JPS61111446A - 紙シ−ト成形状態の連続測定装置 - Google Patents

紙シ−ト成形状態の連続測定装置

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JPS61111446A
JPS61111446A JP60159211A JP15921185A JPS61111446A JP S61111446 A JPS61111446 A JP S61111446A JP 60159211 A JP60159211 A JP 60159211A JP 15921185 A JP15921185 A JP 15921185A JP S61111446 A JPS61111446 A JP S61111446A
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laser
laser beam
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electrical signal
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ジヤツケス サバテール
セルジユ ボウダン
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CENTRE TECHNIC DE RANDOSUTORIE DE PAPIILE KARUTON E CELLULOSE
TECHNIC DE RANDOSUTORIE DE PAP
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CENTRE TECHNIC DE RANDOSUTORIE DE PAPIILE KARUTON E CELLULOSE
TECHNIC DE RANDOSUTORIE DE PAP
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    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21GCALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
    • D21G9/00Other accessories for paper-making machines
    • D21G9/0009Paper-making control systems
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/86Investigating moving sheets

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は製紙工程における紙シート成形状態の連続測
定装置に関するものである。
(従来の技術) ここでいう1紙シート成形1とは、臓維材料をシート状
に均一に分散させることを言う。
この紙シート成形状態の目視検査は一般に、光ボックス
前に配置された紙シートの透明度を調べることにより行
われる。この方法は広く採用されてはいるが、多分に主
観なものであるから、製紙についての深い知識と永い経
験を必要とする。しかもこの方法では何等のデータや測
定値が残らない。反面高級紙の製造には客観な分析のた
めの情報が不可欠である。
加えてこの方法はロールから引出された紙シートの端部
に対して実施されるものであって、その製造中に実施す
ることはできないのである。
かかる不都合を除くため、フランス特許第158813
8号には、紙シートに光線を当てた後これを電気信号に
変換してその交流成分と直流成分との比を測定すること
が、提案されている。しかしこの方法は紙シートが動い
ている周波数機上では実施し難いのみならず1紙シート
の振動に対して許容性に乏しい、この方法は更に、GS
M(1m″当りのg数)の低い紙シートの成形だけに限
られていることは別としても、その測定結果の信頼性に
欠けている。
光線に代えてレーザーダイオードの発するレーザー線を
用いることが既に提案されている。即ち試料にレーザー
線を透過させて電気信号に変換させ、ついでコンピュー
ターを用いていくつかのスペクトル帯の平均二乗値平方
根(RMS)を演算表示するものである。この装置は複
雑高価であるにもかかわらず、分析する紙シート内のマ
イクロ孔によってくる測定外乱を回避することができな
いという欠点がある。事実、実用してみると紙シート中
にあるマイクロ孔がレーザー線を通してしまい、これが
上記のRMSの演算を乱すのである。
(発明が解決しようとする問題点) この発明は、簡単安価な構成で、しかも外乱に左右され
ることなく高い信頼度で紙シート成形の状態を連続的に
測定することを、意図するものである。
(問題点を解決するための手段と作用)この発明にあっ
ては、所定の速度で移動する紙シートにレーザー線を照
射し、透過したレーザー線を回収して電気信号に変換し
、この電気信号を2個の成分に分けてこれから成形状態
を示す指数工を演算表示するもので、更に紙シートとレ
ーザー線の回収゛点間に透過レーザー線の偏光軸と直交
する偏光軸を有した偏光器を配置したものである。
(実施例) この発明の一実施例を第1.2図に示す。
U字形のシャシの分肢1.2.3間を紙シ一ト4が公知
の機構(図示せず)に駆動されて移動している。
上段の分肢1には例えば2mWのHe−Neレーザー5
が設けられており、これが偏光レーザー線6を発する。
このレーザー5は公知のケーブルによりレーザー線源7
に接続されている。
偏光レーザー線の通路には回転レンズ機構8(発散もし
くは収斂)が設けられており、偏光レーザー!!a6の
紙シートへの照射を変更できるようになっている。
次いでレーザー線6はプリズム9によって全反射されて
窓をなす平行な面を有したブレード10を透過する。こ
のブレード10は大きな円錐体1]上に配設されており
、この円錐体1]は下方の紙シート4に向けて収斂する
ごとくに上側の水平板12中に刻設されている。
!          これと対称に下側の水平板13
中には、円錐体1]と同軸上でかつ上方の紙シート4に
向けて収斂する円錐体14が刻設されており、これには
更に窓をなす平面な面を有したブレード15が下側に付
設されている。
このブレード15を出た透過レーザー線16は45°で
傾斜する平面鏡17で反射されて偏光器18を通過する
。この偏光軸は透過レーザー線16のそれと直交してお
り、これにより分析される紙シート4のマイクロ孔が通
過する間のレーザー線6の直接透過したものを取除いて
いる。
この偏光器18の後面には焦点レンズ19が付設されて
いて、紙シート4の照射部分の映像と光電的測定セル2
0に集中させる。
円錐体1].14にゴミなどが付着するのを防ぐために
、これらには導管23.24を介して圧縮空気を供給さ
れる噴気口2].22が形成されている。
測定セル20は変換器(フォトダイオード)として機能
し、かつ円筒状支持体25の端部に架設されている。こ
の測定セル20は入射したレーザー線を電気信号に変換
する。この電気信号はタップ26から供給源28を具え
た電子的な予増幅板27に送られる。またシャシには公
知の制御リレー29が設けられている。
第3.4図に電気信号の分析部を示す。ここでは適当な
電子的フィルタリングを掛けて、電気信号を高周波数成
分Aと低周波数成分Bとに分割する。
高周波数成分Aは電気信号のスペクトルの高周波部分に
相当し、その波長は所定の最高値より短かく、そのR5
Mもしくは有効値に特徴がある。
低周波数成分Bは電気信号のスペクトルの低周波部分に
相当し、その波長は所定の最小値より長く、はぼGSM
の逆関数でその平均値Mに特徴がある。
この装置によって与えられろ紙シート成形の指標工は、
高周波数成分AのRMS (平均二乗値平方根)低周波
数成分BのM(平均値)との比である。
4]1]定セル20は第3図に示すように光学ボルタセ
ルであって、これは電流/電圧変換器30に接続されて
いる。増加幅器31を用いることにより、測定キャビネ
ットとヘッド間を長いリンクとすることができる。電気
信号の通過帯は一5dBで約100kHz位である。
増幅器31は可変利得増幅器32に接続されており、こ
れによりゼロ調整(相殺調整)を最小にして、利得のい
かんに拘らず定常な低い負のフィードバックを保ってい
る。
増幅比較器33はLED34上に表示される増幅器32
の飽和を可能とする。
RMS値を算出する前に必要にバイパスフィルタリング
は、増幅器32から出力される電気信号からカットオフ
周波数がflのローパスフィルターである増幅器32か
ら出力側に得られる低周波数部分を減算することにより
、達成されるものである。このカットオフ周波数fl 
は紙シート4の所定移動速度に適合したもので、この速
度とカットオフ周波数f1 との比が20cmに近くな
るようにしである。
他方M(平均値)の方は可変カットオフ周波数f2を有
したローパスフィルターである増幅器36によって得ら
れるものである。紙シート4の速度とこのカットオフ周
波数f2との比は2mに近くとる。
RMS値はアナログコンピューター・ユニー/ ト37
の助けを借りて得られるもので、これはf2に等しいカ
ットオフ周波数f3のローパスフィルターを有しており
、割急の結果が凝集するようにしである。カットオフ周
波数fl 、  f2 、  f3は一緒にスイッチさ
れる。
増幅器36の出力であるR M S ([の割算は割算
器38で行う、LED40の協力のもとに比較器39が
アナログ演算器37の飽和を検知しかつ表示する。増幅
比較器4]はLED42の協力のもとに増幅器36の出
力側における100mVより低い電圧を検知しかつ表示
する。
デジタル電圧計43はこの発明の装置の表示部を構成し
ている。この電圧計43は10割ブリ7F     ’
 **°゛4′″″″゛″′″bat″mh’U%@%
<xり供給される。ゼロの外側調整は増幅器32におい
て、レーザー5が発光したときに行われる。かくして割
算器38の出力比10XRMS/Mが電圧で表示される
第4図に示す簡単な実施態様にあっては、増幅器32か
らの電気信号が2成分に分割され、一方はローパスフィ
ルター44に、他方はアナログRMS器46を伴ったハ
イパスフィルター45に送られる。ローパスフィルター
44とアナログRMS器46とはアナログ割算器47に
接続され、この割算器は適当なローパスフィルター48
により指標工と代表する出力電気信号49を発する。
この工は公知の手法で表示器50においてデジタルまた
はレコーディング表示で表示される。
(発明の効果) 従来の装置に比べてこの発明のものには次のような利点
がある。まず構造が簡単で使い易い、また指標工の演算
原理が簡単である。商があるが故に、厚い紙シートより
もGSMの低い紙シートにおいて同質の成形がより多く
の変調をもたらすという事に束縛されないから、行われ
た成形の指標工の測定がGSMに左右されることがない
更に細いレーザー線を発する偏光レーザーを用いている
ので、紙シートのcmクラスの振動に対しても装置が不
感性である。偏光レーザーの光度が大きいので、250
g/rn’を越える高いGSMの紙シートにも使用でき
る。偏光レーザー線を用いてるので、成形の値を左右す
る紙シート4中のマイクロ孔の影響をかなり緩和するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の装置の一例を示す斜視図、第2図は
その測定ヘッドの拡大語視図、第3.4図は上記装置電
気信号処理部の構成を示すブロー、り線図である。 5・・・レーサー6.16・・・レーサー線1].14
・・・円錐体   18・・・偏光器20・・・測定セ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 [1]紙シートを所定速度で移動させる駆動手段と、紙
    シートにレーザー線を照射し透過させる光源と、 透過後のレーザー線を回収して、これを電気信号に変換
    する回収変換手段と、 この電気信号を2個の成分に分割する電子的処理手段と
    、 これらの成分から成形状態を代表する指標Iを演算する
    演算手段と、 この指標Iの値を表示する表示手段とを含んでなり;か
    つ 前記のレーザー線が偏光されており、 紙シートと回収変換手段との間に偏光器が設けられてい
    てその偏光軸が透過レーザー線の偏光軸と直交する ことを特徴とする紙シート成形状態の連続測定装置。 [2]前記のレーザーが気体レーザーであることを特徴
    とする特許請求の範囲第[1]項に記載の装置。 [3]前記のレーザがヘリウム・ネオンレーザーである ことを特徴とする特許請求の範囲第[2]項に記載の装
    置。 [4]前記のレーザーが光学的調心システムを伴った連
    結レーザーである ことを特徴とする特許請求の範囲第[1]項に記載の装
    置。 [5]偏光器にアスフェルカルレンズが付設されており
    、これが分析されるべき紙シートの部分を回収変換手段
    に投影する ことを特徴とする特許請求の範囲第[1]項に記載の装
    置。 [6]前記に加えて発射反射されたレーザー線の光路上
    に導路が設けられており、これから横方向に圧縮空気が
    放射される ことを特徴とする特許請求の範囲第[1]項に記載の装
    置。 [7]前記の電気信号への変換がトランスデューサーに
    よって行なわれ、かつローおよびハイパスフィルター通
    過によりその電気信号が高周波数成分Aと低周波数成分
    Bに分割される ことを特徴とする特許請求の範囲第[1]〜[6]のい
    ずれかの項に記載の装置。 [8]入力電気信号から低周波数成分Bを引算すること
    により高周波数成分Aを得る ことを特徴とする特許請求の範囲第[7]項に記載の装
    置。 [9]前記の演算手段が、 アナログモジールにより高周波数成分AのRMS値を計
    算する手段と、 ローパスフィルターにより低周波数成分BのM値を定め
    る手段と、 I=(RMSの現在値)/(Mの現在値)を計算する手
    段とを含んでなる ことを特徴とする特許請求の範囲第[7]または[8]
    項に記載の装置。
JP60159211A 1984-07-17 1985-07-17 紙シ−ト成形状態の連続測定装置 Granted JPS61111446A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8411493 1984-07-17
FR8411493A FR2568012B1 (fr) 1984-07-17 1984-07-17 Appareil pour mesurer l'etat de formation d'une feuille de papier

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61111446A true JPS61111446A (ja) 1986-05-29
JPH0523384B2 JPH0523384B2 (ja) 1993-04-02

Family

ID=9306305

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60159211A Granted JPS61111446A (ja) 1984-07-17 1985-07-17 紙シ−ト成形状態の連続測定装置

Country Status (9)

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US (1) US4707223A (ja)
EP (1) EP0169790B1 (ja)
JP (1) JPS61111446A (ja)
AT (1) ATE47755T1 (ja)
CA (1) CA1235507A (ja)
DE (1) DE3574051D1 (ja)
FI (1) FI86479C (ja)
FR (1) FR2568012B1 (ja)
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