FI95323B - Laite paperimassan tai paperin vaaleuden määrittämiseksi - Google Patents

Description

95323

Laite paperimassan tai paperin vaaleuden määrittämiseksi Tämä keksintö koskee laitetta vaaleuden määrittämisen kautta suoraan tuotantolinjalla päättää, mikä vaaleus paperilla 5 tai paperimassalla on puristettujen paalien tai arkkien muodossa.

Vaaleus määritellään kuinka valkean mittakohteen pinnan havaitaan olevan. Tavallisesti tämä arvioiminen tapahtuu 10 monokromaattisella valolla, minkä aallonpituus on ennaltamää-rätty. Vaaleus määritetään määritelmän mukaisesti valaisemalla mittakohdetta monokromaattisella valolla ja mittaamalla tämän aallonpituuden palaavan valon voimakkuus, sekä esittämällä tulos käyttäen lineaarista skaalaa 0-100. Aallon-15 pituus, mitä käytetään vaaleuden määrittelyssä on normaalisti 457 nm. Lineaarinen skaala on määritelty niin, että 0 vastaa mattaa, ehdottoman mustaa pintaa, kun taas 100 vaaleudessa vastaa kohteen pintaa, jota peittää valkoinen suola, barium-sulfaatti .

20

Ongelmat vaaleuden määrittämisessä teol1isuusympäristössä, erityisesti selluloosa-alueella, ovat moninaisia. Ympäristöt ovat usein pölyisiä ja kuitupitoisia ja etäisyys kiinteästi asennetusta laitteesta vaaleuden määrittämiseksi mitattavaan 25 kohteeseen vaihtelee suuresti. Tästä syystä onkin useimmiten käytössä 1aboratoriossa määritetty vaaleus. Markkinoilla on vaaleuden mittareita, mitkä eivät ota huomioon mittarin ja :* mitattavan kohteen välistä etäisyyttä, sekä niillä on sitä paitsi pitkä käyttökuntoonlaittamisaika.

30

Keksinnön tarkoitus on aikaansaada laite vaaleuden nopeaksi määrittämiseksi sei 1 uioosateol1isuuden tuotantoympäristössä.

* Tämän ja muiden tarkoitusten suorittamiseksi on keksinnöllä 35 patenttivaatimuksissa annetut tunnusmerkit.

Tätä kautta voidaan tehdä hyvin nopea ja tarkka mittauskoh-teen vaaleuden määritys, eikä edellinen ole vähiten tärkeää silloin kun ei haluta vaikuttaa negatiivisesti tuotantolinjan 2 95323 kapasiteettiin tuottamalla myöhästyttäviä elementtejä. Mittaustulos lähetetään yksiköstä tuotantoa ohjaavalle tai tuotantoa rekisteröivälle elimelle tavanomaisen 4-20 mA:n virta!injan muodossa, missä 4 mA voi olla vaaleus 50 ja 20 5 mA vaaleus 100, tai jonkin muun mittakaavan mukaan, minkä katsotaan olevan sopiva. Yksikkö voidaan myös varustaa RS-232 tai jollain muulla tietokoneliitäntäyhteellä digitaalisen tiedon siirtämiseksi kirjoittimelle tai tietokonejärjestelmään .

10

Yksikkö on varustettu näytöllä, jossa tavallisesti näytetään viimeinen mittaustulos, tämän näytön muodostaessa yhdessä olemassa olevan näppäimistön kanssa yhteyden yksikön käyttäjään. Yksikkö sallii seuraavat käyttäjätoiminnot: 15 1. Yksikön ottamisen käyttöön/pois käytöstä.

2. Yksikön kaiibroimisen yhden tai kahden tunnetun standardin suhteen. (Yhden pisteen kalibrointi tai kahden 20 pisteen kalibrointi).

3. Mittausjakson käynnistyksen määrittämisen.

4. Sen valitsemisen, halutaanko mittauspään ja mittaus- 25 kohteen välistä mitattua välimatkaa käyttää vaaleuden laskemiseen vai jättää tämä tekijä huomioimatta.

• · · 5. Mahdollisuuden korjata kaiibrointivakioita suorittamatta uutta kalibrointia syöttämällä nämä suoraan 30 näppäimistöltä.

Alla kuvataan esimerkkinä annettu edullisena pidetty keksinnön mukaisen yksikön suoritusmuoto viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa 35 kuvio 1 on yksinkertainen piirustus, mikä kuvaa keksinnön mukaiseen yksikköön kuuluvia osia, . . (tl < Hiili I liH' - · 3 95323 kuvio 2 on yksinkertainen piirustus, mikä kuvaa keksinnön mukaisen yksikön mittauspäähän kuuluvia osia ylempänä sivulta ja alempana alhaaltapäin katsottuna.

5 Määritettäessä mittauskohteen 14 vaaleutta suoritetaan mit-tausjakso, mikä käynnistetään jollakin kolmesta yksiköstä valittavalla tavalla. Näitä kolmea tapaa mittausjakson aloittamiseksi kuvataan alla seuraavissa muodoissa; 1. että valo-kennon 1 avulla tunnustellaan, että mittauskohde on tullut 10 mittauspään alle, 2. että etäisyysmittari 13, jolla on jatkuvasti 20 ms:n mittaus päällä, rekisteröi että kohde on tullut mittauspään 5 alle, 3. että mittausjakso käynnistetään toistuvasti tietyn aikavälin kuluttua, minkä aikavälin käyttäjä on syöttänyt mikrotietokoneosan 4, jossa on myös näyttö 3, 15 näppäimistöltä 2. Jos mittausjakson käynnistäminen tapahtuu vaihtoehdon 1 tai vaihtoehdon 2 mukaisesti, säätää yksikkö, että mittausjakson käynnistyssignaali on valmiina tiettynä yksikössä määritettynä aikana tarpeettomien mittausjaksojen estämiseksi ja että etäisyysmittari toimittaa ennen mittaus-20 jakson alkamista muistiin useita tuloksia.

Mittausjakson alussa tapahtuu purkaus saiamapurkausputkessa 9, mikä on asetettu mittauspään 5 yläosaan. Pääosa valosta heijastuu kartiomaisesta, valkoisesta muoviosasta 11, mikä 25 on asennettu saiamapurkausputken alle, kohti pääheijastinta 7. Pääheijastimelta lähetetään valo nyt kohti mittauskohdetta - - 14, minkä oletetaan olevan mittauspään alla. Kartiomaisessa valkeassa muoviosassa on voimakkuusanturi 12, mikä on asennettu kaltevan valosuodattimen taakse, mikä suodatin päästää 30 lävitse vain aallonpituuden, jolla vaaleuden määritystä toivotaan. Tämä voimakkuusanturi mittaa sitä osaa valosta, .. mikä kulkee valkean muovikartion seinän läpi. Tämän mitan katsotaan olevan tietyn, ennaltamäärätyn aallonpituuden lähtevän valon voimakkuuden.

Valkean kartiomaisen muoviosan 11 sisällä on myös asennettuna etäisyysmittari 13 ja voimakkuusanturi 10, mikä rekisteröi mittauskohteesta 14 palaavan valon, tämänkin voimakkuusan- 35 4 95323 turin ollessa varustettuna saman tyyppisellä suodattimel1 a, kuin on kuvattu yllä. Sekä etäisyysmittari että palaavan valon voimakkuusanturi ovat asennettuja niin, että ne mit-taavat aukkojen läpi, mitkä ovat levyssä, mikä peittää val-5 koisen muovikartion aukkoa. Tällöin mittauksella on kuviossa 1 esitetty herkkyyslohko 15. Kuvioissa 1 ja 2 on esitetty, että mittauspäässä 5 on rengas suuttimia 8 kuivan ja puhtaan ilman syöttämiseksi ja alimpana kuviossa 2 esitetään kauim-pana vasemmalla ilman liitin.

10

Sinä aikana, kun saiamaputkessa tapahtuu purkaus mitataan lähtevää voimakkuutta jatkuvasti, kun tämbä voimakkuus saavuttaa maksimiarvonsa ja alkaa vähentyä, otetaan arvo sekä lähtevän että palaavan voimakkuuden anturin arvoista kahdella 15 "sample-and-hold"-piiri1lä.

15 ms sen jälkeen, kun mittausjakso on käynnistetty, suoritetaan sample-and-hold-piireihin varastoitujen voimakkuuksien A/D- muunnos. Muunnoksien tulos talletetaan muistiin.

20

Voimakkuuksien muunnoksen jälkeen tapahtuu mittauspään 5 lämpötilan laskeminen. Tässä lämpötilan mittaustapahtumassa mitataan voimakkuusanturin 10 pimeävirta palaavaa valoa varten. Tämä virta on lineaarisesti riippuva mittauspään 25 1äm*pöti1asta edellyttäen, että mittauskohdetta ympäröivä valo on vakio. Ympäröivän valon voidaan katsoa olevan vakio :: tavallisissa olosuhteissa, koska salamavaloputkessa mittaus- jakson aikana luodun valon voimakkuus on niin paljon suurempi kuin ympäröivän valon voimakkuus. Pimeävirta muutetaan digi-30 taaliseksi arvoksi A/D-muuntimella ja se talletetaan muistiin.

. . Mittauskohteen ja mittauspään välisen välimatkan 16 laskemi seksi käytetään kolmen viimeisen etäisyystuloksen, jotka 35 mitataan välittömästi ennen mittausjakson alkua, keskiarvoa. Nämä etäisyystiedot on talletettu muistiin.

• * 5 95323

Kun kaikki yllä mainitut arvot ovat käytettävissä, lasketaan vaaleus alla annetun kaavan mukaan:

Palaava voimakkuus 5 ------------------ x Lämpöti1akerroin x etäisyysriippuvuus Lähtevä voimakkuus = raakavaaleus voimakkuusanturia varten 10 Käyttäjä voi niin halutessaan sulkea etäisyysriippuvuuden pois tästä kaavasta. Tämä tilanne esiintyy kuitenkin vain, jos etäisyys 16 mittauspään ja mittauskohteen välillä on aina vakio.

15 Tätä raakavaaleutta käytetään sitten, yksikön kalibroinnin yhteydessä laskettujen vakioiden avulla, mittauskohteen vaaleuden laskemiseen ja esittämiseen niin, että tämä täsmää sen vaaleuden määritelmän kanssa, mikä on kuvattu aikaisem-mi n.

20

Yksikön kalibroiminen tapahtuu jonkin seuraavassa kuvatun menetelmän avulla. Ensimmäinen on yksipistekalibrointi, jossa mittauskohde, jonka vaaleus on tunnettu, viedään mittauspään alle, minkä jälkeen mittausjakso käynnistetään. Mittausjakson 25 loputtua pyytää yksikkö mittauskohteen vaaleutta ja käyttäjä syöttää tunnetun vaaleuden näppäimistöltä.

Toinen kaiibrointimenetelmä on kaksipistekalibrointi, mikä tapahtuu seuraavasti. Mittauskohde, jolla on korkea, tunnettu 30 vaaleus, viedään mittauspään alle, minkä jälkeen mittausjakso käynnistetään. Mittausjakson loputtua tiedustelee yksikkö tätä tunnettua korkeaa vaaleutta, minkä käyttäjä syöttää ' : näppäimistöltä. Sen jälkeen kun korkea kaiibrointipiste on määrätty, viedään mittauspään alle mittauskohde, jolla on 35 alhainen tunnettu vaaleus, minkä jälkeen aloitetaan toinen mittausjakso. Tämän toisen mittausjakson loputtua tiedustelee yksikkö tätä alhaista tunnettua vaaleutta, minkä käyttäjä syöttää näppäimistöltä.

• · t β 95323

Riippumatta siitä, mitä kahdesta kuvatusta kaiibrointimene-telmästä käytetään, tehdään nyt niiden vakioiden laskeminen, mitä käytetään määritelmän mukaisen vaaleuden laskemiseen 5 ja esittämiseen. Kalibroinnin aikana mitattu pimeävirta talletetaan muistiin käytettäväksi sitten yhdessä seuraavien mittausjaksojen kuluessa mitatun pimeävirran kanssa mittarilta saatavan tuloksen lämpötilakompensoimiseksi.

10 Paperikuitujen ja muun pölyn kerääntymisen estämiseksi mit-tauspään heijastimille ja tunnustimi1 le on pääheijastimen alareunaan asennettu rengas suuttimia, joiden läpi puhalletaan kuivaa paineilmaa.

) · · il IU.L UH li-»**:

Claims (9)

1. Yksikkö paperin tai paperin valmistuksessa käytetyn raaka-aineen, esimerkiksi seiluloosateol1isuudessa tuotettujen 5 massapaalien, vaaleuden määrittämiseksi suoraan tuotantolinjalla ilman tarvetta viedä mittauskohde tai sen osia labora-torioympäristöön, tunnettu siitä, että se käsittää välineitä, mitkä on järjestetty, mittauskohteen vaaleuden halutussa määrityksessä, lähettämään yksiköstä valoa, minkä 10 aallonpituus on se, millä vaaleuden määritystä halutaan ja määrittämään sen voimakkuus, määrittämään mittauskohteesta yksikköön palaavan, valitun allonpituuden valon voimakkuus, määrittämään etäisyys mittauskohteeseen etäisyysmittari1 la ja kolmen viimeksi kuvatun määrityksen jälkeen voimaan laskea 15 mittauskohteen vaaleus.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen yksikkö, tunnettu s i itä, että valonlähde on salamapurkausputki (9).

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen yksikkö, tunnettu s i i t ä, että se on kaavailtu vaaleutta laskettaessa ottamaan huomioon kaiibroimisen jälkeen tapahtuneet mahdolliset lämpötilapoikkeamat.

4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen yksikkö, tunnettu s i itä, että mittauspää on asennettu niin, että kulma *" voimakkuusanturin (10), mikä mittaa palaavaa valoa, maksimaa lisen herkkyyslohkon (15) ja mittauskohteen (14) pinnan välillä on 90 astetta. 30

5. Patenttivaatimuksen 2 mukainen yksikkö, tunnettu siitä, että se käsittää valokennon (1), mikä on järjestetty aloittamaan vaaleuden määrittäminen, kun mittauskohde (14) on sen alla ja kulkee mittauspään herkkyyslohkon (15) 35 keski 1injan ohi.

6. Patenttivaatimuksen 2 mukainen yksikkö, tunnettu s i itä, että se on kaavailtu aloittamaan vaaleuden määrit- 8 95323 täminen, kun mittauskohde on yksikössä määritellyn, mittaus-pään (5) ja mittauskohteen (14) välisen etäisyysvälin (16) sisällä.

7. Patenttivaatimuksen 2 mukainen yksikkö, tunnettu s i itä, että se on kaavailtu suorittamaan vaaleuden määritys yksikköön syötetyllä taajuudella.

7 95323 Patentti vaatimukset

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen yksikkö, tunnettu 10 siitä, että se käsittää mittauspään pääheijasti naukon (7) ympärille asetettuja suuttimia (8), mitkä on järjestetty puhaltamaan kuivattua paineilmaa estääkseen mittauspään (5) likaantuminen paperikuidui1 la ja muulla pölyllä.

9. Jonkin patenttivaatimuksista 1-8 mukainen yksikkö, tunnettu siitä, että se käsittää tietokoneosan (4). · · • « * · t I t Hill Ι,ι M . I 9 95323