FI79759B - Foerfarande foer analysering av traemassa. - Google Patents

Description

, 79759

MENETELMÄ PUUMASSAN ANALYSOIMISEKSI - FÖRFARANDE FÖR ANALYSERING AV TRKMASSA

Keksinnön kohteena on menetelmä puumassan 5 analysoimiseksi, erityisesti sen hienoainepitoisuuden ja/tai jauhatusasteen määrittämiseksi.

Puumassan ominaisuuksien mittaus ultraäänikei-lan vaimenemisen perusteella on ennestään tunnettua patenttijulkaisuista US 2755662, US 3710615, US 3914984 10 ja GB 1302731. Näissä tunnetuissa menetelmissä analysointi perustuu ultraäänen vaimentumisen määritykseen ultraäänen vaimentuessa eksponentiaalisesti nesteessä kulkemansa matkan funktiona.

Ultraäänen vaimenemiseen perustuvissa mittauk-15 sissa ongelmia aiheuttaa mitattavassa aineessa kuten massasulpussa oleva ilma, etenkin hiukkasiin sitoutuneet mikrokuplat. Ultraäänen vaimeneminen on nimittäin erittäin suuressa määrin riippuvainen ilman määrästä, jolloin mitattavan suureen vaihtelu peittyy helposti ilman 20 ja ilmakuplien aiheuttaman vaimennuksen alle.

Keksinnön mukaisen menetelmän tarkoituksena on ilman häiritsevän vaikutuksen eliminoiminen ultraäänen vaimenemisen mittaukseen perustuvassa puumassan ominaisuuksien mittauksessa.

25 Keksinnön mukainen menetelmä perustuu ultraää nitekniikalla tapahtuvan massan ilmapitoisuusmittauksen hyväksikäyttöön, jota menetelmää on selostettu suomalaisessa patenttihakemuksessa 851380.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle tunnusomais-30 ten seikkojen osalta viitataan vaatimusosaan.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on ominaista se, että siinä käytetään hyväksi puumassan eri hiukkasiin sitoutuneiden ilmakuplien ja etenkin mikrokuplien ominaisuutta vaimentaa tehokkaasti ultraääntä, jolloin 35 aikaisemmin tunnetuissa menetelmissä ilmakuplista aiheutuneet mittausongelmat on saatu täydellisesti eliminoiduiksi.

2 79759

Keksinnön mukaisessa menetelmässä tutkittava massa ilmastetaan syöttämällä siihen kaasua siten, että kaasu sitoutuu massaan edullisesti erittäin pieninä ns. mikrokuplina ja kun ilmastus on saturoitunut eli 5 massa ei enää pysty sitomaan enempää kaasua itseensä, ilmastus lopetetaan ja puumassan saturaatioultraääni- vaimennus ja ultraääni on vaimennusmuutoksen aikavakio mitataan, joista tuloksista saadaan puumassan hieno-ainepitoisuus ja/tai jauhatusaste.

10 Edullisesti puumassan ilmastuksessa kaasua puumassaan syötettäessä massaa työstetään mekaanisesti esim. sopivien pumppujen avulla siten, että kaasu hajoaa eli dispergoituu pieniksi kupliksi ja sitoutuu tällaisina mahdollisimman pieninä mikrokuplina puumassaan.

15 Edullisesti mittaukset suoritetaan puumassan vakiosakeudella sakeuden ollessa esimerkiksi suuruusluokkaa noin esim. noin 1-10 g/1, kuten noin 6 g/1.

Edullisesti ultraäänenvaimennusmuutoksen aikavakio τ ko. puumassassa määritetään mittaamalla ultraää-20 nivaimennus ilmastuksen jälkeen eli silloin, kun massaan on sitoutunut niin paljon kaasua kuin mahdollista ja tämän jälkeen mittaamalla aika τ, jona ilman poistuessa massasta vaimennus on laskenut alkuperäisestä saturaa-tioarvostaan Ao tiettyyn ennalta asetettuun arvoon Ατ. 25 Tämä ennalta asetettu arvo voi olla esim. 1/10 (20dB) alkuperäisestä saturaatioarvosta.

Vaimennus mitataan käyttämällä ultraäänitekniikkaan perustuvaa ilmapitoisuusmittausta, jossa ilma-pitoisuus mitataan käyttäen mittasuureena ultraäänen 30 vaimenemista puumassassa, ts. lähetetään massaan ultraääni-intensiteetti ja mitataan vaimennut ultraääni-intensiteetti tietyn matkan päästä. Tällöin ilmapitoisuus saadaan kaavasta τ 35 Gc = K · lOLog

aTR

jossa Xrec = lähetetty ultraääni-intensiteetti 40 Itr = vastaanotettu ultraääni-intensiteetti 3 79759 K = kalibrointikerroin.

Edellämainittujen arvojen avulla voidaan massan hienoainepitoisuus C*. laskea kaavasta Cf· = fx (Ao) + fa (χ) / 5 missä fx ja f2 ovat massakohtaisia ja kokeellisesti määritettyjä funktioita.

Samoin edellämainituista arvoista voidaan laskea massan jauhatusaste BR kaavasta BR - fs (Ao) + f* (x ), 10 missä f3 ja ovat massakohtaisia ja kokeellisesti määritettyjä funktioita.

Menetelmää on selostettu artikkelissa “Ultrasonic Measurement of Gaseous Air in Pulp Suspension".

Claims (7)

1. Menetelmä puumassan analysoimiseksi sen hienoainepitoisuuden ja/tai jauhatusasteen määrittäroi- 5 seksi, tu nnettu siitä, että tutkittava massa ilmastetaan syöttämällä massaan kaasua siten, että kaasu sitoutuu massaan ja kun ilmastus on saturoitunut eli massa ei enää sido enempää kaasua itseensä, ilmastus lopetetaan ja massan saturaatioultraäänivaimennus (Ao) 10 ja ultraäänen vaimennusmuutoksen aikavakio (τ) mitataan massan hienoainepitoisuuden ja/tai jauhatusasteen määrittämiseksi .

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tu nnettu siitä, että ilmastuksessa kaasua mas- 15 saan syötettäessä massaa työstetään mekaanisesti siten, että kaasu hajoaa eli dispergoituu pieniksi kupliksi ja sitoutuu massaan.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mittaus suoritetaan 20 massan vakiosakeudella.

4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen menetelmä, tu nn et tu siitä, että vaimennus mitataan käyttämällä ultraäänitekniikkaan perustuvaa ilmapitoisuusmittausta, jossa ilmapitoisuus mitataan 25 käyttäen mittasuureena ultraäänen vaimenemista massassa.

4 79759

5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaimennusmuutoksen aikavakio (t) määritetään mittaamalla ultraääni-vaimennus ilmastuksen jälkeen ja mittaamalla aika 30 (τ), jona ilman poistuessa massasta vaimennus on laske nut alkuperäisestä saturaatioarvostaa (Ao) tiettyyn ennalta asetettuun arvoon (Ατ).

6. Jonkin patenttivaatimuksista 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että massan hienoai- 35 nepitoisuus cr määritetään kokeellisen funktion Cr perusteella Cr = fa. (Ao) + fa (t ) , 5 79759 missä fa. ja fa ovat massakohtaisia ja kokeellisesti määritettyjä funktioita.

7. Jonkin patenttivaatimuksista 1-6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että massan jauha-5 tusaste BR määritetään kokeellisen funktion BR perusteella BR = f3 (Ao) + f- (τ) , missä f3 ja f4 ovat massakohtaisia ja kokeellisesti määritettyjä funktioita. 10