FI74144B - Foerfarande och anordning foer att indikera storleksfoerdelningen av i ett stroemmande medium befintliga partiklar. - Google Patents

Description

ΓΤ75^η KUULUTUSJULKAISU _ . . . Λ [BJ (11) UTLÄGGNINGSSKR,FT 7414 4 (51) Kv.lk.4/lnt.CI.4 G 01 N 15/02

S U O M l-FI N LAN D

(FI) (21) Patenttihakemus - Patentansökning 791892 (22) Hakemispäivä - Ansökningsdag 13-06.79

Patentti-ja rekisterihallitus (23) Alkupäivä-Giitighetsdag 13.06.79

Patent- och registerstyrelsen (4-1) Tullut julkiseksi-Biivit offentiig 16.12.79 (44) Nähtäväksipanon ja kuul.julkaisun pvm - ti nfi 87

Ansökan utlagd och utl.skriften publicerad J ’ ’ (86) Kv. hakemus - Int ansökan (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus - Begärd prioritet 15-06.78 Ruotsi-Sverige(SE) 7806922-6 (71) Svenska Träforskningsinstitutet, Drottning Kristinas väg 53_69,

Stockholm, Ruotsi-Sverige(SE) (72) Inge Jan Lundqvist, Spanga, Jan Gustav Thorulf Pettersson, Täby,

Gerdt Heinrich Fladda, Täby, Ruotsi-Sverige(SE) (7^) Berggren Oy Ab (5*0 Menetelmä ja laite virtaavassa väliaineessa olevien hiukkasten kokojakauman määrittämiseksi - Förfarande och anordning för att indikera stor1eksfördelningen av i ett strömmande medium befintliga partiklar

Esillä olevan keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 lajimääri-telmässä esitettyä tyyppiä oleva menetelmä sekä menetelmän toteuttamiseen käytettävä laite.

Keksintöä voidaan käyttää määritettäessä hiukkasten ulottuvuuden jakaumaa virtaussuunnassa hiukkasia esim. kuituja sisältävissä vir-taavissa väliaineissa, joissa jostakin syystä halutaan tietää hiukkasten jakauma eri kokojakeisiin. Menetelmän eräänä erityisenä käyttöalueena on sellaisten kuitususpensioiden mittaus, joita käytetään paperin valmistuksen lähtöaineena. Sen tähden menetelmää tullaan selittämään erityisesti paperimassan mittaukseen viitaten.

Kaikentyyppisissä paperimassoissa, kuten esim. mekaanisissa massoissa tai kemiallisissa massoissa, pitää paikkansa, että massan kuitu-koostumus on ratkaisevan tärkeä valmistettavan paperin ominaisuuksien kannalta. Pitkäkuituosuuden kasvaessa saadaan esimerkiksi suurempi lujuus. Tämä ei kuitenkaan aivan yleisesti pidä paikkaansa. Esimerkiksi mekaanisiin massoihin pätee kuitenkin, ettei ainoastaan pitkä-kuitupitoisuus vaan myös kuitujen kokojakauma yleensä on tärkeä.

2 74144

Jotta massaan saataisiin hyvät paperitekniset edellytykset, on massan kaikilla jakeilla oltava hyvät ominaisuudet. Mekaanisissa massoissa on tällöin massan ns. keskijakeen kuituaineen vaihtelevan osuuden todettu usein aiheuttavan vaihtelevia ominaisuuksia valmiissa paperissa. Sen tähden on osoittautunut tärkeäksi löytää menetelmä, jolla määritetään massan ainakin kolmen jaeluokan, kuten esim. hieno-, keski- ja pitkäkuitujakeen pitoisuus.

Sama pätee myös moniin kemiallisiin massoihin, kuten esim. sulfiit-ti- ja sulfaattimassaan. Tällaisiin massoihin halutaan saada suuri määrä joustavia, pitkiä kuituja ja sitoutumiseen taipuvaa hienoai-netta. Esimerkiksi täysvalkaistussa, jauhamattomassa sulfaattiselluloosassa tämä saadaan automaattisesti puun luontaisten ominaisuuksien ansiosta, mutta kemiallisissa massoissa, joita saadaan suurempana saantona, tai jauhetuissa piensaantomassoissa saattaa kuitu-suspension jaekoostumus muodostua vähemmän edulliseksi. Sen tähden tällaisten massojen jaekoostumusta on valvottava tarkasti, jotta ajoissa voitaisiin huomata, milloin kokoonpano ei vastaa toivottua, niin että korjaustoimenpiteisiin voidaan pikaisesti ryhtyä.

Aiemmin on suspension eri toivottujen jakeiden osuuksien määrittämiseksi ollut pakko ottaa suspensiosta näyte ja suodattaa tämä näyte eri jakeiden erottamiseksi toisistaan, minkä jälkeen jakeet on kuivattu ja punnittu. On aivan ilmeistä, että tämä on sekä kallis että erityisesti hidas toimenpide. Se antaa kuitenkin suhteellisen tarkan tuloksen.

Hyvin suurena toivomuksena on sen tähden kauan ollut löytää ainakin yksi yhtä varma menetelmä, joka on toisaalta nopea ja joka toisaalta mieluiten voidaan suorittaa jatkuvasti. Tämä tehtävä on nyt ratkaistu siten, että keksinnön mukainen menetelmä on saanut patenttivaatimuksissa esitetyt tunnusmerkit. Menetelmä soveltuu hyvin sekä " varoitussignaalin antamiseen, kun mitatut jaeosuudet eivät ole ennalta määrättyjen raja-arvojen puitteissa, että massan valmistuksen jonkin elementin automaattisen säädön aikaansaamiseen, esim. jauhinkiekkojen uudelleen asetteluun hierteen valmistuksessa.

Keksintö perustuu niihin perussignaaleihin, joita käytetään sen konsentraatiomääritysmenetelmän mukaisesti, jota selitetään ruotsalaisessa patenttihakemuksessa 7706320-4, joka kuvaa menetelmää, jolla saadaan nesteeseen suspendoitujen hiukkasten konsentraation 74144 mitta, joka on riippumaton suspension hiukkasten kokojaukaumasta. Lisäksi kehitetään signaali, joka vaihtelee lineaarisesti konsentraa-tion mukaan. Tämän patenttihakemuksen mukaan linearisoidaan toisaalta signaali, joka sisältää suspension läpi projisoitua valoa ilmaisevasta ilmaisimesta tulevan signaalin vaihtojänniteosan todellisen tehoarvon neliön, ja toisaalta tasajännitesignaali, joka on saatu yhdistämällä niiden signaalien tasajänniteosa, jotka tulevat edullisesti kulma-asentoon 0° sijoitetusta ilmaisimesta tai kahdesta ilmaisimesta, jotka on sijoitettu eri kulma-asentoihin valon radan suhteen suspensiossa. Linearisointi tapahtuu konsentraation suhteen. Vaihtelut molempien signaalien herkkyydestä, joita jatkossa tullaan nimittämään vaihtojännitesignaaliksi ja vastaavasti tasajännitesig-naaliksi, ovat keskikuitupituuteen nähden vastakkaissuuntaiset.

Jotta saataisiin konsentraation mitta, joka on riippumaton jaekoos-tumuksesta, linearisoidaan, kuten ruotsalaisessa patenttihakemuksessa 7706320-4 mainitaan, vaihtojännitesignaali ja tasajännitesignaali kumpikin erikseen ja niille annetaan sellaiset kallistumat, että linearisoiduilla signaaleilla on, kun ne lasketaan yhteen, sama herkkyyskerroin, ts. konsentraation mitta on riippumaton suspension hiukkasten kokojakaumasta.

Molempien signaalien jatkotutkimuksissa on todettu, että ilmaisimet käsittävästä mittariyksiköstä lähtevät signaalit vaihtelevat mit-tausgeometrian mukaan. Mittausgeometrialla tarkoitetaan tässä komponenttien sijoitusta, kokoa ja muotoilua, ts. esim. ilmaisimien pintaa, mittariin kuuluvien linssijärjestelmien polttoväliä, him-mentimien pinta-alaa, valonsäteen poikkileikkausta sekä fysikaalisia mittoja yleensä. Tällöin on todettu, että mittausgeometria vaikuttaa erityisesti vaihtojännitesignaalin muotoon, kun taas tasajännite-signaaliin vaikuttaa pääasiassa ainoastaan geometria moninkertaistavan vakion kautta, joka on riippumaton kuituaineen keskikuitupi-tuudesta. Näitä fysikaalisia olosuhteita käytetään hyväksi esillä olevan keksinnön mukaisesti. Keksintöä selitetään lähemmin seuraa-vassa viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää diagrammia eri vaihtojännitesignaaleista, kuvio 2 esittää diagrammia eri tasajännitesignaaleista, kuvio 3 esittää keksinnön mukaisen menetelmän toteuttamiseen käytettävän laitteen ensimmäistä suoritusmuotoa, ja kuvio 4 esittää keksinnön mukaisen menetelmän toteuttamiseen käytettävän laitteen toista suoritusmuotoa.

4 74144

Kuviossa 1 esitetään vaihtojännitesignaalin herkkyys kuitujakeen keskikuitupituuden funktiona kolmelle eri mittausgeometrialle, jolloin suspension konsentraatio on tietysti pidetty vakiona.

Kuviossa 2 esitetään tasajännitesignaalin herkkyys kuitujakeen keski-kuitupitoisuuden funktiona kolmelle eri mittausgeometrialle, jolloin konsentraatio on samoin vakio. Viitenumerolla 1 merkityt käyrät on piirretty suurella hajonnalla, ts. pienellä himmentimen mitalla, pienellä ilmaisimen pinnalla tms., ja viitenumerolla 2 merkityt käyrät on piirretty pienellä erotusterävyydellä. Jos virtausta mittauskyvetin läpi kiihdytetään, jaeselektiivinen prosessi käy selvemmäksi kuvion 1 käyrissä, koska tällöin tapahtuu pitkien kuitujen suoraviivaistuminen virtaussuunnassa. Sen tähden on sopivaa antaa kyvetin poikkileikkaus-pinnan olla pienempi kuin sen kanavan poikkileikkauspinta, jonka läpi suspensio virtaa, jotta kyvetin läpi saataisiin kiihdytetty virtaus. Se, että juuri vaihtojännitesignaali muuttuu tavalla, joka käy ilmi kuviosta 1, on ymmärrettävää, jos ajatellaan, että suuremmalla erotusterävyydellä ilmaisin tunnustelee nesteessä olevan valaistun aineen osan pienempää poikkileikkausta. Tästä seuraa, että tarvitaan kuituja, joilla on pienempi pituus, peittämään koko ilmaisualue pituussuunnassa kuin pienemmällä erotusterävyydellä, ts. kun ilmaisin ilmaisee valaistun aineen suuremman poikkileikkauksen nesteessä. Sen tähden suuremman erotusterävyyden käyrä kulkee nopeammin vakioarvoa kohti kuitu-pituuden kasvaessa kuin pienemmän erotusterävyyden käyrä. Ilmaisimesta tulevan signaalin vaihtojänniteosa ei anna mitään ylimääräistä, määrätyn pituisia kuituja koskevaa tietoa. Vaihtojännitesignaali liittyy niin ollen suoraan kuitupituuteen.

Jos on saatava järjestelmä, jonka on annettava ekvivalentti sisältö useissa jaeluokissa, jotka halutaan mitata, voidaan siis käyttää hyväksi vaihtojännitesignaalin riippuvuutta mittausgeometriästä. Kun muodostetaan alla olevat matriisit ja ratkaistaan niiden edustama yhtälöjärjestelmä, K:n elementit tulevat edustamaan kuitujen ekvivalenttia sisältöä ilmaistuna edullisesti milligrammoina/litra ennalta määrätyissä pituusjaeluokissa, ts: A K = U (1) jossa matriisin A elementit ovat vaihtojännitesignaalin herkkyys-kertoimet a^j eri mittausgeometrioille (rivit) ja pituusjakeille (pylväät) ja jossa i edustaa aeometriaa ja j pituusjaetta. Matriisin 74144 A yhden rivin elementit voivat mahdollisesti olla DC-signaalien herkkyyskertoimet. Matriisin K elementit ovat eri pituusjaeluokkien etsityt konsentraatiot. Matriisi K on pylväsvektori. Matriisin U elementit ovat linearisoidut vaihtojännitearvot kustakin mittaus-geometriasta mitattaessa suspensiota, jonka sisältö on luokiteltava. Matriisi U on pylväsvektori.

Tietysti mittauksista käytännössä saaduissa syöttötiedoissa on määrättyjä mittausvirheitä, minkä vuoksi on erittäin tärkeää käyttää lineaarisesti mahdollisimman riippumattomia yhtälöjä. Sen tähden ei käytännössä ole sopivaa ratkaista suoraan mittausvirheitä sisäl -tävä järjestelmä yhtälön (1) mukaan, vaan tämä on ainoastaan tarkoitettu periaatteessa käytettäväksi. Yhtälöjärjestelmä on käytännössä laadittava esim. pienimmän neliömenetelmän mukaan. Jos matriisi A valitaan ei-neliömäiseksi, voidaan pienintä neliömenetel-mää edullisesti käyttää. Yhtälö (1) on sen tähden muunnettava tunnettujen matemaattisten menetelmien mukaan seuraavasti:

T -1 T

(AA) AU = K (2)

Nyt on hankittava herkkyyskertoimet a^j. Tarkka tapa tämän suorittamiseen on ajaa kaikkien mittausgeometrioiden läpi jakeita, jotka ovat edustavia kullekin luokalle ja joilla on tunnetut konsentraatiot. Tämä toistetaan, kunnes on ajettu kaikille luokille edustavat jakeet. Asia on nimittäin niin, että jos näyte, jolla on sekoitettu jaesisältö, ajetaan yhden mittauskonfiguraation, i:nnen läpi. voidaan seuraava yhtälö kirjoittaa saadulle signaalille: U. = kons.a.. + kons0a._ + ......+ kons a.

jossa kons·^ on kuitusisällön konsentraatio ensimmäisessä luokassa ja konsn kuitusisällön konsentraatio viimeisessä luokassa. Eri kertoimet a^j saadaan siis yllä mainitun ajon avulla, joka suoritetaan jakeilla, joilla on erikeen tunnettu luokka ja tunnettu konsentraatio. Edellä esitetystä käy siis selville, että koko jaesisältö jaetaan niin useiksi jaeluokiksi kuin halutaan mitata. Valitut luokat rajoittuvat toisiinsa, ja 100 % kuitujaesisällöstä katetaan .

Tämä osoittaa, että jotta saataisiin yhtälöjärjestelmä, joka kattaisi täysin koko alueen, jossa on n jaeluokka, tarvitaan n-1 ehto.

6 741 44 Tämä osoittaisi, että olisi myös käytettävä mittauskonfiguraatio-lukumäärää n-1.

On kuitenkin mahdollista tulla toimeen yhtä vähemmällä mittauskon-figuraatiolla, koska tasavirtasignaali yhdestä mittauskonfiguraa-tiosta tosiasiassa antaa ylimääräisen ehdon ja sitä voidaan käyttää mittauskonfiguraatiosta saadun vaihtojännitesignaalin tavoin. Käytettävien mittauskonfiguraatioiden lukumäärä voidaan pienentää määrään n-2, joskin menetelmää kokeiltaessa mieluiten käytetään yhtä monta mittauskonfiguraatiota kuin valittujen luokkien lukumäärä.

On huomattava, että eri mittauskonfiguraatioilla tarkoitetaan eri mittauspääyksikköjä, joilla on erilainen mittausgeometria, mikä merkitsee, ettei eri konfiguraatioiden kaikkien elementtien tarvitse olla erilaisia. Saattaa riittää, jos yhtä elementtiä, esim. him-mennintä tai ilmaisinta, vaihdellaan. Voidaan esimerkiksi käyttää multippeli-ilmaisimia, jolloin yhden osailmaisimen signaalista voidaan saada yksi ehto ja kokonaismultippeli-ilmaisimen signaalista toinen ehto. Oleellista on, kuten edellä mainittiin, että eri mittauskonf iguraatiot antavat keskenään erilaisen erotusterävyyden.

Tietysti on myös olemassa muita tapoja kuin yllä mainittu kertoimien saamiseksi matriisissa A. Voidaan myös ajaa useita eri näytteitä, joilla on tunnettu jaesisältö, jaettuina eri luokkiin ja tällä tavoin saada matriisin A eri kertoimet, joskin tämä on hieman hankalampaa.

Mittauslaitteita rakennettaessa ei tietenkään ole tarpeen suorittaa matriisin A kaikkien kertoimien suhteellisen hankalaa mittausta erikseen kutakin laitetta varten. Se kallistaisi suuresti näitä laitteita. Riittää, kun käytetään kertoimia, jotka on saatu prototyypillä suoritetuissa mittauksissa. Jotta huolehdittaisiin siitä, että erilliset laitteet antavat mittaustuloksia, jotka ovat sallittujen rajojen puitteissa, voidaan käyttää yhtä tai useita väliaineita, joilla on jokin sopiva jaesisältö, ajaa laitteiden läpi vertailuna sekä mitata. Laitteet, jotka eivät täytä vaatimuksia, säädetään, jolloin erityisesti eri mittauskonfiguraatioiden mekaanisia ja optisia osia säädetään. Matriisin A kertoimet on edullisesti varastoitu kiinteään muistiin, joka on esim. tyyppiä ROM, PROM tai EPROM, laitteen laskentaosaan. Valmistuksen yhteydessä on usein halvinta tehdä nämä muistit samanlaisiksi.

7 74144

Usein ei myöskään ole tarpeen kalibroida laitteita antamaan täsmälleen oikeita tietoja jaesisällöstä kussakin luokassa, vaan likiarvot saattavat riittää, koska näitä laitteita usein tullaan käyttämään ilmoittamaan väliaineen jaekoostumuksen muutoksia eri mittausten välillä. Laitteen voidaan tässä tapauksessa sanoa olevan itse-määrittävän. Kun siis on kysymys vertailevasta mittauksesta, voidaan eri kertoimet valita melko mielivaltaisesti.

On myös selvää, että arvon, jonka laite iloittaa kullekin jaeluo-kalle mittauksen yhteydessä, ei tarvitse olla jakeen tarkan määrän arvo näissä luokissa tai jakeen prosentuaalisen määrän tarkka arvo kyseisissä luokissa. Sen sijaan voi olla hyvin sopivaa huolehtia siitä, että arvot osoittavat määrättyä lukua, esim. lukua 0, kun luokkien arvot ovat yhtäpitävät halutun arvon kanssa. Tällöin laite ilmaisee poikkeamia toivotusta kokoonpanosta. Järjestelmä voidaan tehdä vielä hienommaksi vaihtelemalla eri luokkien asteikkoja suhteessa niiden merkitykseen lopputuloksen kannalta.

Keksinnön mukaisella menetelmällä on myös mahdollista saada prosenttia ilmaiseva järjestelmä. Tällöin käytetään hyväksi ao. mit-tausgeometrioiden vaihtojännitesignaalien ja tasajännitesignaalien välisiä osamääriä. Näiden osamäärien arvo vaihtelee täsmälleen kuten yllä selitetyssä konsentraation ilmaisevassa mittausjärjestelmässä pituusjakeen ja mittausgeometrian mukaan, mutta sen lisäksi se on konsentraatiosta riippumaton. Käyttämällä tässä konsentraatiosta riippumattomia osamääriä herkkyyskertoimina a^ matriisissa A, voidaan laatia samantapainen yhtälöjärjestelmä, joka antaa suoraan ennalta valittujen pituusjaeluokkien ekvivalentin %-pitoisuuden. Matriisi U on tässä tapauksessa kyseisen kuitususpension mittauksessa saadut osamääräsignaalit ao. mittausgeometrialle. Käytännössä %-määrät eivät tietysti yhteen laskettuina ilman erityisiä toimenpiteitä tule olemaan täsmälleen 100 %. Kuitupituusjakaumakäyrällä-hän on jatkuva kulku, ja se voidaan vain laskea likimäärin ilmoittamalla sisältö äärellisessä lukumäärässä luokkia. On myös mahdollista käyttää vaihtojännitesignaalin ja tasajännitesignaalin välisen puhtaan osamäärän muodostuksen sijasta kompleksimpaa osamäärän muodostusta, jota selitetään ruotsalaisessa patenttihakemuksessa 7706320-4, nimittäin: T = aVAC + gVDC = a ,u + β υ F yVAC + yVDC Y ' v Ύ v 8 74144 . v V . .

jossa AC ja DC ovat vaihtojännitesignaali ja vastaavasti tasajän-nitesignaali, on tekijä, joka on valio määrätylle jaejakaumalle kyseisessä mittauspäässä ja niin ollen vaihtelee ainoastaan jaeja-kauman mukaan, v on tekijä, joka on vakio määrätylle kuitujakeelle kyseisessä mittauspäässä ja niin ollen vaihtelee vain jaejakauman mukaan, ja α, β, γ, δ, ovat vakioita.

Näin kustakin mittauspäästä saatu kompleksimpi signaali on hyvin käyttökelpoinen, koska sitä voidaan käyttää ilmoittamaan jaejakau-masuuntaukset kussakin luokassa erikseen sen lisäksi, että sitä aiemmin mainitun yhtälöjärjestelmän avulla voidaan käyttää määrittämään suoraan kuituaineen määrä valituissa jaeluokissa.

Kokemuksesta tiedetään, että konsentraatiokäyrä jaejakauman funktiona on useimmiten jatkuva jakautumisfunktio, jolla on positiivisesti vino jakauma ja joka muistuttaa F-jakautumiskäyrää. Erityisen tärkeitä paperimassan mittauksessa ovat tämän käyrän muodon muutokset, nimittäin siirtyykö käyrän huippu jaeluokan välillä ja missä määrin näin tapahtuu sekä lisäksi muuttaako käytä jostakin syystä muissa suhteissa luonnettaan.

Sen tähden voidaan yllä mainitun yhtälöjärjestelmän K = A_1U tai T T -1 K = A U(A A) mukaan saatuja arvoja käyttää siten, että ne tai jokin sopiva murto-osa merkitään johonkin kohtaan vastaavissa kokojakaumaväleissään, jossa ne mitä todennäköisimmin tulevat sijaitsemaan riippumattomina, jos vain pelkästään vaihtojännitearvo-ja, vaihtojännitearvoja yksinkertaisesti jaettuina vastaavilla tasajännitearvoillaan tai kaavaa TF käytetään. Koska merkittyjen arvojen korkeus merkitään näihin kohtiin, voidaan käyrän kulusta saada likimääräinen tieto, ja aivan varmasti saada tieto muutospyrkimyksistä johonkin suuntaan. Jos edellä esitettyä yhtälöä τ :lle käytetään, voidaan käyrän kulusta saada vielä parempi likimääräinen tieto, koska niiden signaalien suuruuden 1 isäksi, 'jotka kukin ilmaisevat kuituaineen määrää määrätyssä jakeessa, saadaan myös osoittama siitä, missä kohdin vastaavassa välissä arvo on merkittävä. Kuten ruotsalaisesta patenttihakemuksesta 7706320-4 käy ilmi, saadaan kaavalla Tf nimittäin osoittama jaejakaumasta mitä pitkien kuitujen suhteeseen lyhyihin kuituihin tulee. Tässä tapauksessa on sopivaa syöttää suoraan T^tn eri lasketut arvot, jotka on saatu eri mittaus- Γ päistä, erityiseen tietokoneyksikköön, joka jakautumisfunktion I: 74144 tuntien antaa ulostulossaan suoraan lasketun käyrämuodon ja mahdollisesti myös sen suuntauksen suhteessa aiemmin saatuihin käyrämuotoihin. Vielä eräs käytön muunnelma, jolla lasketaan jaeosuutta kussakin välissä, saadaan käyttämällä vaihtojännitesignaaleja tai vaihtoehtoisesti vaihtojännitesignaaleja yksinkertaisesti jaettuina tasajännitesignaaleilla ja laskemalla samanaikaisesti T__-signaalit. Sijoittamalla vaihtojännitesignaalit tai yksinkertaisesti jaetut vaihtojännitesignaalit yllä esitettyyn yhtälöjärjestelmään KA=U, lasketaan kuituaineen määrä valituissa jaeluokissa, ja käyttämällä laskettuja Tp-arvoja vastaavassa yhtälöjärjestelmässä saadaan ja-keen akselia pitkin kussakin välisse ne asennot, joihin eri mittaus-arvot sopivimmin voidaan merkitä.

Kuviossa 3 esitetään keksinnön mukaisen menetelmän toteuttamiseen käytettävän laitteen ensimmäinen suoritusmuoto. Valonlähteestä 1 tuleva säteily fokusoidaan linssijärjestelmän 2 ja himmentimen 3 välityksellä virtaavaa suspensiota sisältävän kyvetin 4 keskustaan. Kyvetillä on pyöreä poikkileikkaus. Kyvetin päinvastaisella puolella kuin valonlähde on ilmaisin 5.

Ilmaisimen 5 ulostulo on kytketty lasketa- ja linearisointipiiriin 8, joka suorittaa laskun

In V RMS VDC (0°) + χ C 2 V2DC(0°) joka on edellä mainittu linearisoitu vaihtojännitekomponentti ja jossa V on valoindikaattorista 5 tulevan vaihtojännitesignaalin todellisen tehoarvon neliö, VDC(QOj on ilmaisimesta 5 tulevan signaalin tasajänniteosa mitattaessa väliainetta, jossa ei ole sus-pendoituja aineita, ja c2 on vakio. Esimerkki tätä laskua suorittavasta piiristä löytyy ruotsalaisesta patenttihakemuksesta n:o 7706320-4.

Kuviossa esitetään myös, että himmennin 3 on sovitettu kiertyvälle levylle 6, joka on varustettu useilla himmentimillä, jotka on jaettu levyllä olevan renkaan yli. Jos haluttujen mitattavien jaeluokkien lukumäärä on n, voi himmentimien j lukumäärä vaihdella n-2:sta miten moneen tahansa. Kuten jo mainittiin, tämä johtuu siitä, että yhdestä mittauskonfiguraatiosta tulevaa tasavirtasignaa- 10 74144 lia voidaan sinänsä käyttää ikäänkuin se olisi vaihtojännitesignaa-li, koska se antaa ylimääräisen ehdon jaekoostumuksen selville saamiseksi. Tällä tavoin matriisiin A saadaan yksi rivi. Vielä yksi mittauskonfiguraatio on tarpeeton, koska koko kuitupituusalue on katettu. Tämä yhdessä saa aikaan sen, että tullaan toimeen n-2 mittauskonfiguraatiolla. Levyä käyttää köyttöyksikkö 7, joka ohjausyksiköstä 9 tulevan ohjauksen vaikutuksesta kiertää levyä 6, niin että uusi himmennin joutuu lampusta 1 tulevalle säderadalle. Ohjausyksikkö 9 ohjaa myös piiriä 8. Kierrettävän levyn sijasta, jossa on kiinteästi asetellut himmentimet 3, voidaan käyttää esimerkiksi eri asentoihin aseteltavaa irishimmennintä. Jotta sopivalla tavalla saataisiin kertoimet matriisissa A, ajetaan ensin suspensio, jolla on tunnettu konsentraatio kuituluokalla 1, joka esimerkiksi voi olla < 200 Mesh, Bauer McNett-jakotislauksesta kyvetin 4 läpi ja lineari-soitu vaihtojännitearvo indikoidaan kutakin himmennintä 3 varten.

Nämä arvot jaetaan konsentraatiolla jakolaitteessa 10 ja varastoidaan muistiin 11 ohjausyksikön 9 ohjauksen alaisena, jolloin ohjausyksikkö sopivalla tavalla antaa osoitteen muistiin. Muut suspensiot, joiden jakeet ovat haluttujen jaeluokkien puitteissa, ajetaan sen jälkeedn vuoron perään kyvetin läpi ja piirin 8 lähtösignaalit kutakin himmennintä 3 varten jaettuina tunnetuilla konsentraatioilla varastoidaan muistiin 11 samalla tavalla kuin luokan 1 jakeen kohdalla. Jos paperimassaa varten on valittava esim. kolme jaeluokkaa, valitaan esimerkiksi hienojae <200 Mesh, keskijae 200-30 Mesh ja pitkäkuitujae >30 Mesh. On huomattava, että käytettyjen suspensioiden, joilla on tunnettu jaesisältö, on todella oltava luokkaansa edustavia ja niin ollen sisällettävä jaekoostumus, joka on tasaisesti jakeutunut luokkaan. Tässä menetelmässä varastoidaan siis yllä mainitun matriisin A arvot muistiin 11. Tämän ei tietysti tarvitse tapahtua yhtä usein kuin itse mittausten, vaan ainoastaan erityisen tarpeen vaatiessa. Muisti 11 voi sen tähden mieluiten olla uudelleen ohjelmoitava kiinteä muisti. Sitä ei edes tarvitse tehdä kutakin mittauskojetta varten erikseen, vaan ainoastaan prototyypille. Kojeiden mahdollisesti tarvittava kalibrointi voi tapahtua optisia yksikköjä säätämällä.

Itse mittauksen aikana kutakin himmenintä 3 varten varastoidaan piiristä 8 tulevat lähtösignaalit ohjausyksikön 9 ohjaamina toiseen muistiin 12, jonka tarvitsee olla vain väliaikaista tyyppiä. Kun muisti 12 on täynnä, suorittaa laskentayksikkö 13 kysyttyjen 11 74144 konsentraatioiden laskennan samoin ohjausyksikön 9 ohjaamana. Laskentayksikkö on edullisesti esiohjelmoitu mikro- tai minitietokone, joka suorittaa yllä mainitun yhtälöjärjestelmän laskennan ja esittää tulokset näyttöyksiköllä 14, tai sitten syötetään ulos analoginen tai digitaalinen ohjaussignaali, joka on määrätyssä yhteydessä saatuihin tuloksiin. Jos halutaan prosentin ilmoittava järjestelmä, saatu vaihtojännitesignaali jaetaan kussakin tapauksessa ln!k<o!i !lla.

VDC(0°)

Kuviossa 3 esitetään myös toinen ilmaisin 15, joka on sijoitettu toiseen kulma-asentoon optisen akselin suhteen kuin ilmaisin 5. Tätä ilmaisinta 15 käytetään silloin, kun halutaan voimakkuudesta ja väristä riippumaton järjestelmä, ja se antaa vaihtojännitesignaalin osamäärän muodostuksen aikana molemmista ilmaisimista tulevien tasa-jänniteosien avulla myös prosentin ilmoittavan järjestelmän. Ilmaisimesta 15 tulevan signaalin tasajänniteosan avulla laskentapiiri suorittaa yllä mainitun tasajännitesignaalin laskennan seuraavan kaavan mukaisesti VDC(e°) _ VDC(0°) ln VDC (0°)_VDC (0°) + χ C1 jossa VDC(@°) on suspensiota mitattaessa kulma-asentoon θ° sijoitetusta ilmaisimesta 15 saatu tasajännitesignaali, vDc(0°) on suspensiota mitattaessa kulma-asentoon Ö° sijoitetusta ilmaisimesta 5 saatu tasa jännitesignaali, vqC (qOj ja V^^o^ ovat ilmaisimista 15 ja 5 saadut tasajännitesignaalit mitattaessa väliainetta, jossa ei ole hiukkassuspensiota, ja on vakio.

Eräs esimerkki siitä, millainen laskentayksikkö voi olla rakenteeltaan tämän toimenpiteen suorittamiseen, esitetään ruotsalaisessa patenttihakemuksessa 7706320-4. Kuten edellä mainittiin, suoritetaan osamäärän muodostus vaihtojännite- ja tasajännitesignaalien välillä prosentin ilmoittavissa järjestelmissä, mikä suoritetaan myös piirissä 8. Muuten kuvion 3 piirit toimivat prosentin ilmoittavissa järjestelmissä täsmälleen samalla tavoin kuin konsentraation ilmoittavassa järjestelmässä.

12 741 44

Kuviossa 4a esitetään keksinnön mukaisen menetelmän toteuttamiseen käytettävän laitteen toinen suoritusmuoto. Tässä suspensio saatetaan virtaamaan oleellisesti nelikulmaisen kyvetin 16 läpi, joka kuviossa 4a esitetään pituusleikkauksena. Kuvio 4b esittää kyvetin poikkileikkauksen silloin, kun laitetta on tarkoitus käyttää konsen-traation ilmoittavassa järjestelmässä, ja kuvio 4c esittää sellaisen kyvetin poikkileikkauksen, joka on sovitettu käytettäväksi prosentin ilmoittavassa järjestelmässä, jolloin kuvion 3 ilmaisinta 15 vastaava toinen ilmaisin on sijoitettu kulma-asentoon θ°. Kyvetin kulma on tässä pyöristetty, jotta suspensiosta ilmaisimeen 15 osuva valo osuisi kyvetin lasiseinään suorassa kulmassa. Tämä muotoilu on tässä tapauksessa sopiva, mutta ei aivan välttämätön, koska voidaan myös suorittaa tavituetun säderadan kompensointi.

Kuten kuviosta 4a käy ilmi, kyvettiä 16 valaisee tässä tapauksessa kolme säteilylähdettä 17, 18 ja 19 kollimoidulla valolla. Nämä säteilylähteet ovat edullisesti keskenään samaa tyyppiä, joskin kuviossa esitetään kaksi säteilylähdetyyppiä, mikä osoittaa, että nämä molemmat tyypit ovat käyttökelpoisia. Tässä esitetään, että säteilylähteisiin 17 ja 18 kuuluu lamppu 20, 20' ja linssijärjestelmä 21, 21', joka kollimoi lampusta tulevan valon, ja että säteilylähteeseen 19 kuuluu laser 22 ja sen perässä ns. beamexpander 23.

Ennen kyvettiä säteilysuunnassa katsottuna on himmennin 24, 25 ja vastaavasti 26 säderadan rajoittamiseksi kustakin säteilylähteestä. Kyvetin perässä säteilysuunnassa katsottuna on vielä muita säderata-himmentimiä 27, 28 ja vastaavasti 29. Viimeksi mainitut määräävät ilmaisimien 30, 31 ja 32 näkökulman, yhden kutakin säderataa varten. Kuviossa esitetään, että sekä himmentimillä 24-26 säderadalla ennen kyvettiä että himmentimillä 27-29 kyvetin jälkeen on sama aukko samaa säderataa varten. Tämä ei ole aivan välttämätöntä.

Kuviossa on ylimmällä mittauskonfiguraatiolla 17, 24, 27, 30 suurin hajonta ts. himmentimillä 24 ja 27 on tässä pienin pinta-alansa ja alimmalla mittauskonfiguraatiolla 19, 26, 29, 32 on pienin hajonta, ts. himmentimillä 26 ja 29 on tässä suurin pinta-alansa. Tämä pinta-ala on tässä niin suuri, että himmentimen 29 perään on täytynyt sijoittaa kokoomalinssi 23 kokoamaan ilmaisimeen 32 kohdistuva säteily. Sen sijaan olisi tietysti voitu käyttää suurempaa ilmaisevaa pintaa.

13 74144

Ilmaisimista 30-32 tulevat signaalit syötetään rinnakkain piiriin 34, jolla voi olla oleellisesti sama rakenne kuin kuvion 3 piirillä tai kuin ruotsalaisen patenttihakemuksen 7706320-4 mukaisilla lasken-tapiireillä tai näiden molempien piirityyppien rakenne yhteistoimintaa varten lukuunottamatta sitä, että ilmaisinsignaalit ensin varastoidaan, jotta laskentapiiri 8 voisi käsitellä niitä sarjassa peräkkäin. Piirin 34 ulostulo on tässä kytketty piiriin 35, joka saa aikaan jaejakauman jakautumisfunktion käyrän muodon laskennan. Sekä piiri 34 että piiri 35 voivat tietysti olla saman yksikön, esim. minitietokoneen, osia, joka yksikkö ulostulossaan antaa sopivan ohjaussignaalin lasketun päämuodon ulkonäön mukaan.

Keksintö ei tietysti rajoitu yllä esitettyihin suoritusmuotoihin. Esimerkiksi monet osat, jotka kuvion 3 mukaisessa piirissä esitetään automaattisina ja ohjausyksikön 9 ohjaamina, voidaan tehdä käsikäyttöisiksi, jolloin saadut tulokset luetaan ja lasketaan käsin. Erityisesti tämä pätee kalibrointiosaan. Voidaan jopa ajatella, että jos osat kuten valaistus, himmenninsovitelma, ilmaisimet ja mekaaninen kytkentä näiden osien ja käytetyn kyvetin välillä tehdään riittävän stabiileiksi, voi muisti 11 olla kiinteä muisti, joka ohjelmoidaan laitteen valmistuksen yhteydessä, jolloin säätävä uudelleenohjelmointi on tarpeeton.

Keksinnön mukainen menetelmä on erinomaisen sopiva erityisesti, kun halutaan nopeasti nähdä tapahtuneen muutoksen suunnat. Saattaa olla hyvin tärkeää tietää, millä kuitupituusalueella on suuri arvo ja tapahtuuko tämän nimenomaisen kuitupituusalueen siirtymä hieno-jaetta tai pitkäkuitujaetta kohti. Näiden tällaiset muutossuunnat ja vaihtelut voivat antaa arvokkaita tietoja siitä, mitä paperimassan valmistusprosessin osaa on korjattava.

Menetelmän on koekäytössä todettu antavan erinomaisen hyviä tuloksia. Verrattuna samanaikaiseen mittaukseen aiemmin tavallisella, johdannossa selitetyllä menetelmällä ovat saadut tulokset osoittautuneet ole-vansa täysin odotettujen virhemarginaalien puitteissa, jotka saadaan, koska yksikään tällainen menetelmä ei voi antaa tulosta, joka on täysin absoluuttinen. On nimittäin äärimmäisen vaikeaa saada kahden toisiinsa rajoittuvan kuitupituusalueen välille raja, joka on täysin jyrkkä, vaan tiettyä limitystä tapahtuu pakostakin, käytettiinpä mitä menetelmää tahansa.

Claims (29)

1. Menetelmä hiukkaskokojakauman määrittämiseksi jaeluokkien suhteen virtaussuunnassa virtaavassa väliaineessa, joka sisältää hiukkasia, jossa menetelmässä väliainetta valaistaan valolla oleellisesti poikittain virtaussuuntaa vastaan mittauksen aikana ajallisesti oleellisesti muuttumattomalla ja määrätyllä voimakkuudella ja suoraan väliaineen läpi säteillyt valo määritetään ja muunnetaan valon voimakkuuden mukaan vaihtelevaksi sähkösignaaliksi, tunnettu siitä, että useita mittauskonfiguraatioita, joilla on keskenään erilainen erotusterävyys eli ilmaisimen ilmaiseman poikkipinta-alan osuus kyve-tin koko valaistun alueen poikkipinta-alasta ja joihin kuuluu valon lähde, ilmaisin ja niiden välissä oleva optiikka, käytetään väliaineen valaisuun ja ulos säteilleen valon määritykseen, ja että mitattaessa väliainetta, jonka kuitukoostumus on tuntematon, tätä tutkitaan kaikkien mittauskonfiguraatioiden avulla ja hiukkaskokojakauma määritetään kaikista mittauskonfiguraatioista tämän ajon aikana saatujen mittaussignaalien ja mittaussignaalien herkkyyskertoimien avulla, jotka kukin ovat riippuvaiset yhdestä jaeluokasta ja yhdestä mittauskonfigu-raatiosta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mittaussignaalien herkkyyskertoimet valituille jakeille ja mittauskonf iguraatioille määrätään siten, että joukko jakeita, jotka kutkin edustavat yhtä niistä jaeluokista, joihin jaealue on jaettu, ajetaan vuoron perään kaikkien mittauskonfiguraatioiden läpi ja mitataan.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mittaussignaalien herkkyyskertoimet valituille jakeille ja mittauskonf iguraatioille määrätään siten, että joukko näytteitä, joilla on tunnettu jaekoostumus, ajetaan vuoron perään kaikkien mittauskonfiguraatioiden läpi ja mitataan.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mittaussignaalien osoittama valitaan siten, että mitattaessa vä-linainetta, jolla on standardisoitu haluttu koostumus, annetaan eri jaeluokille saaduille arvoille ennalta määrätyt arvot.

5. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tehoarvo muodostetaan kustakin mittauskonf iguraatiosta saadun signaalin vaihtojänniteosasta ja neliöidään. i is 7414 4

6. Patenttivaatimuksen 2, 3 tai 5 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että kun mittaussignaalien herkkyyskertoimet saadaan, muodostetaan toisaalta tehoarvo kustakin mittauskonfiguraatiosta saadun signaalin vaihtojänniteosasta ja neliöidään se ja toisaalta muodostetaan kustakin mittauskonfiguraatiosta yhtä jaeluokkaa edustavaa näytettä ajettaessa saatu tasajänniteosa, jolloin kumpikin saatu arvo on perustana yhden herkkyyskertoimen laskennalle.

7. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, ettäirittaussignaalit linearisoidaan konsen-traation suhteen, jolloin yhtälöt, joita käytetään kunkin luokan hiukkasten painomäärän johtamiseen, muodostuvat lineaarisiksi.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että linearisoitu tehoarvosignaali muodostetaan seuraavan kaavan mukaisesti ln Ibms v pc(0°) + J VDC(0°) 2 jossa V on ensimmäisestä valoilmaisimesta (5) saadun vaihtojän-nitesignaalin tehoarvon neliö, ν0ς(0°) ja VDC(0°) ovat ensimmäisestä ilmaisimesta saadun signaalin tasajänniteosa mitattaessa väliainetta, jossa on suspendoituja aineita, ja mitattaessa väliainetta, jossa ei ole suspendoituja aineita, ja on vakio.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jotta saataisiin arvot hiukkasten painomäärästä valituissa jaeluokissa prosentteina väliaineen kokonaishiukkaskonsentraa-tiosta kutakin mittauskonfiguraatiota varten, jaetaan vaihtojännite-signaali InV·DC,„0,/VDC(0o,.

10. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jotta saataisiin arvot hiukkasten painomäärästä valituissa jaeluokissa prosentteina väliaineen kokonaishiukkaskonsentraatios-ta kutakin mittauskonfiguraatiota varten, toinen valoilmaisin (15) ilmaisee väliaineesta määrätyssä suunnassa erillään optisesta akselista ulos säteilleen valon, sekä että linearisoitu tasajännitesignaali mudoostetaan seuraavan kaavan mukaisesti ie 74144 VDC(θ°) - VDC(θ°) In VDC(0°)_VDC(0°) + C1 jossa VDC(0o} on tasajänniteosa mitattaessa väliainetta, jossa on suspendoituja aineita kulmassa 0°, vqq(qOj on ensimmäisestä valo-ilmaisimesta (5) saadun signaalin tasajänniteosa mittaessa väliainetta, jossa ei ole suspendoituja aineita, V ,,-Qo> on tasajänniteosa mitattaessa väliainetta, jossa on suspendoituja aineita kulmassa θ°, V0C(@°) on toisesta valoilmaisimesta saadun signaalin tasajänniteosa mitattaessa väliaineita, joissa ei ole suspendoituja aineita, ja jossa on vakio, sekä että kutakin mittauskonfiguraatiota varten muodostetaan osamäärä linearisoidun vaihtojännitesignaalin ja linearisoidun tasajännitesignaalin välillä.

11. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kutakin mittausta ja mittauskonfiguraa-tiota varten muodostetaan signaali seuraavan kaavan mukaisesti T = aVAC + BVPC ^VAC + CTVDC jossa VA£ on linearisoitu vaihtojännitesignaali, VDC on linearisoitu tasajännitesignaali, ja α β γ σ ovat vakioita, sekä että näistä signaaleista saadut arvot ovat lähtöarvoja, joista määritetään kunkin valitun luokan hiukkasten painomäärä.

12. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että yhtälöjärjestelmä, jota käytetään laskemaan hiukkasten painomäärää määrätyikssä jaeluokissa, on tyyppiä -1 T -1 T K = UA tai K = (A A) AU, jossa A on matriisi, jonka elementit ovat vaihtojännite- ja tasajännitesignaalin herkkyyskertoimet eri mittausgeometrioille (rivit) ja pituusjakeet pylväsmitattuina vaadittavia jaeluokkia edustavista jakeista, A ^ on invertoitu matriisi T T A, A on invertoitu matriisi A, A on transponoitu matriisi A, U on pylväsmatriisi, jonka elementteinä ovat lineaariset vaihtojännite-arvot kustakin mittausgeometriasta mitattaessa suspensiota, jonka sisältö on luokiteltava, ja U on pylväsmatriisi, jonka elementteinä ovat eri pituusjaeluokkien haetut konsentraatiot tai vaihtoehtoisesti haetut prosenttimäärät. 17 741 44

13. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että valittujen jaeluokkien hiukkasten paino-määrän lasketut arvot merkitään koordinaattijärjestelmään sijoittamalla jae abskissaa pitkin ja hiukkasmäärä ordinaattaa pitkin siten, että laskettujen arvojen määrätyt murto-osat kunkin jaeluokan kohdalla merkitään ennalta määrättyyn kohtaan abskissaa pitkin kussakin jae-luokassa, sekä että jaejakautumiskäyrän yleisen ulkonäön ollessa tunnettu tämä käyrä on laskettavissa väliaineelle, jolla on tuntematon jaekokoonpano.

14. Jonkin patenttivaatimuksista 8-10 ja patenttivaatimuksen 12 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaihtojännitearvot tai vaihtoehtoisesti vaihtojännitearvot yksinkertaisesti jaettuina vastaavilla tasajännitearvoillaan lasketaan erikseen ja eo. luokkien jakeiden arvot lasketaan näiden arvojen avulla ja että signaali T„ muodostetaan Γ kutakin mittauskonfiguraatiota varten sekä että arvojen T_ avulla saa- F daan valitsemalla sopivasti vakiot a, β, γ, σ osoittama, missä kohdassa abskissaa pitkin ao. luokissa kutakin luokkaa varten ennalta määrätty jakeiden arvojen murto-osa on parhaiten merkittävä ordinaattaa pitkin koordinaattijärjestelmässä, jossa jae sijaitsee abskissaa pitkin ja hiukkasmäärä ordinaattaa pitkin, sekä että jaejakautumiskäyrän yleisen ulkonäön ollessa tunnettu tämä käyrä on laskettavissa väliaineelle, jonka jae on tuntematon.

14 741 44

15. Patenttivaatimuksen 1 mukaisen menetelmän toteuttamiseen käytettävä laite hiukkaskokojakauman määrittämiseksi jaeluokkien suhteen virtaavassa väliaineessa, joka sisältää hiukkasia, jolloin väliainetta valaistaan valolla poikittain virtaussuuntaa vastaan mittauksen aikana ajallisesti oleellisesti muuttumattomalla ja määrätyllä voimakkuudella ja suoraan väliaineen läpi säteillyt valo määritetään valoilmaisimella ja muunnetaan valon voimakkuuden mukaan vaihtelevaksi sähkö-signaaliksi, tunnettu useista mittauskonfiguraatioista, joihin kuuluu valon lähde, ilmaisin ja niiden välissä oleva optiikka ja jotka antavat väliaineen läpi kulkevalle valolle keskenään erilaisen erotusterävyyden eli ilmaisimen ilmaiseman poikkipinta-alan osuuden kvvetin koko valaistun alueen poikkipinta-alasta ja ilmaisimelle keskenään erilaisen näkökentän , jolloin tuntemattoman hiukkaskoostumuksen omaavan väliaineen hiukkaskokojakauma on määritettävissä kaikkien mittauskonfiguraatioiden mittaussignaalien avulla, jotka on saatu ajettaessa mainittu väliaine kaikkien mittauskonfiguraatioiden läpi, ja mittaussignaalien herkkyyskertoi-mien avulla, jotka kukin ovat riippuvaiset yhdestä mittauskon f igur aa tiosta ja 18 741 44 yhdestä jaeluokasta.

16. Patenttivaatimuksen 15 mukainen laite, tunnettu siitä, että eri mittauskonfiguraatiot on saatu aikaan siten, että yksi tai useat osat yhdessä ja samassa mittausyksikössä, johon kuuluu valon lähde, optiikka ja ilmaisin, ovat ennalta aseteltavissa tai vaihdettavissa, kuten esim. kiinteän valon lähteen (1) ja kiinteän ilmaisimen (5) väliin sovitettu yksikkö (6), jossa on himmennin, jolla on erilainen aukko (kuvio 3).

17. Patenttivaatimuksen 15 mukainen laite, tunnettu siitä, että mittauskonfiguraatiot muodostuvat täysin erillisistä, vierekkäin sovitetuista yksiköistä, joihin jokaiseen kuuluu oma valon lähteensä, oma ilmaisimensa ja oma näiden yksiköiden väliin sovitettu optiikksansa (kuvio 4).

18. Jonkin patenttivaatimuksista 15-17 mukainen laite, tunnet-t u siitä, että väliaine on mittausta varten sovitettu johdettavaksi lieriömäisen kyvetin läpi, jossa on käytettyä valoa varten läpinäkyvät seinät, sekä että optiikka on sovitettu fokusoimaan valo lähteestä tai kustakin valon lähteestä kyvetin symmetria-akselille.

19. Jonkin patenttivaatimuksista 15-17 mukainen laite, tunnet-t u siitä, että väliaine on mittausta varten sovitettu johdettavaksi kyvetin läpi, jossa on tasaiset sivuseinät, ainakin poikittain valon säteilysuuntaa vastaan, sekä että kyvettiä valaistaan valon lähteen ja sopivan optiikan avulla kollimoidulla säteilyllä.

20. Jonkin patenttivaatimuksista 15-19 mukainen laite, tunnet- t u siitä, että laskenta- ja linearisointipiiri on kytketty ensimmäisen ilmaisimen (5) ja vastaavasti (30-32) perään.

21. Jonkin patenttivaatimuksista 15-20 mukainen laite, tunnet-t u ensimmäisestä muistista (11), johon mittaussignaalien herkkyys-kertoimet on varastoitu, toisesta muistista (12), johon mittaussignaalien edustavat arvot on sovitettu väliaikaisesti varastoitaviksi ajettaessa kaikkien mittauskonfiguraatioiden läpi väliainetta, jonka jaekoostumus on tuntematon, sekä laskentayksiköstä, joka kummankin muistin sisältöjen avulla laskee jaekoostumuksen vaaditun osoittaman. 19 74144

22. Patenttivaatimuksen 21 mukainen laite, tunnettu siitä, että ensimmäinen muisti (11) on kiinteä muisti, joka on edullisesti yksinkertaisesti radeerattavaa, uudelleen ohjelmoitavaa tyyppiä.

23. Jonkin patenttivaatimuksista 14-22 mukainen laite, tunnet- t u siitä, että lähtösignaali kunkin mittauskonfiguraation ensimmäisestä valoilmaisimesta (5) syötetään toiseen piiriin, joka suodattaa signaalin tasajänniteosan ilmaisimesta.

24. Jonkin patenttivaatimuksista 15-22 ja patenttivaatimuksen 23 mukainen laite, tunnettu siitä, että ensimmäisen piirin lähtö-signaali ja toisen piirin lähtösignaali kytketään laskenta- ja li-nearisointipiiriin, joka suorittaa laskennan seuraavan kaavan mukaisesti — - 2 v, 2 . VRMS · VDC(0°) ln - -5- + 1 _ °2 VDC{0°) jossa V^g on ensimmäisen valoilmaisimen (5) lähtösignaalin vaihto-jänniteosan todellinen tehoarvo, VDC ^o°) γ on ensiItunäisen ilmaisimen signaalin tasajänniteosa mitattaessa väliainetta, jossa ei ole sus-pendoituja aineita, ja C2 on vakio, jolloin laskenta- ja linearisoin-tipiiriin kuuluu muisti arvojen γ ja vqC(qO) varastoimiseksi.

25. Patenttivaatimuksen 24 mukainen laite, tunnettu siitä, että linearisointi- ja laskentapiiri suorittaa myös jaon arvolla ln VDC(0°)/VDC(0°)·

26. Patenttivaatimuksen 24 mukainen laite, tunnettu siitä, että kutakin mittauskonfiguraatiota varten on sovitettu toinen ilmaisin (15) ilmaisemaan väliaineesta määrätyssä suunnassa erillään optisesta akselista säteilleen valon, jolloin on olemassa kolmas piiri, joka suodattaa toisen ilmaisimen (15) signaalin tasajänniteosan, joka syötetään laskenta- ja linearisointipiiriin, joka suorittaa laskun VDC(e°) _ VDC(8°) ln VDC (0°)_VDC (0°) + 1 C1 74144 20 jossa ja Vqc(q°) ovat ensimmäisen ilmaisimen (5) signaalin tasajänniteosa mitattaessa väliainetta, jossa on suspendoituja aineita, ja vastaavasti väliainetta, jossa ei ole suspendoituja aineita, VDC(@°) ja voc(e°) ovat toisen ilmaisimen signaalin tasajän-niteosa mitattaessa väliainetta, jossa on suspendoituja aineita, ja vastaavasti väliainetta, jossa ei ole suspendoituja aineita, ja οχ on vakio, jolloin laskenta- ja linearisointipiiriin kuuluu muisti arvojen v0c(o°) VDC(0°) varast°imiseksi·

27. Patenttivaatimuksen 24 ja 26 mukainen laite, tunnettu siitä, että laskenta- ja linearisointipiiri suorittaa jakolaskun patenttivaatimuksen 25 mukaisen kaavan ja patenttivaatimuksen 26 mukaisen kaavan välillä.

28. Patenttivaatimuksen 24, 25 tai 26 mukainen laite, tunnettu siitä että linearisointi- ja laskentapiiri suorittaa laskun T = aVAC + 6VDC ^VAC + öVDC jossa VAC on linearisoitu vaihtojännitesignaali, VDC on linearisoitu tasajännitesignaali ja α β γ σ ovat vakioita.

29. Jonkin patenttivaatimuksista 21-28 mukainen laite, tunnet-t u siitä,että laskentayksikkö laskee tuntemattoman jaekokoonpanon omaavan väliaineen jaejakautumiskäyrän eri jaeluokkien jaesisäilön laskettujen arvojen avulla ja jakautumisfunktion laskentayksikköön varastoidun yleisen ulkonäön avulla. 21 74144