähikentän kenttäviivat voidaan piirtää lähtemään resonaattorianturista ja kaareutumaan kohti raon reunoja. Kenttäviivat kulkevat läpi vesikerroksen 112.

15 Kuviossa 2A ja 2B on esitetty toisenlainen resonaattorianturi 100, joka on aaltoputki, joka voi olla pyöreä tai kulmikas. Resonaattorianturin ulkokuori 200, jolla saadaan aikaan alaosan oikosulku, voi olla metallia tai muuta sähköä johtavaa materiaalia ja ulkokuoren sisällä voi olla sähköä eristävää ainetta 202, kuten muovia tai keräämiä. Mitattava vesikerros 112 sijoittuu mit-20 tauksen aikana anturin 100 päälle. Tällöin sähköisen lähikentän kenttäviivat voidaan piirtää lähtemään resonaattorianturin keskeltä ja kaareutumaan kohti • · .. . ulkokuorta 200. Tällainen resonaattorianturi 100 ei muodosta ollenkaan kauko- • · · \ kenttää eikä se siksi lähetä sähkömagneettista säteilyä. Poikkileikkaukseltaan · · / / pyöreä resonaattorianturi voi toimia säteilemättömällä aaltomuodolla TM0i ja • · · j·* * 25 poikkileikkaukseltaan suorakaiteen muotoinen tai neliön muotoinen resonaatto- : rianturi voi toimia säteilemättömällä aaltomuodolla TMn. Resonaattorianturin ··· 100 pohja 204 voi olla sähköä johtavaa ainetta, joka voi olla samaa ainetta kuin muukin ulkokuori 200.

:Y: Kuviossa 2B on esitetty sähköisen lähikentän kenttäviivat ylhäältä 30 päin. Radiotaajuisen signaalin syöttö-ja vastaanottoportti 108, 110 voidaan ··· sijoittaa resonaattorianturin keskelle ja reunaan kuvioiden 2A ja 2B esittämään *;[.* tapaan.

• · *·;·* Kuviossa 2C on esitetty suorakulmainen resonaattorianturi 210 ja neliömäinen resonaattorianturi 212. Kuten kuviosta voi nähdä, kullekin sähkö- :***· 35 kenttää kuvaavalle kenttävektorille on vastavektori, mistä syystä kaukokenttää ··· ei ole.

5 119526

Kuviossa 3A ja 3B on esitetty vielä yksi mahdollinen resonaatto-rianturi 100, joka on koaksiaaliresonaattori. Tässä ratkaisussa resonaattorian-turin keskellä on metallia tai muuta sähköä johtavaa materiaalia 300. Sähköä johtavan keskiosan 300 ympärillä on eristävää ainetta 302, kuten muovia tai 5 keräämiä. Koaksiaaliresonaattorin ulkokehä 304 on puolestaan sähköä johtavaa ainetta samaan tapaan kuin keskiosakin 300. Koaksiaaliresonaattorin alaosa on oikosuljettu sähköä johtavalla materiaalilla 306, joka voi olla samaa materiaalia kuin keskiosa 300 ja ulkokehä 304. Myös tässä ratkaisussa sähköisen lähikentän kenttäviivat voidaan piirtää lähtemään resonaattorianturin keskeltä 10 ja kaareutumaan kohti reunoja. Tällainen resonaattorianturi 100 ei muodosta ollenkaan kaukokenttää eikä se siksi lähetä sähkömagneettista säteilyä.

Kuviossa 3B on esitetty sähköisen lähikentän kenttäviivat ylhäältä päin.

Kuvio 4 esittää resonanssianturin 100 toimintaa. Mitattava vesiker-15 ros tässä esimerkissä sisältyy sekä viiraan 400 että rainaan 402. Resonans-sianturista lähtevä sähköinen lähikenttä ulottuu sekä viiran 400 että rainan 402 läpi käytetyllä aallonpituudella, koska mittaus suoritetaan lähikentässä, jossa resonaattorianturin 100 ja rainan 402 etäisyys toisistaan on pienempi kuin re-sonanssitaajuuden aallonpituus. Näin sähköinen lähikenttä on vuorovaikutuk-20 sessa viiran 400, rainan 402 ja niissä olevan veden kanssa, ja siksi resonanssianturin 100 resonanssitaajuus riippuu viirasta 400, roinasta 402 ja veden “**: määrästä, joista vain veden määrä vaihtelee. Resonanssianturilla ei pyyh- :**]: käisemällä etsitä resonanssitaajuutta, vaan resonanssianturi automaattisesti :*·.· hakeutuu ja lukkiutuu resonanssitaajuudelleen ominaisuuksiensa takia, joihin · : .·. 25 vaikuttaa mm. viira, raina ja vesimäärä. Resonaattorianturin voidaan siis aja- ;’X telia perustuvan itsevärähtelevään, resonanssiin lukittuvaan oskillaattoriin.

• · ♦

Kuvio 5 esittää kahta eri resonanssitaajuuden mittausta vesimäärän ***** funktiona. Pystyakselilla on resonanssianturin vaimennus desibeliasteikolla ja vaaka-akselilla on radiotaajuus 300 MHz:stä 600 MHz:iin. Käyrä 500 vastaa '•v 30 tilannetta, jossa resonanssianturien päällä vettä on 5 mm paksu kerros (tai tätä ··· vastaavasti), ja käyrä 502 vastaa tilannetta, jossa vettä ei ole. Käyrien maksi- .*:·. miarvot tarkoittavat resonanssitaajuuksia, joka vedelle tässä kuviossa on noin .···. 440 MHz ja ilman vettä noin 490 MHz.

• · T Kuvio 6 esittää ratkaisua, jossa resonaattorianturirivistö on sijoitettu \v 35 rainan poikkisuunnassa (Cross Direction, CD) rainan alle. Resonaattorianturiri-··* vistön resonanssianturien 600 - 618 resonanssitaajuus riippuu päällä olevasta 6 119526 veden määrästä, joka on sitoutunut viiraan 400 ja rainaan 402. Vahvistimet 620 - 638 syöttävät resonanssissa tarvittavaa sähköistä tehoa resonaatto-riantureihin ja vahvistavat resonanssitaajuisia signaaleita, jotka voidaan esimerkiksi suuntakytkimien (ei esitetty kuviossa 6) välityksellä siirtää jakajille 640 5 - 658. Kunkin vahvistimen ja resonaattorianturin yhdistelmä muodostaa oskillaattorin, joka värähtelee veden määrästä riippuvalla ominaistaajuudellaan. Jakajat 640 - 658 jakavat signaalien taajuudet pienemmäksi. Jakajat 640 -658 voivat toimia siten, että jaettaessa taajuutta luvulla N, joka on ykköstä suurempi reaaliluku, kukin jakaja lähettää yhden pulssin resonanssitaajuuteen fr 10 nähden N kertaa harvemmin. Luku N on usein kokonaisluku. Laskuri 660 voi laskea ennalta määrätyssä ajassa At laskuriin 660 tulleiden pulssien määrän. Tällöin pulssien taajuus fp on fp = VN, missä fr on resonanssitaajuus. Yhteen resonaattorianturiin liittyvien pulssien määrä PM ennalta määrätyssä ajassa At on PM = At · fp. Ennalta määrätty aika At voidaan sovittaa taajuuden jakoon eli 15 lukuun N, jotta sopiva määrä pulsseja saadaan laskuriin ennalta määrätyssä ajassa. Jaettaessa resonanssitaajuus fr sellaisella luvulla N, että pulsseja tulee kymmenien tai satojen kilohertsien taajuudella fp, laskurin ennalta määrätty aika At voi olla esimerkiksi millisekunteja tai kymmeniä millisekunteja. Reso-nanssianturin resonanssitaajuus voi olla esimerkiksi 100 MHz - 100 GHz. Täl-20 löin luku N voi olla 10 000 - 10 000 000. Kun laskuri 660 on muodostanut pulssien määrät, tieto siirretään mittausyksikköön 662, joka on esjmerkiksi di-*·’ *·: gitaalinen signaalinkäsittelylaite. Mittausyksikkö 662 voi määrittää vesipitoi- :*'·*: suuden, koska pulssien määrä PM on suhteessa resonanssitaajuuteen, joka puolestaan on suhteessa vesimäärään. Kaikki resonanssianturirivistön reso- • · : ;*. 25 nanssianturit voivat suorittaa mittauksen yhtä aikaa eli viiran liike tai liikkeen : .·. muutos ei vaikuta mittaukseen ja siksi poikkimittaus voidaan suorittaa suo- ’···,* rassa kulmassa rainan yli. Kun laskuri 660 on laskenut nykyisten pulssien • · *'* määrän, laskuri 660 voi aloittaa uuden mittauksen ja näin vesimäärän mittaus ,, voidaan suorittaa peräkkäin jatkuvasti. Laskuri 660 voidaan toteuttaa käyttä- • · · 30 mällä esimerkiksi FPGA- (Field Programmable Gate Array), EPLD- (Electrically Programmable Logic Device) tai CPLD- (Complex Programmable Gate Array) :V: Piirejä.

,···. Mittausyksikköön 662 voidaan syöttää myös referenssiarvot, jotka vastaavat pelkän viiran mittausta samoista kohdista, joista rainan ja viiran yh- :.v 35 teinen vesipitoisuus mitattiin. Näin mittausyksikkö 662 voi poistaa mittauksista ··« • · * * ··· 7 119526 viiran vaikutuksen, jolloin esimerkiksi viiraan sitoutuneen veden vaikutus voidaan eliminoida.

Kuvio 7 esittää rainan poikittaissuuntaista vesipitoisuuden mittausta. Pystyakselilla on vesipitoisuus vapaasti valitulla asteikolla ja vaaka-akselilla on 5 sijainti poikkisuunnassa. Pisteillä merkityt ja yhtenäisellä viivalla yhdistetyt kohdat 700 vastaavat kuvion 6 mukaisilla kymmenellä resonanssianturilla mitattuja tuloksia. Katkoviiva 702 esittää saman kohdan tarkempaa mittausta. Tendenssinä tämän esimerkin mukaisessa mittauksessa on se, että vesimäärä lisääntyy oikealle mentäessä referenssinumeroihin asti, jonka jälkeen vesi-10 määrä alkaa vähentyä.

Kuvio 8 esittää mittausjärjestelyä paperikoneella. Tähän paperikoneen osaan tavallisesti kuuluu perälaatikko 800, yläviira 802, alaviira 804 ja puristinosa 806. Viiraosassa, joka käsittää edellä mainitut osat perälaatikkoa 800 ja puristinosaa 806 lukuun ottamatta, alaviiran 804 päällä olevaa rainaa 15 voidaan kuivata esimerkiksi alipaineella toimivien imulaatikoiden 812 avulla. Lisäksi tai vaihtoehtoisesti ainakin osa teloista on tavallisesti rainan kuivaamiseen tarkoitettuja imuteloja. Jos käytössä on useita resonanssiantureita, vesi-pitoisuutta voidaan mitata resonanssiantureilla 814 - 828 eri kohdista viiraosaa. Peräkkäisten mittausten avulla voidaan määrittää vesipitoisuuden vähenemi-20 nen rainan edetessä viiraosassa. Jos halutaan määrittää tarkasti veden poistuma rainan pituussuunnassa, mittaukset eri kohdissa viiraosaa tulee synkro-*:·*: noida viiran liikkeeseen. Tällöin peräkkäisissä mittauksissa rainaa mitataan ·*·*. tarkasti samasta kohti eri kohdissa viiraosaa ja on mahdollista määrittää vas- • · taavilta rainan kohdilta mitattujen vesipitoisuuksien erotusten perusteella ve-:*.*,* 25 den poistuma viiraosassa. Jos mittaus suoritetaan käyttäen useita resonans- • * t J*V siantureita viiran poikkisuunnassa, vastaavilta rainan kohdilta mitattujen vesi- *".* pitoisuuksien erotusten perusteella voidaan määrittää viiraosan aikaansaama • · ***** veden poistuman jakauma rainan poikkisuunnassa. Tällainen mittaustulos vas taa kuviossa 7 olevien käyrien 700 ja 704 erotusta.

v 30 Yhtä resonanssianturirivistöä käytettäessä mittaus voidaan suorittaa ··· esimerkiksi resonanssianturirivistöllä 828, joka on viiraosan loppupäässä. Pel- .*:*. kän viiran vesipitoisuus voidaan määrittää esimerkiksi resonanssianturirivistöllä ,···. 830 ja tätä mittausta voidaan käyttää referenssinä poistettaessa viiran vesi- • * I" määrän vaikutus viiran ja rainan yhteisestä vesimäärän mittauksesta. Viiran \v 35 keskimääräinen vesipitoisuus voidaan myös arvioida tai mitata erikseen labo-*»· • · • * ··· 8 119526 ratoriossa etukäteen, jonka jälkeen rainan vesipitoisuus voidaan määrittää ilman erillistä resonanssiantur(e)illa suoritettavaa referenssin mittausta.

Kuviossa 9 on esitetty vielä vesipitoisuuden mittaamismenetelmän vuokaavio. Askeleessa 900 ainakin yhdellä, radiotaajuudella toimivalla reso-5 naattorianturilla muodostetaan sähköinen lähikenttä, jossa oleva raina vaikuttaa resonaattorianturin resonanssitaajuuteen. Askeleessa 902 rainan vesipitoisuus mitataan kunkin resonaattorianturin resonanssitaajuuden funktiona.

Monet menetelmien askeleet (kuten 902) voidaan suorittaa esimerkiksi tietokoneohjelmalla, joka sisältää rutiinit menetelmän vaiheiden toteutta-10 miseksi. Tietokoneohjelman sijaan mittausyksikössä 662 voidaan käyttää laitteistoratkaisua, esimerkiksi yhtenä tai useampana sovelluskohtaisena integroituna piirinä (Application Specific integrated Circuit, ASIC) tai erilliskom-ponenteista rakennettuna toimintalogiikkana.

Vaikka keksintöä on edellä selostettu viitaten oheisten piirustusten 15 mukaisiin esimerkkeihin, on selvää, ettei keksintö ole rajoittunut niihin, vaan sitä voidaan muunnella monin tavoin oheisten patenttivaatimusten puitteissa.

* «s··· • · ·· · • · · • ♦ • « • ♦ • · · • ·· • ♦ • · • · · * · · ••s · • s ♦ · · • ♦ · ··· » ··· • · • · ··· • · • t · * · · t · ··· ♦ • ♦ ··· ··· • · * * · · ··· : : ··· • · • · » * · · • · ··· • · • · s··

Claims

119526

1. Menetelmä rainan vesipitoisuuden mittaamiseksi paperikoneen viiraosassa, tunnettu siitä,että muodostetaan ainakin yhden resonaattorianturirivistön ainakin kah-5 della, radiotaajuudella toimivalla resonaattorianturilla (100, 600 - 618) sähköinen TM-aaltomuodon lähikenttä, jossa oleva raina (402) vaikuttaa kunkin reso-naattorianturin (100, 600 - 618) resonanssitaajuuteen; ja mitataan rainan (402) vesipitoisuus mainitun ainakin kahden reso-naattorianturin (100, 600 - 618) resonanssitaajuuden funktiona oleellisesti yhtä 10 aikaa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytetään resonaattorianturia (100, 600 - 618), jonka rakenne rajoittaa resonaattorianturin (100, 600 - 618) ulkopuolelle ulottuvaa, säteilynä etenevää sähköistä kaukokenttää.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mitataan rainan (402) vesipitoisuus rainan poikkisuunnassa useiden reso-nanssiantureiden (600 - 618) avulla.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mitataan rainan (402) vesipitoisuus ainakin kahdessa eri kohdassa viira-20 osaa synkronisesti siten, että mittaukset kohdistuvat samaan rainan (402) koh-taan, ja määritetään vastaavilta rainan (402) kohdilta mitattujen vesipitoi- • ·’· suuksien erotusten perusteella veden poistuma viiraosassa.

··# · • · • · « *;;/ 5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, *···** 25 että mitataan rainan (402) vesipitoisuus ainakin kahdessa eri kohdassa viira- osaa rainan (402) poikkisuunnassa useiden resonanssiantureiden (600 - 618) V.·* avulla synkronisesti siten, että mittaukset kohdistuvat samoihin rainan (402) :***: kohtiin, ja .···. määritetään vastaavilta rainan (402) kohdilta mitattujen vesipitoi- » · · 30 suuksien erotusten perusteella viiraosan aikaansaama veden poistuman ja-kauma rainan (402) poikkisuunnassa. t · • * · • · » ,···.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, • · että mitataan kunkin resonanssianturin (100, 600 - 618) vesipitoisuuden refe- 119526 renssiarvo mittaamalla pelkkää viiraa (400, 804) ja määritetään rainan (402) vesipitoisuus vähentämällä viiran (400) vesipitoisuus rainan (402) ja viiran (400) yhteisestä vesipitoisuudesta.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 5 että mitataan rainan (402) vesipitoisuus rakoresonaattorilla, jonka raon keskiviiva edustaa itseään leikkaamatonta kaarevaa käyrää.

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mitataan rainan (402) vesipitoisuus aaltoputkiresonaattorilla, jossa käytetään säteilemätöntä aaltomuotoa.

9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mitataan rainan (402) vesipitoisuus koaksiaaliresonaattorilla.

10. Mittalaite rainan vesipitoisuuden mittausta varten paperikoneen viiraosassa, tunnettu siitä, että mittalaite käsittää ainakin yhden resonaattorianturirivistön, joka käsittää ainakin kaksi 15 sähköisesti toimivaa ja korkeataajuista resonaattorianturia (100, 600 - 618); ja mittausyksikön (662); ja mittausta suoritettaessa resonanssiantureista (100, 600 - 618) kukin on sovitettu muodos-·:··: tamaan sähköinen TM-aaltomuodon lähikenttä, jossa mittauksen aikana oleva sv. 20 mitattava kohde vaikuttaa kunkin resonaattorianturin (100, 600 - 618) reso-nanssitaajuuteen; ja • · · mittausyksikkö (662) on sovitettu mittaamaan mitattavan kohteen vesipitoisuus mainitun ainakin kahden resonaattorianturin (100, 600 - 618) * · * resonanssitaajuuden funktiona oleellisesti yhtä aikaa. • · • ♦ ···

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen mittalaite, tunnettu siitä, että resonanssiantureista (100, 600 - 618) kukin on sovitettu rajoittamaan re-sonaattorianturin ulkopuolelle ulottuvaa, säteilynä etenevää sähköistä kauko-"* kenttää. • M

• * · • · · :"*· 12. Patenttivaatimuksen 10 mukainen mittalaite, tunnettu siitä, ·** 30 että mittalaite käsittää ainakin kaksi resonanssianturia (600 - 618) mitata rai- • * · nan (402) vesipitoisuus ainakin kahdessa eri kohdassa viiraosaa synkronisesti *···* siten, että mittaukset kohdistuvat samaan rainan (402) kohtaan, ja 119526 mittausyksikkö (662) on sovitettu määrittämään vastaavilta rainan (402) kohdilta mitattujen vesipitoisuuksien erotusten perusteella veden poistuma viiraosassa.

13. Patenttivaatimuksen 10 mukainen mittalaite, tunnettu siitä, 5 että mittalaite käsittää ainakin kaksi rainan (402) poikkisuuntaista resonans- siantuririviä, joista kukin käsittää ainakin kaksi resonanssianturia (600 - 618), mitata rainan (402) vesipitoisuus ainakin kahdessa eri kohdassa viiraosaa rainan (402) poikkisuunnassa synkronisesti siten, että mittaukset kohdistuvat samoihin rainan (402) kohtiin, ja 10 mittausyksikkö (662) on sovitettu määrittämään vastaavilta rainan (402) kohdilta mitattujen vesipitoisuuksien erotusten perusteella viiraosan aikaansaama veden poistuman jakauma rainan (402) poikkisuunnassa.

14. Patenttivaatimuksen 10 mukainen mittalaite, tunnettu siitä, että mittalaite käsittää ainakin yhden resonanssianturin (100,600 - 618) mitata 15 pelkän viiran (400) vesipitoisuus ja mittausyksikkö on sovitettu määrittämään rainan (402) vesipitoisuus vähentämällä viiran (400) vesipitoisuus rainan (402) ja viiran (400) yhteisestä vesipitoisuudesta.

15. Patenttivaatimuksen 10 mukainen mittalaite, tunnettu siitä, että resonaattorianturi (100) on rakoresonaattori, jonka raon keskiviiva edustaa 20 itseään leikkaamatonta käyrää. M

* • · * • · : 16. Patenttivaatimuksen 10 mukainen mittalaite, tunnettu siitä, • ·· ·*.·.* että resonaattorianturi (100) on aaltoputkiresonaattori, joka on sovitettu toimi- !*Y maan säteilemättömäliä aaltomuodolla. • · * • · · **· · ϊ.Ϋ

17. Patenttivaatimuksen 10 mukainen mittalaite, tunnettu siitä, 25 että resonaattorianturi (100) on koaksiaaliresonaattori. • · • * * • · · • · • M • * ·»* *·« • · * # · * • · · • · • · *·· • · • * · *9 · * • · ··· • · • · • f» 12 1 19526