FI87836B

FI87836B - FOERFARANDE FOER MAETNING AV FORMNING AV EN FIBERBANA VID EN PAPPERSMASKINS BANFORMNINGSDEL

Info

Publication number: FI87836B
Application number: FI905616A
Authority: FI
Inventors: Jukka Kaipila; Timo Vaajanen; Jarmo Virmo
Original assignee: Tamfelt Oy Ab
Priority date: 1990-11-13
Filing date: 1990-11-13
Publication date: 1992-11-13
Also published as: FI905616A0; JPH06502243A; CA2095029A1; PT99480A; FI87836C; EP0557317A1; FI905616A; WO1992008995A1

Description

1 878361 87836

Menetelmä kuiturainan muodostumisen mittaamiseksi paperikoneen rainanmuodostusosallaA method for measuring the formation of a fibrous web at a web forming section of a paper machine

Keksinnön kohteena on menetelmä kuiturainan muodos-5 tumisen mittaamiseksi paperikoneen rainanmuodostusosalla, jossa menetelmässä kuiturainan paksuutta mitataan ultra-äänimittalaitteella lähettämällä ultraäänisignaaleja kui-turainaan sen paksuussuunnassa ja rekisteröimällä heijastuneiden pulssien avulla kuiturainan paksuuden vaihtelua. 10 Paperikoneen viiraosalla eli rainanmuodostusosalla kuiturainan ollessa vielä ainakin osittain kuitumassaseok-sena eli juoksevassa muodossa esiintyy turbulenssia, joka vaikuttaa olennaisesti muodostuvan kuiturainan laatuun ja muodostumiseen. Massan tullessa viiraosan alkuun siitä vä-15 littömästi ryhdytään poistamaan vettä niin, että kuitumas-sa teoriassa tasaisesti muuttuu kuivemmaksi ja vähitellen huopautuu kuitujen sitoutuessa toisiinsa kiinteäksi rai-naksi, Joka tämän jälkeen johdetaan puristin- ja kuivatus-osiin kuivan rainan aikaansaamiseksi. Viiran liikkuessa ja 20 koneen käydessä tapahtuu kuitenkin, että vedenpoiston tapahtuessa viiran toiselta puolelta yläpuolen ollessa avoimena kuitumassassa esiintyy värähtelyä, joka aikaan saa kuiturainassa turbulenssia ja siten viiralla olevan kuiturainan paksuusvaihteluita. Turbulenssi on tietyllä tavalla 25 välttämätöntä, jotta kuiturainan kuidut pääsevät paremmin tarttumaan toisiinsa ja siten muodostamaan lujan ja kiinteän rakenteen. Joissakin tapauksissa voimakas turbulenssi liian myöhäisessä vaiheessa saattaa aiheuttaa häiriötä ja rikkoa jo huopautuneen rainan rakennetta, mitä konetta 30 säätämällä pyritään estämään. Jotta tiedettäisiin, minkälainen turbulenssi missäkin kohdassa rainaa on ja miten rair · on muodostunut, on se selvitettävä jollakin tavalla. Käytännössä on pyritty pelkästään selvittämään viiraosalla esiintyvää turbulenssia muun rainanmuodostuksen jäädessä 35 huomioon ottamatta. Turbulenssin selvittämiseen on tyypil- 2 37836The invention relates to a method for measuring the formation of a fibrous web in a web forming section of a paper machine, in which the thickness of the fibrous web is measured by an ultrasonic measuring device by transmitting ultrasonic signals to the fibrous web in its thickness direction and recording the variation of the fibrous web thickness by reflected pulses. With the wire portion of the paper machine, i.e. the web forming portion, while the fibrous web is still at least partially in the form of a pulp mixture, i.e. in a fluid form, turbulence occurs, which substantially affects the quality and formation of the fibrous web formed. As the pulp begins at the beginning of the wire section, water is immediately removed therefrom so that the pulp theoretically theoretically becomes drier and gradually felt as the fibers bond together to form a solid web, which is then passed to press and drying sections to provide a dry web. However, the wire 20 and moving the machine during operation occurs, the dewatering takes place on one side of the open upper side of the wire pulp, vibration occurs, which brings about the turbulence in the fiber web and thus the fibrous web on the wire thickness variations. Turbulence is in some way necessary to allow the fibers of the fibrous web to adhere better to each other and thus form a strong and solid structure. In some cases, strong turbulence at too late a stage may cause interference and disrupt the structure of the already felted web, which the machine 30 is intended to prevent. In order to know what kind of turbulence is at any point in the web and how rair · is formed, it must be determined in some way. In practice, the only attempt has been to find out the turbulence in the wire section, without taking into account the other web formation. To determine turbulence, there are 2 37836

Usesti käytetty sekä valokuvaamista, videokuvaamista että ultraäänimittaamista, joilla kaikilla on jollakin tavalla voitu turbulenssin ilmenemistä osoittaa. Valokuvauksen ja videokuvauksen avulla nähdään, miltä turbulenssi tietyssä 5 kohdassa näyttää ja voidaan saada jonkinlainen kuva siitä mikä turbulenssi on tietyssä kohdassa. Sen sijaan turbulenssin voimakkuudesta ja voimakkuusvaihteluista ei näillä menetelmillä voida selvää kuvaa saada, koska niissä ei ole mitään mahdollisuutta saada selvää mitattavissa olevaa 10 suuretta, jonka perusteella vertailua voitaisiin tehdä muiden turbulenssikohtien suhteen. Näin ollen nämä menetelmät jäävät vain lähinnä yleiskuvan saamiseen soveltuviksi. Ultraäänimittauksessa puolestaan mitattavaan rai-naan kohdistetaan viiran alapuolelta ultraäänisignaali, 15 joka kulkee kuitumassan läpi ja ilmaisee rajapinnoista heijastuessaan eri rajapintojen sijainnin, jolloin niistä voidaan mitata turbulenssin vaihtelut. Tällöin voidaan, mikäli lukemaa seurataan mittarista ja lukuarvot muistetaan nähdä pienin ja suurin paksuus rainassa kyseisellä 20 kohdalla eli voidaan nähdä turbulenssin aikaansaama vaihtelu. Tämän menetelmän heikkoutena on se, että minimi- ja maksimiarvojen tietäminen ei välttämättä selvitä, minkälaista turbulenssi on ja, miten kuitumassa kyseisessä kohdassa käyttäytyy. Tällöin arviot tehdään ääriarvojen pe-25 rusteella ja sen seurauksen säätö saattaa pahentaa tilannetta sen sijaan, että se parantaisi sitä. Myöskään käytetyillä mittaustavoilla ei ole kyetty selvittämään muuta rainanmuodostumista.Commonly used in photography, video recording, and ultrasound measurement, all of which have been able to demonstrate the onset of turbulence in some way. Photography and video recording can be used to see what the turbulence at a particular point 5 looks like and one can get some idea of what the turbulence is at a particular point. On the other hand, these methods cannot give a clear picture of the intensity and intensity variations of the turbulence, as there is no possibility of obtaining a clear measurable quantity on the basis of which a comparison can be made with respect to other turbulence points. Therefore, these methods remain only mainly suitable for obtaining an overview. In ultrasonic measurement, in turn, an ultrasonic signal is applied to the web to be measured from below the wire, which passes through the pulp and, when reflected from the interfaces, indicates the location of the various interfaces, so that variations in turbulence can be measured. In this case, if the reading is monitored from the meter and the numerical values are remembered, the minimum and maximum thickness in the web at that point 20 can be seen, i.e. the variation caused by turbulence can be seen. The disadvantage of this method is that knowing the minimum and maximum values does not necessarily determine what the turbulence is and how the pulp behaves at that point. In this case, the estimates are made on the basis of the extreme values pe-25 and the consequent adjustment may aggravate the situation instead of improving it. The measurement methods used have also not been able to determine other web formation.

Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan sel-30 lainen menetelmä turbulenssivaihtelujen ja rainanmuodos-tuksen mittaamiseksi, jonka avulla voidaan luotettavasti määritellä, minkälainen turbulenssi tietyssä kuitumassan kohdassa on, ja, jolla saadaan selvä luotettava kuva tur-bulenssivaihtelusta sekä haluttaessa lisäksi rainan huo-35 pautumisesta. Tämä saadaan keksinnön mukaisesti aikaan si- 3 87836 ten, että kussakin mittauskohdassa suoritetaan mittaus useita kertoja ennalta määrätyn mittausjakson aikana, että kutakin kuiturainan jonkin rajapinnan ilmaisevaa paksuus-arvoa ilmaisevien mittausten lukumäärä lasketaan ja että 5 kyseisessä mittauskohdassa määritellään rainanmuodostumis-profiili kunkin mitatun paksuuden ja kutakin paksuutta vastaavien mittausten lukumäärän perusteella.It is an object of the present invention to provide a method for measuring turbulence variations and web formation which can reliably determine the turbulence at a given point in the pulp and which provides a clear reliable picture of the turbulence variation and, if desired, the web deterioration. According to the invention, this is achieved by measuring several times at each measuring point during a predetermined measuring period, counting the number of measurements indicating each thickness value of one interface of the fibrous web, and defining a web formation profile for each measured thickness and each based on the number of measurements corresponding to the thickness.

Keksinnön olennainen ajatus on, että mittaus suoritetaan, kuten normaali ultraäänimittaus, mutta ultraääni-10 pulssien avulla mitattujen ainakin osittain kuitumassa-seoksen muodossa olevan kuiturainan eri paksuusarvojen perusteella luokitellaan kuiturainan ylimmän pinnan tai jonkin sen erillisen rajapinnan muodostavan osan paksuus tai -vaihtelu samalla, kun tietyn paksuusarvon mukaisten 15 mittaustulosten lukumäärä lasketaan, jolloin saadaan selville, miten suuria turbulenssivaihteluja kyseisessä mittauskohdassa esiintyy, ja, kuinka paljon minkäkin suuruusluokan vaihteluita esiintyy, tai vastaavasti, kuinka suuri on jo huopautuneen kerroksen paksuus. Tällöin mittauskoh-20 dalle voidaan piirtää paksuuden ja sen esiintymisen lukumäärän perusteella rainanmuodostumisprofiili, joka ilmaisee edullisimmin sekä kyseissä kohdassa olevan turbulenssin luonteen ja voimakkuuden että rainanmuodostusosan loppupäässä rainan huopautumisasteen ja siinä mahdollisesti 25 esiintyvät häiriöt. Tämän menetelmän mukaisella tavalla voidaan koko rainanmuodostusosan turbulenssivaihtelut ja huopautuminen mitata ja tämän jälkeen säätää vastaavasti rainanmuodostusosan vedenpoistoa ja muita säädettäviä piirteitä niin, että saadaan mahdollisimman hyvä ja laa-30 dultaan optimaalinen raina.The essential idea of the invention is that the measurement is performed like a normal ultrasonic measurement, but based on the different thickness values of the fibrous web at least partially in the form of a pulp mixture, the thickness or variation of the upper surface of the fibrous web or some of its separate interfaces is classified. the number of measurement results according to the thickness value 15 is calculated to determine how large turbulence variations occur at that measurement point and how many variations of any magnitude occur, or, correspondingly, how large the thickness of the already felted layer is. In this case, a web formation profile can be drawn for the measurement site on the basis of the thickness and the number of occurrences, which most preferably indicates both the nature and intensity of the turbulence at that point and the degree of web felting and possible disturbances at the end of the web formation section. In accordance with this method, the turbulence variations and felting of the entire web-forming section can be measured and then the dewatering and other adjustable features of the web-forming section can be adjusted accordingly so as to obtain a web with the best possible and optimal quality.

Keksintöä selostetaan lähemmin oheisissa piirustuksissa, joissa kuvio 1 esittää kaavamaisesti paperikoneen rainan-muodostusosaa eli formeria, 35 kuvio 2 esittää kaavamaisesti keksinnön mukaista 4 87836 mittauslaitteistoa, kuviot 3a ja 3b esittävät kaavamaisesti mittausta ja mittauksen periaatetta, kuvio 4 esittää kaavamaisesti mittauksen avulla 5 saatua turbulenssiprofiilia ja kuvio 5 esittää kaavamaisesti erästä tulostusmallia mittausarvojen havainnollistamiseksi.The invention is described in more detail in the accompanying drawings, in which Fig. 1 schematically shows a web forming part of a paper machine, Fig. 2 schematically shows 4,87836 measuring apparatus according to the invention, Figs. 3a and 3b schematically show measurement and measurement principle, Fig. 5 schematically shows a printing model to illustrate the measured values.

Kuviossa 1 on kaavamaisesti esitetty paperikoneen tai vastaavan alkupää, jossa on perälaatikko 1, josta kui-10 turaina syötetään kuitumassaseoksen muodossa leveänä suih kuna viiralle 2, joka kääntyy telan 3 ympäri kulkemaan pe-rälaatikosta 1 poispäin rainanmuodostusosalle 4. Rainan-muodostusosalla 4 kuiturainasta poistetaan vettä viiran 2 alapuolella sijaitsevilla vedenpoistoelimillä, joita ovat 15 m.m. foilit 5 ja imulaatikot 6. Tässä vettä poistuu kuiturainasta poistuu samalla, kun sen kuidut vähitellen tarttuvat toisiinsa ja sen vesipitoisuus vähenee, jolloin rai-nanmuodostusosan 4 loppuosassa on lopputuloksena huopamai-nen raina. Viira 2 johdetaan edelleen rainanmuodostusosan 20 4 loppupäässä telojen 7 ja 8 ympäri kiertämään takaisin perälaatikolle 1 samalla, kun muodostunut raina siirtyy imutelan 9 avulla puristusosan viiralle 10 ja jatkaa siten kulkuaan paperikoneen muihin osiin. Kuiturainan tullessa perälaatikosta 1 viiralle 2 ja sen ollessa edelleen olen-25 naisesti nestemäisenä seoksena siinä esiintyy turbulenssia, johon vaikuttavat sekä foililistat 5 että imulaatikot 6 ja tämä turbulenssi aikaansaa toisaalta kuitujen sekoittumisen ja tarttumisen toisiinsa, mutta väärässä kohdassa oleva liian voimakas turbulenssi saattaa puolestaan rikkoa 30 kuitujen väliset sidokset heikentäen valmiiksi huopautu-neen rainanosan lujuutta ja muita ominaisuuksia. Jotta turbulenssi voitaisiin säätää mahdollisimman sopivaksi tuotteen valmistamisen ja ominaisuuksien kannalta, on tarpeen tietää minkälainen turbulenssi rainanmuodostusosalla 35 4 missäkin kohdassa sijaitsee.Fig. 1 schematically shows the beginning of a paper machine or the like with a headbox 1, from which the fiber-10 is fed in the form of a pulp mixture in a wide jet to a wire 2 which turns around the roll 3 to pass away from the headbox 1 to the web forming section 4. with dewatering members 15 mm below the wire 2 foils 5 and suction boxes 6. Here, water leaves the fibrous web as its fibers gradually adhere to each other and its water content decreases, whereby the rest of the web-forming part 4 results in a felt-like web. The wire 2 is further guided at the end of the web forming section 20 4 around the rollers 7 and 8 to rotate back to the headbox 1 while the formed web is transferred to the wire 10 of the pressing section by the suction roller 9 and thus continues to other parts of the paper machine. As the fibrous web enters the wire 2 from the headbox 1 and remains essentially a liquid mixture, it exhibits turbulence which is affected by both the foil strips 5 and the suction boxes 6 and this turbulence causes the fibers to mix and adhere to each other. bonds between the fibers, impairing the strength and other properties of the pre-felted web portion. In order to make the turbulence as suitable as possible for the manufacture and properties of the product, it is necessary to know what kind of turbulence is present at any point in the web-forming section 35 4.

5 878365,87836

Kuviossa 2 on esitetty keksinnön mukainen mittauslaitteisto, jossa on ultraäänianturi 11, joka on kytketty signaalinkäsittelylaitteeseen 12, jossa ultraäänen heijas-tumapulssien perusteella määritellään, kuinka paksu kuitu-5 raina mittaushetkellä oli ja näin ollen mittaussignaalien perusteella voidaan määritellä, mikä on pienin kuiturainan paksuus ja vastaavasti, mikä on suurin kuiturainan paksuus sekä, mikä paksuusvaihtelu kuiturainassa mittauskohdalla on riippumatta siitä, onko kuituraina osittain tai koko-10 naan kuitumassaseoksen muodossa. Signaalinkäsittelylaite 12 on edelleen kytketty tietojenkeruutietokoneeseen 13, jossa mitattujen rainanpaksuuksien perusteella lasketaan tiettynä mittausaikana, minkälaisia paksuuksia on mitattu ja kuinka monta kertaa kukin paksuusmitta on mittausaikana 15 mitattu, jolloin saadaan profiili turbulenssin käyttäytymisestä sekä mahdollisesti huopautuneen rainan paksuus tietyssä mittauskohdassa. Tietojenkeruutietokone 13 puolestaan on kytketty esimerkiksi tavalliseen mikrotietokoneeseen 14, jossa mitattujen arvojen perusteella muodoste-20 taan tulostuskäyrät, joista graafisesti ilmenee erilaisia seikkoja, kuten esimerkiksi turbulenssiprofiili. Edelleen mikrotietokone 14 voidaan kytkeä piirturiin 15, joka tulostaa mittauksen perusteella tehtyjen käyrien kuvat ja tarvittaessa myös halutun määrän numeerisia arvoja.Figure 2 shows a measuring apparatus according to the invention with an ultrasonic sensor 11 connected to a signal processing device 12, in which ultrasonic reflection pulses determine how thick the fiber-5 web was at the time of measurement and thus determine the minimum fiber web thickness and , which is the maximum thickness of the fibrous web and what is the thickness variation in the fibrous web at the measuring point, regardless of whether the fibrous web is partially or completely in the form of a pulp mixture. The signal processing device 12 is further connected to a data acquisition computer 13, where on the basis of the measured web thicknesses the thicknesses measured and the number of times each thickness measurement is measured during the measurement time 15 are calculated, giving a profile of turbulence behavior and possibly felted web thickness at a certain measurement point. The data acquisition computer 13, in turn, is connected, for example, to a conventional microcomputer 14, in which, on the basis of the measured values, print curves are formed which graphically show various aspects, such as, for example, a turbulence profile. Furthermore, the microcomputer 14 can be connected to a plotter 15, which prints the images of the curves made on the basis of the measurement and, if necessary, also the desired number of numerical values.

25 Kuvioissa 3a ja 3b on esitetty kaavamaisesti mit taustilanne suurennettuna sekä, kuinka mittausarvot sig-naalikäsittelylaitteessa periaatteessa muodostetaan. Ai-nakin osaksi kuitumassasuspensioo muodossa oleva kuituraina 16 liikkuu viiran 2 mukana ultraäänianturin 11 ohi, 30 jolloin siihen lähetetään mittaussignaali ja heijastuneen pulssin perusteella mitataan senhetkinen kuiturainan paksuus hx. Mittaus suoritetaan tietyn määrämittaisen mittaus-jakson ajan, jolloin saadaan riittävä määrä pulsseja vaihtelujen ilmaisemiseksi tilastollisilla perusteilla.Figures 3a and 3b show schematically the magnified background situation and how the measured values in the signal processing device are in principle generated. The fibrous web 16, at least in the form of a pulp suspension, moves with the wire 2 past the ultrasonic sensor 11, whereby a measurement signal is sent to it and the current fibrous web thickness hx is measured on the basis of the reflected pulse. The measurement is performed over a certain fixed measurement period, resulting in a sufficient number of pulses to detect variations on a statistical basis.

— 35 Kuviossa 3b on esitetty, kuinka tietynlainen mit- 6 87836 taustulos saadaan aikaan, jolloin kuviossa 3b vaakasuunta esittää mittausaikaa t ja pystysuuntaan mitattua rainan paksuutta hx. Kun mittaus alkaa otetaan kustakin mittaus-pulssista pl - pn sen aikana mitattu rainan paksuus hO -5 hn, jolloin esimerkiksi ensimmäisessä pulssissa pl saadaan rainan paksuudeksi h8, toisessa pulssissa p2 saadaan rainan paksuudeksi h4, kolmannessa pulssissa p3 saadaan rainan paksuudeksi h3, neljännessä pulssissa p4 saadaan rainan paksuudeksi h7 jne. Tällä tavalla voidaan jokaisen 10 mittauspulssin tuloksena määritellä, mihin korkeusluokkaan rainan paksuus hx mittaushetkellä sijoittuu ja eri paksuus-luokkien ilmenemismäärät lasketaan tiedonkeruutietokoneen 13 avulla niin, että mittausajan kuluessa saadaan selville kuinka monta pulssia kutakin rainan paksuusluokkaa kohti 15 on tullut. Kun kaikki mittauskohdat on mitattu, mikä käytännössä useimmiten tarkoittaa, että mitataan turbulenssi-kuva rainanmuodostusosan 4 pituussuunnassa useista peräkkäisistä kohdista, mutta sen sijaan viiran poikkisuunnassa vain yhdestä viiran reunasta tietyn matkan päässä olevasta 20 kohdasta, siirretään tiedot tiedonkeruutietokoneelta 13 mikrotietokoneelle 14, jossa siitä muodostetaan graafinen esitys.Fig. 3b shows how a certain type of background result is obtained, whereby in Fig. 3b the horizontal direction shows the measurement time t and the vertically measured web thickness hx. When the measurement starts, the web thickness hO -5 hn measured during each measurement pulse p1 - pn is taken, whereby for example the first pulse p1 becomes the web thickness h8, the second pulse p2 becomes the web thickness h4, the third pulse p3 becomes the web thickness h3, the fourth pulse p4 the web thickness h7 is obtained, etc. In this way, as a result of each measurement pulse 10, the height class hx at the time of measurement can be determined and the occurrences of the different thickness classes are calculated by the data acquisition computer 13 so that the number of pulses for each web thickness class 15 is obtained. When all measurement points have been measured, which in practice most often means measuring the turbulence image in the longitudinal direction of the web forming section 4 from several successive points, but instead at only one point 20 at a certain distance from the wire edge, the data is transferred from the data acquisition computer 13 to the microcomputer 14 presentation.

Kuviossa 4 on kaavamaisesti mittaustuloksena saatava mikrotietokoneen kuvaruudulle tulostettavissa oleva 25 rainanmuodostusprofiili, jolloin asteikossa vaakasuuntai sella akselilla merkitty nollasta alkaen rainan paksuus ja pystyakselilla n merkitty kyseisen paksuuden ilmaisevien pulssien lukumäärä mittausaikana. Rainanmuodostusprofiili ilmaisee rainanmuodostusosan alkupäässä pelkästään turbu-30 lenssinvaihtelua, mutta sen loppupäässä sekä turbulenssin-vaihtelua että huopautuneen rainan paksuuden ja myös sen vaihtelua. Käyrä on esitetty mitattujen ja laskettujen lukumäärien perusteella muodostettujen arvojen verhokäyrä-nä, joka kuvaa selvästi turbulenssin esiintymistä ja sitä, 35 minkälaiset paksuusvaihtelut rainassa kyseisellä mittaus- 7 37836 kohdalla Ilmenevät.Fig. 4 schematically shows a web formation profile printable on a microcomputer screen as a measurement result, whereby the scale shows the thickness of the web from zero on the horizontal axis and the number of pulses indicating that thickness on the vertical axis n during the measurement time. The web-forming profile indicates at the beginning of the web-forming section only the turbo-30 lens variation, but at its end both the turbulence variation and the thickness of the felted web and also its variation. The curve is presented as an envelope of the values formed from the measured and calculated numbers, which clearly describes the occurrence of turbulence and the type of thickness variations in the web at that measurement point.

Kuviossa 5 on puolestaan esitetty kaavamaisesti keksinnön mukainen graafinen esitystapa, jossa kuvion taustalla on kaavamaisesti mittakaavaan tehty kuva 17 mit-5 tauksen kohteena olleesta rainanmuodostusosasta oikeassa mittasuhteessa sekä siinä olevista fOileista ja imulaati-koista. Samoin kuvioon on merkitty perspektiivinomaisesti katkoviivoilla 18a-18n kohdat, joissa ultraäänimittaukset on rainanmuodostusosalla 4 tehty. Edelleen kuviossa 5 on 10 perspektiivisesti esitetty kultakin mittauskohdalta kuvion 4 mukaiset rainanmuodostusprofiilin ilmaisevat verhokäyrät Tl-Tn, jotka ilmaisevat, minkälainen ja minkä suuruinen turbulenssi ja mahdollisesti rainan huopautuminen kussakin mittauskohdassa on ilmennyt. Tämän perusteella voidaan 15 määritellä, mitkä ovat rainan paksuuden minimi ja maksimiarvot kussakin kohdassa ja vastaavasti niiden perusteella on verhokäyrien perspektiivisesti esitetyllä perustasolla eli paksuuden hx suuntaisella tasolla esitetty viivoitettu pinta-ala-kuvio 19, joka ilmaisee rainan turbulenssivaih-20 telut rainanmuodostusosan pituudella sekä vastaavalla tavalla viivoitettu pinta-ala-kuvio 20, joka ilmaisee rainan huopautumisen vaihtelut rainanmuodostusosan pituudella. Tällöin voidaan esimerkiksi nähdä, että turbulenssivaihte-• lut kuvion 5 osoittamassa tilanteessa pienenevät rainan- :.j.‘ 25 muodostusosan 4 keskikohdalla ja vastaavasti sen jälkeen jälleen lisääntyvät voimakkaasti. Tämä merkitsee, että rainanmuodostusosan loppuosassa on todennäköisesti liian voimakas turbulenssi ja sen seurauksena rainan kuitujen sidokset löystyvät tai irtoavat, jolloin huopautunut raina 30 välillä rikkoutuu ja seurauksena on lujuudeltaan heikompaa rainaa. Kuvion mukaisen tuloksen perusteella voidaan rai-nanmuodostusosaan säätää niin, että turbulenssi saadaan mahdollisimman hyvin halutun muotoiseksi, jolloin mittaamalla muodostuneen rainan lujuusarvot ja muut ominaisuudet — 35 voidaan tietyn rainanmuodostusosan turbulensslkuvion op- 8 *57836 timimuoto määritellä ja jatkossa säätää se vastaavasti aina mahdollisimman lähelle tällä tavalla mittaamalla saatua optimikuviota. Kuviossa 5 on edelleen esitetty numerolla 21 käyrä, joka ilmaisee kuiturainan kosteussuhdetta 5 eli lukuarvoa kg vettä/kg kuitua, jolloin samalla saadaan myös kuvaa siitä, miten raina muodostuu ja nähdään, milloin raina alkaa huopautua.Fig. 5, on the other hand, schematically shows a graphical representation according to the invention, in which the background of the figure is a schematic, scaled-up view 17 of the web-forming part to be measured in the correct proportions and of the filters and simulations therein. Likewise, in the figure, the points where the ultrasonic measurements have been made on the web-forming part 4 are marked with broken lines 18a-18n in perspective. Further, Fig. 5 is a perspective view of the web formation profile envelopes T1-Tn of Fig. 4 for each measurement point, indicating what and to what extent turbulence and possibly web felting has occurred at each measurement point. Based on this, it is possible to determine the minimum and maximum values of the web thickness at each point and, accordingly, a lined area pattern 19 shown at a perspectively shown base plane of the envelopes, i.e. a plane parallel to the thickness hx, showing web turbulence variations along the web forming section a dashed area pattern 20 showing variations in web felting along the length of the web forming section. In this case, it can be seen, for example, that the turbulence fluctuations in the situation shown in Fig. 5 decrease at the center of the web forming part 4 and, accordingly, increase sharply thereafter. This means that there is likely to be too much turbulence in the remainder of the web-forming section, and as a result the bonds of the web fibers will loosen or come loose, causing the felted web 30 to break between and result in a web of poorer strength. Based on the result according to the figure, the web-forming section can be adjusted so that the turbulence is as well as desired, so that by measuring the strength values and other properties of the formed web-forming section, the opto-shape of a particular web-forming section can be determined and further adjusted by measuring the obtained optimal pattern. Fig. 5 further shows a curve at 21 indicating the moisture ratio 5 of the fibrous web, i.e. the numerical value kg water / kg fiber, at the same time also giving a picture of how the web is formed and it can be seen when the web starts to felt.

Edellä selityksessä ja piirustuksissa on keksintöä selostettu vain esimerkinomaisesti eikä sitä ole millään 10 tavalla sidottu siihen. Tietojenkeruutietokone 13 voi olla paitsi erillinen yksikkö myös normaaliin tietokoneeseen kuten mikrotietokoneeseen liittyvä kiinteä yksikkö ja tietokone 14 voi olla jopa rakennettu ja suunniteltu tällaista mittaustoimintaa varten. Samoin signaalinkäsittelyosa 15 12 voi muodostua joko erillisestä laitteesta tai tietoko neeseen kiinteästi kuuluvasta yksiköstä, jolloin yksinkertaisemmassa toteutusmuodossa laitteisto on yksi yksikkö, johon mittausanturit 11 kiinnitetään. Mittaustuloksena saatavien tietojen käsittely ja niiden muuttaminen graafi-20 seen muotoon voidaan tehdä eri tavoin, jolloin tulos voidaan esittää halutulla tavalla, vaikkakin kuvion 5 mukainen rainanmuodostusosan mittasuhteisiin liittyvä perspektiivinen esitystapa on hyvin edullinen ja havainnollinen tähän tarkoitukseen. Rainanmuodostusprofiili voidaan muo-25 dostaa ilmaisemaan vain turbulenssiprofiili tai vastaavasti pelkästään huopautuneen rainan paksuus tai kuten edellä on esitetty haluttaessa molemmat. Paperikoneella on tässä patenttihakemuksessa ja patenttivaatimuksissa tarkoitettu sekä paperikonetta, kartonkikonetta muuta vastaavalla ta-30 valla kuiturainaa muodostavaa konetta, jossa raina syötetään viiran päälle ja vesi poistetaan rainanmuodostusosal-la pelkästään sen alapuolelta.In the above description and drawings, the invention has been described by way of example only and is in no way bound to it. The data acquisition computer 13 may be not only a separate unit but also a fixed unit associated with a normal computer such as a microcomputer, and the computer 14 may even be constructed and designed for such a measurement operation. Likewise, the signal processing section 15 12 may consist of either a separate device or a unit integral to the computer, in which case in a simpler embodiment the apparatus is a single unit to which the measuring sensors 11 are attached. The processing of the data obtained as a result of the measurement and their conversion into a graphical form can be done in various ways, whereby the result can be presented as desired, although the perspective representation of the web forming part according to Fig. 5 is very advantageous and illustrative for this purpose. The web-forming profile can be formed to indicate only the turbulence profile or, correspondingly, only the thickness of the felted web, or both, as described above, if desired. For the purposes of this patent application and the claims, a paper machine has a machine forming a fibrous web in a manner similar to a paper machine, a paperboard machine, in which the web is fed onto a wire and water is removed by the web-forming section only below it.

Claims

A method for measuring the formation of a fibrous web (16) by a web forming section of a paper machine, the method measuring the thickness (hx) of the fibrous web (16) by an ultrasonic measuring device (11) by transmitting ultrasonic signals to the fibrous web ) thickness (hx), characterized in that the measurement is performed several times at each measuring point during a predetermined measurement period, that the number of measurements indicating each thickness value of one interface of the fibrous web (16) is calculated and that a web formation profile (T1) is determined at that measurement point. -Tn) based on each measured thickness (hl-hn) and the number of measurements corresponding to each thickness (hl-hn).

Method according to Claim 1, characterized in that the measurement is carried out over a period of 10 to 180 seconds.

Method according to Claim 1 or 2, characterized in that the measurement is performed over a period of time according to a predetermined number of measuring pulses.

Method according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the measurement is carried out on the web-forming part (4) at predetermined points in the direction of travel of the wire (2).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the measurement result is defined as an envelope passing through the tips of the strings corresponding to the number (n) of measurements measured for each measured thickness (hl-hn).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the measured thicknesses 35 (hx) are divided into predetermined magnitudes and that the number of thickness measurements belonging to each magnitude is calculated.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the turbulence variation of the fibrous web (16) in the form of a fibrous mass mixture is measured.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the thickness of the already felted fibrous web (16) is measured.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the measurement result over the entire web-forming part (4) is graphically represented by a diagram showing the web-forming part in its longitudinal dimension and that the web-forming part 15 is perspectively drawn at each measuring point in the diagram (17). formation profile (Tl-Tn).

9 R7836

Method according to Claim 9, characterized in that the turbulence variation and the thickness of the worn-out fibrous web (16) are shown as separate surfaces between the minimum and maximum values of their variations in the perspective bottom plane of the web formation profile (T1-Tn).

11,37336