FI122156B - Rainan mittaus - Google Patents

Description

Rainan mittaus

Ala

Keksinnön kohteena on mittausmenetelmä, mittauslaite, menetelmä ohjata prosessia ja ohjauslaitteisto rainan mittaamiseksi ja prosessin ohjaami-5 seksi.

Tausta

Paperin valmistusprosessissa rainaa voidaan mitata käyttäen rainan yli poikittaissuunnassa pyyhkäisevää anturiyksikköä ja rainan yli poikittain olevaa anturirivistöä, joka voi olla kiinteästi sijoitettu. Rainasta tavallisesti mitattuja 10 ominaisuuksia ovat kosteuspitoisuus ja neliömassa. Kuiva-ainepitoisuus muodostetaan laskennallisesti vähentämällä neliömassasta kosteuspitoisuus. Täyteaine- eli tuhkapitoisuus jää tällöin kuitenkin huomioon ottamatta.

Kosteutta ja sellupitoisuutta voidaan mitata optisen säteilyn vaimentumisen avulla ja neliömassaa voidaan mitata β—säteilyn vaimentumisen 15 avulla. Monesti mittaukset suoritetaan siten, että poikittaisen anturirivistön avulla mitataan kosteutta ja rainan yli traversoivalla anturiyksiköllä mitataan sekä kosteutta että neliömassaa. Koska traversoivan anturiyksikön anturit voidaan kalibroida, kun anturiyksikkö siirretään rainan reunan ulkopuolelle, voidaan traversoivan anturiyksikön anturien mittauksia pitää tarkkoina. Sen sijaan 20 anturirivistö, jonka anturit eivät voi siirtyä rainan reunojen ulkopuolelle, ei ole kalibroitavissa muulloin kuin rainan katkoksen aikaan. Samalla anturirivistön anturit ovat koko ajan alttiina esimerkiksi likaantumiselle.

Rainan yli traversoivan anturiyksikön haittana on kuitenkin se, että yhden täyden pyyhkäisyn aikana raina on tavallisesti ehtinyt liikkua jopa yli ki- ^ 25 lometrin. Mittaustuloksia saadaan samasta poikittaissuunnan kohdasta siis o ^ hyvin harvakseltaan. Lisäksi satunnaisten poikkeamien kompensoimiseksi tra- o versoivan anturin mittauksia joudutaan usein keskiarvoistamaan esimerkiksi o neljästä kymmeneen mittauksen yli. Traversoinnista johtuen poikittaiset mitta- g ustulokset eivät kuitenkaan ole lähekkäin toisiaan, vaan konesuunnassa kau-

CL

30 kana toisistaan, mistä syystä poikittaista profiilia ei voida traversoivalla anturilla tosiasiallisesti mitata, m ^ Vaikka poikittainen anturirivistö mittaakin rainaa tiheämmin, sen mit- ° taustulokset ovat epätarkempia, koska anturien tuloksia ei voi kalibroida. Suu ren anturimäärän komponenteiksi joudutaan tavallisesti myös valitsemaan laa-35 dultaan erilaisia komponentteja kuin traversoivaan anturiyksikköön, jonka antu- 2 reiden määrä on vähäisempi ja siten esimerkiksi kustannussyyt eivät aiheuta rajoituksia komponenttivalintaan. Kaiken kaikkiaan tämä johtaa siihen, että mittausta ei voida suorittaa tarkasti sen paremmin poikittain kuin kone-suunnassakaan.

5 Ongelmaa voitaisiin yrittää ratkaista siten, että samaa ominaisuutta mitataan samalla tavalla sekä traversoivalla anturiyksiköllä että anturirivistöllä. Sama ominaisuus voi olla esimerkiksi kosteus. Näin anturirivistön kosteusmit-taukset voidaan kalibroida traversoivan anturiyksikön tarkoilla kosteusmittauk-silla ja suora poikittainen kosteusprofiili saadaan mitatuksi tiheästi konesuun-10 nassa. Yleisesti ottaen kaikki halutut ominaisuudet voitaisiin mitata sekä traversoivalla anturiyksiköllä että kiinteällä anturirivistöllä.

Tähänkin ratkaisuun liittyy ongelmia. Kaikkien haluttujen anturien sijoittaminen sekä traversoivaan anturiyksikköön että kiinteään anturirivistöön tekee mittauksesta hyvin kalliin ja monimutkaisen.

15 Lyhyt selostus

Keksinnön tavoitteena on toteuttaa parannettu mittausmenetelmä, menetelmä ohjata prosessia, mittauslaite ja ohjauslaitteisto. Tämän saavuttaa mittausmenetelmä, jossa mitataan konesuunnassa liikkuvaa rainaa traversoivalla mittausyksiköllä ja rivimittausyksiköllä, joista traversoiva mittausyksikkö 20 käsittää ainakin yhden mittausosan, joka liikkuu konesuuntaan nähden poikittaisessa suunnassa ja joista rivimittausyksikkö käsittää ainakin kaksi mittaus-osaa peräkkäin konesuuntaan nähden poikittaisessa suunnassa. Menetelmässä edelleen mitataan traversoivalla mittausyksiköllä rainan kokonaismassa ensimmäisellä säteilylajilla useista mittauskohdista traversoivan liikkeen aikana 25 peräkkäisinä ajanhetkinä; mitataan rivimittausyksiköllä rainan selluloosan mas-^ sa ja vesimassa toisella säteilylajilla, joka on optista säteilyä, traversoivan mit- ^ tausyksikön kunkin traversoivan liikkeen aikana useina eri ajanhetkinä siten,

Is" 9 että mitataan rainaa kunakin ajanhetkenä useista mittauskohdista; ja estimoi- o daan traversoivan mittausyksikön mittaama rainan kokonaismassa rivimit- a. 30 tausyksikön ainakin yhdellä optisella mittauksella.

CL

Keksinnön kohteena on myös menetelmä ohjata prosessia, jossa ^ mitataan konesuunnassa liikkuvaa rainaa traversoivalla mittausyksiköllä ja ri- £ vimittausyksiköllä, joista traversoiva mittausyksikkö käsittää ainakin yhden mit- o tausosan, joka liikkuu konesuuntaan nähden poikittaisessa suunnassa ja joista 35 rivimittausyksikkö käsittää ainakin kaksi mittausosaa konesuuntaan nähden poikittaisessa suunnassa. Menetelmässä edelleen mitataan traversoivalla mit- 3 tausyksiköllä rainan kokonaismassa ensimmäisellä säteilylajilla useista mitta-uskohdista traversoivan liikkeen aikana peräkkäisinä ajanhetkinä; mitataan rivimittausyksiköllä rainan selluloosan massa ja vesimassa toisella säteilylajilla, joka on optista säteilyä, traversoivan mittausyksikön kunkin traversoivan liik-5 keen aikana useina eri ajanhetkinä siten, että mitataan rainaa kunakin ajanhetkenä useista mittauskohdista; estimoidaan traversoivan mittausyksikön mittaamaa kokonaismassaa rivimittausyksikön ainakin yhdellä optisella mittauksella; ja ohjataan estimointituloksen perusteella ainakin yhtä osaprosessia, joka vaikuttaa rainan ainakin yhteen ominaisuuteen.

10 Keksinnön kohteena on myös mittauslaite, joka käsittää traversoi van mittausyksikön ja rivimittausyksikön mitata konesuunnassa liikkuvaa rainaa; traversoiva mittausyksikkö käsittää ainakin yhden mittausosan, joka on sovitettu liikkumaan konesuuntaan nähden poikittaisessa suunnassa; rivimit-tausyksikkö käsittää ainakin kaksi mittausosaa peräkkäin konesuuntaan näh-15 den poikittaisessa suunnassa. Traversoivan mittausyksikön yksi mittausosa on sovitettu mittaamaan rainan kokonaismassa ensimmäisellä säteilylajilla useista mittauskohdista traversoivan liikkeen aikana peräkkäisinä ajanhetkinä; rivimittausyksikön ainakin kaksi mittausosaa on sovitettu mittaamaan rainan selluloosan massa ja vesimassa toisella säteilylajilla, joka on optista säteilyä, kun-20 kin traversoivan liikkeen aikana useina eri ajanhetkinä kohdistamalla mittaus useisiin mittauskohtiin rainassa kunakin ajanhetkenä; ja signaalinkäsittely-yksikkö on sovitettu estimoimaan traversoivan mittausyksikön mittaamaa kokonaismassaa rivimittausyksikön ainakin yhdellä optisella mittauksella.

Keksinnön kohteena on vielä ohjauslaitteisto prosessin ohjaamista 25 varten, ohjauslaitteisto käsittää traversoivan mittausyksikön ja rivimittausyksi-___ kön mitata konesuunnassa liikkuvaa rainaa; traversoiva mittausyksikkö käsitit tää ainakin yhden mittausosan, joka on sovitettu liikkumaan konesuuntaan ^ nähden poikittaisessa suunnassa; rivimittausyksikkö käsittää ainakin kaksi mit- ° tausosaa peräkkäin konesuuntaan nähden poikittaisessa suunnassa. Tra- ° 30 versoivan mittausyksikön yksi mittausosa on sovitettu mittaamaan rainan

X

£ kokonaismassa ensimmäisellä säteilylajilla useista mittauskohdista tra- ^ versoivan liikkeen aikana peräkkäisinä ajanhetkinä; rivimittausyksikön ainakin ^ kaksi mittausosaa on sovitettu mittaamaan rainan selluloosan massa ja vesi in § massa toisella säteilylajilla, joka on optista säteilyä, kunkin traversoivan liik- ^ 35 keen aikana useina eri ajanhetkinä kohdistamalla mittaus useisiin mittauskoh tiin rainassa kunakin ajanhetkenä; signaalinkäsittely-yksikkö on sovitettu esti- 4 moimaan traversoivan mittausyksikön mittaamaa kokonaismassaa rivimit-tausyksikön ainakin yhdellä optisella mittauksella; ja ohjain on sovitettu ohjaamaan estimointituloksen perusteella ainakin yhtä osaprosessia, joka vaikuttaa rainan ainakin yhteen ominaisuuteen.

5 Keksinnön edullisia suoritusmuotoja kuvataan epäitsenäisissä pa tenttivaatimuksissa.

Keksinnön mukaisella rainan mittauksella saavutetaan useita etuja. Rainasta tiheästi otettujen ja tarkkojen mittausten suorittamiseksi samaa mittausta ei tarvitse tehdä sekä traversoivalla anturiyksiköllä että anturirivistöllä. 10 Tämä yksinkertaistaa mittauslaitteistoa. Lisäksi etuna on tarkkuus, joka perustuu traversoivaan mittaukseen, ja nopeus, joka perustuu anturirivistömitta-ukseen.

Kuvioluettelo

Keksintöä selostetaan nyt lähemmin edullisten suoritusmuotojen yh-15 teydessä, viitaten oheisiin piirroksiin, joissa kuvio 1 esittää paperikonetta, kuvio 2 esittää mittauslaitetta, kuvio 3 esittää heijastusmittausta, kuvio 4 esittää läpimittausta, 20 kuvio 5 esittää kuvantavaa spektrometriä, kuvio 6 esittää traversoivan mittauksen ja rivimittauksen vertailua, kuvio 7 esittää esimerkkiä säännöllisestä vaihtelusta rainan ominaisuudessa, kuvio 8 esittää paperikoneen kuivatusosaa, 25 kuvio 9 esittää päällystyksen kuivatusosaa, 5 kuvio 10 esittää mittausmenetelmän vuokaaviota, ja ™ kuvio 11 esittää ohjausmenetelmän vuokaaviota.

cp ^ Suoritusmuotojen kuvaus g Tarkastellaan aluksi paperikoneen rakennetta kuvion 1 avulla. Pa-

CL

30 periä voidaan valmistaa paperikoneella, johon kuuluu mm. perälaatikko 10. Perälaatikosta 10 kuitumassa syötetään formeriin 12, missä kuitumassasta

LO

^ muodostuu paperiraina 14. Formerin 12 jälkeen paperiraina 14 johdetaan kui- ™ vatusosaan 18. Formerin 12 ja kuivatusosan 18 välissä voi olla puristinosa 16.

Kuivatusosan 18 jälkeen paperiraina voidaan johtaa päällystysosaan 20, jonka 35 jälkeen päällyste kuivataan päällysteen kuivatusosassa 22. Tämän jälkeen rai- 5 na voidaan johtaa rullaimelle 24. Päällystysosa 20 voi olla myös paperikoneesta erillinen päällystysyksikkö, jossa paperikoneessa valmistettu paperi-raina päällystetään. Paperikoneeseen voi vielä kuulua liimapuristimia ja kalenteri, mutta niitä ei ole esitetty kuviossa 1. Paperirainaa 14 voidaan mitata 5 yhdessä tai useammassa kohdassa perälaatikon 10 ja rullaimen 24 välillä.

Ohjain 26 voi ottaa vastaan mittaustietoja rainasta 14 ja ohjata mittaustietojen perusteella esimerkiksi perälaatikkoa 10, rainan kuivatusosaa 18 ja/tai päällystyksen kuivatusosaa 22 siten, että rainasta 14 ja siten valmistuvasta paperista tulee halutut vaatimukset täyttävää. Perälaatikossa 10 voidaan 10 ohjata massan laimennusta ja/tai kuituorientaatiota, jolla kuidut asettuvat viiralle.

Kuvio 2 esittää mittauslaitetta, jolla mittauksia voidaan suorittaa. Mittauslaite voi käsittää rivimittausyksikön 102, joka käsittää ainakin kaksi mit-tausosaa 108 peräkkäin konesuuntaan nähden poikittaisessa suunnassa (nuoli 15 rainan 14 vieressä osoittaa rainan 14 liikettä konesuuntaan). Lisäksi mittauslaite voi käsittää traversoivan mittausyksikön 104. Traversoiva mittausyksikkö 104 puolestaan käsittää ainakin yhden mittausosan 106, joka voi liikkua konesuuntaan nähden poikittaisessa suunnassa. Mittaukset voivat olla optisia ja/tai perustua radioaktiivisen säteilyn mittaukseen.

20 Rivimittausyksikkö 102 voi käsittää useita liikkumattomia mittaus- osia 108. Tällöin rivimittausyksikkö 102 voi olla paikallaan ja siinä voi olla kiinteästi asennettuja mittausosia 108.

Rivimittausyksikön 102 kukin mittausosa 108 voi liikkua vain osalla rainan 14 leveydestä konesuuntaan nähden poikittaisessa suunnassa. Tällöin 25 rivimittausyksikkö 102 voi kokonaisuudessaan liikkua tai kukin mittausosa 108 voi liikkua erikseen. Rivimittausyksikön 102 liike on kuitenkin laajuudeltaan o pienempää kuin traversoivan mittausosan 106 liike. Mittausosan 108 liikkeen cv ^ laajuudeksi riittää kahden mittausosan välinen etäisyys. Eli jos raina 14 on 10 ° m leveä ja rivimittausyksikössä 102 on 100 mittausosaa 108 ja mittausosat 108 ° 30 on sijoitettu tasaisesti koko rainan 14 leveydelle, on mittausosien 108 etäisyys | toisistaan 10 cm. Tällöin kullekin mittausosalle 108 riittää edestakainen liike, ^ jonka ääripäät ovat esimerkiksi 10 cm päässä toisistaan. Tällaista liikkumisia mahdollisuutta esittää kuviossa 2 oleva lyhyt nuoli rivimittausyksikön 102 vie- § ressä.

^ 35 Kuvio 3 esittää mittausosaa. Mittausosa 108 voi käsittää optisen sä teilyn lähteen 300 ja detektorin 302. Optisen tehon lähde 300 voi olla esi- 6 merkiksi lamppu, LED (Light Emitting Diode) tai laser ja optisen säteilyn kaista voi olla laaja (satoja nanometrejä tai enemmän) tai käsittää yhden tai useamman kapean kaistan (korkeintaan kymmeniä nanometrejä). Detektori 302 käsittää dispersoivan elementin 304, kuten prisman tai hilan (ei esitetty kuviossa 5 3), jolla optinen säteily hajotetaan spektriksi ja detektoidaan anturilla. Detektori 302 käsittää detektointia varten esimerkiksi yhden tai useamman käytetylle optiselle säteilylle herkän anturin 306, kuten fotodiodin, CCD-kennon (Charge Coupled Device), MOS-kennon (Metal Oxide Semiconductor) tms. Anturi 306 voi käsittää yhden elementin, elementtirivin tai elementtimatriisin. Anturi 306 10 voi olla myös kuvantava kuten kamera.

Optisen säteilyn lähde 300 kohdistaa optista säteilyä rainaan 14, josta optinen säteily voi heijastua detektorille 302. Myös läpäisymittaus on mahdollinen (ks. kuvio 4). Detektori 302 muuntaa vastaanottamansa optisen säteilyn spektrin sähköiseksi ja siirtää sähköisen signaalin signaalinkäsittely-15 yksikköön 114 yhden tai useamman ominaisuuden mittaamiseksi rainasta 14.

Sen sijaan että lähde 300 ja detektori 302 olisivat rainan 14 välittömässä läheisyydessä optisen säteilyn lähde 300 voi käsittää optisen kuidun (ei esitetty kuviossa 3), jolla optinen säteily siirretään optisen tehon lähteeltä 300 rainan 14 luokse ja kohdistetaan rainaan 14. Näin optisen säteilyn lähde 300 20 voi sijaita kaukana rainasta 14 (jopa kymmenien metrien päässä tai kauempanakin). Vastaavalla tavalla detektori 302 voi käsittää optisen kuidun, jolla optinen säteily otetaan vastaan rainan 14 luona ja siirretään varsinaiseen de-tektointiin dispersoivalle elementille ja anturille. Myös mittausosa 106 voi olla kuvion 3 mukainen.

25 Traversoiva mittausyksikkö 104 voi mitata rainan 14 kokonaismas saa käyttäen β-säteilyä. Kuvio 4 esittää tätä mittausta ja siinä β-lähde 400 lä- o hettää β-säteilyä rainan läpi säteilyanturille 402, joka detektoi vastaanotta en ^ mansa β-säteilyn voimakkuuden. Kun tiedetään säteilyanturille 402 tulevan ° säteilyn voimakkuus ilman rainaa 14, voidaan tällaisella mittauksella mitata n.

° 30 myös rainan 14 aiheuttamaa absorbtiota. Anturi 402 lähettää detektoimansa £ säteilyn voimakkuuteen tai absorbtioon liittyvän sähköisen signaalin signaalin- ^ käsittely-yksikölle 114, joka voi tuottaa signaalin perusteella tuloksen rainan 14 ^ kokonaismassasta. Samaan tapaan kuin tällaisessa β-säteilyllä tapahtuvassa o mittauksessa voidaan myös optisella säteilyllä mitata kuviossa 3 esitetyn hei- ^ 35 jastusmittauksen sijaan läpäisymittauksena. Tällöin lohko 400 vastaa lohkoa 300 ja lohko 402 vastaa lohkoa 302.

7

Rivimittausyksikkö 102 voi mitata rainaa 14 optisen säteilyn avulla. Tällöin rivimittausyksikkö 102 voi mitata esimerkiksi rainan 14 selluloosan massaa optisella säteilyllä, jonka aallonpituus on esimerkiksi noin 1300 nm -2600 nm. Mittaus voi perustua yksittäisen tai yksittäisten aallonpituuksien in-5 tensiteettien määrittämiseen. Mittaus voi perustua myös aallonpituuskaistan keskimääräiseen intensiteettiin, aallonpituuskaistan intensiteettijakaumaan, aallonpituuskaistojen keskimääräisiin intensiteetteihin tai aallonpituuskaistojen intensiteettijakaumiin.

Kuvio 5 esittää kuvantavaa spektrometriä 500, joka mahdollistaa ri-10 vimittausyksikön 102 kukin mittausosan 108 käyttämisen rainan 14 ainakin yhden ominaisuuden mittaamiseen spektrin avulla samanaikaisesti. Kunkin mittausosan 108 optinen signaali voidaan siirtää esimerkiksi kuitukimpun 502 avulla spektrometrin 500 rakoon, jonka riviin järjestetyt kuitukimpun 502 päät voivat itse muodostaa. Spektrometrin 502 rako voidaan kuvata kuvantavalle 15 kaksiulotteiselle detektorille 504, jonka yhden ulottuvuuden suuntaan kuvautuu spektrometrin 500 rako (eli rivimittausyksikön 102 eri mittausosilta 108 tulevat optiset säteilyt) ja jonka toisen ulottuvuuden suuntaan kuvautuvat optisen säteilyn spektrit. Spektristä voidaan mitata halutun kaistan intensiteettijakauman muoto, joka riippuu mitattavasta ominaisuudesta.

20 Traversoivan mittausyksikön 104 mittausosa 106 voi mitata rainan 14 ainakin yhtä ominaisuutta useista mittauskohdista 112 peräkkäisinä ajan-hetkinä traversoivan liikkeen aikana. Traversoivassa mittausyksikössä 104 voi olla myös useita mittausosia, jotka mittaavat rainan 14 ainakin yhtä ominaisuutta. Mitattava yksi ominaisuus voi olla rainan 14 kokonaismassa mtot, sellu-25 loosan massa mc tai vesimassa mw. Lisäksi voidaan johtaa tuhkan massa ma, joka saadaan vähentämällä kokonaismassasta selluloosan massa ja vesi-S massa, ma = mtot - (mc + mw). Mittauksessa käytettävä ensimmäinen säteilylaji ^ voi olla β-säteilyä tai optista säteilyä ainakin yhdellä halutulla kaistalla.

° Traversoivan mittausyksikön mittausosa 106 voi ajoittain siirtyä rai- ° 30 nan 14 ulkopuolelle, jossa voidaan suorittaa referenssimittaus. Referenssimit-

X

£ tauksessa rainan 14 ulkopuolella mitataan ominaisuuksiltaan tunnettua kap- jsr paletta, josta mitattua ainakin yhtä tulosta voidaan verrata referenssitulokseen, joka ominaisuuksiltaan tunnettua kappaletta mitattaessa pitäisi saada, jos mit-n.

§ tauslaite toimii moitteettomasti. Jos mitattu tulos poikkeaa referenssituloksesta, ™ 35 traversoiva mittausyksikkö voidaan kalibroida eli korjata esimerkiksi ikääntymi sen ja likaantumisen aiheuttamien muutosten poistamiseksi mittaustuloksista.

8

Rivimittausyksikön 102 ainakin kaksi mittausosaa 108 voi mitata rainan 14 ainakin yhtä ominaisuutta kunkin traversoivan liikkeen aikana useina eri ajanhetkinä siten, että rainaa 14 mitataan kunakin ajanhetkenä useista mit-tauskohdista 110. Rivimittausyksikön 102 mittausosat 108 voivat suorittaa mit-5 taukset eri säteilylajilla kuin traversoivan mittausyksikön 104 kukin mittausosa 106. Lisäksi rivimittausyksikön 102 mittaus voi kohdistua samaan tai eri ominaisuuteen kuin traversoivan mittausyksikön 104 mittaus. Samalla tavalla kuin traversoivan mittausyksikön 104 tapauksessakin mitattava yksi ominaisuus voi olla rainan 14 kokonaismassa, selluloosan massa tai vesimassa. Mittauksissa 10 käytetty toinen säteilylaji voi olla β-säteilyä tai optista säteilyä ainakin yhdellä halutulla kaistalla, mutta ensimmäinen ja toinen säteilylaji voivat poiketa toisistaan. Jos ensimmäinen säteilylaji on β-säteilyä, toinen säteilylaji voi olla pelkästään optista säteilyä. Jos ensimmäinen säteilylaji on optista säteilyä, toinen säteilylaji voi olla β-säteilyä tai optista säteilyä, jonka kaista poikkeaa ensim-15 mäisestä säteilylajista.

Mainituissa mittauksissa kokonaismassaa, vesimassaa ja selluloosan massaa voidaan mitata pinta-alayksikköä kohti. Kukin mitatuista arvoista voi esittää myös mitatun ominaisuuden osuutta tai pitoisuutta rainassa 14.

Kuvio 6 esittää mittausta, jossa merkki X tarkoittaa traversoivalla 20 mittausyksiköllä 104 tehtyjä mittauskohtia ja O tarkoittaa rivimittausyksiköllä 102 tehtyjä mittauskohtia 600 - 630. Kuvioon 6 ei ole merkitty rivimittausyksikön 102 poikkisuuntaisia mittauksia, vaan vain toisen reunan mittauskohdat 600 - 630 on merkitty. Kuviosta 6 nähdään hyvin, että kahden poikkisuunnassa samaan kohtaan kohdistuvan traversoivan mittauksen väli 632 - 634 rainalla 25 14 voi tulla melko pitkäksi. Näiden mittauskohtien välistä ei traversoivalla mit tausyksiköllä 104 saa mittaustuloksia. Rivimittausyksikkö 102 kuitenkin mittaa 5 ennalta määrätyin välein koko rainan 14 leveydeltä tai halutulta osalta rainaa.

^ Signaalinkäsittely-yksikkö 114 voi estimoida konesuunnassa ainakin ° yhtä, traversoivan mittausyksikön 104 mittaamaa ominaisuutta rivimittausyksi- ° 30 kön 102 ainakin yhdellä mittauksella. Esimerkiksi kuvion 6 tapauksessa tämä £ tarkoittaa sitä, että jos traversoiva mittausyksikkö 104 mittaa rainan 14 kokoni- naismassaa, rivimittausyksikön 102 mittaustuloksia, joita voivat olla vesimassa, kokonaismassa tai selluloosan massa, mittauskohdista 600 - 630 voidaan o käyttää hyväksi estimoitaessa rainan kokonaismassaa (merkillä X merkittyjen) ^ 35 mittauskohtien 632 ja 634 välissä.

9

Estimointi voidaan suorittaa esimerkiksi siten, että signaalinkäsittely-yksikkö 114 sovittaa traversoivan mittausyksikön 104 mittaustulokset rivimit-tausyksikön 102 mittaustuloksiin kunkin poikittaisen liikkeen ajalta. Tällöin voidaan traversoivan mittausyksikön 104 mittaustulokset korjata rivimittausyksi-5 kön 102 mittausten mukaisiksi.

Traversoiva mittausyksikkö 104 voi mitata rainan 14 kokonaismassaa ja rivimittausyksikkö 102 voi mitata rainan 14 vesimassaa eli veden massaa rainassa 102. Signaalinkäsittely-yksikkö 114 voi tällöin estimoida rivimit-tausyksikön 102 vesimassan mittauksilla rainan 14 kokonaismassaa. Koko-10 naismassa voi olla esimerkiksi 80 g/m2 kuvion 6 traversoivan mittausyksikön 104 mittauskohdassa 632 ja vesimassa voi olla 40 g/m2 rivimittausyksikön 102 mittauskohdassa 602. Mittauskohdat 632 ja 602 voivat olla samoja kohtia Tainassa 14, mutta ne voivat olla myös selvästi eri kohtia. Mittauskohdat 632 ja 602 voivat olla lähekkäisiä. Veden osuus rainassa on siis 50 %. Jos esimer-15 kiksi mittauskohdassa 610 vesimassa onkin 42 g/m2, voidaan kokonaismassaksi estimoida 42/0,5 g/m2 = 84 g/m2 esimerkiksi sillä perusteella, että aineiden suhteelliset osuudet rainassa 14 eivät lyhyellä aikavälillä muutu. Lyhyenä aikana voidaan pitää esimerkiksi muutamasta sekunnista muutamien minuuttien aikaa.

20 Traversoiva mittausyksikkö 104 voi mitata rainan 14 kokonaismas saa ja rivimittausyksikkö 102 voi mitata rainan 14 selluloosan massaa. Signaalinkäsittely-yksikkö 114 voi tällöin estimoida rivimittausyksikön 102 selluloosan massan mittauksen avulla rainan 14 kokonaismassaa. Tässä voidaan esimerkiksi ajatella, että traversoivan mittausyksikön 104 mittauskohdassa 632 rainan 25 14 kokonaismassaksi mitataan 80 g/m2 ja rivimittausyksikön 102 mittauskoh dassa 602 selluloosan massaksi mitataan 28 g/m2, joka vastaa 35 % osuutta. 5 Jos rivimittausyksikön 102 mittauskohdassa 620 mitataan selluloosan mas- (M , ^ saksi 27 g/m , voidaan kokonaismassaksi kohdassa 620 estimoida 27/0,35 ° g/m2 = 77,1 g/m2.

° 30 Traversoiva mittausyksikkö 104 voi mitata rainan 14 kokonaismas- | saaja rivimittausyksikkö 102 voi mitata rainan 14 selluloosan massaa ja rainan ^ 14 vesimassaa. Signaalinkäsittely-yksikkö 114 voi tällöin estimoida rivimit- ^ tausyksikön 102 selluloosan massan mittauksilla rainan 14 kokonaismassaa, o Tässä voidaan ajatella, että traversoivan mittausyksikön 104 mittauskohdassa ^ 35 632 rainan 14 kokonaismassaksi mitataan 80 g/m2 ja rivimittausyksikön 102 mittauskohdassa 602 selluloosan massaksi mitataan 28 g/m2 (35 %) ja vesi- 10 massaksi 40 g/m2 (50 %). Jos rivimittausyksikön 102 mittauskohdassa 628 selluloosan massaksi mitataan 27 g/m2 ja vesimassaksi 38 g/m2 voidaan estimoida selluloosamittauksen avulla kokonaismassaksi 27/0,35 g/m2 = 77,1 g/m2 ja veden mittauksen avulla 38/0,5 g/m2 = 76 g/m2. Estimoidut tulokset koko-5 naismassasta poikkeavat toisistaan jonkin verran, mutta tämä itse asiassa voi parantaa estimaattia. Esimerkiksi näiden kahden erilaisen estimaatin keskiarvona saadaan mittauskohdassa 628 kokonaismassaksi yhdellä desimaalilla (77,1 g/m2 + 76 g/m2)/2 = 76,5 g/m2. Konesuunnassa on siis mahdollista havaita eri ominaisuuksien nopeita vaihteluita. Nopealla tarkoitetaan tässä ratkai-10 sua, jolla voi mitata jopa useita mittauksia sekunnissa. Vastaavasti myös poi-kittaissuunnassa on mahdollista havaita eri ominaisuuksien nopeita vaihteluita.

Traversoiva mittausyksikkö 104 voi mitata rainan 14 vesimassaa ja rivimittausyksikkö 102 voi mitata rainan 14 selluloosan massaa. Signaalinkäsittely-yksikkö 114 voi tällöin estimoida rivimittausyksikön 102 selluloosan mas-15 san mittauksilla rainan 14 vesimassaa. Tässä voidaan esimerkiksi ajatella, että traversoivan mittausyksikön 104 mittauskohdassa 632 rainan 14 vesimassaksi mitataan 38 g/m2 ja rivimittausyksikön 102 mittauskohdassa 602 selluloosan massaksi mitataan 28 g/m2. Jos rivimittausyksikön 102 mittauskohdassa 620 mitataan selluloosan massaksi 27 g/m2, voidaan vesimassaksi kohdassa 620 20 estimoida (38/28)*27 g/m2 = 36,6 g/m2.

Traversoiva mittausyksikkö 104 voi mitata rainan 14 selluloosan massaa ja rivimittausyksikkö 102 voi mitata rainan 14 vesimassaa. Signaalinkäsittely-yksikkö 114 voi tällöin estimoida rivimittausyksikön 102 vesimassan mittauksilla rainan 14 selluloosan massaa. Tässä voidaan esimerkiksi ajatella, 25 että traversoivan mittausyksikön 104 mittauskohdassa 632 rainan 14 selluloosan massaksi mitataan 28 g/m2 ja rivimittausyksikön 102 mittauskohdassa 602 o vesimassaksi mitataan 38 g/m2. Jos rivimittausyksikön 102 mittauskohdassa CM , ^ 622 mitataan vesimassaksi 37 g/m , voidaan selluloosan massaksi kohdassa ° 622 estimoida (27/38)*37 g/m2 = 26,3 g/m2. Jos raina 14 käsittää pelkästään

Is- ° 30 tai lähes pelkästään selluloosaa, voidaan luonnollisesti estimoida myös rainan | 14 kokonaismassaa. Tällöin traversoivan mittausyksikön 104 mittaustulos 28 g/m2 (35 %) voi jo toimia estimaattina kokonaismassalle (28 g/m2/0,35 = 80 h'· 9 g/m ) ja vastaavasti rivimittausyksikön 102 vesimassan mittaustuloksen avulla o voidaan estimoida kokonaismassaa (26,3 g/m2/0,35 = 75,1 g/m2).

^ 35 Kuvio 7 esittää rainassa olevaa konesuuntaista säännöllistä kuviota, joka johtuu painesuihkun aiheuttamasta vesipitoisuuden kapea-alaisesta muu- 11 toksesta rainassa 14. Rainassa näkyy sahanteräkuvioinen vesipitoisuuden muutos, jonka syklinpituus on noin 12,5 min. Muutoskuvio on kapea ja sen vesipitoisuus on noin 1 % korkeampi kuin ympäristössä.

Jotta rivimittausyksikön 102 ja traversoivan mittausyksikön 104 mit-5 taustulokset pysyisivät luotettavina, voidaan näiden mittaustuloksille tehdä pitkän aikavälin vertailuja. Pitkä aikaväli voi tarkoittaa useita minuutteja. Tällöin on mahdollista integroida useita liikkuvan mittausyksikön 104 peräkkäisiä mittaustuloksia, jotka on mitattu samasta kohdasta rainaa 14 poikittaissuunnassa. Vastaavasti on mahdollista integroida rivimittausyksikön 102 yhden mittaus-10 osan 108 mittaustuloksia samalta ajalta ja lähinnä samasta kohdasta rainan 14 poikkisuunnassa kuin liikkuvan mittausyksikön 104 mittaustulosten integrointi. Tässä integrointi voi tarkoittaa esimerkiksi mittaustulosten keskiarvoistamista ja se voidaan suorittaa esimerkiksi signaalinkäsittely-yksikössä 114. Kun molemmat integrointitulokset on muodostettu, rivimittausyksikön 102 yksi mittaus-15 osa 108 voidaan kalibroida sovittamalla integroidut mittaustulokset toisiaan vastaaviksi. Tämä voidaan suorittaa myös signaalinkäsittely-yksikössä 114. Mittaustulosten sovittaminen toisiaan vastaaviksi voi tarkoittaa esimerkiksi sitä, että rivimittausyksikön 102 tulos korjataan samaksi kuin liikkuvan mittausyksikön 104 tulos. Signaalinkäsittely-yksikkö 114 voi suorittaa kalibroinnin kullekin 20 rivimittausyksikön 102 mittausosalle 108. Tällainen säätö siis korjaa pitkällä aikavälillä rivimittausyksikön 102 liikkuvan mittausyksikön 104 välille syntyvän poikkeaman.

Rainan mittausten avulla paperikonetta voidaan myös ohjata. Tarkastellaan nyt esimerkiksi rainan kuivausta. Paperikoneen ja päällystysosan 25 kuivatusosissa 18, 22 toimilaitteina ovat esimerkiksi infrapunakuivaimet, ilma-kuivaimet ja höyrypainesylinterit. Ilmakuivaimet ovat päällepuhaltimia ja läpi-5 puhaltimia. Näiden toiminnallisten ominaisuuksien eroavuudet ovat vas-

(M

^ teajoissa ja tehonkulutuksessa. Infrapunakuivaimen vasteaika tri on suuruus- ° luokassa 1 sekunti. Ilmakuivaimen vasteaika traon suuruusluokassa 1 minuutti.

Is- ° 30 Höyrykuivaimen vasteaika trs on suuruusluokassa 2 - 3 minuuttia.

| Tarkastellaan nyt lähemmin paperikoneen kuivatusosaa 18 kuvion 8

Tj- avulla. Raina 14 on merkitty yksinkertaisuuden vuoksi vain kuivatusosan alkuja päähän ja loppupäähän, mutta luonnollisesti raina 14 jatkuu katkeamattomana o kuivaimelta toiselle koko kuivatusosan läpi. Paperikoneen kuivatusosa 18 voi ™ 35 käsittää yhden tai useamman höyrylämmitteisistä sylintereistä 830 sekä ali- painesylintereistä 832 (kaikkia sylintereitä ei ole erikseen viitenumeroitu) koos- 12 tuvan lohkon 800 - 804 ja yhden tai useamman ilmakuivaimena toimivan pu-hallusyksikön 806. Sylinterien 830 lämpötilaa voidaan ohjata säätimien 812 -822 avulla. Säätimet 812 - 822 saavat ohjauskäskynsä ohjaimelta 26, joka voi olla sama kuin signaalinkäsittely-yksikkö 114 tai oma erillinen lohkonsa. Pääl-5 lepuhallusyksikkö 806 voi käsittää sylinterin tai telan 840, joka voi olla imutela, ja huuvan 842. Puhalluksen nopeutta ohjataan säätimellä 844 ja puhallusilman lämpötilaa säädetään säätimellä 846. Kuivatusosassa 18 voi olla myös yksi tai useampi läpipuhallusyksikkö (ei esitetty kuviossa 8), jossa kuumaa ilmaa puhalletaan huuvasta kohti reikätelan pinnalla olevaa rainaa. Ohjain 26 ohjaa 10 kuivatusta mittauslohkon 862 mittaustulosten avulla esitetyn ratkaisun mukaisesti. Ohjauksen perusteella voidaan kuivatusta tehostaa niissä kohti rainaa 14, joissa rainan 14 vesimassa on liian suuri (eli kosteus liian suuri). Vastaavasti ohjauksen avulla kuivatusta voidaan vähentää niissä kohti rainaa 14, joissa raina 14 on liian kuiva. Näin esimerkiksi kuvion 7 liiasta kosteudesta johtuva 15 sahalaitainen kuvio voidaan poistaa rainasta 14 lisäämällä kuivatusta sahalaitaisen kuvion alueella.

Kuivatusosan 18 toimilaitteiden vaikutus voidaan kohdistaa kullakin hetkellä rainan 14 poikkisuunnassa senttimetrien tai kymmenien senttimetrien epätarkkuudella le halutulle alueelle rainassa 14. Rainan 14 liikkuessa esimer- 20 kiksi nopeudella v = 10 m/s, konesuuntainen epätarkkuus voi infra- punakuivaimella olla n. 10 m/s * 1 s = 10 m, il ma kuiva imellä n. 10 m/s * 60 s = 600 m ja höyrykuivaimella n. 10 m/s * 180 s = 1800 m. Näistä epätarkkuuksista voidaan toimilaitteen pienintä vaikutusaluetta A arvioida kertomalla rainan 14 nopeus v, kohdistusepätarkkuus le ja vasteaika tr keskenään. Tällöin vaikutus- 25 alue A voi olla tarkimmillaan noin 0,1 m2 - 18 m2 riippuen toimilaitteesta. Infra- punakuivaimen vaikutusalue on noin 0,1 m2 ja se voi muuttaa sijaintiaan se- 5 kunnin välein mihin tahansa rainan 14 kohtaan. Ilmakuivaimella vaikutusalue cm 2 ^ on noin 6 m ja se voi muuttaa sijaintiaan minuutin välein mihin tahansa rainan ° 14 kohtaan. Höyrykuivaimella vaikutusalue voi olla noin 18 m2 - 180 m2 ja se ° 30 voi muuttaa sijaintiaan noin kolmen minuutin välein mihin tahansa rainan 14 £ kohtaan.

Tarkastellaan vielä paperin päällysteen kuivatusosaa 22 kuvion 9 ^ avulla. Tässä hakemuksessa raina päällysteineen voidaan ymmärtää rainaksi o 14. Kuivatusosassa rainaa 14 voidaan mitata edellä esitetyllä tavalla mittaus- ^ 35 lohkossa 902. Tämän jälkeen raina 14 voidaan päällystää päällysteellä käyt tämällä päällystintä 904. Päällystettä voidaan kuivattaa kuvion 9 mukaisessa 13 esimerkissä infrapunakuivaimilla 906, 910 ja ilmakuivaimilla 908, 912. Tämän jälkeen päällystettä voidaan edelleen kuivattaa höyrysylintereillä 914 ja lopuksi päällysteen kosteus voidaan mitata mittauslohkossa 916. Mittaustiedot voidaan syöttää ohjaimeen 26, joka ohjaa mittaustietojen avulla kuivaimia esitetyn rat-5 kaisun mukaisesti. Päällystyksen kuivatusosassa toimilaitteiden vaikutus voidaan kohdistaa rainan 14 päällysteeseen samalla tavalla kuin pelkkää rainaa 14 tarkasteltaessa kuvion 8 yhteydessä.

Esitettyä ratkaisua voidaan käyttää hyväksi myös lajinvaihdossa, jossa rainan 14 ja siten myös valmistuvan paperin ominaisuudet muuttuvat. 10 Muutos voidaan toteuttaa nopeasti ja tarkasti. Ennen lajinvaihtoa voidaan esimerkiksi aluksi vähentää höyrykuivaimen tehoa uudelle lajille sopivalle tasolle mutta kompensoida menetetty kokonaiskuivatusteho lisäämällä päällepuhal-lustehoa. Kun on lajinvaihdon aika, voidaan myös päällepuhalluksen tehoa vähentää uudelle lajille sopivalle tasolle. Näin lajinvaihto voidaan suorittaa no-15 peasti, koska päällepuhallus on nopeampi säätää kuin höyrykuivain. Tehon vähentämisen sijaan voidaan tehoa myös lisätä vastaavalla tavalla. Jos käytössä on useita kuivaimia, voidaan muutos aloittaa hitaimmasta ja kompensoida hitaimman tai hitaimpien tehon muutos nopeammin säädettävällä ainakin yhdellä toimilaitteella siihen asti, kunnes lajinvaihto todella aloitetaan.

20 Kuvio 10 esittää mittausmenetelmän vuokaaviota. Askeleessa 1000 mitataan traversoivalla mittausyksiköllä 104 rainan 14 ainakin yhtä ominaisuutta ensimmäisellä säteilylajilla useista mittauskohdista 112 traversoivan liikkeen aikana peräkkäisinä ajanhetkinä. Askeleessa 1002 mitataan rivimit-tausyksiköllä 102 rainan 14 ainakin yhtä ominaisuutta toisella säteilylajilla tra-25 versoivan mittausyksikön 104 kunkin traversoivan liikkeen aikana useina eri ajanhetkinä siten, että mitataan rainaa 14 kunakin ajanhetkenä useista mitta-o uskohdista 110. Askeleessa 1004 estimoidaan konesuunnassa ainakin yhtä, C\1 ^ traversoivan mittausyksikön 104 mittaamaa ominaisuutta rivimittausyksikön ° 102 ainakin yhdellä mittauksella.

° 30 Kuvio 11 esittää menetelmän vuokaaviota. Askeleessa 1100 ohja- | taan estimointituloksen perusteella ainakin yhtä osaprosessia, joka vaikuttaa ^ rainan 14 konesuuntaiseen ainakin yhteen ominaisuuteen. Osaprosessi voi i^.

^ olla rainan kuivaus kuivatusosassa 18, 22 ja/tai perälaatikosta 10 suoritettava o paperimassan syöttäminen huulten välistä formeriin 12. Perälaatikkoon 10 liit- ^ 35 tyvässä osaprosessissa voidaan säätää huuliaukon kokoa väliä tai vyöhyke- kohtaisesti laimennusventtiilejä.

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

14 δ

(M

i h-· o h-· o

X

IX

CL

h-· δ h-· o o

(M

Claims (18)

1. Mittausmenetelmä, jossa mitataan konesuunnassa liikkuvaa rai-naa (14) traversoivalla mittausyksiköllä (104) ja rivimittausyksiköllä (102), joista traversoiva mittausyksikkö (104) käsittää ainakin yhden mittausosan 5 (106), joka liikkuu konesuuntaan nähden poikittaisessa suunnassa ja joista rivimittausyksikkö (102) käsittää ainakin kaksi mittausosaa (108) peräkkäin konesuuntaan nähden poikittaisessa suunnassa, tunnettu siitä, että: mitataan (900) traversoivalla mittausyksiköllä (104) rainan (14) ko-10 konaismassa ensimmäisellä säteilylajilla useista mittauskohdista (112) traver-soivan liikkeen aikana peräkkäisinä ajanhetkinä; mitataan (902) rivimittausyksiköllä (102) rainan (14) selluloosan massa ja vesimassa toisella säteilylajilla, joka on optista säteilyä, traversoivan mittausyksikön (104) kunkin traversoivan liikkeen aikana useina eri ajanhetkinä 15 siten, että mitataan rainaa (14) kunakin ajanhetkenä useista mittauskohdista (110); ja estimoidaan (904) traversoivan mittausyksikön (104) mittaama rainan (14) kokonaismassa rivimittausyksikön (102) ainakin yhdellä optisella mittauksella.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mitataan traversoivalla mittausyksiköllä (104) rainaa (14) käyttäen β-sä-teilyä.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mitataan rainan (14) selluloosan massa optisella säteilyllä, jonka aallonpi- 25 tuus 1300 nm - 2600 nm. δ cv

^ 4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, ° että mitataan rivimittausyksikön (102) eri mittausosilla (108) rainan (14) ainakin i ° yhtä ominaisuutta spektrin avulla samanaikaisesti siten, että mitataan rivimit- | tausyksiköllä (102) rainaa (14) käyttäen kuvantavaa kaksiulotteista detektoria 30 (504), jonka yhden ulottuvuuden suuntaan tulevat rivimittausyksikön (102) eri Is- mittausosilta (108) tulevat optiset säteilyt ja jonka toisen ulottuvuuden suun-o taan tulevat optisen säteilyn spektrit. CM

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että rivimittausyksikkö (102) käsittää useita liikkumattomia mittausosia (108).

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että liikutetaan rivimittausyksiköä (102) vain osalla rainan (14) leveydestä ko-nesuuntaan nähden poikittaisessa suunnassa.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 5 että integroidaan useita traversoivan mittausyksikön (104) mittaustuloksia, jotka on mitattu samasta kohdasta rainaa (14) poikittaissuunnassa; integroidaan rivimittausyksikön (102) yhden mittausosan (108) mittaustuloksia samalta ajalta ja lähinnä samasta kohdasta rainan (14) poikki-suunnassa kuin traversoivan mittausyksikön (104) mittaustulosten integrointi; 10 ja kalibroidaan rivimittausyksikön (102) yksi mittausosa (108) sovittamalla eri mittausyksiköiden (102, 104) integroidut mittaustulokset toisiaan vastaaviksi.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 15 että suoritetaan kalibrointi kullekin rivimittausyksikön (102) mittausosalle (108).

9. Menetelmä ohjata prosessia, jossa mitataan konesuunnassa liikkuvaa rainaa (14) traversoivalla mittausyksiköllä (104) ja rivimittausyksiköllä (102), joista traversoiva mittausyksikkö (104) käsittää ainakin yhden mittausosan 20 (106), joka liikkuu konesuuntaan nähden poikittaisessa suunnassa ja joista rivimittausyksikkö (102) käsittää ainakin kaksi mittausosaa (108) konesuuntaan nähden poikittaisessa suunnassa, tunnettu siitä, että: mitataan (900) traversoivalla mittausyksiköllä (104) rainan (14) kokonaismassa ensimmäisellä säteilylajilla useista mittauskohdista (112) tra-o 25 versoivan liikkeen aikana peräkkäisinä ajanhetkinä; CM ^ mitataan (902) rivimittausyksiköllä (102) rainan (14) selluloosan ° massa ja vesimassa toisella säteilylajilla, joka on optista säteilyä, traversoivan Is- ° mittausyksikön (104) kunkin traversoivan liikkeen aikana useina eri ajanhetkinä | siten, että mitataan rainaa (14) kunakin ajanhetkenä useista mittauskohdista 30 (110); Is- estimoidaan (904) traversoivan mittausyksikön (104) mittaamaa o kokonaismassaa rivimittausyksikön (102) ainakin yhdellä optisella mittauksella; w ja ohjataan (1000) estimointituloksen perusteella ainakin yhtä osaprosessia, joka vaikuttaa rainan (14) ainakin yhteen ominaisuuteen.

10. Mittauslaite, joka käsittää traversoivan mittausyksikön (104) ja ri-vimittausyksikön (102) mitata konesuunnassa liikkuvaa rainaa (14); 5 traversoiva mittausyksikkö (104) käsittää ainakin yhden mittausosan (106), joka on sovitettu liikkumaan konesuuntaan nähden poikittaisessa suunnassa; rivimittausyksikkö (102) käsittää ainakin kaksi mittausosaa (108) peräkkäin konesuuntaan nähden poikittaisessa suunnassa, tunnettu siitä, 10 että: traversoivan mittausyksikön (104) yksi mittausosa (106) on sovitettu mittaamaan rainan (14) kokonaismassa ensimmäisellä säteilylajilla useista mit-tauskohdista (112) traversoivan liikkeen aikana peräkkäisinä ajanhetkinä; rivimittausyksikön (102) ainakin kaksi mittausosaa (108) on sovitettu 15 mittaamaan rainan (14) selluloosan massa ja vesimassa toisella säteilylajilla, joka on optista säteilyä, kunkin traversoivan liikkeen aikana useina eri ajanhetkinä kohdistamalla mittaus useisiin mittauskohtiin (110) rainassa (14) kunakin ajanhetkenä; ja signaalinkäsittely-yksikkö (114) on sovitettu estimoimaan traversoi-20 van mittausyksikön (104) mittaamaa kokonaismassaa rivimittausyksikön (102) ainakin yhdellä optisella mittauksella.

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen mittauslaite, tunnettu siitä, että traversoiva mittausyksikkö (104) on sovitettu mittaamaan rainaa (14) käyttäen β-säteilyä. 5 25

12. Patenttivaatimuksen 10 mukainen mittauslaite, tunnettu sii- (M ^ tä, että rivimittausyksikkö (102) on sovitettu mittaamaan rainan (14) selluloo- ° san massa optisella säteilyllä, jonka aallonpituus 1300 nm - 2600 nm. i o

13. Patenttivaatimuksen 10 mukainen mittauslaite, tunnettu sii- tä, että rivimittausyksikön (102) eri mittausosat (108) on sovitettu mittaamaan 30 rainan (14) ainakin yhtä ominaisuutta spektrin avulla samanaikaisesti siten, LO ^ että rivimittausyksikkö (102) käsittää kuvantavan kaksiulotteisen detektorin ° (504), jonka yhden ulottuvuuden suuntaan kuvautuu rivimittausyksikön (102) eri mittausosilta (108) tulevat optiset säteilyt ja jonka toisen ulottuvuuden suuntaan kuvautuvat optisen säteilyn spektrit.

14. Patenttivaatimuksen 10 mukainen mittauslaite, tunnettu siitä, että rivimittausyksikkö (102) käsittää useita liikkumattomia mittausosia (108).

15. Patenttivaatimuksen 10 mukainen mittauslaite, tunnettu sii-5 tä, että rivimittausyksikkö (102) on sovitettu liikkumaan vain osalla rainan (14) leveydestä konesuuntaan nähden poikittaisessa suunnassa.

16. Patenttivaatimuksen 10 mukainen mittauslaite, tunnettu siitä, että signaalinkäsittely-yksikkö (114) on sovitettu integroimaan useita traversoivan mittausyksikön (104) mittaustuloksia, jotka on mitattu samasta 10 kohdasta rainaa (14) poikittaissuunnassa; signaalinkäsittely-yksikkö (114) on sovitettu integroimaan rivimit-tausyksikön (102) yhden mittausosan (108) mittaustuloksia samalta ajalta ja lähinnä samasta kohdasta rainan (14) poikkisuunnassa kuin traversoivan mittausyksikön (104) mittaustulosten integrointi; ja 15 signaalinkäsittely-yksikkö (114) on sovitettu kalibroimaan rivimit- tausyksikön (102) yksi mittausosa (108) sovittamalla integroidut mittaustulokset toisiaan vastaaviksi.

17. Patenttivaatimuksen 16 mukainen mittauslaite, tunnettu siitä, että signaalinkäsittely-yksikkö (114) on sovitettu suorittamaan kalibrointi 20 kullekin rivimittausyksikön (102) mittausosalle (108).

18. Ohjauslaitteisto prosessin ohjaamista varten, ohjauslaitteisto käsittää traversoivan mittausyksikön (104) ja rivimittausyksikön (102) mitata ko-nesuunnassa liikkuvaa rainaa (14); ^ traversoiva mittausyksikkö (104) käsittää ainakin yhden mittausosan O ^ 25 (106), joka on sovitettu liikkumaan konesuuntaan nähden poikittaisessa suunko nassa; i 7 £ rivimittausyksikkö (102) käsittää ainakin kaksi mittausosaa (108) pe- x räkkäin konesuuntaan nähden poikittaisessa suunnassa, tunnettu siitä, ^ että: 30 traversoivan mittausyksikön (104) yksi mittausosa (106) on sovitettu LO ^ mittaamaan rainan (14) kokonaismassa ensimmäisellä säteilylajilla useista mit- ° tauskohdista (112) traversoivan liikkeen aikana peräkkäisinä ajanhetkinä; rivimittausyksikön (102) ainakin kaksi mittausosaa (108) on sovitettu mittaamaan rainan (14) selluloosan massa ja vesimassa toisella säteilylajilla, joka on optista säteilyä, kunkin traversoivan liikkeen aikana useina eri ajanhet-kinä kohdistamalla mittaus useisiin mittauskohtiin (110) rainassa (14) kunakin ajanhetkenä; signaalinkäsittely-yksikkö (114) on sovitettu estimoimaan traversoi-5 van mittausyksikön (104) mittaamaa kokonaismassaa rivimittausyksikön (102) ainakin yhdellä optisella mittauksella; ja ohjain (26) on sovitettu ohjaamaan estimointituloksen perusteella ainakin yhtä osaprosessia, joka vaikuttaa rainan (14) ainakin yhteen ominaisuuteen. o (M h- o h- o X IX CL sj- h-· LO h-· O o (M