FI89104C - Method and apparatus for measuring and controlling the quality of papermaking coating - Google Patents

Method and apparatus for measuring and controlling the quality of papermaking coating Download PDF

Info

Publication number
FI89104C
FI89104C FI911627A FI911627A FI89104C FI 89104 C FI89104 C FI 89104C FI 911627 A FI911627 A FI 911627A FI 911627 A FI911627 A FI 911627A FI 89104 C FI89104 C FI 89104C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
coating
light
web
paper
quality
Prior art date
Application number
FI911627A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI911627A0 (en
FI911627A (en
FI89104B (en
Inventor
Anssi Kaernae
Original Assignee
Valmet Paper Machinery Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valmet Paper Machinery Inc filed Critical Valmet Paper Machinery Inc
Priority to FI911627A priority Critical patent/FI89104C/en
Publication of FI911627A0 publication Critical patent/FI911627A0/en
Publication of FI911627A publication Critical patent/FI911627A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI89104B publication Critical patent/FI89104B/en
Publication of FI89104C publication Critical patent/FI89104C/en

Links

Landscapes

  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Paper (AREA)

Description

8910489104

Menetelmä ja laite paperin päällystyskerroksen laadun mittaamiseksi ja ohjaamiseksi Förfarande och anordning för mätning och styrning 5 av kvaliteten pä pappersbeläggningsskiktMethod and apparatus for measuring and controlling the quality of the paper coating layer Förfarande och anordning för mätning och styrning 5 av kvaliteten pä pappersbeläggningsskikt

Keksinnön kohteena on menetelmä paperin päällystyskerroksen laadun 10 mittaamiseksi ja ohjaamiseksi, jossa menetelmässä päällystysprosessissa liikkuvan paperirainan päällystekerrosta valaistaan valokeilalla tai valonsäteellä ja havaitaan päällystekerroksesta heijastuvaa valoa, ja jossa menetelmässä päällystettä kuvataan ja näin aikaansaadut kuvat digitoidaan ja täten muodostetun digitaalisignaalin perusteella arvioi-15 daan ja ohjataan päällystyskerroksen laatua.The invention relates to a method for measuring and controlling the quality 10 of a paper coating layer, in which method the coating layer of a moving paper web in a coating process is illuminated with a beam or light beam and light reflected from the coating layer is detected and digitally imaged quality.

Lisäksi keksinnön kohteena on laite paperin päällystyskerroksen laadun havaitsemiseksi ja ohjaamiseksi, joka laite käsittää valonlähteen, josta kohdistetaan valokeila tai valonsäde liikkuvan paperirainan val-20 vottavaan päällysteeseen, joka laite käsittää valon vastaanottolait-teet, joilla havaitaan liikkuvasta rainasta heijastunut valokeila tai -säde, ja joka laite käsittää valon vastaanottola!tteenä kameralaitteen ja siihen liitetyn digitointiyksikön tai valonsäteen vastaanottimen.The invention further relates to an apparatus for detecting and controlling the quality of a paper coating layer, the apparatus comprising a light source for directing a light beam or light beam onto a controllable coating of a moving paper web, the device comprising light receiving devices for detecting a light beam or beam reflected from a moving web, and the device comprises, as a light receiving device, a camera device and a digitizing unit or a light beam receiver connected thereto.

25 Nykyisin pyritään paperin valmistuksessa saamaan aikaan yhä korkeampilaatuista paperia, jonka kysyntä on viime aikoina kasvanut huomattavas-. .·. ti. Koska painopapereilta vaaditaan entistä parempia painatusominai- suuksia, on paperin päällystyksen ja pintaliimauksen merkitys kasvanut huomattavasti. Parempilaatuisen paperin valmistuksessa tarvitaan yhä 30 tarkempia tietoja prosessin eri vaiheista, jotta asianmukaiset säädöt voitaisiin suorittaa aina mahdollisen häiriön esiintyessä. Paperin pintaliimauksessa ja päällystyksessä tällaisia tietoja tarvitaan esim. paperille tulevan päällysteen tai liimakerroksen paksuudesta ja pääl-: lystevirheistä mahdollisimmian aikaisessa vaiheessa, jotta esiintyviin 35 häiriöihin voitaisiin reagoida tarkasti ja nopeasti.25 At present, the production of paper is aimed at producing ever higher quality paper, the demand for which has grown significantly recently. . ·. ti. As better printing properties are required of printing papers, the importance of paper coating and surface sizing has grown considerably. In the production of better quality paper, more and more detailed information on the various stages of the process is needed so that appropriate adjustments can be made whenever a possible disturbance occurs. In surface sizing and coating of paper, such information is needed, e.g., on the thickness of the coating or adhesive layer on the paper and on coating defects at the earliest possible stage, in order to be able to react accurately and quickly to the disturbances that occur.

Paperin pigmenttipäällystyksessä on yleisenä tavoitteena saada aikaan mahdollisimman tasainen päällystyskerros. Tätä tasaisuutta ei käytän- 2 89104 nössä kuitenkaan ole pystytty mittaamaan suoraan prosessista on-line-mittauksena. Yleisesti tunnettua on silmämäärin tarkastella valmiista tuotteesta otettua näytearkkla esimerkiksi ultraviolettivalossa, kun päällysteeseen on seostettu optista vaalennette, Paksumpi päällysteker-5 roksen kohta loistaa tällöin voimakkaammin näkyvää valoa kuin ohuempi. Kokenut ammattihenkilö voi näin tehdä päätelmiä päällysteen tasaisuus -asteesta, sen luonteesta ja keinoistaan sen parantamiseksi. Tämä tapa "hallita" päällystekerroksen tasaisuutta on subjektiivisuuden lisäksi luonnollisesti hidas ja epätarkka.In the pigment coating of paper, the general goal is to provide the smoothest possible coating layer. However, in practice it has not been possible to measure this uniformity directly from the process as an on-line measurement. It is generally known to visually inspect a sample sheet taken from the finished product, for example in ultraviolet light, when an optical brightener has been doped into the coating. The thicker part of the coating layer 5 then shines more visible light than the thinner one. Thus, an experienced professional can draw conclusions about the degree of uniformity of the coating, its nature and the means to improve it. This way of "controlling" the evenness of the coating layer is, in addition to subjectivity, naturally slow and inaccurate.

10 Päällystetyn paperin päällystyskerroksen paksuuteen ja sen tasaisuuteen vaikuttaa myös pohjapaperin formaatio eli paperin neliömassan tasaisuus pienessä mittakaavassa. Formaatiokäsitteen piiriin luetaan yleensä neliömassavaihtelu, jonka aallonpituus ulottuu nollasta muutamaan sent-15 timetriin. Formaation luonnehtimiseen ja mittaamiseen on ennestään tunnettu useita eri menetelmiä, jotka useimmat perustuvat paperin valon transmission vaihtelun mittaukseen pienellä, halkaisijaltaan n. 0,1...1,0 mm:n mittauspinta-alalla. Formaation hyvyyttä kuvataan tällöin suoraan paperin läpäisseen valon intensiteettiarvojen keskiha-20 Jonnalla tai variaatiokertoimella. Optisen menetelmän etuna on mittauksen nopeus ja helppous. Varsinkin täyteainepitoisilla ja kalanteroi-duilla papereilla voi kuitenkin esiintyä sellaista optisen tiheyden vaihtelua, joka heikentää optisen mittauksen luotettavuutta. Tässä yhteydessä on formaatio-käsitettä ja sen mittausta sivuttu sen vuoksi, 25 että se vaikuttaa ja liittyy paperin päällystyskerroksen tasaisuuteen. Päällystyskerroksen tasaisuutta ja sen vaihtelua voidaan osittain luonnehtia samantapaisilla tunnusluvuilla kuin pohjapaperin formaatiota.10 The thickness of the coating layer of coated paper and its uniformity are also affected by the formation of the base paper, i.e. the uniformity of the basis weight of the paper on a small scale. The concept of formation generally encompasses a variation in basis mass with a wavelength ranging from zero to a few centimeters. Several different methods are known for characterizing and measuring the formation, most of which are based on the measurement of the variation of the light transmission of paper on a small measuring area with a diameter of about 0.1 ... 1.0 mm. The goodness of the formation is then described directly by the mean-20 series or coefficient of variation of the light intensity values transmitted by the paper. The advantage of the optical method is the speed and ease of measurement. However, especially with filler-containing and calendered papers, there may be variations in optical density that impair the reliability of the optical measurement. In this context, the concept of formation and its measurement have been omitted because it affects and relates to the flatness of the paper coating layer. The uniformity of the coating layer and its variation can be partially characterized by similar characteristics as the formation of the base paper.

Esillä olevaan keksintöön liittyvän tekniikan tason osalta viitataan 30 hakijan FI-patenttihakemukseen 902930 (jätetty 12.6.1990) sekä patent-tijulkaisuihin US-3 956 630, US-4 250 382, CA-1 038 192, CA-1 197 630 ja EP-A3 0 268 029.With regard to the state of the art related to the present invention, reference is made to FI patent application 902930 (filed June 12, 1990) of 30 applicants and to U.S. Pat. No. 3,956,630, U.S. Pat. No. 4,250,382, CA-1,038,192, CA-1,197,630 and A3 0 268 029.

Em. FI-hakemuksessa 902830 on esitetty menetelmä päällystemäärän mit-35 taamiseksi ja säätämiseksi paperin tai kartongin pintaliimauksessa tai pigmentoinnissa, jossa päällystysaine levitetään päällystyslaitteella li 3 89104 filmiksi liimapuristimen telan pintaan, josta filmi siirretään paperi-tai kartonklrainaan liimapuristinnipissä. Em. FI-patenttihakemuksen mukaisessa menetelmässä on pidetty uutena sitä, että telan pinnoitteeseen sekoitetaan fluoresoivaa merkkiainetta ja että päällystemäärän 5 mittaus suoritetaan röntgenfluoresenssitekniikalla liimapuristimen telan pinnalta ennen päällystysainefilmin siirtymistä rainaan siten, että telan pintaa säteilytetään röntgensäteilyllä merkkiaineen fluo-resoimiseksi ja telan pinnoitteen sisältämän merkkiaineen emittoima fluoresoitunut ja päällystysaineen vaimentama säteily mitataan ja muu-10 tetaan päällystemäärän paksuusarvoksi.Em. FI application 902830 discloses a method for measuring and adjusting the amount of coating in surface gluing or pigmentation of paper or paperboard, in which the coating agent is applied by a coating device li 3 89104 to a film on the surface of a glue press roll, from which the film is transferred to Em. In the method according to the FI patent application, it has been considered new that a fluorescent marker is mixed into the roll coating and that the coating amount 5 is measured by X-ray fluorescence technique. the attenuated radiation is measured and converted to the thickness value of the coating amount.

Em. US-.CA· ja EF-patenteissa on esitetty menetelmiä, joissa yleensä pyritään mittaamaan UV-valoa käyttäen fluoresenssin voimakkuuden kautta päällysteen määrää keskimääräisesti. Em. patenttien esittämillä mene-15 telmillä ei yleensä pyritä eikä aina pystytäkään mittaamaan päällyste -määrän paikallisia vaihteluita eikä analysoimaan päällysteen epätasaisuuden luonnetta ja syitä, jotka aiheuttavat kyseisiä päällystysvirhei-tä.Em. The US-.CA · and EF patents disclose methods that generally aim to measure UV light using the amount of coating on average through the intensity of fluorescence. Em. the methods disclosed in the patents do not generally seek, and do not always allow, to measure local variations in the amount of coating or to analyze the nature of the unevenness of the coating and the causes of such coating defects.

20 Voidaankin todeta, että tekniikan tason mukaiset mittausmenetelmät eivät ole tarjonneet kokonaisvaltaista ratkaisua päällysteen tasaisuuden ja siinä ilmenevien erilaisten virheiden analysointiin ja syiden määrittelyyn sekä päällystevirheiden nopeaan ja tarkkaan on-line-mittaamiseen ja virheiden korjaamiseen erilaisilla päällystysprosessin 25 hallinnassa, säädössä ja ohjauksessa tarjolla olevilla keinoilla.20 Indeed, prior art measurement methods have not provided a comprehensive solution for analyzing and determining the causes of pavement smoothness and various defects, as well as for rapid and accurate on-line measurement of pavement defects and error correction by various coating process control, regulation and control.

Paperin päällysteessä esiintyy useita erilaisia virheitä, joilla kullakin on yksi tai useampi syy, jonka poistaminen aikaansaa virheen korjautumisen. Paperin teräpäällystyksessä esiintyy mm. seuraavia laatu-30 virheitä: vastatelan markkeeraus, vastatelan raitamarkkeeraus, vastatelan täplät, sideainetäplät, terärynkky, päällystemöykyt, teräviiru, päällystämättömät kohdat, päällysteroiskeet, päällystejuovat ja ns. teräparta. Näitä laatuvirheitä, niiden syitä ja poistamiskeinoja käsitellään myöhemmin tarkemmin.There are several different defects in the paper coating, each with one or more causes, the elimination of which causes the error to be corrected. In the blade coating of paper, e.g. the following quality-30 defects: counter-roll marking, counter-roll strip marking, counter-roll spots, binder spots, blade hump, coating lumps, blade, uncoated points, coating splashes, coating lines, and so-called blade razor. These quality defects, their causes and remedies will be discussed in more detail later.

: ' 35 4 39104: '35 4 39104

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on tarjota uusia kokonaisvaltaisia ratkaisuja edellä kosketeltuihin paperin päällysteen paksuuden ja tasaisuuden mittausongelmiin sekä päällystysvirheiden syiden analysointiin ja prosessin nopeaan ja tarkkaan hallintaan ja ohjaukseen mainit-5 tujen virheiden korjaamiseksi käyttäen hyväksi mahdollisimman tehokkaita paperin valmistus- ja päällystysprosessin hallinta-, ohjaus- ja säätökeinoja.The object of the present invention is to provide new comprehensive solutions to the above-mentioned paper coating thickness and smoothness measurement problems, as well as to the analysis of the causes of coating defects and the fast and accurate process control and control to correct said errors using the most efficient papermaking and coating process control, monitoring and adjustment means.

Edellä esitettyihin ja myöhemmin selviäviin päämääriin pääsemiseksi 10 keksinnön menetelmän ensimmäiselle toteutusmuodolle on pääasiallisesti tunnusomaista se, että päällysteestä otetaan sopivin väliajoin valokuvia, joista digitoitua mainittua digitaalisignaalia käsitellään asiantuntijajärjestelmällä ja kuva-analyysijärjestelmällä, että mainituissa järjestelmissä kehitetyt signaalit ohjataan käyttöliittymälle ja/tai 15 näyttölaitteelle ja että mainitut järjestelmät ohjelmoidaan näyttämään asiantuntijajärjestelmään tallennettujen laatuanomalioiden syy-seu-rausyhteyksien perusteella päällysteestä menetelmällä havaittujen laa-tuvikojen korjausesityksiä.In order to achieve the above and later objects, the first embodiment of the method of the invention is mainly characterized in that photographs of the coating are taken at suitable intervals, the digitized said digital signal being processed by an expert system and an image analysis system, the signals generated in said systems being directed to the user interface and / or the systems are programmed to display corrections for quality defects detected from the coating by the method based on the cause-and-effect relationships of the quality anomalies stored in the expert system.

20 Keksinnön menetelmän toiselle toteutusmuodolle on pääasiallisesti tunnusomaista se, että signaaliprosessorilta saatava lähtösignaali johdetaan asiantuntijajärjestelmälle, jonka lähtösignaali johdetaan näyttölaitteelle, jolla näytetään ja/tai luonnehditaan päällysteen mittaus-tiedot ja asiantuntijajärjestelmään kerätyt päällysteen menetelmällä 25 havaittujen laatuvikojen korjausesitykset.The second embodiment of the method of the invention is mainly characterized in that the output signal from the signal processor is fed to an expert system, the output signal of which is fed to a display device for displaying and / or characterizing coating measurement data and quality defect correction data collected in the expert system.

Keksinnön mukaiselle laitteelle on puolestaan pääasiallisesti tunnusomaista se, että laite käsittää edelleen asiantuntijajärjestelmän ja kameraa käytettäessä lisäksi kuva-analyysltietokoneen, ja että laite 30 käsittää näyttölaitteen, joka on ohjelmoitu näyttämään päällysteen paksuuden mittaustietoja ja/tai asiantuntijajärjestelmään tallennettuja laitteella havaittujen päällysteen laatuvikojen korjausehdotuksia.The device according to the invention, in turn, is mainly characterized in that the device further comprises an expert system and an image analysis computer when using a camera, and that the device 30 comprises a display device programmed to display coating thickness measurement data and / or suggestions for correcting coating quality defects stored in the expert system.

Päällystyskoneessa päällystettyä ja mahdollisesti jo kuivattua rainaa 35 valaistaan keksinnön mukaisesti riittävän voimakkaalla säteilyllä, I! 5 89104 sopivimmin UV-valolla tai laservalolla täydessä tuotantovauhdissa, ja mitataan/luonnehditaan päällystyskerroksen takaisin säteilemän valon vaihtelua. Epätasaisuuden luonteen määrityksen pohjalta, esimerkiksi tietokonepohjaiseen asiantuntijajärjestelmään tukeutuen, päätellään ja 5 toteutetaan uusi edullinen tapa parantaa ja optimoida kulloistakin tilannetta; kyseeseen voivat valinnaisina toimenpiteinä tulla esimerkiksi pohjapaperin esikalanteroinnin, sen absorptiokyvyn, päällyste-seoksen viskositeetin, kuiva-ainepitoisuuden, lämpötilan, päällystys-aseman haliintasuureiden ja/tai tuotantonopeuden muuttaminen.According to the invention, the web 35 coated in the coating machine and possibly already dried is illuminated with sufficiently strong radiation, I! 5 89104 preferably with UV light or laser light at full production rate, and measuring / characterizing the variation of light emitted back by the coating layer. On the basis of the determination of the nature of the inequality, for example on the basis of a computer-based expert system, it is inferred and 5 implemented a new advantageous way of improving and optimizing the current situation; Optional measures may include, for example, altering the pre-calendering of the base paper, its absorbency, the viscosity of the coating composition, the dry matter content, the temperature, the capping values of the coating station and / or the production rate.

1010

Keksinnön mukainen menetelmä ja laite eivät mitenkään välttämättä edellytä koko rainaleveyden yli tapahtuvaa jatkuvaa mittausta, vaan se voidaan kohdentaa vain tiettyyn, edustavaan osaan rainasta. Mittaus voidaan toteuttaa käytännössä esimerkiksi siten, että otetaan sopivin 15 väliajoin UV-valaistusta liikkuvan rainan pinnan osasta valokuva, jota luonnehditaan nykyaikaisen kuva-analyysin tarjoamin monipuolisin keinoin, tai valaistaan rainan poikkisuunnassa tiettyä kohtaa jatkuvasti esim. optista kuitua käyttäen UV-valolla, ja analysoidaan heijastuneen valon intensiteettivaihtelu. Näin saadaan myös kvantitatiivinen tulos 20 päällysteen epätasaisuudesta, tosin vain konesuunnassa.The method and device according to the invention in no way necessarily require a continuous measurement over the entire width of the web, but can only be applied to a specific, representative part of the web. The measurement can be carried out in practice, for example, by taking at appropriate intervals a photograph of a portion of the surface of a moving web under UV light, characterized by the versatile means provided by modern image analysis, or by continuously illuminating a certain point in the transverse direction of the web, e.g. with optical fiber, and analyzing the reflected light. variation in light intensity. This also gives a quantitative result of the unevenness of the coating 20, albeit only in the machine direction.

Kumpikin yllä selostettu mittaus voidaan tarvittaessa järjestää rainan yli traversoivaksi, jolloin saadaan tietoa päällysteen epätasaisuuden ja sen luonteen poikkiprofiileista.If necessary, each of the measurements described above can be arranged to traverse over the web, in which case information is obtained on the cross-sections of the unevenness of the coating and its nature.

2525

Keksinnössä voidaan siis soveltaa päällysteen kahta eri havainto-menetelmää, nimittäin ajoittainen "snapshot"-kuvaus tai jatkuva tai tiheäjaksoinen pistemittaus konesuunnassa. Näistä jälkimmäisen yhteydessä käytetään edullisimmin UV-mittaussädettä, jonka poikkipinta-alan 30 tulee olla sellainen, että tavallisimmat päällystekerroksen tasaisuudessa esiintyvät epätasaisuudet tulevat näkyviin. Kun valitaan samanlainen mittaustarkkuus, jota käytetään paperikoneiden formaation määrityksessä, ollaan oikealla alueella. Mittaus antaa silloin tietoa sekä päällystetapahtuman onnistumisesta että pohjapaperin rakenteesta.Thus, two different detection methods of the coating can be applied in the invention, namely intermittent "snapshot" imaging or continuous or dense periodic spot measurement in the machine direction. In connection with the latter, a UV measuring beam is most preferably used, the cross-sectional area 30 of which must be such that the most common irregularities in the uniformity of the coating layer become apparent. Choosing a measurement accuracy similar to that used to determine the formation of paper machines is in the right range. The measurement then provides information on both the success of the coating transaction and the structure of the base paper.

35 UV-mittaussäteen halkaisijan tulee tällöin olla n. 1...3 mm. Jos mit- 6 89104 taussäteen halkaisija on 1...3 mm, nähdään poikkisuunnassa vastaavan-levyiset raidat. Myös halkaisijaa suurempia täpliä havaitaan.35 The diameter of the UV measuring beam must then be approx. 1 ... 3 mm. If the diameter of the measuring beam is 1 ... 3 mm, stripes of the same width are seen in the transverse direction. Spots larger than the diameter are also observed.

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti viittaamalla 5 oheisen piirustuksen kuvioissa esitettyihin keksinnön eräisiin sovel-lusesimerkkeihin, joiden yksityiskohtiin keksintöä ei ole mitenkään ahtaasti rajoitettu.In the following, the invention will be described in detail with reference to some application examples of the invention shown in the figures of the accompanying drawing, to the details of which the invention is in no way narrowly limited.

Kuvio IA esittää kaavlolllsesti keksinnön pääperiaatetta.Figure 1A schematically shows the main principle of the invention.

1010

Kuvio IB esittää kuvioon IA merkittyä yksityiskohtaa D suuremmassa mittakaavassa.Fig. 1B shows the detail D marked in Fig. 1A on a larger scale.

Kuvio 1C esittää kuviossa IB käytetyn valokaapelin lähetys-vastaanotto-15 päätä.Figure 1C shows the transmit-receive-15 end of the optical cable used in Figure 1B.

Kuvio ID esittää päällysteestä heijastuvan UV-valon intensiteetin eräitä tyypillisiä vaihtelukäyriä.Figure ID shows some typical variation curves of the intensity of UV light reflected from the coating.

20 Kuvio 2A esittää kaavlolllsesti keksinnön mukaisen menetelmän ja laitteen sellaista suoritusmuotoa, jossa valvottavasta rainasta otetaan snap-shot-kuvia pienin väliajoin.Fig. 2A schematically shows an embodiment of the method and device according to the invention, in which snap-shots are taken of the monitored web at short intervals.

Kuvio 2B havainnollistaa sellaista keksinnön toteutusmuotoa, jossa va-25 lonlähteellä tutkittavaan rainaan kohdistetaan kapea säde ja rainasta heijastuvaa sädettä vastaanotetaan vastaanotin ja kameralaitteilla.Figure 2B illustrates an embodiment of the invention in which a narrow beam is applied to a web to be examined with a light source and the beam reflected from the web is received by a receiver and camera equipment.

Kuvio 3 esittää kuvion 2 mukaiseen laitteistoon liittyvää kuva-analyy s iyks ikköä.Figure 3 shows an image analysis unit associated with the apparatus of Figure 2.

3030

Kuvio 4 esittää kuviota 1 vastaavalla tavalla keksinnön toista toteutusmuotoa.Figure 4 shows a second embodiment of the invention in a manner similar to Figure 1.

Kuvio 5 esittää vuokaaviota keksinnön mukaiseen järjestelmään liitty-35 vässä tietokoneessa käytetystä ohjelmasta.Figure 5 shows a flow chart of a program used in a computer associated with a system according to the invention.

li .li.

7 891047 89104

Kuvio 6 esittää on- tai off-machine -päällystyskonetta ja sen yhteyteen sijoitettuja keksinnön mukaisia valvontayksiköitä.Figure 6 shows an on- or off-machine coating machine and control units according to the invention placed in connection therewith.

Kuviosta 1 näkyy keksinnön pääperiaate. Päällystetty raina W liikkuu 5 päällystyskoneessa täydellä tuotantovauhdilla, joka on tyypillisesti v — 20...30 m/s johtotelojen 16 ohjaamana nuolen A suunnassa. Rainan W päällyste C on tehty pohjapaperille P sinänsä tunnetussa päällystysvai-heessa. Kuten kuviosta IB näkyy vaihtelee päällysteen C paksuus ja tätä vaihtelua havaitaan esillä olevassa keksinnössä. Tätä varten päällys -10 teeseen C kohdistetaan valokaapelin 15a osan 15b välityksellä UV-valo-keila L,. Päällysteestä C, joka sisältää UV-valossa fluoresoivia optisia kirkasteita, heijastuu takaisin valoa Lj, joka otetaan vastaan ja johdetaan edelleen valokaapelin 15a osalla 15c. Näin vastaanotettu valosignaali L, johdetaan kuitukaapelin 15a osaa 15c pitkin kuviossa IA esite-15 tylle yksikölle 17, joka kuvaa UV-valolähdettä, valoreseptoriyksikköä sekä valosignaalin L, käsittely-yksikköjä.Figure 1 shows the main principle of the invention. The coated web W travels five coating machine at full production speed, typically in - 20 ... 30 m / s from the guide rolls 16 under the control of arrow A direction. The coating C of the web W is made on the base paper P in a coating step known per se. As shown in Fig. 1B, the thickness of the coating C varies, and this variation is observed in the present invention. To this end, the sheath -10 is exposed to the UV light beam L1 via part 15b of the optical cable 15a. The coating C, which contains fluorescent optical brighteners in UV light, reflects back the light Lj, which is received and passed on by the portion 15c of the optical cable 15a. The light signal L thus received is passed along the fiber cable 15a portion 15c to the unit 17 shown in Fig. 1A, which illustrates the UV light source, the light receptor unit, and the light signal L processing units.

Kuviossa ID on esitetty päällysteestä C heijastuvan valon intensiteetti I ajan t (rainan W etenemän) funktiona. Päällysteestä C heijastuneen 20 valon intensiteetti 1 on riippuvainen, tietyllä alueella olennaisesti lineaarisesti riippuvainen, päällystyskerroksen C paksuudesta, joten vastaanotetun valonsäteen Lj intensiteetin I vaihtelu kuvaa päällysteen C paksuuden vaihtelua ja sitä kautta myös päällysteen C laatua.Figure ID shows the intensity I of the light reflected from the coating C as a function of time t (propagation of the web W). The intensity 1 of the light reflected from the coating C is dependent, substantially linearly dependent in a certain area, on the thickness of the coating layer C, so the variation in the intensity I of the received light beam Lj describes the variation in the thickness of the coating C and thus the quality of the coating C.

25 Kuviossa ID pistekatkoviivalla esitetty käyrä A, esittää ihannetapausta, jossa päällyste C on käytännöllisesti katsoen täysin tasaista. Käytännössä käyrän A, tapaista päällystettä ei yleensä saada syntymään, vaan käyrä Aj esittää erästä tyypillistä päällysteen paksuuden vaihtelua. Käyrän Aj tapauksessa kysymyksessä on hyvälaatuinen päällyste, jossa 30 paksuuden vaihtelut ovat verraten pieniä ja loivamuotoisia. Käyrä A, kuvaa huonoa päällystettä, jossa on jyrkkämuotoista, isot poikkeamat keskiarvosta omaavaa vaihtelua. Valon intensiteettisignaalin I perusteella voidaan päällysteen laatua luonnehtia esim. intensiteettisignaalin I spektrianalyysillä ja/tai muilla sinänsä tunnetuilla signaalin *;;; 35 käsittelytavoilla, joita myöhemmin selostetaan tarkemmin.The curve A shown by the dotted line in Fig. 1D shows the ideal case in which the coating C is practically completely flat. In practice, a coating such as curve A, is generally not produced, but curve Aj shows a typical variation in coating thickness. In the case of curve Aj, this is a good quality coating in which the variations in thickness 30 are relatively small and gently shaped. Curve A, depicts a poor pavement with steep, large deviations from the mean variation. On the basis of the light intensity signal I, the quality of the coating can be characterized, for example, by spectral analysis of the intensity signal I and / or other signal * ;;; 35 treatments, which will be described in more detail later.

8 891048 89104

Kuvion 2a mukaisesti on- tai off-machine -päällystyskoneessa nuolen A suunnassa liikkuvaan päällystettyyn rainaan W kohdistetaan lampulla 10 koko rainan W leveydelle UV-valokeila K. Valokeilan K tuntumaan on järjestetty kamera 12, jonka optiikan 13 yhteydessä on suljin 14 esim.As shown in Figure 2a, on-line or off-machine direction of the arrow A -päällystyskoneessa moving the coated web W is applied to lamp 10 over the entire web width W of UV-light beam of the light beam, K. K is arranged in vicinity of camera 12, 13 is connected by the optical shutter 14, for example.

5 pyörivä kiekko, jossa on aukko 14a. Kameran 12 optiikka 13 on kohdistettu UV-lampulla 10 valaistulle alueelle. Kameraa 12 traversoidaan rainan W poikkisuunnassa (nuolet T) niin, että kameralla 12 saadaan kuva tai useita rinnakkaisia kuvia rainan W koko leveydeltä. Kuvia otetaan rainasta W sopivin välein esim. muutaman sekunnin välein pääl-10 lystysvirheiden havaitsemiseksi. Lampussa 10 voidaan käyttää myös muuta valoa kuin UV-valoa. UV-valoa käytettäessä sen fluoresenssin ansiosta saadaan myös havaittua rainan tf päällysteen neliömassa siinä esiintyvien virheiden lisäksi, koska päällysteessä on UV-valossa fluoresoivia optisia kirkasteita.5 a rotating disk with an opening 14a. The optics 13 of the camera 12 are directed to the area illuminated by the UV lamp 10. The camera 12 is traversed in the transverse direction of the web W (arrows T) so that the camera 12 obtains an image or several parallel images over the entire width of the web W. Images are taken from the web W at suitable intervals, e.g. every few seconds, to detect coating defects. Light other than UV light can also be used in the lamp 10. When UV light is used, its fluorescence also makes it possible to detect the basis weight of the coating tf of the web, in addition to the defects therein, because the coating contains fluorescent optical brighteners under UV light.

1515

Kuvion 2B mukaisesti käytetään jatkuvaa konesuuntaista pistemittausta, jossa UV-valolähteen 10 optiikalla 11 kohdistetaan valonsäde päällystetyn rainan W päällysteeseen. Vastaanottimen 12 optiikan 13 kautta mitataan tutkimusalueelta S heijastuvan valonsäteen Lj intensiteettiä.According to Fig. 2B, a continuous machine direction spot measurement is used, in which the optics 11 of the UV light source 10 apply a light beam to the coating of the coated web W. Through the optics 13 of the receiver 12, the intensity of the light beam Lj reflected from the study area S is measured.

20 Valonlähdettä 10 ja vastaanotinta 12 traversoidaan rainan V poikkisuunnassa T sopivalla nopeudella. Tätä tarkoitusta varten valonlähde 10 ja vastaanotin 12 on kiinnitetty rainan W kulkusuuntaan A nähden poikittaiseen palkkiin, jossa on sinänsä tunnettu traversointikelkka ja toimilaitteet traversointiliikkeen aikaansaamiseksi. Nämä laitteet ovat 25 paperikoneiden mittauslaitteista sinänsä ennestään tunnettuja, joten niitä ei tässä yhteydessä tarkemmin selosteta.The light source 10 and the receiver 12 are traversed in the transverse direction T of the web V at a suitable speed. For this purpose, the light source 10 and the receiver 12 are attached to a beam transverse to the direction of travel A of the web W, which has a traverse carriage known per se and actuators for effecting the traverse movement. These devices are already known per se from the measuring devices of paper machines 25, so they will not be described in more detail in this connection.

Kuviossa 3 on esitetty lähinnä kuvion 2A mukaisen järjestelmän lohko-kaavio. Lähetinlaitteesta 10 kohdistetaan sulkimella 14a tai muulla 30 vastaavalla laitteella pulssitettu valokeila Kx rainan V päällysteeseen mittausalueelle, josta heijastuva kuva otetaan kameralla 12. Kameran 12 optiikan yhteydessä voidaan käyttää suljinta 14b, joka on synkronoitu lähetinlaitteen 10 sulkimeen 14a. Informaation saamiseksi koko rainan V leveydeltä traversoidaan ainakin kameraa 12 rainan W poikkisuunnassa.Figure 3 shows a block diagram of the system according to Figure 2A. From the transmitter device 10, a light beam Kx pulsed by a shutter 14a or the like 30 is applied to the coating of the web V to the measuring area from which the reflected image is taken by the camera 12. A shutter 14b synchronized with the shutter 14a of the transmitter device 10 can be used. To obtain information over the entire width of the web V, at least the camera 12 is traversed in the transverse direction of the web W.

3535

IIII

9 891049 89104

Kamerassa 12 käytetään valoherkkänä elimenä esim. CCD-ilmaisinta. Vastaanottimesta 12 saadaan jatkuva tai jaksottainen mittaussignaali I(t), joka korreloi päällystyspaksuuteen ja täten myös päällysteessä oleviin virheisiin. Kuvion 3 mukaisesti mittaussignaali I(t) johdetaan sähkö-5 tai valokaapelia 15 pitkin digitointiyksikköön 20. Digitointiyksikössä 20 analogiasignaali muutetaan digitaalisignaaliksi D(t), joka johdetaan sekä asiantuntijajärjestelmään 21 että kuva-analyysitietokoneeseen 22, jota käytetään etenkin kuvion 2A mukaisessa keksinnön sovellusmuodos-sa.The camera 12 uses, for example, a CCD detector as a light-sensitive element. A continuous or periodic measurement signal I (t) is obtained from the receiver 12, which correlates with the coating thickness and thus also with the defects in the coating. According to Fig. 3, the measurement signal I (t) is fed via an electric cable 5 or an optical cable 15 to the digitizing unit 20. In the digitizing unit 20, the analog signal is converted to a digital signal D (t), which is fed to both the expert system 21 and the image analysis computer 22. .

1010

Asiantuntijajärjestelmästä 21 ja kuva-analyysitietokoneesta 22 saadaan signaali P(t), joka ohjataan käyttöliittymälle ja näyttölaitteelle 24. Lisäksi tietokoneelta 22 on johdettu takaisinkytkentäsignaali F, joka liitäntäyksikön 26 välityksellä ohjaa ohjaussignaaleilla c kameralai-15 tetta 10,12. Lisäksi tietokoneelta 22 tai asiantuntijajärjestelmästä 21 voidaan järjestään otettavaksi ulos säätösignaali es, jolla ohjataan päällystyslaitetta tai paperikonetta myöhemmin tarkemmin selviävällä tavalla.A signal P (t) is obtained from the expert system 21 and the image analysis computer 22, which is directed to the user interface and the display device 24. In addition, a feedback signal F is derived from the computer 22, which controls the camera device 10,12 via the control unit 26. In addition, a control signal es can be arranged to be taken out from the computer 22 or the expert system 21, with which the coating device or the paper machine is controlled in a more detailed manner.

20 Kuva-analyysitietokone 22 suorittaa kaksiulotteista kuvankäsittelyä, josta saadaan kuvaa karakterisoivia tunnuslukuja, kuten energia, entropia, kontrasti, korrelaatio ja homogeenisuus. Asiantuntijajärjestelmä 21 suorittaa hahmontunnistuksen ja luokituksen. Järjestelmä voidaan tehdä takaisinkytketyksi niin, että kuvan tunnuslukuihin vaikutetaan 25 säätösignaalilla es suljetussa säädössä erilaisilla hallintasuureilla kuten profiilitoimilaite, esikalanterointi, kuiva-ainepitoisuus, ilma-pitoisuus, paperin absorptiokyky, päällysteen raekoko, koneen nopeus, lämpötila, jne. Näytöllä 24 voidaan esittää kameran 12 vastaanottama kuva, kuva-analyysin kaksiulotteisia tuloksia, histogrammeja, tunnuslu-30 kuja sekä asiantuntijajärjestelmän operointi-, dialogi- ja suositus-näyttöjä.The image analysis computer 22 performs two-dimensional image processing to obtain image characteristics such as energy, entropy, contrast, correlation, and homogeneity. Expert system 21 performs pattern recognition and classification. The system can be reconnected so that the image parameters are affected by 25 control signals es in closed control with various control variables such as profile actuator, pre-calendering, dry matter content, air content, paper absorption capacity, coating grain size, machine speed, temperature, etc. image, two-dimensional results of image analysis, histograms, key figures, and expert system operating, dialog, and recommendation screens.

Kuvio 4 esittää kuvion 2B mukaista keksinnön toteutusta, jossa lähetin-laitteesta 10 kuten UV- tai laser-valolähteestä kohdistetaan mittaus -35 kohtaan S valonsäde L, ja mittausalueelta S heijastuva valonsäde Lj vastaanotetaan vastaanotinlaitteella 12, jossa valonherkkänä elimenä on ίο 89104 esim. valodiodi tai valotransistori. Vastaanotinlaitteelta 12 saadaan jatkuva mittaussignaali U(t), joka johdetaan kaapelia 15 pitkin signaaliprosessorille 20a. Signaaliprosessori 20a on kytketty asiantuntijajärjestelmään 21, joka antaa signaalin P(t) käyttöliittymälle 24. Sig-5 naaliprosessori 20a ottaa vastaan valodiodin tai vastaavan jännitesig-naalin U(t) ja antaa ulostulosignaalinaan u(t) tilastollisia tunnuslukuja, jotka syötetään asiantuntijajärjestelmään 21, jolle on kerätty ja annettu tietämys jakauman tunnuslukujen ja prosessin hallintasuureiden välisestä yhteydestä. Käyttöliittymältä 24 tai asiantuntijajärjestel-10 mästä 21 voidaan järjestää ulosotettavaksi säätösignaali es, jolla ohjataan päällystyskonetta, josta on esimerkki kuviossa 6, tai paperikonetta myöhemmin tarkemmin selviävällä tavalla.Fig. 4 shows an embodiment of the invention according to Fig. 2B, in which a light beam L is applied to a transmitter device 10 such as a UV or laser light source S at position S35, and a light beam Lj reflected from the measuring area S is received by a receiver device 12 with a light sensitive element ίο 89104 e.g. phototransistor. A continuous measurement signal U (t) is obtained from the receiver device 12, which is passed along a cable 15 to the signal processor 20a. The signal processor 20a is connected to an expert system 21 which provides a signal P (t) to the user interface 24. The Sig-5 signal processor 20a receives a light emitting diode or a corresponding voltage signal U (t) and outputs as a signal u (t) statistical parameters which are input to the expert system 21. knowledge has been gathered and given about the relationship between distribution variables and process control variables. A control signal es can be arranged to be output from the user interface 24 or the expert system 10, by means of which the coating machine exemplified in Fig. 6 or the paper machine can be controlled in a more detailed manner later.

Keksinnön mukainen järjestelmä toimii päätöksenteon tukena ja se antaa 15 suosituksia prosessin hallintasuureiden arvoiksi. Järjestelmä voidaan myös kytkeä osaksi suljettua säätöä (signaali es ja yhde 29), jos yhteys tunnuslukujen ja prosessin välillä tunnetaan riittävän hyvin. Esimerkki asiantuntijajärjestelmän käytöstä: jos kaksiulotteiseen kuvaan ilmestyy viiruja, voidaan antaa suositus, että 20 1) profiilinsäätölaite tarkistetaan päällystystelan taipuman varalta tai 2) terä nostetaan hetkeksi irti tai 3) terä vaihdetaan.The system according to the invention serves as a decision support and gives 15 recommendations for the values of process control variables. The system can also be connected as part of a closed control (signal es and one 29) if the connection between the key figures and the process is sufficiently well known. Example of the use of an expert system: if streaks appear in a two-dimensional image, it may be recommended that 1) the profile adjustment device be checked for deflection of the coating roll or 2) the blade is momentarily lifted or 3) the blade is replaced.

2525

Takaisinkytkentäsignaali es on-machine-päällystyksessä voidaan johtaa vaikuttamaan myös paperikoneen perälaatikolle tai puristinosalle, koska sieltä aiheutuvat viat vaikuttavat päällysteen viiruihin, vanoihin ja yleiseen tasaisuuteen ja paperin formaatio saadaan näkyviin.The feedback signal in the es on-machine coating can also be caused to affect the headbox or press section of the paper machine, because the faults caused therefrom affect the streaks, beads and overall smoothness of the coating and the paper formation is displayed.

3030

Asiantuntijajärjestelmät yleensä ottaen ovat ennestään tunnettuja ja useissa yhteyksissä sovellettuja. Keksinnön mukaisen asiantuntijajärjestelmän laatimisessa ja ohjelmoinnissa voidaan käyttää hyväksi sinänsä tunnettuja periaatteita ja ohjelmointikieliä kuten esim. kieltä, 35 jota markkinoidaan tavaramerkillä "GURU".Expert systems are generally well known and applied in a number of contexts. Principles and programming languages known per se, such as the language marketed under the trademark "GURU", can be used in the design and programming of the expert system according to the invention.

li 11 891 04li 11 891 04

Kuvio 5 esittää vuokaaviona erästä tyypillistä esimerkkiä kuviossa 3 esitetyn kuva-analyysitietokoneen 22 ohjelman periaatteesta. Kuvion 5 mukaisesti ohjelman sekvenssit ovat seuraavat: 5 ota vastaan kuva (vaihe 31), suodata ja analysoi (vaihe 32), laske tunnusluvut vastaanotetusta kuvasta (vaihe 33), lisää trenditaulukkoon vaiheessa 33 lasketut tunnusluvut (vaihe 34), 10 muodosta edellä esitettyjen vaiheiden perusteella hetkellinen tunnuslukuvektori (vaihe 35), suorita edellisen vaiheen 35 perusteella luokitusalgoritmit (vaihe 36), ja tulosta näyttölaitteella 24 toimenpidesuositus (vaihe 37).Fig. 5 is a flowchart showing a typical example of the program principle of the image analysis computer 22 shown in Fig. 3. As shown in Figure 5, the program sequences are as follows: receive image (step 31), filter and analyze (step 32), calculate key figures from the received image (step 33), add key figures calculated in step 33 to the trend table (step 34), 10 form the above steps based on the instantaneous key vector (step 35), perform the classification algorithms based on the previous step 35 (step 36), and print the action recommendation on the display device 24 (step 37).

1515

Kuviossa 6 on esitetty kaaviollisena sivukuvana eräs ennestään tunnettu off-machine-päällystyskone, jonka yhteydessä on esitetty eräitä tyypil-liä positioita 1,2,3,4,5 ja 6 (numerot 1-6 ympyröity kuviossa 6), joissa keksinnön mukaista lähetin-vastaanotinlaitetta 10,12 voidaan käyt-20 tää. Kuvion 6 mukaisella päällystyskoneella raina V päällystetään molemmin puolin kahdella eri teräasemalla 40 ja 43. Päällystettävä pohja-paperi puretaan päällystyskoneelle rullalta R,, josta se johdetaan ensimmäiselle päällystysasemalle 40, minkä jälkeen raina W kulkee leiju-kuivattimien 41 läpi sylinterikuivattimelle 42. Tämän jälkeen seuraa 25 rainan W toisen puolen päällystysasema 43, jonka jälkeen raina W kulkee leijukuivattimen 44 läpi sylinterikuivattimelle 45, jolta molemmin puolin päällystetty raina W viedään rullauslaitteelle 46, jossa se rullataan valmiiksi rullaksi Rj.Fig. 6 is a schematic side view of a previously known off-machine coating machine in connection with which some typical positions 1,2,3,4,5 and 6 (numbers 1-6 are circled in Fig. 6) in which the transmitter according to the invention is shown. the receiver device 10,12 can be used. With the coating machine according to Fig. 6, the web V is coated on both sides with two different blade stations 40 and 43. The base paper to be coated is unloaded on the coating machine from a roll R, from where it is passed to the first coating station 40, after which the web W passes the fluidized bed 41 the web W the second side of the coating station 43, after which the web W passes through the fluidized bed 44, can dryers 45, which coated on both sides of the web W is passed to a reeling device 46 where it is rolled into a finished roll R.

30 Kuvion 6 mukaisesti positiossa 1 on lähetin-vastaanotin 10,12 ensimmäisen päällystysaseman 40 jälkeen, positiossa 2 ennen ensimmäistä leiju-kuivatinyksikköä 41, positiossa 3 välittömästi toisen päällystysaseman 43 jälkeen, positiossa 4 toisen leijukuivattimen 44 jälkimmäisen yksikön jälkeen ja positiossa 5 jälkimmäisen sylinterikuivattimen 45 jäl-35 keen ja positiossa 6 ennen rullauslaitetta 46. Positioissa 1 ja 2 olevat lähetin- ja vastaanotinlaitteet 10,12 tutkivat ensimmäisellä ase- 12 891 04 maila 40 päällystetyn rainan puolen päällystettä ja positioissa 3 ja 4 jälkimmäisellä päällystysasemalla 43 päällystetyn rainan W toisen puolen päällystettä ja positioissa 5 ja 6 molemmin puolin päällystettä.As shown in Figure 6, position 1 has a transceiver 10,12 after the first coating station 40, position 2 before the first fluidized bed unit 41, position 3 immediately after the second coating station 43, position 4 after the latter unit of the second fluidized bed 44 and position 5 after the latter cylinder dryer 45 -35 zone and in position 6, before winding device 46. Positions 1 and 2, the transmitter and receiver devices 10,12 examining the first set 12 891 04 40 stick coating of the coated side of the web and at positions 3 and 4 in the second coating station 43 the coated web W, one side of the coating and in positions 5 and 6 on both sides of the coating.

5 Kuvioon 6 on merkitty asiantuntijajärjestelmästä 21 tai kuva-analyysi-tietokoneelta 22 tuleva yhde 29, jonka kautta tuodaan säätösignaali es päällystysprosessille esim. säätämään ensimmäisen ja toisen päällys-tysaseman 40 ja 43 toimilaitetta niin, että järjestelmän havaitsema virhe saadaan takaisinkytketyllä säätöjärjestelmällä suoraan korjatuk-10 si. Vastaava säätösignaali es voidaan johtaa paperikoneelle, kun pääl-lystyskone on liitetty on-line-paperikoneeseen. Tällöin säätösignaalil-la es voidaan säätää esim. paperikoneen lyhyen kierron, perälaatikon, formerin, puristinosan ja/tai kuivatusosan kuten esi- tai välikalante-rin toimilaitteita. Edellä selostettua suljettua säätöjärjestelmää 15 käytettäessä on havaitun anomalian tai vian syyn oltava yksikäsitteisesti selvä ja sen korjaustapa säätöjärjestelmän toimilaitteella täysin ennalta hallittu.Fig. 6 shows a unit 29 from an expert system 21 or an image analysis computer 22, through which a control signal es is applied to the coating process, e.g. to adjust the actuator of the first and second coating stations 40 and 43 so that the error detected by the system is directly corrected by the feedback control system. si. The corresponding control signal es can be applied to the paper machine when the coating machine is connected to the on-line paper machine. In this case, the actuators can be used to control, for example, the actuators of a short cycle of a paper machine, a headbox, a former, a press section and / or a drying section such as a pre- or intermediate calender. When using the closed control system 15 described above, the cause of the detected anomaly or fault must be unambiguously clear and the method of its correction by the control system actuator must be completely pre-controlled.

Seuraavassa esitellään lyhyesti terällä päällystettäessä esiintyviä 20 laatuvirheitä, niiden syitä ja keinoja virheiden eliminoimiseksi keksinnön mukaista järjestelmää käyttäen. Yleisesti voidaan todeta, että siisteys koko linjalla on erittäin tärkeä asia. Suurin osa virheistä aiheutuu joko massan tai pastan ja pintaliiman joukkoon joutuneesta liasta (muovi, kaarnan palaset, huonosti keittynyt tärkkelys, suuri 25 täyteainerae) tai puutteellisesta telojen ja päällystysasemien puhdistuksesta. Teräpäällystyksen laatuvirheitä ovat seuraavat:The following is a brief description of the quality defects that occur during blade coating, their causes, and the means of eliminating the defects using the system of the invention. In general, cleanliness throughout the line is a very important issue. Most defects are caused either by dirt in the paste or paste and surface glue (plastic, bark pieces, poorly cooked starch, large filler grain) or by inadequate cleaning of rollers and coating stations. The quality defects of the blade coating are as follows:

Vastatelan markkeeraus (Backing Roll Mark) 30 Päällystysasemien 40,43 vastatelan 40a,43a markkeerauksesta on kysymys silloin, kun paperiradan W pinnassa on paikallisesti ylimäärin päällystettä poikkiradan suunnassa vakiopaikassa ja konesuunnassa vastatelan 40a,43a ympärysmitan välein. Anomalia-alue näkyy vaaleampana ultra-35 violettivalossa tai tummempana läpivalaisussa. Kalanteroinnin jälkeen n 13 8 9 1 0 4 se saattaa ilmetä kiiltävämpänä ja ottaa vastaan vähemmän painoväriä kuin ympäröivä alue.Backing Roll Marking 30 The marking of the backing rolls 40a, 43a of the coating stations 40,43 is when there is a local excess of coating on the surface of the paper web W at a constant position in the transverse direction and in the machine direction at circumferential intervals of the backing rolls 40a, 43a. The anomaly area appears lighter in ultra-35 purple light or darker in X-ray. After calendering n 13 8 9 1 0 4 it may appear more glossy and accept less ink than the surrounding area.

Virheen syynä on yleensä vastatelassa oleva painauma, joka aiheuttaa 5 paikallisesti matalan teräpaineen. Korjausehdotus, joka esitetään näytöllä 24: vaihdetaan tai korjataan vastatela 40a,43a.The error is usually caused by a depression in the counter roll, which causes a locally low blade pressure. The correction suggestion shown on the display 24: the counter roll 40a, 43a is replaced or repaired.

Vastatelan 40a;43a raitamarkkeeraus (Backing Roll Pattern Marks) 10Backing Roll Pattern Marks 10a

Radan W päällysteessä esiintyy konesuunnassa raitoja, jotka toistuvat tasaisesti ja ovat radan U poikkisuunnassa samoilla kohdilla. Nämä raidat saattavat tulla näkyviin märässä päällysteessä heti päällystysyksi-kön jälkeen. Ne voidaan saada esille myös K & N -testillä valmiista 15 päällystetystä paperista. Syynä on huonosti hiottu vastatela 40a;43a. Näytön 24 korjausehdotus: vaihdetaan vastatela 40a tai 43a tai hiotaan se uudelleen.In the pavement of the track W, there are stripes in the machine direction which are repeated evenly and are at the same points in the transverse direction of the track U. These stripes may appear in the wet coating immediately after the coating unit. They can also be obtained from 15 coated papers prepared by the K&N test. This is due to a poorly ground counter roller 40a; 43a. Suggestion for repairing the display 24: replace the counter roller 40a or 43a or grind it again.

Vastatelan täplät 20 (Backing Roll Spots)Backing Roll Spots 20

Vastatelan 40a;43a täplät (perhoset) ovat täpliä, jotka ovat yleensä kooltaan 6 mm tai enemmän. Niiden keskustassa on vähän päällystettä, mutta reunoilla paljon. Ne esiintyvät säännöllisin välein konesuunnas-25 sa. Painojälki tällaisen täplän kohdalla on huonompi kuin ympäröivässä alueessa. Syynä on se, että pohjapaperissa olleesta reiästä on vastate-lalle päässyt päällystettä, joka on kuivunut tai vastatelalle on jostain muusta syystä päässyt pastaa, karvlteippiä tai muuta likaa. Näytön 24 korjausehdotus: puhdistetaan vastatela.The spots (butterflies) on the counter roll 40a; 43a are spots that are generally 6 mm or more in size. There is little pavement in the center, but a lot on the edges. They occur at regular intervals in the machine direction-25 sa. The print on such a spot is worse than in the surrounding area. The reason is that a coating has dried on the counter roll from the hole in the base paper, or for some other reason paste, karvl tape or other dirt has entered the counter roll. Suggestion for repairing the display 24: clean the counter roller.

... 30... 30

Sideainetäplät (Mottling)Binder spots (Mottling)

Epätasainen sideaineen jakautuminen näkyy päällystetyn pinnan "rakei-35 suutena" (rakeen halkaisija n. 0,7 mm). Painoväri leviää tällaiselle pinnalle epätasaisesti, painojälki on laikullista. Syynä on liiallinen 14 89104 ja epätasainen sideaineen vaeltaminen (migraatio) ja/tai pohjapaperin huono pohjanmuodostus tai pintalujuus.The uneven distribution of the binder is reflected in the "granularity" of the coated surface (granule diameter about 0.7 mm). The ink is spread unevenly on such a surface, the print is mottled. This is due to excessive 14 89104 and uneven binder migration (migration) and / or poor base paper formation or surface strength.

Näytön 24 korjausehdotuksia: 5 1. Esikuivataan päällyste (infrakuivattimet).Suggestions for repairing the display 24: 5 1. Pre-dry the coating (infrared dryers).

2. Säädetään alkukuivaimien (ilmakuivaimet) lämpötilaa.2. Adjust the temperature of the initial dryers (air dryers).

3. Vähennetään kokonaissideainemäärää.3. Reduce the total amount of binder.

4. Vaihdetaan sideainelaatua.4. Change the binder grade.

5. Nostetaaan päällysteen kuiva-ainepitoisuutta.5. Increase the dry matter content of the coating.

10 6. Parannetaan pohjapaperin pintaa.10 6. Improve the surface of the base paper.

7. Parannetaan pohjapaperin pohjanmuodostusta.7. Improve the base formation of the base paper.

Terärynkky (Blade Wrinkle) 15Blade Wrinkle 15

Terärynkky on epäsäännöllinen viiva suunnilleen konesuunnassa. Paperiin on muodostunut ryppy terän alla. Terärynkky näyttää tummemmalta kuin ympäröivä alue läpivalaisussa. Lisäksi reunarynkkyä saattaa esiintyä paperiradan rauna-alueilla radan poikkisuunnassa, minkä syynä ovat 20 löysät reunat.The blade hook is an irregular line approximately in the machine direction. A wrinkle has formed in the paper under the blade. The blade hump looks darker than the surrounding area when illuminated. In addition, edge piles may occur in the Rauna areas of the paper web in the transverse direction of the web due to the loose edges.

Terärynkyn syitä ovat: 1. Liian kostea pohjapaperi.The causes of blade wrinkling are: 1. The base paper is too moist.

2. Epätasainen pohjapaperin kosteusprofiili.2. Uneven base paper moisture profile.

25 3. Liian pieni, suuri tai muuttuva radan kireys.25 3. Track tension too low, high or variable.

4. Väärä levitystelan paikka ja asento.4. Wrong position and position of the spreading roller.

5. Ryppyjä pohjapaperissa.5. Wrinkles in the base paper.

6. Radanjohtotelat eivät ole suorassa.6. Track guide rollers are not straight.

30 Näytön 24 korjausehdotukset: 1. Kuivataan pohjapaperia enemmän.30 Suggestions for repairing the display 24: 1. Dry the base paper more.

2. Puhdistetaan huovat, säädetään pohjapaperin neliömassapro-ftilit, tarkistetaan mahdolliset kosteusprofiilin säätölaitteet.2. Clean the blankets, adjust the basis weight of the base paper, check any moisture profile adjustment devices.

35 3. Lisätään tai vähennetään radan kireyttä, läpi koneen tai paikallisesti.35 3. Increase or decrease track tension, through machine or locally.

I: is 89104 4. Säädetään levitystelat siten, että saadaan tasainen, rypy-tön rata päällystysyksikölle.I: is 89104 4. Adjust the spreading rollers so that a smooth, wrinkle-free path is obtained for the coating unit.

5. Linjataan radanjohtotelat.5. Align the track guide rollers.

5 Päällystemöykky (Coating Lump) Päällystemöykky on satunnainen rainan pinnassa olevä täplä tai pilkku, joka on ympäristöään paljon korkeammalla. Möykyn raja on usein terävä 10 ja se on helppo erottaa läpivalaisussa. Rainan upottaminen veteen saattaa irrottaa möykyn. Superkalanteroitu möykky ilmenee läpinäkyvänä täplänä.5 Coating Lump A coating lump is an occasional spot or spot on the surface of a web that is much higher than its surroundings. The boundary of the blob is often sharp 10 and is easily distinguished by X-ray. Immersing the web in water may remove the lump. The supercalendered lump appears as a transparent spot.

Päällystemöykyn syyt: 15 1. Hylkyä tai muuta vierasta ainetta päällysteessä.Causes of the coating lump: 15 1. Discard or other foreign matter in the coating.

2. Kuivuneita päällysteosasia sekoittunut päällysteeseen.2. Dried coating parts mixed with coating.

Korjausehdotukset näytöllä: 1. Nostetaan päällysteen kierrätys- ja suodatusnopeutta.Suggestions for repairs on the screen: 1. Increase the recycling and filtration rate of the coating.

20 2. Tarkistetaan onko kierrätysputkiston jossakin kohdassa hyl kyä .20 2. Check if there is a discard at any point in the recycling piping.

3. Vaihdetaan pasta, jos se on liikaa saastunut.3. Replace the pasta if it is too contaminated.

4. Nostetaan pohjapaperin lujuutta, jotta vältyttäisiin katkoilta.4. Increase the strength of the base paper to avoid breaks.

25 5. Tarkistetaan onko systeemissä virtauksen kuolleita kohtia ja muuttuvia pinnankorkeuksia.25 5. Check the system for flow dead ends and variable surface heights.

Teräviiru (Scratch) 30Scratch 30

Teräviiru on hyvin ohut (vähemmän kuin 3 mm leveä) hiuksenkaltäinen juova päällystetyssä paperissa. Sen pituus vaihtelee muutamasta metristä satoihin metreihin konesuunnassa. Läpivalaisussa se näkyy tavallisesti läpinäkyvänä ja K & N -testauksessa tummempana kuin ympäröivä 35 alue.The sharp stripe is a very thin (less than 3 mm wide) hair-like line on coated paper. Its length varies from a few meters to hundreds of meters in the machine direction. In X-rays, it usually appears transparent and in K&N testing darker than the surrounding 35 area.

16 891 0416 891 04

Teräviirun syyt: 1. Roskainen päällyste.Causes of blade streak: 1. Dirty coating.

2. Huonosti dispergoitu pasta.2. Poorly dispersed pasta.

3. Huonosti sitoutunut pohjapaperi (irtonaisia kuituja).3. Poorly bonded base paper (loose fibers).

5 4. Väärä terägeometria.5 4. Incorrect blade geometry.

5. Teräpartaa.5. Blade beard.

6. Kovia ainesosasia (täyteaine, hiekka).6. Hard ingredients (filler, sand).

7. Pohjapaperi liian sileä.7. Base paper too smooth.

10 Näytön 24 korjausehdotukset: 1. Tarkistetaan sihdit ja puhdistetaan päällystesäiliöt.10 Suggestions for repairing the display 24: 1. Check the strainers and clean the coating tanks.

2. Parannetaan dispergointisysteemiä.2. Improving the dispersion system.

3. Parannetaan pohjapaperin pintalujuutta.3. Improve the surface strength of the base paper.

4. Muutetaan terägeometriaa (teräkulma, terän paksuus ja pi- 15 tuus).4. Change the blade geometry (blade angle, blade thickness and length).

5. Puhdistetaan tai vaihdetaan terä.5. Clean or replace the blade.

6. Tarkistetaan täyteainesysteemi ja muut paikat, joista mahdollisesti voi joutua pohjapaperiin kovia aineosia.6. Check the filler system and other locations that may be exposed to hard ingredients in the base paper.

20 Päällystämättömät kohdat (Skips) Päällystämättömät kohdat ovat satunnaisesti esiintyviä, yleensä pitkänomaisia ja konesuuntaisia. Niiden pituus ja leveys vaihtelevat sent-25 timetristä kymmeniin senttimetreihin.20 Uncoated Sections (Skips) Uncoated sections are occasional, usually elongated and machine direction. Their length and width range from cent-25 centimeters to tens of centimeters.

Ko. virheen syyt: 1. Paine päällysteen applikointivyöhykkeessä liian pieni.Ko. causes of error: 1. Pressure in the coating application zone is too low.

2. Vettä roiskuu radalle.2. Water splashes on the track.

30 3. Ilmaa päällysteessä.30 3. Air in the coating.

4. Päällyste on tai tulee dilatanttiseksi.4. The coating is or becomes dilatant.

Korjausehdotukset näytöllä: 1. Lisätään päällysteen syöttömäärää, pienennetään säätöreunan 35 rakoa tai nostetaan pastan viskositeettia.Suggestions for correction on the screen: 1. Increase the amount of coating fed, reduce the gap of the adjusting edge 35 or increase the viscosity of the paste.

li .li.

17 89 1 04 2. Tarkistetaan mahdolliset vesilähteet (esim. hikoileva vesi-putki) .17 89 1 04 2. Check possible water sources (eg sweaty water pipe).

3. Tiivistetään vuotavat pumput; minimoidaan ylimääräinen päällysteen sekoittaminen.3. Seal leaking pumps; minimizing excess coating mixing.

5 4. Säädetään päällysteen reologiaa, lisätään vesiretentiota parantavaa ainetta.5 4. Adjust the rheology of the coating, add a water retention enhancer.

Päällysteroiske (Coating Splash) 10 Päällysteroiske on vika, joka on yleensä pisaran tai "roiskeen" muotoinen ja joka on neliömassaltaan ympäröivää aluetta suurempi. Roiskeen reuna on tavallisesti terävä ja se on helposti nähtävissä läpivalaisussa.Coating Splash 10 A Coating Splash is a defect that is usually in the shape of a drop or "splash" and is larger than the surrounding area in terms of basis weight. The edge of the splash is usually sharp and is easily visible in X-rays.

1515

Syynä on: 1. Pastan roiskuminen rainalle päällystettäessä tai sen jälkeen.This is due to: 1. Spraying of the paste on or after coating the web.

20 Näytön 24 korjausehdotukset: 1. Tarkistetaan onko kaavarit ja roiskesuojat oikein asetettu.20 Suggestions for repairing the display 24: 1. Check that the scrapers and splash guards are set correctly.

2. Nostetaan pastan viskositettia.2. Raise the viscosity of the pasta.

3. Tarkistetaan ettei pastan syöttöpumppuun pääse ilmaa.3. Check that no air enters the pasta feed pump.

25 4. Pienennetään päällysteyksikölle tulevan pastan syöttö- : nopeutta.25 4. Reduce the feed: speed of the paste to the coating unit.

Päällystejuovat (Coating Streaks) 30 Päällystejuovat ovat päällystemäärältään korkeampia tai alhaisempia kaistoja, joiden leveys on yli 3 mm. Ne ovat valoa vasten katsottuna ympäristöään läpinäkyvämpiä. Pituus vaihtelee muutamasta metristä satoihin metreihin konesuunnassa.Coating Streaks 30 Coating streaks are bands with a higher or lower amount of coating and a width of more than 3 mm. They are more transparent to their environment when viewed against light. The length varies from a few meters to hundreds of meters in the machine direction.

"" 35 ie 8 9104 Päällystejuovien syyt: 1. Kuiva päällystemöykky terän takana."" 35 ie 8 9104 Causes of coating streaks: 1. Dry coating lump behind the blade.

2. Rainasta irronneen hienoaineen tai kuitujen kertymä terän takana.2. Accumulation of fines or fibers detached from the web behind the blade.

5 3. Pohjapaperista irronnut pala terän takana.5 3. A piece of paper removed from the base paper behind the blade.

4. Polyeteeniä tai muuta rainaan sitoutumatonta vierasta ainetta terän takana.4. Polyethylene or other non-web-bound foreign matter behind the blade.

5. Katkon jälkeen tapahtuneessa puutteellisessa puhdistuksessa jäänyttä paperia terän takana.5. Paper left behind after the blade due to inadequate cleaning.

10 6. Vastatelassa olevan naarmun aiheuttama paikallinen alhainen teräkuormitus.10 6. Local low blade load due to scratch on the counter roller.

7. Terän profiilinsäädön asetus väärä. Terä taipunut.7. Incorrect blade profile adjustment setting. The blade is bent.

Näytön 24 korjausehdotukset: 15 1. Puhdistetaan pastasysteemi.Suggestions for repairing the display 24: 15 1. Clean the pasta system.

2. Puhdistetaan pohjapaperi.2. Clean the base paper.

3. Parannetaan pohjapaperin pintalujuutta.3. Improve the surface strength of the base paper.

4. Vähennetään pohjapaperissa olevan vieraan aineen määrää.4. Reduce the amount of foreign matter in the base paper.

5. Riippuen syystä voi olla useita muita korjauskeinoja.5. Depending on the cause, there may be several other remedies.

2020

Teräparta (Whiskering)Whiskering

Teräparrasta puhutaan, kun päällystettä kertyy terän taakse "parraksi". 25 Se ei haittaa päällystystä sellaisenaan, mutta saattaa olla syynä muihin päällystysvikoihin, kuten teräviiruihin ja juoviin.A blade is referred to as a coating that accumulates behind the blade as a "beard." 25 It does not interfere with the coating as such, but may be the cause of other coating defects such as streaks and streaks.

Teräparran syyt ovat: 1. Liian korkea päällysteen kuiva-ainepitoisuus.The causes of the blade are: 1. Too high dry matter content of the coating.

30 2. Dilatanttinen päällyste.30 2. Dilatant coating.

3. Huono vesiretentio.3. Poor water retention.

4. Liian paljon vettä imevä raina.4. Too much water absorbing web.

5. Väärä terä ja terägeometria.5. Incorrect blade and blade geometry.

6. Liian korkea teräpaine.6. Blade pressure too high.

35 li 19 891 04 Näytön 24 korjausehdotukset: 1. Lasketaan päällysteen kuiva-ainepitoisuutta.35 li 19 891 04 Suggestions for repairing the display 24: 1. Calculate the dry matter content of the coating.

2. Parannetaan päällysteen reologiaa.2. Improving the rheology of the coating.

3. Lisätään päällysteeseen vesiretentiota parantavia aineita.3. Add water retention enhancers to the coating.

5 4. Lisätään pohjapaperin liimausta tai vähennetään pohjapape rin karheutta.5 4. Increase the bonding of the base paper or reduce the roughness of the base paper.

5. Suurennetaan todellista teräkulmaa, puhdistetaan tai vaihdetaan terä.5. Increase the actual blade angle, clean or replace the blade.

6. Vähennetään teräpainetta.6. Reduce blade pressure.

1010

Keksinnön mukaiseen järjestelmään voidaan liittää päällystettävän pohjapaperin pohjan ja/tai formaation mittaus, jonka tuloksia voidaan käyttää joko sellaisenaan keksinnön mukaisen järjestelmän ulkopuolella tai yhdistettynä keksinnön mukaiseen kuva-analyysiin ja asiantuntija-15 järjestelmään 21. Kuten edellä on todettu paperin pohja ja formaatio vaikuttavat osaltaan myös paperin päällysteen tasaisuuteen ja siinä ilmeneviin virheisiin. Paperin pohjaa ja formaatiota voidaan mitata valon transmissioon ja rainan V läpäisyyn perustuen kuvion 4 mukaisesti esim. siten, että toinen valovastaanotin sijoitetaan lähettimen 10 kohdalle 20 rainan W vastakkaiselle puolelle ja vastaanottimesta 27 johdetaan kaapelin 28 kautta signaali U,(t) signaaliprosessorille 20a ja tätä signaalia hyödynnetään asiantuntijajärjestelmässä tai suoraan käyttöliittymässä, jonka näytöllä 24 voidaan esittää sinänsä tunnettuja paperin formaatiota ja pohjaa karakterisoivia suureita kuten keskihajontoja ja 25 variaatiokertoimia.The system according to the invention can be combined with a measurement of the base and / or formation of the base paper to be coated, the results of which can be used either as such outside the system according to the invention or in combination with the image analysis and expert system 21 according to the invention. the uniformity of the coating and the defects which appear therein. The paper base and formation can be measured based on light transmission and web V transmission according to Figure 4, e.g. by placing a second light receiver at transmitter 10 20 on the opposite side of web W and a signal U, (t) from signal receiver 27 to signal processor 20a and this signal. is utilized in an expert system or directly in the user interface, the display 24 of which can show variables characterizing the paper formation and the base known per se, such as standard deviations and coefficients of variation.

Keksinnössä on olennaisena elementtinä älykäs asiantuntijajärjestelmä 21, johon on kerätty se tietämys, joka on hyvin kokeneella päällystys-prosessin käyttäjällä. Lisäksi tähän järjestelmään voidaan liittää 30 suljettuja säätöpiirejä suorien syy-yhteyksien hallintaa varten käyttäen hyväksi em. säätösignaalia es, jolla ohjataan päällystysprosessia tai paperikonetta kuten sen lyhyttä kiertoa, perälaatikkoa, formeria, puristinta ja/tai kuivatusosaa. Keksinnön mukainen järjestelmä voidaan liittää erilaisilla liitäntäosilla esim. sarjaväylällä paperikoneen 35 ohjaustietokoneeseen käytettäessä keksinnön mukaista järjestelmää on-machine -päällys tyskoneen ohjaukseen.An essential element of the invention is an intelligent expert system 21 in which the knowledge of a well-experienced user of the coating process is gathered. In addition, 30 closed-loop control circuits can be connected to this system for controlling direct causal connections by utilizing the above-mentioned control signal es, which controls the coating process or the paper machine such as its short cycle, headbox, former, press and / or drying section. The system according to the invention can be connected by various connection parts, e.g. via a serial bus, to the control computer of the paper machine 35 when using the system according to the invention for controlling the on-machine cover.

20 891 0420 891 04

Kun järjestelmän havaitsemaan tiettyyn virheeseen on useita eri syitä, voidaan asiantuntijajärjestelmä ohjelmoida antamaan kyseiset syyt todennäköisyys järjestyksessä todennäköisin syy ensimmäisenä niin, että 5 havaittua päällystysvikaa voidaan ryhtyä korjaamaan "oikeassa" järjestyksessä .When there are several different causes for a particular error detected by the system, the expert system can be programmed to give those causes in probability order with the most probable cause first so that the 5 detected coating defects can be corrected in "correct" order.

Keksinnön järjestelmän käyttöliittymän 24 ohjelmaan voidaan liittää sellainen toimintaoptio, jossa käyttöliittymän 24 kautta voidaan asian-10 tuntijajärjestelmään 21 syöttää uusia päällystevika-korjausehdotus- algoritmeja. Tällä tavalla asiantuntijajärjestelmää voidaan "päivittää" keräämällä siihen juuri ohjattavalle päällystysprosessille ominaisia yksilöllisiä piirteitä. Erityisen arvokas tällainen piirre on silloin kun prosessia hoitavat henkilöt vaihtuvat esim. lomien aikana sekä 15 uuden henkilöstön koulutuksessa.A program option can be attached to the program of the user interface 24 of the system of the invention, in which new coating fault correction suggestion algorithms can be input to the expert system 21 via the user interface 24. In this way, the expert system can be "updated" by gathering the unique features of the coating process that is being controlled. Such a feature is especially valuable when the people in charge of the process change, for example, during the holidays and in the training of 15 new staff.

Seuraavassa esitetään patenttivaatimukset, joiden määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa keksinnön eri yksityiskohdat voivat vaihdella ja poiketa edellä vain esimerkinomaisesti esitetyistä.The following claims set forth within the scope of the inventive idea defined by the invention may vary and differ from those set forth above by way of example only.

2020

IIII

Claims (14)

1. Förfarande för att mätä och styra kvaliteten pA ett pappersbelägg-ningsskikt, vid vilket förfarande man belyser beläggningsskiktet av en 5 rörlig pappersbana (W) i en beläggningsprocess med en ljuskägla (K;!^) eller en ljusstrAle (Lx) och observerar ljuset som reflekteras frAn beläggningsskiktet, och vid vilket förfarande beläggningen fotograferas och de sAlunda erhällna bilderna digiteras (20) och pA basen av den sAlunda utformade digitalsignalen (D(t)) uppskattas och styrs belägg-10 ningsskiktets kvalitet, kännetecknat av, att man tar fo-tografier av beläggningen med jämna mellanrum, varvid nämnda digital-signal som digiterats frAn fotografierna behandlas med ett expertsystem (21) och ett bildanalyssystem (22), att signalerna (P(t)) som utveck-lats i nämnda system styrs tili en drivanslutning och/eller visnings-15 anordning (24) och att nämnda system programmeras att visa korrige- ringsförslag pA kvalitetsfel som observerats vid förfarandet i beläggningen pA basen av orsak-verkan-samband av kvalitetsanomalier som registrerats i expertsystemet. 20A method of measuring and controlling the quality of a paper coating layer, wherein a method of illuminating the coating layer of a moving paper web (W) in a coating process with a light cone (K; L) or a light beam (Lx) and observing the light which is reflected from the coating layer, and in which method the coating is photographed and the images thus obtained are digitized (20) and on the basis of the digital signal (D (t)) thus formed, the quality of the coating layer is estimated and controlled -graphs of the coating at regular intervals, wherein said digital signal digitized from the photographs is processed by an expert system (21) and an image analysis system (22), that the signals (P (t)) developed in said system are controlled to a drive connection. and / or display device (24), and that said system is programmed to display correction proposals for quality errors observed during the method of coating p. A basis of cause-effect relationship of quality anomalies recorded in the expert system. 20 2. Förfarande för att mätä och styra kvaliteten pA ett pappersbelägg- ningsskikt, vid vilket förfarande man belyser beläggningsskiktet av en rörlig pappersbana (W) i en beläggningsprocess med en ljuskägla (K;!^) eller en ljusstrAle (Lj) och observerar ljuset som reflekteras frAn beläggningsskiktet, vid vilket förfarande man riktar en smal ljusstrAle 25 (La) mot ett mätomrAde (S) i banan (W) frAn en ljuskälla (10), och ljusstrAlen (L2) som reflekterats frAn mätstället (S) i banan (W) ut-trycks med mottagningsanordningar (12), och mätsignalen (U(t)) som erhAllits frAn mottagningsanordningarna (12) leds tili en signal-processor (20a), kännetecknat av, att en utgAngssignal 30 (u(t)) som erhalls frAn signalprocessom (20a) leds tili ett expert system (21), vars utgAngssignal D(t)) leds tili en visningsanordning 1 (23), med vilken man visar och/eller karakteriserar mätdata av belägg- r : ; ningen och korrigeringsförslagen pA kvalitetsfelen i beläggningen som . observerats med förfarandet och samlats i expertsystemet (21). 35 26 891042. A method for measuring and controlling the quality of a paper coating layer, wherein the method is illustrating the coating layer of a moving paper web (W) in a coating process with a light cone (K;!) Or a light beam (Lj) and observing the light as is reflected from the coating layer, by which method a narrow light beam (La) is directed to a measuring region (S) in the web (W) from a light source (10), and the light beam (L2) reflected from the measurement site (S) into the web (W). ) is expressed by receiving devices (12), and the measurement signal (U (t)) obtained from the receiving devices (12) is fed to a signal processor (20a), characterized in that an output signal 30 (u (t)) is obtained. from the signal processor (20a) is led to an expert system (21), whose output signal D (t)) is led to a display device 1 (23), with which the data is shown and / or characterized by the coating:; and the correction proposals on the quality defects in the coating as. observed with the procedure and collected in the expert system (21). 35 26 89104 3. Förfarande enligt patentkrav 1 eller 2, kännetecknat därav, att man riktar UV-ljus mot den rörliga banan (W) frän en ljus-källa (10), med vllket man genom att basera slg pä fluorescensen av beläggningsmaterialet mater ytvikten ρά belaggnlngsamnet och dess för- 5 delnlng och/eller beläggningsfel.Method according to Claim 1 or 2, characterized in that UV light is directed towards the moving web (W) from a light source (10), with the choice of basing on the fluorescence of the coating material the basis weight ρά the coating name and its distribution and / or coating errors. 4. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1-3, kännetecknat därav, att ljusmottagaren (12) och vid behov ocksi ljuskallan (10) traverseras 1 tvärriktningen av den rörliga banan (W) pk en del av 10 eller hela bredden av banan (W).Method according to any of claims 1-3, characterized in that the light receiver (12) and, if necessary, also the light source (10) is traversed in the transverse direction of the moving web (W) pk a part of 10 or the entire width of the web (W). . 5. Förfarande enligt n0got av patentkraven 1-4, kännetecknat därav, att mätsystemet för tjockleken och/eller kvaliteten av beläggningsskiktet av den rörliga banan (W) är anordnad att ge en reg- 15 lersignal (es) eller -signaler, med vilken man styr beläggningsproces-sen, eller dä beläggningsprocessen är ansluten tili en on-line-pappers-maskin, funktionen av ifrAgavarande pappersmaskin säsom pappersmaski-nens korta cirkulation, inloppslädan, formaren, presspartiet, förkalan-dreringen och/eller torkningspartiet, sä att de observerade avvikelser-20 na i beläggningen fran de kvalitetskriterier som ställts in för denna, fäs i huvudsak korrigerade som en effekt av nämnda reglersignal (es).Method according to any one of claims 1-4, characterized in that the measuring system for the thickness and / or the quality of the coating layer of the moving web (W) is arranged to provide a control signal (s) or signals with which controls the coating process, or where the coating process is connected to an on-line paper machine, the function of the paper machine in question such as the short circulation of the paper machine, the inlet carriage, the molding, the press section, the pre-arrangement and / or the drying portion, -20 in the coating from the quality criteria set for it, is mainly corrected as an effect of said control signal (es). 6. Förfarande enligt patentkrav 5, kännetecknat därav, att man med nämnda reglersignal (es) eller -signaler styr en profilfunk- 25 tionsanordning som reglerar den tvärriktade profilen av banan, förka-landreringen, banans torrämneshalt och/eller den tvärriktade profilen, banans lufthalt, baspapperets absorptionsförmäga, beläggningens korn-storlek, hastigheten och/eller temperaturen av pappersmaskinen och/eller beläggningsmaskinen. 306. A method according to claim 5, characterized in that with said control signal (s) or signals, a profile function device is controlled which regulates the transverse profile of the web, the pre-landing, the dry matter content of the web and / or the transverse profile, the air content of the web. , the absorbent capacity of the base paper, the grain size of the coating, the speed and / or temperature of the paper machine and / or the coating machine. 30 7. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1-6, kännetecknat därav, att man med visningen av signalprocessorn (20a) som an-slutits tili expertsystemet (21) och/eller bildanalysdatorn presenterar en bild av beläggningen som mottagits av en kamera (12), tvädimensio- 35 neliä resultat av bildanalysdatorn, histogram, identifikationstal 27 8 9 1 04 och/eller operations-, dialog- och/eller rekommenderade visningar av expertsystemet (21).Method according to any of claims 1-6, characterized in that, with the display of the signal processor (20a) connected to the expert system (21) and / or the image analysis computer, an image of the coating received by a camera (12) is presented. two-dimensional results of the image analysis computer, histogram, identification number 27 8 9 1 04 and / or operational, dialogue and / or recommended views of the expert system (21). 8. Förfarande enligt nAgot av patentkraven 2-7, känneteck- 5. a t därav, att man riktar en ljusstrAle (Οχ) mot beläggningen av den rörliga banan, vars diametern (D) ar av klassen D - 1...3 mm.Method according to any one of claims 2-7, characterized in that a light beam (Οχ) is directed to the coating of the movable web, whose diameter (D) is of the class D - 1 ... 3 mm. 9. Förfarande enligt nAgot av patentkraven 1-8, känneteck- n a t ddrav, att man förenat en mAtning av formationen och/eller basen 10 pA baspapperet som skall beläggas med mätningen av belaggningens tjock-lek och kvalitet, vilken mätning utförs genom att mätä intensiteten pA ljuset (Lj) som trängt igenom papperet som skall mätäs som kommer frAn ljuskallan (10) med ljuskänsliga mätanordningar (27), frAn vilka man leder en mätsignal (Uj(t)) till systemet till signalprocessorn (20a) 15 eller motsvarande.9. A method according to any one of claims 1-8, characterized in that a measurement of the formation and / or base 10 of the base paper is to be coated with the measurement of the thickness and quality of the coating, which measurement is performed by measuring the intensity. on the light (Lj) that has penetrated the paper to be measured coming from the light source (10) with photosensitive measuring devices (27), from which a measurement signal (Uj (t)) is fed to the system to the signal processor (20a) or the like. 10. Anordning för att observera och styra kvaliteten pA ett pappersbe-läggningsskikt, vilken anordning innefattar en ljuskälla (10), frAn vilken man riktar en ljuskägla (Κχ) eller ljusstrAle (Lj) mot belägg- 20 ningen av den rörliga pappersbanan (W) som skall övervakas, vilken anordning innefattar mottagningsanordningar för ljus, med vilka man observerar ljuskAglan eller -strAlen som reflekterat frAn den rörliga banan (W), vilken anordning innefattar en kameraanordning samt fungerar som mottagningsanordning för ljuset och en mottagare för ljusstrAlen 25 (Lg) eller en digiteringsenhet (20) som anslutits till denna, k a n -netecknad därav, att anordningen vidare innefattar ett expert -system (21) och dessutom en bildanalysdator (22) vid användning av en kamera (12), och att anordningen innefattar en visningsanordning (24), som är programmerad att visa mätdata pA tjockleken av beläggningen 30 och/eller korrigeringsförslag pA kvalitetsfel i beläggningen som ob-serverats med anordningen och registrerats i expertsystemet (21).10. Apparatus for observing and controlling the quality of a paper coating layer comprising a light source (10) from which a light cone (Κχ) or light beam (Lj) is directed to the coating of the moving paper web (W). to be monitored, which device comprises light receiving devices, observing the light beam or beam reflected from the moving path (W), which includes a camera device and acts as a light receiving device and a light beam receiver (Lg) or a digitizing unit (20) connected thereto may be characterized in that the device further comprises an expert system (21) and in addition an image analysis computer (22) when using a camera (12), and the device comprises a display device (24). ), which is programmed to display measurement data on the thickness of the coating 30 and / or correction suggestions on quality errors in the coating that are unserved with the device and registered in the expert system (21). 11. Anordning enligt patentkrav 10, kännetecknad därav, • '· att ljuskällan (10) av anordningen är en källa av UV-ljus och ljusmot- 35 tagaren en ljusdetektor (12) som är känslig för UV-ljus. 2β 89104Device according to claim 10, characterized in that the light source (10) of the device is a source of UV light and the light receiver a light detector (12) which is sensitive to UV light. 2β 89104 12. Anordning enligt patentkrav 10 eller 11, kAnnetecknad dArav, act man i anordningen använder slg av en smal ljusstrAle, lämp-ligast en UV-ljusstrAle (Lj), vars diameter fir av klassen 1...3 mm och att ljusmottagaren (12) fir en ljusdlod eller motsvarande, varvid mät- 5 signalen (U(t)) som erhAllits frAn denna leds lAngs en fiber- eller elkabel (15) till en signalprocessor (20a) och att nAmnda signalproces-sor (20a) kopplats till anordningens expertsystem (21).12. Device according to claim 10 or 11, characterized in that the device used uses a narrow light beam, most preferably a UV light beam (Lj) whose diameter is of the class 1 ... 3 mm and that the light receiver (12 ), a light diode or equivalent, whereby the measurement signal (U (t)) obtained therefrom is passed along a fiber or electrical cable (15) to a signal processor (20a) and said signal processor (20a) coupled to the device expert system (21). 13. Anordning enligt nAgot av patentkraven 10-12, känneteck-10 n a d dArav, att anordningen innefattar en ljusmottagare (27) som anordnats pA motsatta sidan om en rörlig bana (W) i förhAllande till dess ljuskAlla (10) och som mAter intensiteten pA ljuset (Lj) som kommer frAn en ljuskAlla (10) som trAngt igenom banan (V) och att signalen (U^t)) som beskriver formationen och/eller basen pA papperet som er-15 hAllits frAn nAmnda ljusmottagare (27) leds för att utnyttjas med anordningens signalprocessor (20a) och/eller motsvarande.Device according to any one of claims 10-12, characterized in that the device comprises a light receiver (27) arranged on the opposite side of a moving path (W) in relation to its light source (10) and which measures the intensity pA. the light (L1) coming from a light source (10) passing through the path (V) and the signal (U1 t)) describing the formation and / or base of the paper obtained from said light receiver (27) is directed to to be utilized with the device signal processor (20a) and / or the like. 14. Anordning enligt nAgot av patentkraven 10-13, kAnneteck-n a d därav, att en Aterkopplingsgren (29) anordnats vid anordningen, 20 via vilken man leder en reglersignal (cs), med vilken funktionsanord-ningen för belAggningsprocessen kan styras och/eller dA anordningen Ar kopplad till en on-line-belAggningsmaskin funktionsanordningen av dess pappersmaskin, sAsom dess korta cirkulation, inloppslAda, formare, pressparti, förkalandrering och/eller funktionsanordningen av tork-25 ningspartiet, med vilket man kan pAverka belAggningens jAmnhet och kvalitet. i; ,Device according to any one of claims 10-13, characterized in that a feedback branch (29) is provided at the device, via which a control signal (cs) is provided, with which the functional device for the coating process can be controlled and / or The device is coupled to an on-line coating machine the functional device of its paper machine, such as its short circulation, inlet, mold, press portion, pre-calendering and / or the drying portion functional device, with which one can affect the smoothness and quality of the coating. in; ,
FI911627A 1991-04-04 1991-04-04 Method and apparatus for measuring and controlling the quality of papermaking coating FI89104C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI911627A FI89104C (en) 1991-04-04 1991-04-04 Method and apparatus for measuring and controlling the quality of papermaking coating

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI911627 1991-04-04
FI911627A FI89104C (en) 1991-04-04 1991-04-04 Method and apparatus for measuring and controlling the quality of papermaking coating

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI911627A0 FI911627A0 (en) 1991-04-04
FI911627A FI911627A (en) 1992-10-05
FI89104B FI89104B (en) 1993-04-30
FI89104C true FI89104C (en) 1993-08-10

Family

ID=8532245

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI911627A FI89104C (en) 1991-04-04 1991-04-04 Method and apparatus for measuring and controlling the quality of papermaking coating

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI89104C (en)

Also Published As

Publication number Publication date
FI911627A0 (en) 1991-04-04
FI911627A (en) 1992-10-05
FI89104B (en) 1993-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2620191C (en) Method and apparatus for measuring the crepe of a moving sheet
CA2633236C (en) Combined paper sheet temperature and moisture sensor
EP3425112B1 (en) Process and system for monitoring characteristics of defects in a web which is moving in a web-making machine and for identifying the causes of the web defects
CN101896810A (en) Infrared measurement of paper machine clothing condition
FI120053B (en) Method and apparatus for adjusting the moisture profile of a moving paper web
JP2011501130A (en) Micro-gloss measurement of paper and board
RU2769794C1 (en) System for identifying shaping and method for control
US7155356B2 (en) Quality and condition monitoring based on spectrum separating measurement
US20050008765A1 (en) Method for monitoring quality of paper web
US10697119B2 (en) Method for monitoring a Yankee cylinder using a graphical representation of a treatment effect
JPS5920039B2 (en) Continuous web production control method using β-ray gauge
FI89104C (en) Method and apparatus for measuring and controlling the quality of papermaking coating
JP2018159567A (en) Paper inspection method comprising foreign matter removal step
US6749888B2 (en) Method and apparatus for determining the profile of a coating layer
GB2354011A (en) Apparatus for forming a card web of textile fibres
FI96895B (en) Method for optimising the quality of paper that is to be coated
US6936836B2 (en) Method and apparatus for examining fiber material traveling in a fiber processing machine
JP3252555B2 (en) Paint surface dripping measuring device and paint film thickness measuring device
JP2003213585A (en) Apparatus for monitoring paper quality, paper machine and method for making paper
JP2019124522A (en) Inspection method for wet paper
WO1999058436A1 (en) Method for measurement of a paper web

Legal Events

Date Code Title Description
BB Publication of examined application