JPS6324147A - Device and method of detecting feature of paper-like articles - Google Patents

Device and method of detecting feature of paper-like articles

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Publication number
JPS6324147A
JPS6324147A JP258687A JP258687A JPS6324147A JP S6324147 A JPS6324147 A JP S6324147A JP 258687 A JP258687 A JP 258687A JP 258687 A JP258687 A JP 258687A JP S6324147 A JPS6324147 A JP S6324147A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
paper
generating
signals
reflected
beams
Prior art date
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Pending
Application number
JP258687A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
ジヨージ・ビー・パーレント・ジユニア
グレン・ダブリユ・ゼイダース
ジエームス・ピー・レイリイ
アントニオ・カゼン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hercules LLC
Original Assignee
Hercules LLC
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Filing date
Publication date
Priority claimed from US06/884,642 external-priority patent/US4789820A/en
Application filed by Hercules LLC filed Critical Hercules LLC
Publication of JPS6324147A publication Critical patent/JPS6324147A/en
Pending legal-status Critical Current

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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。
(57) [Abstract] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 [背景技術] この出願は、George  B、Parrent  
Jr、Glenn  W、ZeidersおよびJam
es  P、Re1llyにより1985年1月8日に
ファイルされ、この発明の謀り受は人に譲渡された、「
紙様類の複数の特性を検出する装置及び方法」 (米国
出願番号第817,273号)の一部継続出願である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Background Art] This application is filed by George B., Parent
Jr., Glenn W., Zeiders and Jam.
Filed on January 8, 1985 by es P.
Apparatus and Method for Detecting Multiple Characteristics of Paper-like Materials'' (U.S. Application No. 817,273), a continuation-in-part application.

この発明は紙様類のパラメータを検出する方法及び装置
に関し、特に連続して移動する巻取紙で製造された紙様
類の複数のパラメータを検出する方法及び装置に関する
The present invention relates to a method and apparatus for detecting parameters of a paper-like material, and more particularly to a method and apparatus for detecting a plurality of parameters of a paper-like material produced on a continuously moving web.

原材料を製造する場合、製造される製品の1つ異常のパ
ラメータを監視したい場合がしばしばある。特に紙製遺
業では紙製造機械の巻取紙の厚み及び含水量を常時監視
することが特に重要である。
When manufacturing raw materials, it is often desirable to monitor one abnormal parameter of the manufactured product. Particularly in the paper manufacturing industry, it is particularly important to constantly monitor the thickness and moisture content of the web of paper manufacturing machinery.

更に、紙の基本電量、すなわち単位面積当りの重量を連
続的に測定することが望ましい。
Furthermore, it is desirable to continuously measure the basic charge of paper, that is, the weight per unit area.

このような監視および測定を行うための種々の方法が知
られている。例えば、移動する巻取紙の含水量は、例え
ば米国特許第4,484,133号に開示されたマイク
ロ波技術により測定可能である。このマイクロ波技術に
よれば、マイクロ波エネルギーから出力される含水量に
関する信号が紙の厚みに対して補正される。
Various methods are known for performing such monitoring and measurements. For example, the moisture content of a moving web can be measured by microwave technology, such as that disclosed in US Pat. No. 4,484,133. According to this microwave technique, the signal regarding the water content output from the microwave energy is corrected for the thickness of the paper.

巻取紙の厚みを監視する方法も種々知られている。これ
らの技術の中には、例えば米国特許第3.737.77
0号に開示された、移動する紙の厚みを計1定するのに
マイクロ波を用いた技術がある。
Various methods are also known for monitoring web thickness. Some of these techniques include, for example, U.S. Pat.
There is a technique disclosed in No. 0 that uses microwaves to determine the total thickness of moving paper.

しかしながら、」二述した米国特許を含めて、ウェブの
全幅にわたって水分と厚みの空間形状を同時に発生する
手段を開示した公知技術は無い。それゆえ、このような
同時に空間形状を得られることが望ましい。
However, there is no known technology, including the above-mentioned US patent, that discloses means for simultaneously generating spatial shapes of moisture and thickness over the entire width of the web. Therefore, it is desirable to be able to obtain such spatial shapes at the same time.

基本重量の測定を行う技術についても従来知られている
。しかしながら、従来の基本重量の測定技術は巻取紙の
全幅にわたる厚み及び水分の表示と共に基本重量の絶対
値を表示出来る技術ではない。さらに、巻取紙の表面の
パラメータを測定する従来技術は復雑な移動部スキャニ
ング機措を伴う場合か多い。従って、検出装置の可動部
品を無くした、水分、厚み及び基本重量の空間形状を同
時に発生する装置及び方法を提供する事が望ましい。
Techniques for measuring basis weight are also known in the art. However, conventional basic weight measurement techniques are not capable of displaying the absolute value of the basic weight as well as the thickness and moisture content over the entire width of the web. Additionally, prior art techniques for measuring web surface parameters often involve complex moving part scanning mechanisms. Accordingly, it would be desirable to provide an apparatus and method for simultaneously generating moisture, thickness, and basis weight spatial geometries without moving parts of the sensing device.

「発明の要約」 この発明によれば、電磁放射線のビームであって、異な
る周波数を有する複数のビームを発生し、適切な入射角
で紙様類にビームを方向ずける放射線発生手段から成る
紙様類の特性を検出する装置が提供される。更にこの発
明の装置は、前記紙様類から反射し、及び前記紙様類を
透過する各ビームの強度に比例し、各ビームに対して異
なる反射及び透過信号を発生する第1信号発生手段と、
前記複数の反射及び透過信号から計算した水分及び厚み
信号を出力する処理手段とを有している。好適実施例で
は、放射線発生手段は異なる周波数のマイクロ波信号を
発生する複数のマイクロ波発信器を有することが望まし
い。この発明の装置は、そのような複数の放射線発生手
段を紙様類の移動する巻取紙の全幅に渡って離間して配
置している。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the invention, a paper sheet comprising a beam of electromagnetic radiation, comprising radiation generating means for generating a plurality of beams having different frequencies and directing the beam onto the paper-like material at a suitable angle of incidence. An apparatus for detecting characteristics of a type is provided. The apparatus further comprises first signal generating means for generating different reflected and transmitted signals for each beam proportional to the intensity of each beam reflected from and transmitted through the paper. ,
and processing means for outputting moisture and thickness signals calculated from the plurality of reflection and transmission signals. In a preferred embodiment, the radiation generating means preferably comprises a plurality of microwave oscillators generating microwave signals of different frequencies. In the apparatus of the present invention, a plurality of such radiation generating means are spaced apart from each other over the entire width of the moving paper web.

また、好適実施例では、前記処理手段は各周波数に対し
て反射信号と透過信号の比を出力し、紙の含水量及び厚
みに関するコヒーレントマイクロ波放射線の強め合うお
よび・または弱め合う干渉効果を解析する連立方程式を
解く。
In a preferred embodiment, the processing means also outputs a ratio of reflected and transmitted signals for each frequency to analyze the constructive and/or destructive interference effects of the coherent microwave radiation on the moisture content and thickness of the paper. Solve the simultaneous equations.

第1の実施例では、この装置は基準位置における基本重
量に比例した基阜信号を発生する第2発生手段を有し、
この結果前記処理手段は前記基準信号、及び水分と厚み
の信号から計算された前記紙様類の乾燥基本重量の空間
形状を発生する。
In a first embodiment, the device has second generating means for generating a base signal proportional to the base weight at the base position;
As a result, the processing means generates a spatial shape of the dry basis weight of the paper-like material calculated from the reference signal and the moisture and thickness signals.

第2の好適実施例では、この発明の装置は前記紙様類に
入射する各ビームの強度に比例した異なる入射信号を発
生する入射信号発生手段を有している。この装置は更に
複数の入射信号、透過信号、及び反射信号から計算され
た水分信号、厚み信号、及び見本重量信号を出力する処
理手段を有している。第2の実施例では、前記放射線手
段は、異なる周波数のマイクロ波12号を発生する複数
のマイクロ波発信器を白゛している。この発明の装置は
、紙様類の移動ウェブの全幅に渡って、複数のこの様な
放射線発生手段か離間して設けられている。
In a second preferred embodiment, the apparatus of the invention comprises an incident signal generating means for generating a different incident signal proportional to the intensity of each beam incident on said paper material. The apparatus further includes processing means for outputting moisture, thickness, and sample weight signals calculated from the plurality of incident, transmitted, and reflected signals. In a second embodiment, the radiation means comprises a plurality of microwave transmitters generating microwaves 12 of different frequencies. The apparatus of the invention includes a plurality of such radiation generating means spaced apart over the entire width of a moving web of paper-like material.

前記処理手段は各周波数に対する入射信号と透過信号の
比を出力し、紙の含水量、厚み、及び基本重量に関する
コヒーレントマイクロ波放射線の強め合うおよび・また
は弱め合う干渉効果を解析する連立方程式を解く。
The processing means outputs the ratio of the incident signal to the transmitted signal for each frequency and solves a system of equations to analyze the constructive and/or destructive interference effects of the coherent microwave radiation with respect to the moisture content, thickness and basis weight of the paper. .

この発明は、コヒーレント放射線の反射及び屈折により
生じる強め合う及び弱め合う干渉の原理を採用している
。それゆえ、この原理を簡単に説明することはこの発明
の好適実施例を説明するのに有効である。
The invention employs the principles of constructive and destructive interference caused by reflection and refraction of coherent radiation. Therefore, a brief explanation of this principle is useful in explaining the preferred embodiment of the invention.

マイクロ波放射線のようなコヒーレント放射線のビーム
が有限の厚みを有する誘電体材料に向けられると、いく
つかの減少が起こる。入射した放射線の一部が第1の表
面から反射され、反射されなかった部分は前記表面を貫
通し2、内部材料に一部が吸収される。内部に入射され
た放射線は誘電体の第2表面に衝突し、前記誘電体材料
の中がら反射される。透過、反射及び吸収のこのプロセ
スは、マイクロ波エネルギーが零に減少するまで繰返さ
れる。これらのプロセスは入射する放射線の状態に関係
無く生じる。即ち、マイクロ波が平行であっても、焦点
を結ぶことができても、あるいは拡散しても同じ現象が
起こる。しかしながら、繰返し反射されもしくは透過さ
れる成分が互いにt目方作用する方法は入射する放射線
のコヒーレントの状態に強く依有する。
Some reduction occurs when a beam of coherent radiation, such as microwave radiation, is directed into a dielectric material with a finite thickness. A portion of the incident radiation is reflected from the first surface, the unreflected portion passes through said surface 2 and is partially absorbed by the internal material. The radiation incident on the interior impinges on the second surface of the dielectric material and is reflected from within the dielectric material. This process of transmission, reflection and absorption is repeated until the microwave energy is reduced to zero. These processes occur regardless of the conditions of the incident radiation. That is, the same phenomenon occurs whether the microwaves are parallel, focused, or diffused. However, the way in which the components that are repeatedly reflected or transmitted interact with each other strongly depends on the coherent state of the incident radiation.

ビームが拡散しない場合、反射され若しくは透過された
成分は”コヒーレントに増加する”と言われる。強め合
う干渉及び弱め合う干渉は共に起り得る、即ち放射線成
分は同相または非同相で結合出来る。いずれの場合にも
、放射線成分は、マイクロ波の波長、誘電体の厚み、屈
折率及び幾何形状によってのみ決定される一定の位相関
係で結合される。
If the beam is not diverging, the reflected or transmitted components are said to be "coherently increasing." Both constructive and destructive interference can occur, ie radiation components can combine in-phase or out-of-phase. In each case, the radiation components are combined in a constant phase relationship determined only by the microwave wavelength, dielectric thickness, refractive index, and geometry.

入射放射線が拡散された場合、反射及び透過が広範囲の
角度で起こる。その作用は誘電体材料の幾何形状だけで
なく、ビーム形状の詳細な説明に複雑に依有する。マイ
クロ波ビームを用いて、例えば紙の含水量を測定する場
合、その測定の幾何学的構成を注意深く解析する必要が
ある。各透過された成・分は前のものよりも含水量を多
く含んでいる更に厚い紙様類を透過し、各成分に対して
前記紙様類は前の成分よりも厚いように見える。これ等
の現象は良く知られており、含水量のマイクロ波測定を
用いた多くの従来システムの設計に影響を与えた。
When the incident radiation is diffused, reflection and transmission occur over a wide range of angles. Its effect is intricately dependent on the geometry of the dielectric material as well as the detailed description of the beam shape. When using a microwave beam to measure, for example, the moisture content of paper, the geometry of the measurement needs to be carefully analyzed. Each transmitted component passes through a thicker paper sheet containing a higher water content than the previous one, and for each component the paper sheet appears thicker than the previous component. These phenomena are well known and have influenced the design of many conventional systems using microwave measurements of water content.

第1図は平行な側面を有する厚みHの紙18の誘電体シ
ートを示す。図面において同一部には同一番号が付され
ている。マイクロ波放射線のコヒーレントビームが垂直
線に対して角度aで入射され、単一光線Aとして第1図
に示されている。前面から反射されたこのビームの一部
が光線AIである。紙を透過した一部は反対側から8斜
し光線B1として示されている。光線B1は一度紙を透
過するが、その経路長はHに等しくなく、Hをa′のコ
ブインで割った値に等しい。この場合、a′は紙18の
内部を通過する間、垂直線に対して光線B1が成す角度
である。角度a″はスネル(Sne l 1)の法則に
より決定される。下面から反射され、上面を透過したビ
ームAの一部はA2により示される。光線A″は紙18
を2度透過するので、紙18の厚さの2倍紙を透過する
経路に等しい減衰を受ける。上面から反射され下面に透
過するビームAの一部はB2により示される。
FIG. 1 shows a dielectric sheet of paper 18 of thickness H with parallel sides. Identical parts are designated by the same numbers in the drawings. A coherent beam of microwave radiation is incident at an angle a to the vertical and is shown in FIG. 1 as a single beam A. The part of this beam reflected from the front surface is ray AI. The portion transmitted through the paper is shown as 8 oblique rays B1 from the opposite side. Ray B1 passes through the paper once, but its path length is not equal to H, but equal to H divided by the cob in of a'. In this case, a' is the angle that ray B1 makes with respect to the vertical while passing through the interior of paper 18. The angle a'' is determined by Snell's law. The part of the beam A reflected from the lower surface and transmitted through the upper surface is denoted by A2. The ray A'' is
Because it passes through twice, it receives an attenuation equal to the path that passes through the paper twice the thickness of the paper 18. The portion of beam A that is reflected from the top surface and transmitted to the bottom surface is indicated by B2.

第1図から分るように紙を透過する3つの経路が作られ
ている。このプロセスはビームAの透過すれ反射された
成分が零になるまで続く。
As can be seen from Figure 1, three paths are created to pass through the paper. This process continues until the transmitted and reflected components of beam A are zero.

第1図から明らかなように、反射された全エネルギーか
1つの収集器で収集され、反射された全エネルギーが別
の収集器で収集されるなら、透過エネルギ・−および反
射エネルギーは共に紙18の厚みHと紙〕8の吸収係数
の複素関数になる。吸収は紙の含水量と乾燥紙の比誘電
率の関数である。
As can be seen from FIG. 1, if the total reflected energy is collected in one collector and the total reflected energy is collected in another collector, then both the transmitted energy and the reflected energy are absorbed by the paper 18. It is a complex function of the thickness H of paper and the absorption coefficient of paper]8. Absorption is a function of the water content of the paper and the dielectric constant of the dry paper.

紙の含水量を測定するためのマイクロ波システムを構築
するためには厚みを考慮する必要がある。
Thickness must be taken into account in order to construct a microwave system for measuring the water content of paper.

従来技術に於いては、反射成分、透過成分、及び吸収成
分を含むエネルギー測定に夕・jするいくつかの成分と
、多重反射現象の影響があることが知られている。従来
技術の方法の特徴は、このような現象の影響を最小にす
るか、補償するかである。
In the prior art, it is known that energy measurements including reflected, transmitted, and absorbed components are affected by several components and multiple reflection phenomena. A feature of prior art methods is to minimize or compensate for the effects of such phenomena.

しかしなから、紙の厚みが変化すると、簡単化の為の補
償と仮定を含む従来技術は有効ではなかった。
However, when the thickness of the paper changes, the prior art, which includes compensation and assumptions for simplicity, is not effective.

この発明においては、紙の厚みへの依存性を消去するた
めに、コヒーレントの影響を補償していない。その代わ
り、仮定を立てることなしに、紙の厚みと水分を同時に
決定するようにその影響を利用している。すなわち、波
長の異なる29の放fAJ線ビームを紙様類に同時に照
射することにより同時測定が行われる。この結果、透過
および反射が測定される各点の29の未知数の29の方
程式が得られる。これら、29の連立方程式を解くこと
により、厚みと水分が分る。あるアプリケーションでは
第3の波長を測定することによりその正当性をチェック
することができる。
In this invention, the coherent influence is not compensated for in order to eliminate the dependence on paper thickness. Instead, the effect is used to simultaneously determine paper thickness and moisture without making any assumptions. That is, simultaneous measurements are performed by simultaneously irradiating the paper with 29 radiation fAJ beams having different wavelengths. This results in 29 equations with 29 unknowns for each point where transmission and reflection are measured. By solving these 29 simultaneous equations, the thickness and moisture content can be determined. In some applications, its validity can be checked by measuring the third wavelength.

解析される紙様類の反射及び透過エネルギーは反射力及
び透過力の比R/Tであられすことができる。
The reflected and transmitted energy of the paper-like material to be analyzed can be expressed as the ratio R/T of the reflected power and the transmitted power.

透過力対反射力の比R/Tは″表面係数′を52、“か
さ”係数をS i n2とすると、含水紙n+ikの複
素屈折率の29の関数の積に短縮できる。
The ratio R/T of the transmitted power to the reflected power can be reduced to the product of 29 functions of the complex refractive index of the water-containing paper n+ik, where the "surface coefficient" is 52 and the "bulk" coefficient is S i n2.

但しHは紙の厚みを、λは波長を表し、Hとλは共に同
じ単位を有している。
However, H represents the thickness of the paper, λ represents the wavelength, and both H and λ have the same unit.

ここで水分を0.1乃至60%とし、紙の厚さを0.0
01−0.25とすると、比R/Tは次のように近似す
ることができる。
Here, the water content is 0.1 to 60%, and the paper thickness is 0.0%.
01-0.25, the ratio R/T can be approximated as follows.

従って紙の厚さHと含水量MはHとMの29の変数の上
記式のパラメトリック解により与えられる。Mから次式
にn(!=kが決定される。
Therefore, the paper thickness H and water content M are given by the parametric solution of the above equation for the 29 variables H and M. From M, n(!=k is determined by the following equation.

n−np(1−M)  +nv−M k=k  (1−M) +k  −M    ・・・(
5)v ここで、測定される転紙の実屈折率および成層折率であ
る。
n-np(1-M) +nv-M k=k (1-M) +k-M...(
5) v Here, it is the actual refractive index and stratified refractive index of the rolled paper to be measured.

また、n とkpは水による実屈折率及び偏屈折率でり
、実験的に求められた値である。これ等の値は30乃至
100ギガヘルツ(0,3cm−1,0cm)の周波数
レンジにおいて次の式により近似できる。
Further, n and kp are the real refractive index and polarized refractive index of water, and are experimentally determined values. These values can be approximated by the following equation in the frequency range of 30 to 100 gigahertz (0.3 cm - 1.0 cm).

n+、−3,33λ+2.067 kw−4,08λ−2,04λ2 +0.98  −(
6)0゜3<λ< 1.00z 第2図はこの発明を具現化したシステム10のブロック
図である。一対の発信機12と14はそれぞれ、flと
flの周波数ををする電磁放射線を発生する。最も高い
周波数の波長は、得られる結果が不明確にならないよう
に、解析される紙様類の厚さの少なくとも4倍でなけれ
ばならない。
n+, -3,33λ+2.067 kw-4,08λ-2,04λ2 +0.98 -(
6) 0°3<λ<1.00z FIG. 2 is a block diagram of a system 10 embodying the present invention. A pair of transmitters 12 and 14 generate electromagnetic radiation at frequencies fl and fl, respectively. The wavelength of the highest frequency should be at least four times the thickness of the paper-like material being analyzed, so as not to obscure the results obtained.

好適実施例においては、発信機12と14は、それぞれ
94ギガヘルツと47ギガヘルツのマイクロ波放射線を
発生する。発信機12及び4からの信号は送信アンテナ
16に供給される。送信アンテナ16は一対のコヒーレ
ントマイクロ放射線のビームを出力する。この一対のビ
ームは入射領域における1枚の紙18に照射される。し
たかって、この発明は各々異なる周波数を有する複数の
ビームのコヒーレント電磁放射線を発生し、入射領域の
紙様類にビームを照射する放射線発生手段を何している
。実施例に示すように、この放射線発生手段は発信機1
2.14とアンテナ16とで構成される。
In the preferred embodiment, transmitters 12 and 14 generate microwave radiation at 94 gigahertz and 47 gigahertz, respectively. Signals from transmitters 12 and 4 are fed to transmit antenna 16. Transmit antenna 16 outputs a pair of beams of coherent micro-radiation. This pair of beams is irradiated onto a sheet of paper 18 in the incident area. Accordingly, the present invention provides a radiation generating means that generates a plurality of beams of coherent electromagnetic radiation, each having a different frequency, and irradiates the paper material in the incident area with the beam. As shown in the embodiment, this radiation generating means includes a transmitter 1
2.14 and an antenna 16.

第2図かられかるように、アンテナ16により照射され
たビームの一部は紙18により反射され、反射信号受信
アンテナ20に到達する。flとflの周波数を宵する
第1及び第2のビームは第1および′:jX2の反射信
号検出器22.24に導かれる。検出器22と24は紙
18から反射された各周波数の各ビームの強度に比例し
た反射信号を出力する。
As can be seen from FIG. 2, a portion of the beam emitted by the antenna 16 is reflected by the paper 18 and reaches the reflected signal receiving antenna 20. The first and second beams having frequencies fl and fl are directed to the first and jX2 reflected signal detectors 22,24. Detectors 22 and 24 output reflected signals proportional to the intensity of each beam of each frequency reflected from paper 18.

透過信号受信アンテナ26は紙18の下に配置され、紙
18を透過した、アンテナ16からの第1及び第2ビー
ムを集める。アンテナ26はflおよびf2の周波数を
qする、透過されたビームを第1および第2の透過信号
検出器28.30に導く。検出器28および30は紙1
8を透過した各ビームの強度に比例した透過信号を出力
する。
A transmitted signal receiving antenna 26 is placed below the paper 18 and collects the first and second beams from the antenna 16 that have been transmitted through the paper 18. Antenna 26 directs the transmitted beam at frequencies fl and f2 to first and second transmitted signal detectors 28.30. Detectors 28 and 30 are paper 1
A transmission signal proportional to the intensity of each beam transmitted through the 8 is output.

それゆえ、この発明は、各ビームに対して異なる反射及
び透過信号を発生する第1信号発生手段を何している。
Therefore, the invention provides a first signal generating means that generates different reflected and transmitted signals for each beam.

これ等の信号は、それぞれ解析される紙様類から反射さ
れるビームおよび紙様類を透過するビームの強度に比例
している。実施例に示すように、第1信号発生手段は透
過信号受信アンテナ26、第1および第2透過信号検出
器28.30、アンテナ20、および第1および第2反
射信号検出器22.24とで構成される。
These signals are proportional to the intensity of the beam reflected from and transmitted through the paper material being analyzed, respectively. As shown in the embodiment, the first signal generating means includes a transmitted signal receiving antenna 26, first and second transmitted signal detectors 28.30, antenna 20, and first and second reflected signal detectors 22.24. configured.

検出器22.24.28.30からの反射信号および透
過信号は、比信号Rfl/TflおよびRf 2/T 
f 2を出力する信号プロセッサ32に供給される。こ
の比信号は第1および第2周波数に対して紙18から反
射されたマイクロ波放射線および紙18を透過したマイ
クロ波放射線の強度の比に比例した値を有する信号であ
る。この比信号はコンピュータ34に供給され、式(4
)を計算することにより、水分信号と厚み信号が得られ
る。コンピュータ34は含水量と厚みを表す信号を出力
し、表示装置36に供給する。信号プロセッサ32、コ
ンピュータ34および表示装置36は種々の構成が考え
られる。例えば、信号プロセッサ32は検出器22.2
4.28.30からの反射信号及び透過信号をデジタル
信号に変換する複数のアナログ−デジタル変換器と、デ
ジタル比信号R/Tを計算するマイクロプロセッサとで
構成しうる。コンピュータ34は中クラスの能力を有す
る、例えばIBMPCパーソナルコンピュータが適用で
きる。表示装置36は含水量と厚みの値を英数字で表示
するCRT表示装置で11■成しても良いし、複数の数
値デジタル読みだし装置て構成してもよい。信号プロセ
ッサ32とコンピュータ34の機能は、上述した比信号
の計算と、式(4)を解くコンピュータに直接出力信号
を供給する複数のアナログデジタルコンバータでも行う
ことができる。
The reflected and transmitted signals from the detectors 22.24.28.30 are the ratio signals Rfl/Tfl and Rf 2/T
is fed to a signal processor 32 which outputs f 2 . The ratio signal is a signal having a value proportional to the ratio of the intensities of the microwave radiation reflected from the paper 18 and the microwave radiation transmitted through the paper 18 for the first and second frequencies. This ratio signal is supplied to the computer 34 and is expressed by the formula (4
), the moisture signal and thickness signal are obtained. Computer 34 outputs signals representative of moisture content and thickness and provides them to display 36. Various configurations of the signal processor 32, computer 34, and display device 36 are possible. For example, the signal processor 32 may be connected to the detector 22.2.
4.28.30 to convert the reflected and transmitted signals into digital signals, and a microprocessor to calculate the digital ratio signal R/T. The computer 34 can be an IBM PC personal computer with medium class capabilities, for example. The display device 36 may be composed of a CRT display device that displays the moisture content and thickness values in alphanumeric characters, or may be composed of a plurality of numerical digital readout devices. The functions of signal processor 32 and computer 34 may also be performed by a plurality of analog-to-digital converters that provide output signals directly to the computer that calculates the ratio signal and solves equation (4) as described above.

発信機12.14、送信アンテナ16、反射信号受信ア
ンテナ20、および検出器22および24により反射信
号を出力する反射装置を構成している。透過信号受f<
アンテナ26および検出器28.30は透過信号を出力
する透過ユニット40を構成する。
The transmitter 12, 14, the transmitting antenna 16, the reflected signal receiving antenna 20, and the detectors 22 and 24 constitute a reflecting device that outputs a reflected signal. Transmission signal reception f<
The antenna 26 and the detector 28.30 constitute a transmission unit 40 which outputs a transmission signal.

第3図はさらにこの発明の好適実施例のブロック図を示
す。第3図から分るように、複数の反射ユニット38と
透過ユニット40が、長網抄紙機で作られ矢印42の方
向に移動する巻取紙18の両側に配置されている。第3
図においてそれぞれItおよびIrでしめされる周波数
の透過信号及び反射信号は信号プロセッサ32に供給さ
れる。
FIG. 3 further shows a block diagram of a preferred embodiment of the invention. As can be seen in FIG. 3, a plurality of reflection units 38 and transmission units 40 are arranged on either side of a web 18 made on a fourdrinier machine and moving in the direction of arrow 42. Third
The transmitted and reflected signals at frequencies designated It and Ir, respectively, are provided to a signal processor 32.

第3図に示すように、いくつかのユニット38または4
0は単一の信号プロセッサ32に接続することができる
。信号プロセサ32は巻きとり紙の種々の位置における
各周波数に対する巻きとり紙からの反射されたおよび巻
きとり紙を透過されたマイクロ波放射線の強度を表すデ
ジタル信号を出力する。この強度信号はコンピュータ3
4に供給され、比信号R/Tが計算される。逆に、ある
種のアプリケーションでは信号プロセッサ32を反射ユ
ニット38と透過ユニット40の出力に接続して信号プ
ロセッサ32でR/T信号を計算したほうが゛良い場合
もある。
As shown in FIG.
0 can be connected to a single signal processor 32. Signal processor 32 outputs digital signals representative of the intensity of microwave radiation reflected from and transmitted through the web for each frequency at various locations on the web. This intensity signal is
4 and the ratio signal R/T is calculated. Conversely, in some applications it may be better to connect signal processor 32 to the outputs of reflection unit 38 and transmission unit 40 and have signal processor 32 calculate the R/T signal.

さらに、第3図はウェブ18の端部の固定位置の移動ウ
ェブ18の基本重量に比例した信号を発生する基本型は
モニタ44を示す。基本重量モニタ44の出力は第2信
号プロセッサ46に供給される。プロセッサ46はモニ
タ44により出力されたアナログ信号をデジタル信号に
変換し、コンピュータ34に供給する前に適切なス′ケ
ール機能を行う。基本重量モニタは、好適実施例では、
オーマート社(Ohmart  corporatio
n)のタイプ1000か適用できる。タイプ1000は
放射線セシウム源からのベータ放射線群を出力し、放射
線検出器を用いて移動する巻きとり紙18を透過するベ
ータ放射線の量を測定する。放射線検出器は受取った電
子群に比例したアナログ信号を出力する。なお、例えば
電子銃と検出器を組合わせた他のタイプの基本重量モニ
タを用いても良い。
Additionally, FIG. 3 shows a basic monitor 44 which generates a signal proportional to the basis weight of the moving web 18 at a fixed location at the end of the web 18. The output of base weight monitor 44 is provided to a second signal processor 46. Processor 46 converts the analog signal output by monitor 44 to a digital signal and performs appropriate scaling functions before providing it to computer 34. In a preferred embodiment, the base weight monitor includes:
Ohmart corporation
Type 1000 of n) is applicable. Type 1000 outputs a group of beta radiation from a radioactive cesium source and uses a radiation detector to measure the amount of beta radiation transmitted through the moving web 18. The radiation detector outputs an analog signal proportional to the electron population received. Note that other types of basic weight monitors, such as a combination of an electron gun and a detector, may also be used.

モニタ44からの信号は信号プロセッサ46により処理
され、コンピュータ34により巻きとり紙18の右側端
のモニタ44の位置に示されるように、巻きとり紙18
の端から離間した基準位置における湿潤紙の周辺基本重
量を表す信号に変換される。
The signals from the monitor 44 are processed by a signal processor 46 and the computer 34 outputs a signal from the web 18 to the right side of the web 18, as shown in the position of the monitor 44 on the right side of the web 18.
is converted into a signal representing the peripheral basis weight of the wet paper at a reference position spaced from the edge of the paper.

反射ユニット38および透過ユニット40は強度信号1
r及びItを出力する。これらの信号はコンピュータ3
4が、矢印42の方向に直交する方向の巻きとり紙18
の複数の位置の比信号を出力する。周波数f]およびf
2に対するこれ等の比信号は上述した方法で巻取紙の各
位置の含水量および厚みの値を計算するのに用いられる
。基本重量モニタ44の位置における巻きとり紙の含水
量の値はモニタ44からの湿潤基本重量値と911合わ
され、次式によりモニタ位置における乾燥基本重量を出
力する。
The reflection unit 38 and the transmission unit 40 transmit the intensity signal 1
Output r and It. These signals are sent to computer 3
4 is a web 18 in a direction perpendicular to the direction of arrow 42
Outputs ratio signals at multiple positions. frequency f] and f
These ratio signals relative to 2 are used to calculate moisture content and thickness values for each location on the web in the manner described above. The web moisture content value at the location of the basis weight monitor 44 is combined 911 with the wet basis weight value from the monitor 44 to output the dry basis weight at the monitor location according to the following equation:

乾燥基本重量(モニタ) 一周辺湿用基本重量(モニタ×(1−水分)巻きとり紙
の厚みを、モニタ位置の基本重傷値を組合わせて、巻き
とり紙の乾燥基本重量の空間形状を発生することが出来
る。
Dry basic weight (monitor) Peripheral wet basic weight (monitor x (1 - moisture)) The thickness of the web is combined with the basic serious injury value at the monitor position to generate the spatial shape of the dry basic weight of the web. You can.

第4図は、300インチ長網長網機の巻きとり紙出力1
8″の幅方向の厚み、含水量および基本重量の空間形状
を出力する32の位置の検出アレイ46の斜視図である
。アレイとアレイとの間にはカバー出来ない部分もある
が、大部分の、巻きとり紙の幅方向における紙の特性は
32の位置のアレイにより検出され、多くのアプリケー
ションではそのような空隙の部分は重要ではない。ある
アプリケーションではアレイ間の間隔を狭くしたほうが
望ましい場合がある。この場合には、アレイ46の間隔
を狭めることができる。アレイ46が十分な間隔で配置
されれば、必然的に巻きとり紙の幅方向に対して連続的
にモニタすることができる。
Figure 4 shows the roll paper output 1 of a 300-inch fourdrinier machine.
FIG. 4 is a perspective view of a 32-position sensing array 46 that outputs a spatial profile of 8" widthwise thickness, water content, and basis weight. Although there are areas between the arrays that cannot be covered, most of the area is The properties of the paper across the width of the web are detected by an array of 32 locations, and in many applications such void areas are not important.In some applications, it may be desirable to have closer spacing between arrays. In this case, the spacing of the arrays 46 can be narrowed.If the arrays 46 are spaced sufficiently apart, they can necessarily be monitored continuously across the width of the web. .

第4図の一番右側には、一対の反射ユニット38が反射
取付はボード48の両側に取付けられ反射モジュール5
0を構成している。一対の透過ユニット40が透過取付
はボード52の両側に取付けられ、透過モジュール54
を構成している。
On the far right side of FIG. 4, a pair of reflection units 38 are mounted on both sides of the board 48, and the reflection modules 5
It constitutes 0. A pair of transmission units 40 are mounted on both sides of the board 52, and a transmission module 54 is mounted on each side of the board 52.
It consists of

アレイ46は16の反射モジュール50を有し、各モジ
ュールは、複数の水平方向の上側反射支持ビームと、下
側反射支持ビームとから成る反射フレーム55に取付け
られている。反射フレーム56は並列に配置された、す
なわち、水平面に並んで配置された各反射モジュール5
0を支持する。
Array 46 has sixteen reflective modules 50, each mounted on a reflective frame 55 consisting of a plurality of horizontal upper reflective support beams and a plurality of lower reflective support beams. The reflective frame 56 is arranged in parallel, that is, each reflective module 5 is arranged side by side in a horizontal plane.
Supports 0.

アレイ46は複数の水平上側透過支持ビーム64および
下側透過支持ビーム66により形成された透過フレーム
62を有している。透過フレーム62は反射モジュール
50の水平面に平行に配置された透過モジュール52を
支持する。
Array 46 has a transmissive frame 62 formed by a plurality of horizontal upper transmissive support beams 64 and lower transmissive support beams 66. The transmission frame 62 supports the transmission module 52 arranged parallel to the horizontal plane of the reflection module 50 .

アレイ46は更に、解析される移動する巻きとり紙18
を通過させる伸長した開口を定義するように透過フレー
ム62と反射フレーム56を支持する垂直支持部材68
で構成される。垂直支持部材68は反射モジュール50
を垂直方向に一対一に対応させて支持する。この結果、
対応した一対の反射ユニット38と透過ユニット40は
、移動する巻きとり紙18′の等間隔に配置された入射
領域と対応ずけられている。従って、この発明は水平面
の反射モジュール及び透過モジュールと平行な伸長し、
解析される巻きとり紙を受入れる開口を定義するように
反射フレームと透過フレームを支持する手段で構成され
ている。前記支持手段は反射モジュールと透過モジュー
ルを垂直方向に一対一に対応させて支持する。実施例に
示すように、支持手段は垂直支持部68で構成されてい
る。
Array 46 further includes moving web 18 to be analyzed.
A vertical support member 68 supports the transmissive frame 62 and the reflective frame 56 to define an elongated aperture through which the
Consists of. Vertical support member 68 supports reflective module 50
are supported in one-to-one correspondence in the vertical direction. As a result,
A corresponding pair of reflection units 38 and transmission units 40 are aligned with equidistantly spaced incidence areas of the moving web 18'. Therefore, the present invention has a reflective module and a transmissive module in the horizontal plane extending parallel to each other;
The apparatus comprises means for supporting a reflective frame and a transmissive frame to define an aperture for receiving the web to be analyzed. The supporting means supports the reflective module and the transmissive module in a one-to-one correspondence in the vertical direction. As shown in the example, the support means consist of a vertical support 68.

ケーブルトレイは上側反射支持ビーム58と下側透過フ
レーム62との間に形成され、各反射ユニットおよび透
過ユニット40に接続された複数のケーブル72を有し
ている。ケーブル72は反射ユニット38および透過ユ
ニット4oに動作電圧を供給する電源モジュール74に
接続されている。
A cable tray is formed between the upper reflective support beam 58 and the lower transmissive frame 62 and has a plurality of cables 72 connected to each reflective and transmissive unit 40. Cable 72 is connected to a power supply module 74 that supplies operating voltage to reflection unit 38 and transmission unit 4o.

ケーブル72はさらにアレイ46から離れた適当な位置
にあるコンピュータ34に接続されている。
Cable 72 is further connected to computer 34 at a suitable location remote from array 46.

従って、コンピュータ34と表示装置36は第4図に示
されていない。ケーブル72は各反射モジュールおよび
透過モジュールの信号プロセッサ32を介して各透過検
出器および反射検出器22.24.28.30に接続さ
れている。従って、この発明は各透過検出器および反射
検出器を処理手段に接続する手段を宵している。実施例
に示すように、この様な接続手段は、信号プロセッサ3
2とケーブル72で構成される。
Accordingly, computer 34 and display 36 are not shown in FIG. A cable 72 is connected to each transmission and reflection detector 22.24.28.30 via the signal processor 32 of each reflection and transmission module. The invention therefore provides means for connecting each transmission and reflection detector to the processing means. As shown in the embodiment, such a connection means is connected to the signal processor 3.
2 and a cable 72.

なお、反射ユニット38または透過ユニット40は、2
9以上あるいはそれより少ない数でも、反射モジュール
50あるいは透過モジュール54を構成しうる。設計す
るにあたっては、コストの問題、信号プロセンサ32の
処理能力の問題、あるいは当業者には良く知られたいろ
いろな妥協点か含まれる。
Note that the reflection unit 38 or the transmission unit 40 has two
The reflective module 50 or the transmissive module 54 may be configured with nine or more or fewer than nine. The design may include cost considerations, processing power issues of the signal processing sensor 32, or other compromises well known to those skilled in the art.

反射ユニット38と透過ユニット4oの構成の詳細を第
5図に示す。発信機12は47?ガΔ、ルツのマイクロ
波キャリア周波数を発生するガンダイオードで構成され
る。FM変調機は発信器12内にとりつけられており、
第5図では見えない。
The details of the configuration of the reflection unit 38 and the transmission unit 4o are shown in FIG. Transmitter 12 is 47? It consists of a Gunn diode that generates a microwave carrier frequency of Δ and rutz. The FM modulator is installed in the transmitter 12,
It is not visible in Figure 5.

この変2週機は、発信機2と協動して20 K Hzの
F M変調を行う。発信器2の出力は、ビーム8]を形
成する円すいホーンアンテナ8oに接続される。
This two-week machine cooperates with transmitter 2 to perform FM modulation at 20 KHz. The output of the transmitter 2 is connected to a conical horn antenna 8o forming a beam 8].

発信器14は94ギガヘルツのマイクロ波キャリア周波
数を出力するガンダイオード発信2gで構成される。第
5図には見えない変調器が発信器14内に取付けられ、
21KHzの周波数で発信器14のキャリア周波数を変
調する。発信器]4の出力は円すいホーンアンテナ82
に接続され、と−1,81に直交する方向に偏光したビ
ーム83を形成する。 発信器12と14は米国Mil
litech  of  5outhDeerfiel
d社のG D Mガンダイオードて構成できる。
The transmitter 14 consists of a Gunn diode transmitter 2g outputting a microwave carrier frequency of 94 GHz. A modulator, not visible in FIG. 5, is mounted within the transmitter 14,
Modulate the carrier frequency of the oscillator 14 with a frequency of 21 KHz. The output of transmitter] 4 is a conical horn antenna 82
and forms a beam 83 polarized in a direction orthogonal to -1,81. Transmitters 12 and 14 are American Mil
litech of 5outhDeerfield
It can be constructed using GDM gunn diodes manufactured by d company.

ビーム81と83はミラー81と90により反射され、
ビーム結合器として機能する、誘電体に支持されたグリ
ッドフィルタ84に向けられる。
Beams 81 and 83 are reflected by mirrors 81 and 90;
It is directed to a dielectric supported grid filter 84 which acts as a beam combiner.

ミラー88と90は軸外し刀物ミラーで構成され、例え
ば、Millitech社のGMPタイプが提供出来る
。発信器2と14の偏光と、グリッドフィルタの配向は
、ビーム81がフィルタ84の一方の表面から反射され
、ビーム81と83が共通路で結合されるように、ビー
ム83がフィルタ84を介して必然的に妨げられずに通
過するようになっている。結合されたビームは、 REXOLITE、TEFLON、あるいはTPXなど
の登録商標で知られる誘電体材料のミリメータマイクロ
波平面双曲線レンズ86を通過する。結合ビーム81.
83はレンズ86およびウィンドウ88を通過し、巻き
とり紙18゛の入射領域90に像を結ぶ。
Mirrors 88 and 90 are off-axis knife mirrors, which can be provided, for example, of the GMP type from Millitech. The polarization of emitters 2 and 14 and the orientation of the grid filter are such that beam 81 is reflected from one surface of filter 84 and beam 83 is routed through filter 84 such that beams 81 and 83 are combined in a common path. It is inevitably meant to pass unhindered. The combined beam passes through a millimeter microwave planar hyperbolic lens 86 of dielectric material known under trademarks such as REXOLITE, TEFLON, or TPX. Combined beam 81.
83 passes through lens 86 and window 88 and is imaged onto an incident area 90 of web 18'.

したがって、この発明は、第1および第2ビーム81.
83を平行にし、解析される巻きとり紙18′に像を結
ぶ為の結像手段がフィルタ84(ビーム結合器として機
能する)の後段に配置されている。実施例でしめされる
ように、第1フォーカス手段はレンズ86で構成される
Therefore, the present invention provides the first and second beams 81 .
Imaging means for parallelizing 83 and focusing the image on the web 18' to be analyzed are arranged downstream of the filter 84 (which functions as a beam combiner). As shown in the embodiment, the first focusing means is constituted by a lens 86.

反射ユニット38は更に巻きとり紙18゛から反射され
たビーム81と83の一部を受取る第2レンズ92をa
している。レンズ92を通過するビーム81と83は、
誘電体で支持されたグリッドフィルタで構成される反射
ビームスプリッタ94に像を結ぶ。グリッドフィルタ8
4と94は例えば、M i l l i t e c 
h社のGDSフィルタを使用することが出来る。反射ユ
ニット38はまた第1および第2反射検出器22.24
を有している。検出器2.24は、偏光を検出する検出
器で構成されている。このような検出器としては、例え
ばそれぞれ、47ギガヘルツおよび94ギガヘルツを受
取るショットキーバリアビームリードダイオードで構成
される。検出器22.24はM i 1 + i t 
e c h社のDXP形平開平面検出器いることができ
る。
The reflection unit 38 further includes a second lens 92 which receives a portion of the beams 81 and 83 reflected from the web 18'.
are doing. Beams 81 and 83 passing through lens 92 are
The image is focused on a reflective beam splitter 94 consisting of a grid filter supported by a dielectric. grid filter 8
4 and 94 are, for example, M i l l i t e c
A GDS filter from company h can be used. The reflection unit 38 also includes first and second reflection detectors 22.24.
have. The detector 2.24 consists of a detector that detects polarized light. Such detectors may consist, for example, of Schottky barrier beam lead diodes receiving 47 GHz and 94 GHz, respectively. Detector 22.24 is M i 1 + i t
A DXP type flat surface detector manufactured by ECH Corporation can be used.

検出器22および24の配向、および反射ビームスプリ
ッタ94の配向は、反射ビームスプリッタ94から反射
された第1ビーム81か検出器22に導かれるように構
成されている。ビーム83は必然的に妨げられずに反射
ビームスプリッタ94を通過して検出器24に導かれる
The orientation of detectors 22 and 24 and the orientation of reflective beam splitter 94 are configured such that first beam 81 reflected from reflective beam splitter 94 is directed to detector 22 . Beam 83 necessarily passes unimpeded through reflective beam splitter 94 to detector 24 .

従って、この発明は、解析される巻きとり紙から反射さ
れた第1および第2ビームを受取り結像する第2結像手
段を有している。実施例に示すように、第2結像手段は
レンズ92で構成れる。
The invention therefore includes second imaging means for receiving and imaging the first and second beams reflected from the web being analyzed. As shown in the embodiment, the second imaging means comprises a lens 92.

透過手段40は巻きとり紙18′を透過したビーム81
.83の一部を受取るように配向されたレンズ100を
有している。レンズ100は、レンズ86.92と同様
にM i l l i t e c h社のM M L
形レンズを使用することができる。透過した一部のビー
ム81.83はレンズ100を介して透過ビームスプリ
ッタ102に導かれる。透過ビームスプリッタ102は
M i 11 i t e c h社のGDSのような
誘電体に支持されたグリッドで構成される。透過ユニッ
ト40はさらに、それぞれ反射検出器22.24と同一
の透過検出器28.30を宵し、透過したビームの一部
がビームスプリッタ102により反射され、アンテナ1
04を介して検出器28に導かれ、透過したビームの一
部83が、必然的にビームスプリッタ102を通りアン
テナ106を通って検出器30に導かれる。
The transmission means 40 transmits the beam 81 transmitted through the web 18'.
.. 83 has a lens 100 oriented to receive a portion of 83. The lens 100, like the lens 86.92, is manufactured by MILITECH.
shaped lenses can be used. A portion of the transmitted beams 81.83 is guided to the transmitted beam splitter 102 via the lens 100. The transmitted beam splitter 102 consists of a grid supported on a dielectric material, such as a GDS from Mitech. The transmission unit 40 further includes transmission detectors 28 .
A portion 83 of the transmitted beam is directed via beam splitter 102 to detector 28 and then necessarily through beam splitter 102 and antenna 106 to detector 30 .

反射ユニット38と透過ユニット40はガウスマイクロ
波光学システムを構成し、ビーム81と83は伝搬の軸
方向に対して直交する方向に電界のガウス分布を有して
いる。このようなガウスビームは直径が最少の部分、即
ちビームウェストから遠ざかって伝搬するさいにその形
態を保持する。
The reflection unit 38 and the transmission unit 40 constitute a Gaussian microwave optical system, and the beams 81 and 83 have a Gaussian distribution of electric field in a direction perpendicular to the axis of propagation. Such a Gaussian beam retains its shape as it propagates away from its smallest diameter portion, ie, the beam waist.

ビームウェストは第6図に示すレンズ86および92の
ようなレンズにより像を再生することができる。第6図
に示す入力ウェストと出力ウェストは特定の物理的構成
およびレンズの屈折率により決定される。好適実施例に
おいては、レンズ86は結合ビーム81.83の像を結
び、巻きとり紙18の入射領域における出力ウェストを
形成する。
The beam waist can be reimaged by lenses such as lenses 86 and 92 shown in FIG. The input and output waists shown in FIG. 6 are determined by the particular physical configuration and refractive index of the lens. In the preferred embodiment, lens 86 images combined beam 81.83 to form an output waist in the area of incidence of web 18.

レンズ92は、その入力ウェストがレンズ96の出力ウ
エスト寄りも大きくなるように形成されている。このよ
うに、ユニット38と40によりえられる反射信号およ
び透過信号の値は巻きとり紙18の面の傾斜に影響され
ない。好適実施例では、レンズ86の出力ウェストは0
.6cmおよび1.5cmであり、レンズ92の入力ウ
ェストは2.5cmである。
The lens 92 is formed such that its input waist is also larger than the output waist of the lens 96. In this manner, the values of the reflected and transmitted signals provided by units 38 and 40 are not affected by the slope of the surface of web 18. In the preferred embodiment, the output waist of lens 86 is 0.
.. 6 cm and 1.5 cm, and the input waist of lens 92 is 2.5 cm.

ビーム81および83を変調し、直交する方向に偏光す
ることはかならずしも必要でない。しかしながら、異な
る変調周波数でビームを変調し、偏光することにより、
より正確な値の比信号R/Tを得ることが出来る。さら
に、隣接する反射ユニットの発振器12および発振器1
4に対して異なる変3!I周波数を選択することにより
、反射モジュール間の絶縁性か高まる。その結果、巻き
とり紙18′の所定の幅に対するモジュールのトータル
数を増加させることができ、蓚きとり紙の幅方向のパラ
メータの詳細な解析を行うことができる。
It is not necessary to modulate and polarize beams 81 and 83 in orthogonal directions. However, by modulating and polarizing the beam with different modulation frequencies,
A ratio signal R/T with a more accurate value can be obtained. Furthermore, oscillator 12 and oscillator 1 of adjacent reflection units
Different weird 3 for 4! By selecting the I frequency, the insulation between the reflective modules is increased. As a result, the total number of modules for a given width of the web 18' can be increased, and detailed analysis of the parameters in the width direction of the web can be performed.

しかしながら、もっとも低いコストでこの発明の利益を
得るために、透過モジュールおよび反射モジュールはす
べて同一である。このようなモジュールの変調器は可変
変調周波数を有している。
However, to obtain the benefits of this invention at the lowest cost, the transmissive and reflective modules are all identical. The modulator of such a module has a variable modulation frequency.

各モジュールは信号プロセッサ32の一部として、それ
ぞれ反射モジュールおよび透過モジュールの取付はボー
ドに取付けられたセパレートマイクロブロセッザ32a
および32bを有している。各モジュールは各相関する
フレームにスライドさせ、プラグを差込む形で取付けら
れる。透過フレームおよび反射フレームの各スロットは
、隣接するモジュールと絶縁が最大となるように選択さ
れた特定の☆副層波数で、相関するアレイの製造中に指
定される。このスロットは8ピンのメスコネクタのよう
なコード化された接続手段を有している。
Each module is a part of the signal processor 32, and the reflection module and transmission module are mounted on a separate microprocessor 32a mounted on the board.
and 32b. Each module slides and plugs into each associated frame. Each slot in the transmissive and reflective frames is specified during fabrication of the correlated array with a particular sublayer wavenumber selected to maximize isolation from adjacent modules. This slot has a coded connection means, such as an 8-pin female connector.

コネクタの各ビンはロジックロウレベルまたはロジック
ハイレベルの電圧源に接続されている。各透過および反
射モジュールは、各スロットのメスコネクタと互換性の
ある8ビンオスコネクタ110を有゛している。モジュ
ールが相関するスロットに完全に取付けられると、各モ
ジュールのオスコネクタはロジックハイレベルまたはロ
ジックロウレベルの信号と接続されたことになる。各モ
ジ;ニールに搭載されたマイクロプロセッサ32aおよ
び32bは相関する8ビンオスコネクタに接続され、ロ
ジックパターンを解釈して、各反射モジュールの変調器
12.14に相関する変調器の変調周波数を設定する。
Each bin of the connector is connected to a logic low level or logic high level voltage source. Each transmissive and reflective module has an 8-bin male connector 110 that is compatible with the female connector in each slot. When the modules are fully installed in their associated slots, the male connector of each module will be connected to a logic high level or logic low level signal. A microprocessor 32a and 32b onboard each module is connected to the correlated 8-bin male connector and interprets the logic pattern to set the modulation frequency of the modulator correlated to the modulator 12.14 of each reflection module. do.

この様にして、最大の性能と絶縁性が得られる最適変調
周波数を、各モジュールの同じハードウェアの利点を保
持しながら?(する事ができる。
In this way, optimal modulation frequency can be obtained for maximum performance and isolation, while retaining the same hardware advantages of each module? (You can.

もちろん、この発明では種々の変更が可能である。例え
ば、第4図に示す実施例では移動する巻きとり紙の上側
に反射モジュールが取付けられ、下側に透過モジュール
が取付けられている。しかしながら、逆の構成にしても
良い。更に、透過フレームと反射フレームを第4図に示
すように物理的に接続してなくてもよい。ある種のアプ
リケーショでは反射フレームを移動する巻きとり紙の下
側に設け、透過フレームを移動する巻きとり紙の上側に
荷動な距離離して取付けてもよい。また適切に設計する
ことにより、−諸に動作する透過モジュールおよび反射
モジュールの間に適切な整合性が得られる限り、天井の
上に透過モジュールを取付けても良い。
Of course, various modifications can be made to this invention. For example, in the embodiment shown in FIG. 4, a reflective module is mounted above the moving web and a transmissive module is mounted below. However, the configuration may be reversed. Furthermore, the transmissive frame and the reflective frame do not have to be physically connected as shown in FIG. In some applications, a reflective frame may be mounted on the underside of the moving web, and a transparent frame may be mounted a dynamic distance above the moving web. It is also possible to mount the transmissive module above the ceiling, as long as proper design provides adequate alignment between the operating transmissive and reflective modules.

また、第3の周波数て測定した比信号を得ることが望ま
しい場合がある。特に、基本重量モニタ44の位置と同
じ、巻きとり紙の端部の位置で第3の周波数の測定を行
いたい場合がある。巻きとり紙の幅方向に、間を置いて
第1および第2周波数fl、f2で比信号R/Tを得る
とともに、その位置における含水量に依存した基本重量
のm11宇を行うために第3の周波数で電子吸収率を同
11)に測定することも可能である。
It may also be desirable to obtain a ratio signal measured at a third frequency. In particular, it may be desired to take the third frequency measurement at the same location at the end of the web as the basis weight monitor 44. In order to obtain the ratio signal R/T at the first and second frequencies fl, f2 at intervals in the width direction of the web, and to perform the determination of the basis weight m11 depending on the water content at that position. It is also possible to measure the electron absorption rate at the frequency of 11).

第2のステップは上述した式(4)を解いて、湿潤紙の
屈折率の実成分および仮成分を得、巻きとり紙の幅方向
の周波数f1およびf2の比信号R/Tと、前記式の解
とを用いて、含水量と厚みとを表す信号を得る事である
。最後に、これ舌の結果を用いて、濃度と基本重量を計
算し、周辺枯木重量と絶乾基本重量値を得、巻きとり紙
の幅方向の空間形状を得ることである。
The second step is to solve the above equation (4) to obtain the real component and the pseudo component of the refractive index of the wet paper, and to obtain the ratio signal R/T of the frequencies f1 and f2 in the width direction of the web, and the equation The solution is to obtain a signal representing the moisture content and thickness. Finally, the density and basis weight are calculated using these results, and the surrounding dead tree weight and absolute dry basis weight values are obtained, and the spatial shape in the width direction of the paper roll is obtained.

第7図はコンピュータ34の処理を示すフローチャート
である。ブロック400 において、透過信号の強度値Itが全透過ユニット40
から読まれる。ブロック402において読みとり値が正
しいかどうか判断する。正しければ、反射ユニット38
で出力された反射強度信号Irは各位置で、各波長で読
まれる。ブロック406において反射読みとり値が正し
いかどうか判断する。
FIG. 7 is a flowchart showing the processing of the computer 34. At block 400, the intensity value It of the transmitted signal is determined by the total transmission unit 40.
Read from. At block 402 it is determined whether the reading is correct. If correct, the reflection unit 38
The reflected intensity signal Ir outputted by is read at each position and at each wavelength. At block 406 it is determined whether the reflection reading is correct.

ブロック408において、正しい読みとり値を用いて全
ての位置の29の波長のR/T比を計算する。ブロック
410において正当性が再びチェックされる。すべての
比が正しければ、基本重量モニタ44の位置で測定され
た第3波長における反射および透過強度値が読まれる。
At block 408, the correct readings are used to calculate the R/T ratios for the 29 wavelengths at all locations. Validity is checked again at block 410. If all ratios are correct, the reflected and transmitted intensity values at the third wavelength measured at the location of basis weight monitor 44 are read.

これ等の値の正当性がチェックされ、正しければ、各位
置の屈折率nが、3つの波長のR/T比からブロック4
16において計算される。ブロック418においてこれ
等の値か正しいと判断されると、プロ・・り420にお
いて、各位置に対する含水量と厚さが、式(4)を解く
ことにより計算される。
The validity of these values is checked, and if correct, the refractive index n at each position is calculated from the R/T ratio of the three wavelengths in the block 4.
16. If these values are determined to be correct at block 418, the moisture content and thickness for each location are calculated at process 420 by solving equation (4).

ブロック422において、モニタ44により、周辺の基
本重量の測定が行われる。モニタ44の位置における絶
乾基本iWが、ブロック424において、モニタ44の
位置における含水量と周辺基本重瓜値とから計算される
。ブロック42611−おいて、厚みと乾燥基本重量と
から濃度が計算される。次に、ブロック428において
全ての点における絶乾基本重量が、含水量、厚み、およ
び濃度から計算される。この情報がブロック430にお
いて表示される。
At block 422, a measurement of the surrounding basis weight is made by the monitor 44. The dry base iW at the monitor 44 location is calculated from the moisture content at the monitor 44 location and the surrounding base weight value at block 424 . At block 42611-, concentration is calculated from the thickness and dry basis weight. Next, at block 428, the bone dry basis weight at all points is calculated from the moisture content, thickness, and concentration. This information is displayed at block 430.

ブロック402において正しくない読みとり値が検出さ
れると、その読みとり値はブロック404て削除される
。この削除はブロック432でカウントおよび累算され
、ブロック434で加算される。同様な削除のカウント
値がブロック406.436.438; ブロック41
0゜440.442;およびブロック414.444、
442から得られる。すべての削除の値がブロック43
4で加算される。削除のトータル数が所定の限界値を超
えると、ブロック444でエラー表示データか発生され
、ブロック430で表示される。
If an incorrect reading is detected at block 402, the reading is deleted at block 404. The deletions are counted and accumulated at block 432 and summed at block 434. Similar deletion count values are block 406.436.438; block 41
0°440.442; and block 414.444,
442. All delete values are block 43
4 is added. If the total number of deletions exceeds a predetermined limit, error indication data is generated at block 444 and displayed at block 430.

第2の実施例では、基本重量を示す信号が、含水量と厚
みと同じ方法で、放射線信号から直接計算される。特に
、このような基本重量信号は、巻きとり紙]8の透過と
入射の各放射線の比、および反射と入射の各放射線の比
から計算される。
In a second embodiment, a signal indicative of basis weight is calculated directly from the radiation signal in the same way as water content and thickness. In particular, such a basis weight signal is calculated from the ratio of the transmitted and incident radiation of the web 8 and the ratio of the reflected and incident radiation.

式(4)の相似式において反射と入射の各放射線の比、
および透過と入射の各放射線の比を更に厳密な式で表す
事ができる。
In the similarity equation of equation (4), the ratio of each reflected and incident radiation,
And the ratio of each transmitted and incident radiation can be expressed by a more rigorous formula.

二l−h+−〆1←     ←1− 式(5)の指数は同様にしてより詳細に述べることがで
きる。                   (n地
αny+βnp+l−α−β 1(−αに、+βk p              
      r上記式においてαは水の厚み屈折率、β
はパルプの厚み屈折率、(1−〔α+β]〕は空気の屈
折率である。
2l−h+−〆1←←1− The exponent of equation (5) can be similarly described in more detail. (n ground αny+βnp+l−α−β 1(−α, +βk p
rIn the above formula, α is the thickness refractive index of water, and β
is the thickness refractive index of the pulp, and (1-[α+β]] is the refractive index of the air.

これ等の式を解くことにより、含水量、厚み、および基
本型Qを得る真が7き7′、 Cal″″式  1の基
礎となる基本式について以下述べる。
By solving these equations, the water content, thickness, and basic type Q can be obtained.The basic equation that is the basis of the formula 1 will be described below.

複合二である第1図の入射波Aの振幅度をAとする。反
射波群もしくは透過波群の各構成要素AI、A2.・・
・・・・AN、Bl、B2.・・・・・・BNに対して
波関数の移相の可変部は媒体の2重方向移動にF[−1
当する量だけ先行する可変部と異なる。この位111差
は 4π δ−−Rbcosθ′ λ で表される。
Let A be the amplitude of the incident wave A in FIG. 1, which is a composite wave. Each component of the reflected wave group or the transmitted wave group AI, A2.・・・
...AN, Bl, B2. ......For BN, the variable part of the phase shift of the wave function is F[-1
differs from the preceding variable by the corresponding amount. This 111 difference is expressed as 4π δ−Rb cos θ′ λ.

二こで、Hは媒体の厚み、λは空気中の波長、Nは媒体
の複素屈折率である。
where H is the thickness of the medium, λ is the wavelength in air, and N is the complex refractive index of the medium.

全反射波が重畳されると、反射波の振幅度は次曵で表さ
れる。
When the total reflected waves are superimposed, the amplitude of the reflected waves is expressed by the following equation:

〒とRとの関係は次の通りである。The relationship between 〒 and R is as follows.

ヌcosθ′ =π婁n−jk F! sinθ’ −sinθ− cosθ’=1 −5in2 θl ヨ’N GO!i
θ’ = n  J k=(n −jK)2= (N 
−jK)2− 5in2 θn 2−に2−2jnk−
N2−に2−2jNK−5in2 θ実数部と仮数部と
を等式化すると、 n2−に2=N2−に2−5in2θ nk−NK−1−N2−n2に2 従って、 N2−に2−5in2θ→ n ’−n2[N2−X2−sin2 θ]−N2に2
−0となる。
nu cos θ′ = π 婁n−jk F! sinθ' −sinθ− cosθ'=1 −5in2 θl Yo'N GO! i
θ' = n J k = (n - jK)2 = (N
-jK) 2- 5in2 θn 2- to 2-2jnk-
N2- is 2-2jNK-5in2 θ Equating the real part and mantissa part, n2- is 2=N2- is 2-5in2θ nk-NK-1-N2-n2 is 2 Therefore, N2- is 2- 5in2θ→ n'-n2[N2-X2-sin2θ]-2 to N2
-0.

直前の式と解くと、 および となる。Solving with the previous equation, we get and becomes.

同様に、 となる。Similarly, becomes.

反射波の出力Rは次式で与えられる。The output R of the reflected wave is given by the following equation.

R,、、(r)Ir)*  1−、a、(1)、a、(
1)*同様に、すべての透過が重畳されると、透過され
た波の振幅塵は次式で与えられる。
R,,,(r)Ir)*1-,a,(1),a,(
1) *Similarly, when all the transmissions are superimposed, the amplitude of the transmitted wave is given by:

、、、、AL)ズt)* ’  a2ak[c2ak+lr14cm”ak−21
r12cos(2αn−?r2)]電電気ペクトが入射
面に直交する場合 (TE波が47ギガヘルツの場合) 入射波に対する反射波の出力の比は次式であられされる
,,,,AL)zut)*'a2ak[c2ak+lr14cm"ak-21
r12cos(2αn-?r2)] When the electroelectric pect is perpendicular to the incident plane (TE wave is 47 gigahertz) The ratio of the output of the reflected wave to the incident wave is calculated by the following equation.

条)−+1−        メIE−@二の発明の好
適実施例では媒体は紙である。この紙は水、空気、バル
ブおよびフィラーの混合物から成る。光路は紙を通過す
る光路の総和としてモデル化することかできる。
In the preferred embodiment of the invention of Section 1)-+1-MeIE-@2, the medium is paper. This paper consists of a mixture of water, air, bulbs and fillers. The optical path can be modeled as the sum of the optical paths passing through the paper.

/=、Σ H4j−HN ここでLは光路、+9は3番目の紙の厚み、N、はノ番
目の紙の複素屈折率である。この場合のトータルの紙の
厚さは; となる。
/=, Σ H4j−HN where L is the optical path, +9 is the thickness of the third paper, and N is the complex refractive index of the No.th paper. In this case, the total paper thickness is;

Kを紙の複素屈折率とすると、 尺H−Hヌ +H良 +HFZ vw      pp      aaここで、Wは水
を、pはバルブを、aは空気をそれぞれ示す。
When K is the complex refractive index of paper, it is as follows: SHAKU H−H NU +H RYO +HFZ vw pp aa Here, W represents water, p represents a bulb, and a represents air.

但し次のような条件がある。However, the following conditions apply.

FJ−N−jK、F(−N   −jy、  。FJ-N-jK, F(-N -jy, .

v       v         ν’F(−N−
jK、ヌ −N  −jK。
v v ν'F(-N-
jK, Nu -N -jK.

pp         paa H(N−jK)=H(N   −jK   )  +w
       w          wH(N   
−jK   )+H(N   −jK   )p   
   p         p         a 
     a         aHN−jHK−HN
   +HN   +vv      pp HN   −j[HK   +HK   +HK   
]a’   a        v    v    
  p    p      a    a実数部は等
しいので、 NH−N  H+HN  +HH ww   pp   aa および、 となる。
pp paa H(N-jK)=H(N-jK) +w
wwH(N
−jK )+H(N −jK )p
p p a
a aHN-jHK-HN
+HN +vv pp HN -j[HK +HK +HK
] a' a v v
Since the real parts of p p a a are equal, NH−NH+HN +HH ww pp aa and .

空気の指数はN  −1およびK  −0である。The indices of air are N-1 and K-0.

a               a 今、 と仮定すると、 N−αN +βN+ (1−(α+β))となる。a a now, Assuming that, N-αN +βN+ (1-(α+β)).

ここで、αは水の厚み小数部、βはバルブの厚み小数部
である。
Here, α is the decimal part of the thickness of water, and β is the decimal part of the thickness of the valve.

指数の仮数部に対しても同様の式が成立つ。A similar formula holds for the mantissa part of the exponent.

K −α K   + β K    +[1−(α 
+ β ) コ  K aw         p 但し、K−0,に=αK 十βK である。
K −α K + β K + [1−(α
+ β ) K aw p However, K-0, = αK + βK.

a                v       
p水とバルブの指数は実験的に得られた値であり、nw
、np、kw、kpは94ギガヘルツおよび    T 47ギガヘルツである。−および−の式から媒体の指数
を紙の指数に置換えることができる。
av
The p water and bulb indices are experimentally obtained values, nw
, np, kw, kp are 94 GHz and T 47 GHz. From the equations - and -, the medium index can be replaced with the paper index.

N−αN +βN  +1−α−3 w         p K−αH+βK w         p T −と−の式において、α、β、およびHの3つI の未知数がある。N-αN +βN +1-α-3 w p K-αH+βK w p T In the formulas - and -, the three I, α, β, and H There are unknown quantities.

29の異なる周波数で動作させると、49の測3つの未
知数に対して49の式を解(と、水の小数部(厚み)α
と、バルブの厚みの小数部βと、紙Hの厚みが求まる。
Operating at 29 different frequencies, we solve 49 equations for 3 unknowns (and the fractional part (thickness) of water α
, the decimal part β of the thickness of the bulb, and the thickness of the paper H.

紙の基本重量は、 Bd−ρpHp十ραHα Bd−ρ、βH十ρ、(1−(α十β))Hて得られる
。但し、ρ はバルブの濃度、ρ はa 空気の濃度(非常に小さい値)である。
The basis weight of paper is given by Bd-ρpHp+ραHα Bd-ρ, βH+ρ, (1-(α+β))H. However, ρ is the concentration of the bulb, and ρ is the concentration of a air (a very small value).

また、水の基本重量は、B  −p  αHで表さW 
      v れ、ρ は水の濃度である。
Also, the basic weight of water is expressed as B −p αH W
v and ρ is the concentration of water.

■ 乾燥物体と含水物体の基本重量を計算すると、水分の重
量のパセンテージが求まる。
■ Calculating the basic weight of a dry object and a water-containing object determines the percentage of weight of water.

第2図に示すように、発信器12.14は、それぞれ温
度センサー3.15を有している。温度センサー3.1
5は各ガンダイオード発信器の温度に比例した信号を発
生し、信号プロセッサ32と接続されることにより、巻
きとり紙18に供給される入射放射線を示す信号が得ら
れる。従って、温度センサー3.15は、発信器12.
14により供給された各ビームの異なる入射信号であっ
て、巻きとり紙18に入射されるエネルギーに比例した
入射信号を発生する入射信号発生手段を構成している。
As shown in FIG. 2, the transmitters 12.14 each have a temperature sensor 3.15. Temperature sensor 3.1
5 generates a signal proportional to the temperature of each Gunn diode oscillator and is connected to a signal processor 32 to obtain a signal indicative of the incident radiation applied to the web 18. Therefore, the temperature sensor 3.15 is connected to the transmitter 12.
A different incident signal for each beam provided by 14 constitutes an incident signal generating means for generating an incident signal proportional to the energy incident on the web 18.

もちろん、入射信号を供給するための手段として他の構
成であってもよい。信号プロセッサ32は透過と入射の
比、および反射と入射の比を示す信号を出力する。
Of course, other configurations may be used as the means for supplying the incident signal. Signal processor 32 outputs signals indicative of the ratio of transmission to incidence and the ratio of reflection to incidence.

コンピュータ34による信号処理の他の実施例を第8図
に示す。このフローチャートは第7図とほぼ同じであり
、異なる部分についてのみ述べる。
Another embodiment of signal processing by the computer 34 is shown in FIG. This flowchart is almost the same as FIG. 7, and only the different parts will be described.

ブロック400において、透過センサの値が読まれると
、ブロック401において17巻きとり紙18への入射
出力を示す信号が読まれる。プロ様 ツク409までは第7図と同じ用に処理が続き、反射と
入射の比(R/I)および透過と入射の比(T/I)が
計算される。次にブロック421 i:l:進み、含水
量、厚み、および基本重量が計算される。その他の点に
ついては、すべて第7図のフローチャートと同じである
At block 400, the value of the transmission sensor is read, and at block 401, a signal indicating the incident power on the 17 web 18 is read. The same processing as in FIG. 7 continues up to professional step 409, where the ratio of reflection to incidence (R/I) and the ratio of transmission to incidence (T/I) are calculated. Next, proceed to block 421 i:l: where water content, thickness, and basis weight are calculated. All other points are the same as the flowchart in FIG.

なお、この発明は上述の実施例に限定されるものではな
く、この発明の要旨を逸脱しない範囲で杜々変形実施で
きる。
Note that this invention is not limited to the above-described embodiments, and may be modified without departing from the spirit of the invention.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は紙様類に入射するコヒーレント放射線のビーム
の透過と反射の態様を示す図、第2図はこの発明の好適
実施例の概略ブロック図、第3図はこの発明の他の実施
例の概略ブロック図、第4図はこの発明の他の実施例で
ある、検出アレイの斜視図、第5図は第4図のアレイの
反射モジュールおよび透過モジュールの平面図、第6図
は第5図のマイクロ波レンズの動作を示す概略図、第7
図は第2図及び第3図に示すコンピュータの処理を示す
フローチャート、および第8図は入射信号、反射信号、
および透過信号から、基本重量か計算される実施例の処
理を示すフローチャー1・である。 A、Al、A2.AN、Bl、B2・・・光線、a・・
・入射角、18・・・紙、12.14・・・発信器、1
6・・・送信アンテナ、20・・・反射信号受信アンテ
ナ、22.24.28.30・・検出器、34・・コン
ピュータ、36・・・表示装置、38・・・反射ユニッ
ト、40・・・透過ユニット、44・・・基本重量モニ
タ、46・・検出アレイ、50・・・反射モジュール、
56・・・反射フレーム、62・・・透過フレーム、7
2・・・ケーブル、74・・電源モジュール、81.8
3・・・ビーム、90・・・入射領域、94・・・反射
ビームスプリッタ、100・・・レンズ、102・・・
透過ビームスプリッタ、106・・・アンテナ。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 図シj0)1占(内容に変更なし〕 第 6 図 722ζ」 第 31′1つ
FIG. 1 is a diagram showing transmission and reflection modes of a beam of coherent radiation incident on paper, FIG. 2 is a schematic block diagram of a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 3 is another embodiment of the present invention. 4 is a perspective view of a detection array according to another embodiment of the present invention; FIG. 5 is a plan view of a reflective module and a transmitting module of the array of FIG. 4; and FIG. Schematic diagram showing the operation of the microwave lens in Figure 7.
The figure is a flowchart showing the computer processing shown in FIGS. 2 and 3, and FIG. 8 shows the incident signal, reflected signal,
Flowchart 1 shows the processing of the embodiment in which the basic weight is calculated from the transmission signal and the transmission signal. A, Al, A2. AN, Bl, B2... Ray, a...
・Incidence angle, 18...paper, 12.14...transmitter, 1
6... Transmission antenna, 20... Reflected signal receiving antenna, 22.24.28.30... Detector, 34... Computer, 36... Display device, 38... Reflection unit, 40... - Transmission unit, 44...Basic weight monitor, 46...Detection array, 50...Reflection module,
56...Reflection frame, 62...Transmission frame, 7
2... Cable, 74... Power module, 81.8
3... Beam, 90... Incident area, 94... Reflection beam splitter, 100... Lens, 102...
Transmission beam splitter, 106...antenna. Applicant's representative Patent attorney Takehiko Suzue Figure 1 (No change in content) No. 6 Figure 722ζ'' No. 31'1

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、それぞれ異なる周波数を有する複数のビームの干渉
性の電磁放射線を発生し、前記ビームを入射領域の紙様
類に放射する放射手段と; 前記紙様類から反射し、及び前記紙様類を透過する各ビ
ームの強度に比例し、各ビームに対して異なる反射及び
透過信号を発生する第1信号発生手段と; 前記複数の反射及び透過信号から計算した水分及び厚み
信号を出力する処理手段とで構成されることを特徴とす
る紙様類の特徴を検出する装置。 2、前記ビームは定在波であることを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載の紙様類の特徴を検出する装置。 3、前記放射手段は複数の放射手段で構成され、前記各
放射手段は、前記紙様類に離間して設けられた異なる入
射領域にビームを放射し、前記処理手段は前記各放射手
段に対して異なる水分及び厚み信号を出力し、それによ
り前記紙様類に対して水分及び厚み特性の空間形状を出
力することを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の紙
様類の特徴を検出する装置。 4、前記放射手段はマイクロ波放射線を発生する手段で
構成されることを特徴とする特許請求の範囲第3項記載
の紙様類の特徴を検出する装置。 5、前記マイクロ波を発生する手段は前記紙様類の厚み
の4倍よりも長い波長を有する放射線を発生することを
特徴とする特許請求の範囲第4項記載の紙様類の特徴を
検出する装置。 6、基準位置における基本重量に比例した基準信号を発
生する第2発生手段を有し、前記処理手段は前記基準信
号および前記水分及び厚み信号から計算された前記紙様
類の基本重量の空間形状を発生することを特徴とする特
許請求の範囲第2項記載の紙様類の特徴を検出する装置
。 7、前記紙様類の移動するウェブの面の一方側の静止位
置に設けられた透過アンテナと反射受信アンテナと、前
記紙様類の移動ウェブの前記面の反対側の静止位置に設
けられた透過受診アンテナとで構成されることを特徴と
する特許請求の範囲第6項記載の紙様類の特徴を検出す
る装置。 8、前記第2発生手段は粒子のビームを発生する手段で
構成されることを特徴とする特許請求の範囲第6項記載
の紙様類の特徴を検出する装置。 9、前記第2発生手段は電子のビームを発生する手段で
構成されることを特徴とする特許請求の範囲第8項記載
の紙様類の特徴を検出する装置。 10、前記第2発生手段はベータ線を発生する放射線源
で構成されることを特徴とする特許請求の範囲第9項記
載の紙様類の特徴を検出する装置。 11、前記第2発生手段は電子銃で構成されることを特
徴とする特許請求の範囲第9項記載の紙様類の特徴を検
出する装置。 12、前記反射及び透過信号は干渉性を有して前記紙様
類から反射された、及び前記紙様類を透過した各ビーム
の強度に比例することを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載の紙様類の特徴を検出する装置。 13、前記処理手段は前記紙様類の含水量、厚み、及び
複素屈折率の機能を有する連立方程式を解く手段で構成
されることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の紙
様類の特徴を検出する装置。 14、前記処理手段は前記紙様類の含水量、厚み、及び
前記ビームの複素屈折率の機能を有する複数の連立方程
式を解く手段で構成されることを特徴とする特許請求の
範囲第4項記載の紙様類の特徴を検出する装置。 15、コヒーレントマイクロ波電磁放射線を発生する複
数の放射手段であって、前記各放射手段は異なる周波数
を有する複数のビームを発生し、前記各放射手段は前記
相関する複数のビームを、前記紙様類に離間して設けら
れた異なる入射領域に方向ずける複数の放射手段と; 前記紙様類から反射された各ビームの強度及び前記紙様
類を透過する各ビームの強度に比例した、前記各ビーム
の異なる反射信号及び透過信号を発生する第1信号発生
手段と; 基準位置における基本重量に比例した基準信号を発生す
る第2発生手段と;及び前記複数の反射信号及び透過信
号および前記基準信号から計算された前記各放射手段の
異なる含水量信号及び厚み信号を処理し、前記紙様類の
含水量及び厚みの空間的形状を発生する処理手段とで構
成されることを特徴とする紙様類の特徴を検出する装置
。 16、異なる周波数を有する複数のビームのコヒーレン
ト電磁放射線を発生するステップと;前記複数のビーム
を前記紙様類の入射領域に方向ずけるステップと; 前記紙様類から反射された各ビーム及び前記紙様類を透
過する各ビームの量に比例した異なる反射信号及び透過
信号を発生するステップと;前記反射信号及び透過信号
から含水量及び厚みを計算するステップとで構成される
ことを特徴とする、紙様類の複数の特徴を同時に検出す
る方法。 17、あるグループの各ビームは、そのグループの他の
ビームと異なる周波数を有する、複数のビームのコヒー
レントな電磁放射線を発生するステップと; 前記各グループのビームを前記紙様類の異なる入射領域
に方向ずけるステップと; 前記紙様類から反射された各ビームの強度及び前記紙様
類を透過する各ビームの強度に比例した、ビームの異な
る反射信号及び透過信号を発生するステップと;および
前記各入射領域における前記反射信号及び透過信号から
前記紙様類の含水量及び厚み信号を表す値を計算し、前
記紙様類の含水量および厚みの空間形状を発生するステ
ップとで構成されることを特徴とする、紙様類の複数の
特徴を同時に検出する方法。 18、前記複数の入射領域のある領域における前記紙様
類の基本重量に比例した基準信号を発生するスッテプと
; 前記基準信号及び前記含水量及び前記厚みを表す値から
複数の基本重量値を計算するステップとを更に有したこ
とを特徴とする特許請求の範囲第17項記載の、紙様類
の複数の特徴を同時に検出する方法。 19、前記基準信号を発生するステップは電子ビームを
前記紙様類に対して透過させるように方向ずけるステッ
プと、前記紙様類を透過する電子ビームエネルギーの量
を測定するステップとで構成されることを特徴とする、
特許請求の範囲第18項記載の、紙様類の複数の特徴を
同時に検出する方法。 20、前記基本重量値及び前記含水量値から複数の乾燥
基本重量信号を発生するステップとで構成されることを
特徴とする、特許請求の範囲第18項記載の、紙様類の
複数の特徴を同時に検出する方法。 21、前記複数のビームの電磁放射線を発生するステッ
プは複数のマイクロ波信号を発生するステップとで構成
されることを特徴とする、特許請求の範囲第17項記載
の、紙様類の複数の特徴を同時に検出する方法。 22、前記複数の信号を発生するステップは複数のレー
ザ信号を発生するステップで構成されることを特徴とす
る、特許請求の範囲第17項記載の、紙様類の複数の特
徴を同時に検出する方法。 23、第1のビームのコヒーレントな電磁放射線源を発
生する第1放射線源と、前記第1のビームと異なる周波
数を有する第2のビームのコヒーレントな電磁放射線を
発生する第2放射線源と、前記第1および第2ビームを
平行にし、前記第1及び第2のビームを解析される紙様
類に対して方向ずける第1フォーカス手段と、解析され
る紙様類から反射される前記第1及び第2ビームを受取
る第2フォーカス手段と、前記反射された第1及び第2
ビームの強度に応答して第1及び第2反射信号を発生す
る第1及び第2反射検出手段とで構成される反射ユニッ
トと; 前記反射ユニットに対向して解析される紙様類の側面に
取付けられ、解析される紙様類を透過擦る第1及び第2
の強度に応答してそれぞれ第1および第2の透過信号を
発生する第1及び第2透過検出手段とで構成される透過
ユニットと;および前記反射信号及び透過信号を処理し
、解析される紙様類の特性を表す信号を出力する手段と
で構成されることを特徴とする紙様類を解析する装置。 24、前記放射線源の下段に配置され、共通路に添って
前記第1及び第2ビームを方向ずけるビーム結合器とで
構成されることを特徴とする特許請求の範囲第23項記
載の紙様類を解析する装置。 25、前記第2フォーカス手段の下段に設けられ、前記
反射された第1及び第2のビームを前記第1および第2
の反射検出段にそれぞれ方向ずける反射ビームスプリッ
タと;および前記透過フォーカス手段の下段に設けられ
、前記透過された第1及び第2のビームを前記第1及び
第2の透過検出手段に方向ずける透過ビームスプリッタ
とで構成されることを特徴とする特許請求の範囲第24
項記載の紙様類を解析する装置。 26、前記反射ユニットは前記第1及び第2のビームの
少なくとも1つをその放射線源から前記ビーム結合器に
反射することを特徴とする特許請求の範囲第25項記載
の紙様類を解析する装置。 27、前記反射ユニットは前記第1及び第2のビームを
その放射線源から前記ビーム結合器に反射することを特
徴とする特許請求の範囲第25項記載の紙様類を解析す
る装置。 28、前記反射手段は軸外し方物面ミラーで構成される
ことを特徴とする特許請求の範囲第27項記載の紙様類
を解析する装置。 29、前記第1及び第2の反射フォーカス手段は各々誘
電体材料のレンズから成り、前記第1反射フォーカス手
段レンズは、前記第2反射フォーカス手段レンズの入力
ビームウェストサイズと異なる出力ビームウェストサイ
ズを有していることを特徴とする特許請求の範囲第25
項記載の紙様類を解析する装置。 30、前記第1反射フォーカス手段レンズは、前記第2
反射フォーカス手段レンズの入力ビームウェストサイズ
よりも大きい出力ビームウェストサイズを有しているて
いることを特徴とする特許請求の範囲第29項記載の紙
様類を解析する装置。 31、透過取付けボードと、前記透過取付けボードの対
向側に取付けられた一対の透過ユニットとで構された透
過モジュールを備えていることを特徴とする特許請求の
範囲第25項記載の紙様類を解析する装置。 32、反射取付けボードと、前記反射取付けボードの対
向側に取付けられた一対の反射ユニットとで構された反
射モジュールを備えていることを特徴とする特許請求の
範囲第31項記載の紙様類を解析する装置。 33、複数の透過モジュールと; 前記透過モジュールと同数の反射モジュールと; 前記透過検出手段及び反射検出手段を前記処理手段に接
続する手段と; 前記水平面に並置された透過モジュールを支持する透過
フレームと; 前記水平面に並置された反射モジュールを支持する反射
フレームと;および 前記水平面に平行に伸長した開口を定義し、解析される
物体である移動する巻とり紙を受入れるように前記反射
フレームを、前記透過フレームと垂直方向に1対1に合
せて支持する手段とで構成されることを特徴とする特許
請求の範囲第32項記載の紙様類を解析する装置。 34、前記透過モジュールは前記伸長した開口の上に配
置され、前記反射モジュールは前記伸長した開口の下に
配置されることを特徴とする特許請求の範囲第33項記
載の紙様類を解析する装置。 35、前記各反射ユニットは前記第1ビームに対して第
1の変調を行う第1変調器と、前記第2ビームに対して
第2の変調を行う第2変調器とで構成されることを特徴
とする特許請求の範囲第33項記載の紙様類を解析する
装置。 36、隣接する反射ユニットの前記第1変調器は異なる
周波数の変調を行うことを特徴とする特許請求の範囲第
35項記載の紙様類を解析する装置。 37、前記反射フレームは複数の制御装置で構成され、
前記各制御装置は脱着可能に前記反射ユニットに接続さ
れ、前記変調器は前記制御装置に応答して変調周波数を
決定することを特徴とする特許請求の範囲第35項記載
の紙様類を解析する装置。 38、それぞれ異なる周波数を有する複数のビームの干
渉性の電磁放射線を発生し、前記ビームを入射領域の紙
様類に放射する放射手段と;前記紙様類から反射し、及
び前記紙様類を透過する各ビームの強度に比例し、各ビ
ームに対して異なる反射及び透過信号を発生する第1信
号発生手段と; 前記複数の反射信号、透過信号および入射信号から計算
した水分信号、厚み信号及び基本重量信号を出力する処
理手段とで構成されることを特徴とする紙様類の特徴を
検出する装置。 39、前記ビームは定在波であることを特徴とする特許
請求の範囲第38項記載の紙様類の特徴を検出する装置
。 40、前記放射手段は複数の放射手段で構成され、前記
各放射手段は、前記紙様類に離間して設けられた異なる
入射領域にビームを放射し、前記処理手段は前記各放射
手段に対して異なる水分信号、厚み信号及び基本重量信
号を出力し、それにより前記紙様類に対して水分特性、
厚み特性及び基本重量特性の空間形状を出力することを
特徴とする特許請求の範囲第39項記載の紙様類の特徴
を検出する装置。 41、前記放射手段はマイクロ波放射線を発生する手段
で構成されることを特徴とする特許請求の範囲第40項
記載の紙様類の特徴を検出する装置。 42、前記マイクロ波を発生する手段は前記紙様類の厚
みの4倍よりも長い波長を有する放射線を発生すること
を特徴とする特許請求の範囲第41項記載の紙様類の特
徴を検出する装置。 43、前記反射及び透過信号は干渉性を有して前記紙様
類から反射された、及び前記紙様類を透過した各ビーム
の強度に比例することを特徴とする特許請求の範囲第3
8項記載の紙様類の特徴を検出する装置。 44、前記処理手段は前記紙様類の含水量、厚み、及び
複素屈折率の機能を有する連立方程式を解く手段で構成
されることを特徴とする特許請求の範囲第38項記載の
紙様類の特徴を検出する装置。 45、前記処理手段は前記紙様類の含水量、厚み、及び
前記ビームの複素屈折率の機能を有する複数の連立方程
式を解く手段で構成されることを特徴とする特許請求の
範囲第41項記載の紙様類の特徴を検出する装置。 46、前記ビームは異なる偏光を有することを特徴とす
る特許請求の範囲第38項記載の紙様類の特徴を検出す
る装置。 47、前記放射手段は一対の直交方向に偏光したビーム
を発生することを特徴とする特許請求の範囲第46項記
載の紙様類の特徴を検出する装置。 48、異なる周波数を有する複数のビームのコヒーレン
ト電磁放射線を発生するステップと;前記複数のビーム
を前記紙様類の入射領域に方向ずけるステップと; 前記紙様類から反射された各ビーム及び前記紙様類を透
過する各ビームの量に比例した異なる入射信号、反射信
号及び透過信号を発生するステップと; 前記入射信号、反射信号及び透過信号から含水量、厚み
及び基本重量を計算するステップとで構成されることを
特徴とする、紙様類の複数の特徴を同時に検出する方法
。 49、あるグループの各ビームは、そのグループの他の
ビームと異なる周波数を有する、複数のビームのコヒー
レントな電磁放射線を発生するステップと; 前記各グループのビームを前記紙様類の異なる入射領域
に方向ずけるステップと; 前記紙様類から反射された各ビームの強度及び前記紙様
類を透過する各ビームの強度に比例した、ビームの異な
る入射信号、反射信号及び透過信号を発生するステップ
と;および前記各入射領域における前記入射信号、反射
信号及び透過信号から前記紙様類の含水量信号、厚み信
号、及び基本重量信号を表す値を計算し、前記紙様類の
含水量、厚み、及び基本重量の空間形状を発生するステ
ップとで構成されることを特徴とする、紙様類の複数の
特徴を同時に検出する方法。 50、前記複数のビームの電磁放射線を発生するステッ
プは複数のマイクロ波信号を発生するステップとで構成
されることを特徴とする、特許請求の範囲第49項記載
の、紙様類の複数の特徴を同時に検出する方法。 51、前記複数の信号を発生するステップは複数のレー
ザ信号を発生するステップで構成されることを特徴とす
る、特許請求の範囲第49項記載の、紙様類の複数の特
徴を同時に検出する方法。 52、第1のビームのコヒーレントな電磁放射線源を発
生する第1放射線源と、前記第1のビームと異なる周波
数を有する第2のビームのコヒーレントな電磁放射線を
発生する第2放射線源と、前記第1および第2ビームを
平行にし、前記第1及び第2のビームを解析される紙様
類に対して方向ずける第1フォーカス手段と、解析され
る紙様類から反射される前記第1及び第2ビームを受取
る第2フォーカス手段と、前記反射された第1及び第2
ビームの強度に応答して第1及び第2反射信号を発生す
る第1及び第2反射検出手段とで構成される反射ユニッ
トと; 前記反射ユニットに対向して解析される紙様類の側面に
取付けられ、解析される紙様類を透過擦る第1及び第2
の強度に応答してそれぞれ第1および第2の透過信号を
発生する第1及び第2透過検出手段とで構成される透過
ユニットと;前記紙様類に印加される前記第1及び第2
ビームの強度を示す第1及び第2入射信号を発生する手
段と;及び前記入射信号、反射信号及び透過信号を処理
し、解析される紙様類の特性を表す信号を出力する手段
とで構成されることを特徴とする紙様類を解析する装置
Claims: 1. radiating means for generating a plurality of beams of coherent electromagnetic radiation, each having a different frequency, and emitting said beam onto a paper-like object in an incident area; reflecting from said paper-like object; and a first signal generating means for generating different reflected and transmitted signals for each beam proportional to the intensity of each beam transmitted through the paper-like material; moisture and thickness signals calculated from the plurality of reflected and transmitted signals. 1. A device for detecting characteristics of paper-like materials, characterized in that the device is comprised of a processing means for outputting. 2. The apparatus for detecting characteristics of paper-like materials according to claim 1, wherein the beam is a standing wave. 3. The radiation means is composed of a plurality of radiation means, each of the radiation means emits a beam to a different incident area provided at a distance on the paper-like material, and the processing means is configured for each of the radiation means. Detecting characteristics of a paper-like material according to claim 2, wherein the paper-like material is outputted with different moisture and thickness signals, thereby outputting a spatial shape of moisture and thickness characteristics for the paper-like material. device to do. 4. The apparatus for detecting characteristics of paper-like materials according to claim 3, wherein the radiation means is comprised of means for generating microwave radiation. 5. Detecting the characteristics of the paper-like material according to claim 4, wherein the means for generating microwaves generates radiation having a wavelength longer than four times the thickness of the paper-like material. device to do. 6. A second generating means for generating a reference signal proportional to the basis weight at the reference position, and the processing means generates a spatial shape of the basis weight of the paper-like material calculated from the reference signal and the moisture and thickness signals. An apparatus for detecting characteristics of paper-like materials according to claim 2, characterized in that the apparatus generates a characteristic of a paper-like material. 7. A transmission antenna and a reflection receiving antenna provided at a stationary position on one side of the surface of the moving web of the paper-like material, and a transmission antenna and a reflection receiving antenna provided at a stationary position on the opposite side of the surface of the moving web of the paper-like material. 7. A device for detecting characteristics of paper-like materials according to claim 6, characterized in that the device comprises a transmission receiving antenna. 8. The apparatus for detecting characteristics of paper-like materials according to claim 6, wherein the second generating means comprises means for generating a beam of particles. 9. The apparatus for detecting characteristics of paper-like materials according to claim 8, wherein the second generating means comprises means for generating an electron beam. 10. The apparatus for detecting characteristics of paper-like materials according to claim 9, wherein the second generating means is constituted by a radiation source that generates beta rays. 11. The apparatus for detecting characteristics of paper-like materials according to claim 9, wherein the second generating means is constituted by an electron gun. 12. The reflected and transmitted signals are coherent and proportional to the intensity of each beam reflected from and transmitted through the paper material.
A device for detecting the characteristics of paper-like materials as described in Section 1. 13. The paper-like material according to claim 1, wherein the processing means comprises means for solving simultaneous equations having functions of water content, thickness, and complex refractive index of the paper-like material. A device that detects the characteristics of 14. Claim 4, wherein the processing means comprises means for solving a plurality of simultaneous equations having functions of the water content and thickness of the paper-like material and the complex refractive index of the beam. A device that detects the characteristics of the described paper-like materials. 15. A plurality of radiating means for generating coherent microwave electromagnetic radiation, each radiating means generating a plurality of beams having a different frequency, each said radiating means transmitting said plurality of correlated beams to said paper-like a plurality of radiation means for directing radiation into different incident areas spaced apart from each other; first signal generating means for generating different reflected and transmitted signals for each beam; second generating means for generating a reference signal proportional to the basis weight at the reference position; and the plurality of reflected and transmitted signals and the reference. and processing means for processing different water content signals and thickness signals of each of the radiation means calculated from the signals to generate spatial shapes of water content and thickness of the paper-like material. A device that detects the characteristics of types. 16. generating a plurality of beams of coherent electromagnetic radiation having different frequencies; directing the plurality of beams to an incident area of the paper-like material; each beam reflected from the paper-like material and the The method is characterized by comprising the steps of: generating different reflected and transmitted signals proportional to the amount of each beam transmitted through the paper-like material; and calculating water content and thickness from the reflected and transmitted signals. , a method for simultaneously detecting multiple features of paper-like materials. 17. generating a plurality of beams of coherent electromagnetic radiation, each beam of a group having a different frequency than the other beams of the group; directing; generating different reflected and transmitted signals of the beams that are proportional to the intensity of each beam reflected from the paper-like material and the intensity of each beam transmitted through the paper-like material; and the step of: calculating values representing water content and thickness signals of the paper-like material from the reflected signal and the transmitted signal in each incident region, and generating spatial shapes of the water content and thickness of the paper-like material; A method for simultaneously detecting multiple features of paper-like materials. 18. generating a reference signal proportional to the basis weight of the paper-like material in a region of the plurality of incident areas; calculating a plurality of basis weight values from the reference signal and values representative of the moisture content and the thickness; 18. A method for simultaneously detecting a plurality of characteristics of a paper-like material according to claim 17, further comprising the step of: 19. The step of generating the reference signal comprises the steps of directing an electron beam to be transmitted through the paper material and measuring the amount of electron beam energy transmitted through the paper material. characterized by
A method for simultaneously detecting a plurality of characteristics of a paper-like material according to claim 18. 20. Generating a plurality of dry basis weight signals from the basis weight value and the moisture content value. How to detect at the same time. 21. The step of generating a plurality of beams of electromagnetic radiation comprises the step of generating a plurality of microwave signals; How to detect features simultaneously. 22. Simultaneously detecting a plurality of characteristics of a paper-like object according to claim 17, wherein the step of generating the plurality of signals comprises a step of generating a plurality of laser signals. Method. 23. a first radiation source generating a first beam of coherent electromagnetic radiation; a second radiation source generating a second beam of coherent electromagnetic radiation having a different frequency than said first beam; a first focusing means for parallelizing the first and second beams and directing the first and second beams with respect to the paper to be analyzed; and a second focusing means for receiving a second beam, and said reflected first and second beams.
a reflection unit comprising first and second reflection detection means for generating first and second reflection signals in response to the intensity of the beam; The first and second parts are attached and pass through the paper-like material to be analyzed.
a transmission unit comprising first and second transmission detection means for generating first and second transmission signals, respectively, in response to the intensity of the paper; and a paper to process and analyze the reflected and transmitted signals. 1. A device for analyzing paper types, comprising means for outputting a signal representing characteristics of the type. 24. A beam combiner disposed below the radiation source for directing the first and second beams along a common path. A device that analyzes aspects. 25, the second focusing means is provided at the lower stage of the second focusing means to direct the reflected first and second beams to the first and second beams;
a reflective beam splitter that directs the transmitted first and second beams to the first and second transmission detection means; Claim 24, characterized in that:
A device that analyzes the paper-like materials described in Section 1. 26. Analyzing paper-like materials according to claim 25, wherein the reflection unit reflects at least one of the first and second beams from the radiation source to the beam combiner. Device. 27. The apparatus for analyzing paper-like materials according to claim 25, wherein the reflection unit reflects the first and second beams from the radiation source to the beam combiner. 28. The apparatus for analyzing paper-like materials according to claim 27, wherein the reflecting means is constituted by an off-axis parabolic mirror. 29. The first and second reflective focusing means each comprises a lens of dielectric material, and the first reflective focusing means lens has an output beam waist size different from the input beam waist size of the second reflective focusing means lens. Claim 25 characterized in that
A device that analyzes the paper-like materials described in Section 1. 30, the first reflective focus means lens is
30. An apparatus for analyzing paper materials according to claim 29, characterized in that the apparatus has an output beam waist size larger than an input beam waist size of the reflective focusing means lens. 31. The paper type according to claim 25, comprising a transmission module composed of a transmission mounting board and a pair of transmission units mounted on opposite sides of the transmission mounting board. A device that analyzes 32. The paper type according to claim 31, comprising a reflection module composed of a reflection mounting board and a pair of reflection units mounted on opposite sides of the reflection mounting board. A device that analyzes 33. a plurality of transmission modules; the same number of reflection modules as the transmission modules; means for connecting the transmission detection means and the reflection detection means to the processing means; a transmission frame supporting the transmission modules juxtaposed on the horizontal plane; a reflective frame supporting reflective modules juxtaposed to said horizontal plane; and defining an aperture extending parallel to said horizontal plane, said reflective frame being adapted to receive a moving web of paper being an object to be analyzed; 33. An apparatus for analyzing paper-like materials as claimed in claim 32, characterized in that it is comprised of a transparent frame and a means for supporting it one-to-one in the vertical direction. 34. Analyzing paper-like materials according to claim 33, wherein the transmission module is disposed above the elongated aperture, and the reflection module is disposed below the elongated aperture. Device. 35. Each of the reflection units includes a first modulator that performs a first modulation on the first beam, and a second modulator that performs a second modulation on the second beam. An apparatus for analyzing paper-like materials according to claim 33. 36. The apparatus for analyzing paper-like materials according to claim 35, wherein the first modulators of adjacent reflection units perform modulation of different frequencies. 37. The reflective frame is composed of a plurality of control devices,
36. The method of analyzing a paper type according to claim 35, wherein each of the control devices is detachably connected to the reflection unit, and the modulator determines a modulation frequency in response to the control device. device to do. 38. radiating means for generating a plurality of beams of coherent electromagnetic radiation, each having a different frequency, and emitting said beam onto a paper-like object in an incident area; reflecting from said paper-like object; first signal generating means for generating reflected and transmitted signals proportional to the intensity of each transmitted beam and different for each beam; a moisture signal, a thickness signal and a thickness signal calculated from the plurality of reflected signals, transmitted signals and incident signals; 1. A device for detecting characteristics of paper-like materials, comprising processing means for outputting a basic weight signal. 39. The apparatus for detecting characteristics of paper-like materials according to claim 38, wherein the beam is a standing wave. 40. The radiation means is composed of a plurality of radiation means, each radiation means emits a beam to a different incident area provided at a distance on the paper-like material, and the processing means outputs different moisture signals, thickness signals and basic weight signals, thereby determining moisture characteristics,
40. An apparatus for detecting characteristics of paper-like materials according to claim 39, characterized in that the device outputs spatial shapes of thickness characteristics and basic weight characteristics. 41. An apparatus for detecting characteristics of paper-like materials according to claim 40, wherein the radiation means comprises means for generating microwave radiation. 42. Detecting the characteristics of a paper-like material according to claim 41, wherein the means for generating microwaves generates radiation having a wavelength longer than four times the thickness of the paper-like material. device to do. 43. The reflected and transmitted signals are coherent and proportional to the intensity of each beam reflected from and transmitted through the paper material.
A device for detecting characteristics of paper-like materials according to item 8. 44. The paper-like material according to claim 38, wherein the processing means comprises means for solving simultaneous equations having functions of water content, thickness, and complex refractive index of the paper-like material. A device that detects the characteristics of 45. Claim 41, wherein the processing means comprises means for solving a plurality of simultaneous equations having functions of the water content and thickness of the paper-like material and the complex refractive index of the beam. A device that detects the characteristics of the described paper-like materials. 46. Apparatus for detecting paper-like features as claimed in claim 38, characterized in that the beams have different polarizations. 47. An apparatus for detecting characteristics of paper-like materials according to claim 46, wherein said radiation means generates a pair of orthogonally polarized beams. 48. generating a plurality of beams of coherent electromagnetic radiation having different frequencies; directing the plurality of beams to an incident area of the paper-like material; each beam reflected from the paper-like material and the generating different incident, reflected and transmitted signals proportional to the amount of each beam transmitted through the paper-like material; calculating moisture content, thickness and basis weight from the incident, reflected and transmitted signals; A method for simultaneously detecting multiple features of a paper-like material. 49. generating a plurality of beams of coherent electromagnetic radiation, each beam of a group having a different frequency than the other beams of the group; directing; and generating different incident, reflected and transmitted signals of the beams proportional to the intensity of each beam reflected from the sheet of paper and the intensity of each beam transmitted through the sheet of paper. ; and calculate values representing a water content signal, a thickness signal, and a basis weight signal of the paper-like material from the incident signal, reflected signal, and transmitted signal in each of the incident regions, and calculate the water content, thickness, and a step of generating a spatial shape of basis weight. 50. The step of generating a plurality of beams of electromagnetic radiation comprises the step of generating a plurality of microwave signals. How to detect features simultaneously. 51. Simultaneously detecting a plurality of characteristics of a paper-like object as set forth in claim 49, wherein the step of generating the plurality of signals comprises a step of generating a plurality of laser signals. Method. 52. a first radiation source generating a first beam of coherent electromagnetic radiation; a second radiation source generating a second beam of coherent electromagnetic radiation having a different frequency than said first beam; a first focusing means for parallelizing the first and second beams and directing the first and second beams with respect to the paper to be analyzed; and a second focusing means for receiving a second beam, and said reflected first and second beams.
a reflection unit comprising first and second reflection detection means for generating first and second reflection signals in response to the intensity of the beam; The first and second parts are attached and pass through the paper-like material to be analyzed.
a transmission unit comprising first and second transmission detection means for respectively generating first and second transmission signals in response to the intensity of the first and second transmission signals applied to the paper-like material;
means for generating first and second incident signals indicative of the intensity of the beam; and means for processing the incident, reflected and transmitted signals and outputting a signal representative of the characteristics of the paper material to be analyzed. A device for analyzing paper-like materials.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006133048A (en) * 2004-11-05 2006-05-25 Fujita Corp Device for measuring complex relative dielectric constant and method thereof
JP2008539422A (en) * 2005-04-28 2008-11-13 ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド Sensor and method for measuring selected components in moving sheet products
JP2013195219A (en) * 2012-03-19 2013-09-30 Hakko Automation Kk Internal defect inspection device and internal defect inspection method
JP2021018216A (en) * 2019-07-24 2021-02-15 大末建設株式会社 Outer wall diagnosis system

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006133048A (en) * 2004-11-05 2006-05-25 Fujita Corp Device for measuring complex relative dielectric constant and method thereof
JP2008539422A (en) * 2005-04-28 2008-11-13 ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド Sensor and method for measuring selected components in moving sheet products
JP2013195219A (en) * 2012-03-19 2013-09-30 Hakko Automation Kk Internal defect inspection device and internal defect inspection method
JP2021018216A (en) * 2019-07-24 2021-02-15 大末建設株式会社 Outer wall diagnosis system

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