FI75887B - Foerfarande och apparatur foer kontroll av torrlinjen pao planvirapappersmaskin. - Google Patents

Description

1 75887

MENETELMÄ JA LAITTEISTO VESIRAJAN VALVOMISEKSI TASOVIIRA-PAPERIKONEESSA

Valmistettaessa paperia tasoviira- 1. Fourdrinier-paperi-koneella syötetään massasulppu liikkuvalle viiralle, jolle se asettuu kerrokseksi. Viiran aukkojen läpi poistuu suurin osa sulpun sisältämästä vedestä. Aluksi vesi pois-5 tuu painovoiman ja sittemmin viiran alapuolelle tuotetun alipaineen ansiosta. Viiran alussa paperimassan vesiosuus on tyypillisesti n. 99 % ja viiran lopussa 80-85 %. Kosteutta poistetaan edelleen koneen kuivausosassa, joka tuottaa lopullisen paperin. Tämän loppukosteus riippuu 10 koneen eri osien toiminnasta ja yksi olennainen siihen vaikuttava suure on massarainan kosteus sen jättäessä viiran.

Erityisesti paperin laadun tasaisuuteen vaikuttaa kosteuden muuttuminen sekä ajan funktiona että radan poikki-15 suunnassa. On kehitetty eri periaattein toimivia mittareita, jotka määrittävät kosteuden paperiradan loppupäässä sekä sen keskimääräisen muuttumisen ajan funktiona, ja myös kosteusprofiilin radan poikkisuunnassa. Nämä laitteet perustuvat yleisesti infrapunasäteilyn absorptioon tai 20 vastaavaan ilmiöön. Samantapaisia mittareita käytetään myös paperin neliöpainon määrittämiseen kuivassa päässä. Ne perustuvat esim. infrapuna- tai ydinsäteilyn absorptioon .

Saatuja mittaussignaaleja käytetään edelleen myös mitattu-25 jen suureiden takaisinkytkettyyn säätöön, jolloin kosteuden ja neliöpainon keskiarvoon vaikutetaan esim. perä-laatikon painetta ja kuivausosan lämpötehoa ohjaamalla. Vastaavasti poikittaisprofiiliin vaikutetaan ohjaamalla perälaatikon huulta huuliruuveilla. Näistä kutakin erik-30 seen ohjataan käsin; eräissä tapauksissa nykyisin myös automaattisesti.

2 75887

Kosteusprofiilin korjaaminen kuivausosassa on vaikeaa ja vaatii ylimääräistä energiaa esim. silloin, kun ylikuivat-tua rainaa joudutaan kohdittain kostuttamaan uudelleen. Tästä syystä mahdollisimman homogeenisen kosteuden saavut-5 taminen poikittaissuunnassa, viiran loppupäässä, on tärkeää. Edelleen tämän kosteusarvon tulee olla oikea siten, että veden poisto jakautuu oikein viira- ja kuivausosien kesken.

Massarainan kosteutta ilmentää viiralla esiintyvä vesi-10 raja. - Kun sulppu asettuu viiralle ja siitä poistuu vettä, tiivistyy kuituja aluksi sulppukerroksen alaosassa viiraa vasten. Yläosa säilyy laimeana muistuttaen ominaisuuksiltaan lähinnä vettä. Tämä laimea sulppukerros häviää sittemmin veden poistuessa alle koostuneen massakerroksen 15 ja viiran läpi. Laimean kerroksen häviämistä vastaava rajaviiva on kohdittain nähtävissä kerroksen pinnasta heijastuvan valon vuoksi. Oppi- ja käsikirjoissa tämä todetaan ko. pinnan kiiltona (ks. esim. Suomen Paperi-insinöörien Yhdistyksen oppi- ja käsikirja III: 1 "Paperin 20 valmistus" 1983 s. 569). - Vesirajan paikkaan vaikuttaa jonkin verran myös puukuitujen määrä ja niiden jakautuma viiralla. Päävaikuttaja on kuitenkin vesi ja sen jakautuma .

Vesiraja ei tavallisesti ole sellainen viiran pituussuun-25 taa vastaan kohtisuora viiva kuin sen ihannetapauksessa tulisi olla. Sen paikka riippuu poikittaiskoordinaatista ja tavallisesti se sitäpaitsi muuttuu ajan mukana, ainakin hitaasti. Tyypillisiä ovat yksittäiset piikit, jotka osoittavat vastaavia kosteushuippuja. Koska vesiraja on 30 kohdittain havaittavissa paljain silmin, koneenhoitajat perustavat toimenpiteensä, erityisesti huulen asettelun, näihin havaintoihin. Tällaisen ohjausmenettelyn etu on sen nopeus. Kun ei odoteta mittaustietoja koneen kuivasta päästä, ei menetetä kuivausosan merkitsemää kuollutta 35 aikaa, joka on suuruudeltaan vähintäin useita kymmeniä sekunteja. Jos toisaalta mainitulla menettelyllä saavutet- 3 75887 tava nopeus halutaan käyttää hyväksi, sidotaan vähintäin yksi työntekijä jatkuvasti tähän havaintokykyä rasittavaan tehtävään.

Ihmisen näköhavainto on kuitenkin subjektiivinen. Hän 5 havaitsee kyllä paikalliset suhteelliset erot vesirajan paikassa, mutta vesirajan havainta kokonaisuutena ja ajallisten erojen havainta, so. vertailu vesirajan aikaisempiin sijainteihin ja muotoihin onnistuvat häneltä huonosti ja sama koskee myös vesirajan keskimääräistä sijaintia ja 10 sen muuttumista viiran pituussuunnassa.

Seuraavassa esitetään uusi menettely, jolla viiran vesiraja mitataan jatkuvasti ja objektiivisesti, ihmisen suorittamasta havainnasta riippumatta. Mittaustulokset esitetään havainnollisesti vesirajan keskimääräisen paikan 15 ja sen pituus- ja poikittaissuuntaista jakautumista esittävien suureiden muodossa. Tulokset ilmoitetaan myös ajasta riippuvina, ts. vertauksen aikaisempiin mittaustuloksiin automaattisesti suorittaen.

Menettelyllä on suuri merkitys paperikoneen ja ensisijai-20 sesti paperin kosteuden hallinnalle. Se voidaan toteuttaa laitteistolla, joka on koottavissa kaupallisesti saatavista komponenteista ja ohjelmoimalla laitejärjestelmään kuuluva tietokone tunnettuja ohjelmointimenetelmiä käyttäen. Laitejärjestelmä voidaan edelleen kytkeä ohjaamaan auto-25 maattisesti paperikoneen toimilaitteita, erityisesti huuleen vaikuttavia mekanismeja, mutta myös esim. perä-laatikon painetta.

Kuva 1 esittää paperikoneen viiraosaa, vesirajaa ja sähkö-optisen kameran näkökenttää.

30 Kuva 2 esittää viiran valaisua ja sen yläpuolelle asennettua kameraa.

Kuva 3 esittää valon kulkua sulpussa.

4 75887

Keksityn menetelmän yksi olennainen piirre on kuvan muodostaminen viiran tasosta ja viiralla olevasta materiaalista optis-sähköisellä kameralla (kuva 1), kuvatiedon siirtäminen digitaaliseen tietokoneeseen ja sen käsittele-5 minen tässä vesirajan selvillesaamiseksi ja sitä luonnehtivien suureiden määrittämiseksi. Tämä piirre, joka yhdistettynä uudella tavalla muihin piirteisiin muodostaa keksinnön, edustaa sinänsä tunnettua tekniikkaa, joka voi perustua tavanomaisen TV-kameran käyttöön tai yksinomaan 10 diskreeteistä elementeistä koostuvien sähköisten signaalien ja diskreeteistä komponenteista koostuvien elektronisten laitteiden käyttöön, siten kuin esim. englantilaisessa patentissa nro. 1430420 on esitetty.

Mainittu menetelmä ei kuitenkaan sellaisenaan johda 15 selvään eikä oikeaan kuvaan vesirajasta eikä myöskään tätä luonnehtivien suureiden oikeisiin arvoihin. Tämä johtuu jo ihmisen suorittamasta, visuaalisesta havainnasta tunnetuista seikoista, jotka johtavat instrumentaalisen havainnan harhaan. Viiraa katsottaessa havaittava vesipinnan 20 kiilto ei nimittäin ole yhtenäinen, vaan koostuu ympäristöään kirkkaammista läikistä, jotka heijastamalla välittävät valoa eri valolähteistä, kuten tehdashallin lampuista havaitsijan silmiin. Yksittäistäkin valonlähdettä vastaava läikkä on tällöin epämääräinen ja hajanainen, sillä kun 25 liikkuvan viiran ja massakerroksen päällä olevan sulpun vesipinta ei ole kovinkaan tasainen ja sen paikallinen kaltevuus on muuttuva, ei silmän havaittavissa ole ko. valonlähteen yksinkertainen peilikuva, vaan epäyhtenäinen kiiltävä alue, jonka rajaviiva on epämääräinen ja jonka 30 sisällä esiintyy tummia alueita ja ulkopuolella vastaavas ti erillisiä, kiiltäviä alueita. Sulppupinnan kiiltoalueet ulottuvat kohdittain vesirajaan asti, kohdittain eivät. Sulpun vesipinta muodostaa usein kapeita, pitkiä piikkejä, joiden havaintaa kiillon epätasaisuus erityisesti vaikeut-35 taa.

5 75887

Kun valoa osuu viiralle useista valonlähteistä tai kun valotehoa lisätään, em. vaikeudet eivät suinkaan vähene. Päinvastoin tällöin erillisten kiiltoalueiden ja kirkkaus-tasojen lukumäärä kasvaa, mikä edelleen vaikeuttaa havain-5 taa. Saadakseen kuvan vesirajasta koneenhoitaja joutuukin liikkumaan tarkastellakseen sitä eri suunnilta. - Vesirajan automaattinen havainta osoittautuu täten mittausteknisesti vaikeaksi. Sen määrittäminen tietokoneella epämääräisestä kamerasignaalista on hankala ohjelmointitehtä-10 vä, joka johtaisi paljon aikaavieviin laskutoimituksiin, mikäli se olisi lainkaan suoritettavissa.

Keksinnön toinen olennainen piirre on viiran havainta siten, että mainitut häiriöilmiöt vältetään. Tämä tapahtuu toteuttamalla sulpun peittämän alueen havainta siten, 15 että se ilmaistaan vähemmän kirkkaana 1. tummempana kuin vesirajan jälkeinen massan pinta, siis päinvastaisesti tavanomaiselle havaintatavalle. Tämä saadaan aikaan toteuttamalla viiran valaisu ja sähköoptisen kameran sijoitus seuraavassa esitettävällä tavalla. Kokeissa on todet-20 tu, että menettely johtaa vesirajan selvään ja luotettavaan, automaattiseen ilmaisemiseen.

Menetelmässä valaistaan viiraa sen koko leveydeltä sen tasoon nähden pienessä kulmassa ja havaitaan sitä sähkö-optisella kameralla, jonka optinen akseli poikkeaa voimak-25 kaasti pääheijastussuunnasta, samalla kun häiritsevän valon tulo viiralle muista valonlähteistä estetään. Kuvan 2 mukaisessa toteutuksessa putkimaisen valaisimen säteile-mä valo kohtaa materiaalipinnan vaakatason pienessä kulmassa, jonka suuruus on kulmien at ja 012 välillä. Koska 30 sulpun pinnassa esiintyy kohdittain kaltevuutta, jättää heijastunut valo pinnan kulmassa, joka voi olla edellistä suurempi ja jälkimmäistä pienempi, so. välillä α^.,.α^. Nämäkin ääriarvot, lähinnä ovat kuitenkin kaukana kulmasta β, jota suuremmassa kulmassa valon olisi 35 heijastuttava osuakseen kameraan, jos tämä on asennettu keskeisesti viiran yläpuolelle kuvan 2 osoittamalla tavalla.

6 75887

Valaisimet ovat parhaiten putkimaiset, jolloin niillä voidaan valaista viiraa halutun pituiselta osuudelta, asentaen niitä tarpeen mukaan peräkkäin viiran kummallekin reunalle, tämän ulkopuolelle, ja tarvittaessa myös päätyi-5 hin. Suora säteily niistä kameraan estetään varjostimella. Muut tehdashallin valaisimet ja ikkunat, jotka voivat häiritä havaintaa valolla, joka suoraan tai sulpun pinnasta heijastuen osuisi kameraan, varustetaan samoin varjostimilla, jotka estävät säteilyn ko. suuntiin. Näiden 10 järjestelyjen ansiosta kameran näkökentässä ei esiinny mitään heijastuksista aiheutuvia, kirkkaita läikkiä.

Sulpulle saapuvasta valosta heijastuu sitä suurempi osuus, mitä pienempi on valon tulokulma (kuva 3). Tämä osuus lähenee 100 %:a kulman lähetessä nollaa. Toinen osa tait-15 tuu sulpun pinnassa, joka käyttäytyy veden tavoin. Sulppu-kerroksessa tämä valo siroaa kaikkiin suuntiin yksittäisistä kuiduista ja viiran pinnalle jo muodostuneesta, hajottavasti heijastavasta kuitukerroksesta. Samalla sen voimakkuus vähenee absorption vaikutuksesta. Se osa valos-20 ta, joka sirottuaan ja heijastuttuaan palaa pintaan, poistuu tämän läpi, jos paluukulma on 41,49...90° pinnan tasoon nähden. Tällä kulma-alueella saapuvasta valosta taittuu pinnasta sitä suurempi osa, mitä suurempi on paluukulma, koko tason yläpuoliseen puoliavaruuteen, muun 25 osan heijastuessa pinnasta takaisin sulppuun. Pienemmässä kulmassa 0°....41,4° palaava valo kokonaisheijastuu kokonaisuudessaan pinnasta takaisin jatkaen edelleen kulkuaan sulpussa.

Sulppukerroksen hävittyä, vesirajan jälkipuolella, valai-30 simesta tuleva valo osuu massaan, jonka päällä ei ole vapaata vettä. Mitään peiliheijastusta ei tällöin esiinny, vaan massapinta heijastaa hajottavasti koko yläpuolella olevaan puoliavaruuteen, joko kaiken valon jos massan hei-jastuskerroin on 1, tai kertoimen ollessa pienempi vastaa-35 van osan siitä. Kerroin voidaan katsoa samaksi suoraan massapinnasta tapahtuvassa ja edellisessä kappaleessa 7 75887 kuvatussa, sulppukerroksen alla tapahtuvassa, hajottavassa heijastumisessa.

Kokoavasti todetaan viiran yläpuolella olevaan puoliavaruuteen tulevan vähemmän valoa vesirajaa edeltävästä 5 sulpusta kuin sen jälkipuolisesta massasta. Ero johtuu peiliheijastuksen kautta poistuvasta valosta ja siitä valon osuudesta, joka absorboituu sulpussa kulkiessaan ja välillä kokonaisheijastuessaan. Vastaavasti kameraan saapuu vähemmän valoa vesirajaa edeltävältä kuin sen 10 jälkeiseltä osalta. Esitetyssä valaisu- ja kuvausmenette-lyssä edellinen viiran osa havaitaan siten tummempana kuin jälkimmäinen, samalla kun kumpikaan osa ei aiheuta havaintaa häiritseviä heijastuksia.

Kun vesirajaa edeltävä ja sen jälkeinen osa ovat näin 15 ollen riittävän suuressa kulmassa tarkasteltaessa valoisuudeltaan erilaisia, erottaa yläpuolelle asennettu kamera ne toisistaan, jolloin myös niiden rajaviiva, so. vesiraja havaitaan. Kokeissa on osoittautunut, että tämä erotus ja havainta ovat helposti ja selvästi suoritettavissa, eikä 20 viiralla esiinny häiritseviä peiliheijastuksia eikä varjoja. Kun valaisimet on asennettu viiran sivuille, vähenee valoisuus hieman viiran laidasta keskelle päin, vaikka valaisimet on varustettu niiden taakse asennetuilla heijastimilla, mutta muutos on tasainen ja vähäinen, eikä 25 olennaisesti vaikeuta havaintaa eikä erottamista.

Kamera asennetaan siten, että sen optiikka muodostaa todellisen kuvan viirasta sen elektroniselle ilmaisin-pinnalle, joka voi olla jatkuva pinta kuten tavanomaisessa TV-kameraputkessa tai diskreeteistä elementeistä koostuva 30 kuten puolijohdekameroissa. Ilmaisin muuntaa optisen kuva-tiedon sähköiseksi ja tämä sähköinen tieto luetaan toistuvasti, lyhyin väliajoin sähköisenä signaalina. Signaali siirretään tietokoneeseen, joka on varustettu laitteilla sen toistuvaksi vastaanottamiseksi. Riippuen komponenttien 35 valinnasta voidaan tällöin joutua käyttämään lisäelimiä, 8 75887 kuten analogia-digitaali-muunninta analogiasignaalien diskretoimiseksi ja kiinteästi ohjelmoituja tai langoitet-tuja esiprosessoreita signaalien käsittelyn nopeuttamiseksi. Nämä voivat sijaita joko kameran tai tietokoneen 5 yhteydessä. Kaikkiin näihin toimintoihin tarvittava tekniikka on ennestään tunnettua ja se voidaan toteuttaa kaupallisesti saatavissa olevia komponentteja käyttäen.

Menetelmässä on erotettava toisistaan viiran vaaleat ja tummat alueet. Tästä syystä valitaan valaisun voimakkuus 10 ja kameran himmentimen asetus siten, että ko. alueet ovat ilmaisimen erotettavissa. Tämän lisäksi sähköinen signaali kynnystetään siirron yhtydessä, niin että sähköisenä annetun kynnysarvon ylittävät ja alittavat signaalielementit erottuvat selvästi toisistaan. Kynnyksen korkeuden 15 asettaa laitteiston käyttäjä, mutta se voi olla ohjelmoitu myös asettumaan automaattisesti vastaavan virityksen jälkeen, esim. yleisen valoisuustason muutosten mukaisesti. Kynnyksiä voi olla useitakin; myös ne ja niiden käyttö edustavat ennestään tunnettua tekniikkaa.

20 Kuvasignaalien tullessa tietokoneeseen ne voidaan joko käsitellä välittömästi tai tallentaa muistiin tai sekä käsitellä että tallentaa. Ennestään tunnetuilla ohjelmilla voidaan signaali myös tulostaa välittömästi esim. näyttöpäätteelle, jolloin vesiraja esiintyy tummia ja vaaleita 25 kuva-alkioita (esim. 0/1 tai W/·) vastaavien merkkipinto-jen rajana. Vaihtoehtoisesti voidaan määrittää annetun suurimman paikkakoordinaatin ylittävät 0-lukemat ja pienimmän alittavat 1-lukemat ja niiden poikittaissuuntaiset sijaintikoordinaatit. 0- tai 1-alkioiden lukumääriä ja niiden momentteja laskemalla määritetään edelleen vesi-30 rajan mediaanin ja keskiarvon sijainti sekä varianssi.

Vesiraja voidaan ilmaista myös esim. äärimmäisten 0-alki-oiden kautta kulkevana murtoviivafunktiona. Vesirajaa parhaiten approksimoiva regressiosuora ilmaisee sen keskimääräisen kaltevuuden. Funktioon voidaan edelleen sovittaa 9 75887 2. asteen käyrä sen keskimääräisen kaarevuuden ilmaisemiseksi ja korkeamman asteen funktioita tai trigonometrisiä funktioita, silloin kun halutaan todeta vesirajassa mahdollisesti ilmenevä jaksollisuus. Kaikki nämä tehtävät 5 edustavat tunnettua tekniikkaa, joka on kuvattu kuva- analyysiä käsittelevässä kirjallisuudessa ja joka on toteutettavissa normaalirakenteisilla tietokoneilla, ja vastaavat ohjelmat ovat automaattista tietojenkäsittelyä tuntevan henkilön helposti laadittavissa ja sovellettavis-10 sa keksinnön edellyttämään tehtävään.

Paperikoneen käyttäjän ei aina käytännössä tarvitse valvoa vesirajaa jatkuvasti. Vastaavasti on käytännöllistä varustaa tietokone ääni- tai valomerkinantolaitteella, joka hälyttää jonkin em. suureen ylittäessä annetun rajan. 15 Usein tarvittava merkinantoväline sisältyy tietokoneeseen standardivarusteena. Datan tallennus paperille ja massamuistiin voi osaksi riippua hälytyksistä, samalla kun kiinnostavat suureet tallennetaan muutoinkin ohjelmallisesti määräväliäjoin.

20 Paperikoneen käyttäjä tai käyttöhenkilöstö ohjaa sen toimintaa asettelemalla sen toimi- ja ohjauslaitteita ja siihen kytkettyjen säätölaitteiden asetinelimiä. Tämä ohjaus tapahtuu perinteisesti suurelta osalta vesirajaa koskevien havaintojen mukaan. Kuvattu keksintö parantaa jo 25 sellaisenaan suuresti paperikoneen ohjausta, kun vesiraja ilmaistaan selvemmin kuin ennen ja erityisesti sen kriittiset piirteet yksikäsitteisesti, mukaan lukien sellaiset piirteet, joita käyttäjä ei muutoin pysty lainkaan havaitsemaan eikä päättelemään.

30 Keksintöön kuuluvaa tietokonetta voidaan kuitenkin käyttää kuvatun lisäksi myös paperikoneen ohjauslaitteiden (so. em. toimi- ja ohjauslaitteiden ja asetinelimien) välittömään, takaisin- tai myötäkytkettyyn asetteluun. Tällaisia ohjauslaitteita ovat esim. säätöventtiilit sulpun koko-35 naisvirtauksen tai perälaatikon paineen tai pinnankorkeu- 10 75887 den ohjaamiseksi tai vastaavien paikallisten säätöpiirien asetinelimet. Poikittaisprofiilin ohjaamiseksi perälaati-kon huuli on aseteltavissa siihen kytkettyjen huuliruuvien välityksellä; näihin vaikutetaan normaalisti mekanismeil-5 la, joita voidaan ohjata askel-, servo- tai vastaavilla moottoreilla. Tietokone voidaan kytkeä ohjaamaan myös näitä, jolloin voi joskus olla tarkoituksenmukaista kytkeä erillinen säätötietokone vesirajaa havaitsevan ja analysoivan tietokoneen ja mainittujen ohjauslaitteiden 10 tai mekaanisten ohjaimien välille.

Tavat tietokoneen käyttämiseksi ohjaukseen ja säätöön tunnetaan ennestään ja standardivalmisteiset prosessi-tietokoneet soveltuvat sellaisinaan myös edellä kuvattuihin analyysi-, hälytys-, ohjaus- ja säätötehtäviin suoriu-15 tuen niistä reaaliajassa mainittujen tehtävien edellyttämällä nopeudella. Myös monet mikrotietokoneet ovat varustettavissa kameran ja ohjauslaitteiden liittämiseen tarvittavilla laitteilla. Tarvittavat säätö- ja ohjausohjelmat edustavat myös tunnettua tekniikkaa ja monia 20 sellaisia kuuluu prosessitietokoneiden standardiohjelma- varustukseen. Ne voidaan virittää kuvattuihin tehtäviin esim. kokeilemalla, viritysparametrien varovaisista alkuarvoista lähtien. Tällä tavoin toteutettu automaattinen vesirajan säätö parantaa olennaisesti paperin laatua 25 vähentämällä tämän häiriöisyyttä erityisesti kosteuden suhteen ja helpottaa paperikoneen käyttöä.

Claims (2)

11 75887

1. Menetelmä vesirajan valvomiseksi tasoviirapaperikonees-sa, tunnettu siitä, että viiraa valaistaan sen tasoon nähden pienessä kulmassa ja sitä havaitaan sillä olevan materiaalin pinnasta tapahtuvan peiliheijas-tuksen suunnista poikkeavassa suunnassa optis-sähköisellä kameralla, josta toistuvasti tuleva sähköinen kuvasignaali kynnystetään ja johdetaan digitaaliseen tietokoneeseen, joka on ohjelmoitu erottamaan tämän signaalin välittämän kirkkausastetiedon nojalla vesirajaa edeltävä ja seuraava viiran osa toisistaan, ja määrittämään ja tulostamaan vesirajan paikka paperikoneen ja viiran pituussuunnassa poikittaiskoordinaatin eri arvoilla mukaan lukien sen normaalialueen ylitykset ja alitukset ja mainitun paikan keskiarvo, ja joka voidaan ohjelmoida määrittämään ja tulostamaan vesirajan keskimääräinen kaltevuus poikittais-suuntaan nähden, sen varianssi ja kaarevuus sekä muut sen muotoa ilmaisevat suureet, ja antamaan niihin perustuvat hälytykset ja ohjaukset.

2. Laitteisto patenttivaatimuksessa 1 esitetyn menetelmän toteuttamiseksi, tunnettu siitä, että se käsittää viiran sivuille, sen tason yläpuolelle asennetut valaisimet viiran valaisemiseksi, optis-sähköisen kameran, joka viiran peiliheijastussuunnista poikkeavassa suunnassa muodostaa optisen kuvan viirasta elektronisen ilmaisimen tasoon, laitteet elektronisen kuvasignaalin toistuvaksi lukemiseksi, laitteet toistuvien signaalien kynnystämisek-si ja siirtämiseksi, sekä digitaalisen tietokoneen, joka voi sisältää ohjelmia vesirajaa koskevien suureiden määrittämiseksi em. signaalien välittämien kirkkausaste-tietojen nojalla ja näiden signaalien ja suureiden tulostamiseksi, ja joka voidaan varustaa laitteilla hälytysten antamiseksi ja ohjausten toteuttamiseksi.