NO782284L - Fremgangsmaate og apparat for bestemmelse av mengden av fiberbunter i en massestroem - Google Patents

Description

Fremgangsmåte og apparat for bestemmelse av mengden av fiberbunter i en massestrøm.

Foreliggende oppfinnelse vedrører kvalitativ måling av egenskapene av tremasse i en utspedd massestrøm. Spesielt vedrører oppfinnelsen en fremgangsmåte og et apparat for fotometrisk bestemmelse av andelen'av fiberbunter i en massestrøm.

Sterkt generalisert omfatter fremgangsmåten for fremstilling av papirmasse av tre en rekke kjemiske og mekan-iske trinn for nedbryting av trematerialets naturlige tilstand til enkelte fibre eller små bunter av fibercellulose. Men ettersom tre ikke er et homogent materiale, vil den standard-iserte eller jevne behandling av en massestrøm ikke ha samme resultat på alle deler av et tre.

Et spesielt bemerkelsesverdig anomalitet er forekomsten av fiberbunter, som er bundet sammen av tverrgående stråleceller ("ray cells"). En enkelt, konsolidert buntgruppe-ring kalles "shive". Slike tverrbundne fiberbunter er svært motstandsdyktige mot fibernedbrytningsprosessen.

Skjønt tremase vanligvis siles en eller flere ganger i prosess-strømmen, er det umulig å fraskille alle fiberbunter som har en lengde på 'J - 8 ram og en bredde på

100 - 140 yum fra de akseptable fiberbuntene med mindre enn halvparten av denne størrelse. Ikke desto mindre er det viktig for papirprodusenten at nærværet av slike fiberbunter holdes under en viss andel på grunn av deres skadelige virkning på papirhanen.

Den generelt praktiserte ihdustriteknikk for overvåkning av den relative andel av fiberbunter i en masse-strøm er periodevis manuell telling av de enkelte fiberbunter som forekommer i et standardareal, som velges tilfeldig av en papirprøve som er fremstilt av massen. Denne fremgangsmåte.er selvsagt meget tidkrevende og forårsaker stor forsinkelse mellom det tidspunkt da massen kommer ut på papirmaskinen og bestemmelsen av den relative fiberbuntandel. Følgelig er det ikke uvanlig at maskinoperatører opplever banebrudd og uaksep-. table papirkvaliteter som følge av for stor fiberbuntandel lenge før årsaken til vanskelighetene er kjent.

I den senere tid har man begynt å utvikle bedre teknikker for overvåkning av fiberbuntandelen i massen. En rapport er publisert i oktobernummeret i 1977 av Technical Association Of The Pulp and Paper Industri (TAPPI), bd. 58,

nr. 10, side 120. Denne rapport beskriver en optisk detektor, som sender to perpendikulært rettede lysstråler i et felles plan tvers gjennom en ledning med vindu, som fører en prøve-mass.estrøm. De respektive fotodetektor-responser på skygge-virkningen av fibre som krysser strålebanene måles for angivelse av en lengde-, bredde- og tykkelsesbestemmelse for hver fiber. Ved hjelp av programmerte grenser, kan forekomsten av en passende fiberbunt umiddelbart identifiseres og telles. Frekvensen av slike fiberbunttellinger sammenlignes med prøvens konsistens og strømningshastighet som må være nøyaktig styrt.

Skjønt ovennevnte optiske fiberbuntteller som fremstilles av Tellusond, Stockholm, er særdeles nøyaktig, er den likefullt en laboratorieanordning som krever utskilling av en masseprøve fra produksjonsstrømmen for nøyaktig konsistens- og strømningshastighetskontroll.

Massekonsistensen i en produksjons-massestrøm holdes i området 1 - k% basert .på tørr fibervekt. Men Tellu-sons fiberteller krever en masseprøve målt nøyaktig til 0,01 g/l og en 10 minutters behandlingsperiode for hver prøve. Disse omstendigheter forutsetter en instrumentsforberedelse

som omfatter uttrekking av en passende massemengde med i det vesentlige ukjent konsistens fra produksjonslinjen, analyse av prøven med henblikk på det totale fiberinnhold og nøyaktig blanding av en tilstrekkelig massemengde til en nøyaktig kjent konsistens. Fremgangsmåten kan mekaniseres for en automatisk-prøvetakings- og målesyklus, men den nødvendige støtteapparatur er omstendelig og krever betydelig vedlikeholdsarbeid.

U.S. patentskrift 3•^6l.030 (M.A. Keyes) beskriver en annen type tremasse-måleanordning, som bygger på at den dielektriske egenskap av cellulosen påtrykker en spenningsvaria- sjon mellom to elektroder, etter hvert som fibre, som er disper-gert i en kjent elektrolytt, passerér mellom dem. I likhet med Tellusonds optiske anordning, omfatter Keyes' instrument tverr-snitts-flatemåling av en enkelt fiber med passerings-tidsmåling for utledning av en volumetrisk konklusjon. Dispersjonens konsistens bestemmes ved at man kombinerer fibervolum-konklu-sjonen med samtidig måling av dispersjonsvolumet. Skjønt Keyes' instrument er beskrevet i forbindelse med et konsistensmåle-apparat, kan det åpenbart tilpasses for måling av fiberbunter, ganske enkelt fordi det tilveiebringer en kvantitativ verdi for det individuelle fiber-'eller partikkelvolum. Oppfinneren be-skrev dog ikke denne mulighet eller hvorledes en slik tilpas-ning kunne gjennomføres.

I lys av teknikkens stilling, slik denne er beskrevet ovenfor, har det hittil fortsatt vært behov for et instrument som kontinuerlig måler den relative andel av fiberbunter i en massestrøm fra en tremasse-fabrikk. Spesifiseringen av dette behov fra masse- og papirindustriens side kompliseres videre av fraværet av en tilfredsstillende teknikk for prøve-taking, som er enkel og kontinuerlig og forholdsvis lite-ved-likeholdskrevende.

Cellulosefibre har en uvanlig sterk affinitet når det gjelder å hefte ved hverandre og fremmede flater. Enhver overflate som utsettes for en massestrøm blir raskt dekket av en lagvis fibervekst. Denne vekst fortsetter, inntil andre-krefter, som tyngdekraften eller en fluidumskyvkraft overstiger adhesjonsstyrken i de vedheftende fibre og derved forårsaker at en ansamlet mengde faller av. Følgelig er opprettholdelse av en kontinuerlig massestrømning et avskallings- og hastighets-problem. Forholdsvis små rørledninger vil raskt tettes til av fiberansamlinger, hvis de ikke er selvrensende som følge av en passende høy strømningshastighet. Av denne grunn er

det vanskelig å trekke ut en liten, men representativ masse-prøve kontinuerlig fra en stor produksjonslinje for undersøkelse. Følgelig er det også et formål med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en fremgangsmåte og et apparat for kontinuerlig uttrekking av en liten masseprøvemengde, som er -representativ for den primære strøm, men som ikke vil tette til uttrekksledningen.

Ifølge oppfinnelsen oppnås dette og andre formål ved hjelp av en anordning for kontinuerlig uttrekking av masse-prøver, som retter en fiberfri vannstrøm på tvers av et åpent gap i en stor produksjonsstrøm av masse og inn i en prøveut-trekksledning. Trykket på den fiberfrie vannstrøm er betydelig høyere enn trykket i produksjonsledningen for at det skal opprettholdes et forholdsvis lavt energitap over det åpne gap. Som følge av væskestrøm-innsugning vil massefibre fra produk-sjonsstrømmen i nærheten av gapet bli revet med langs uttrekksledningen. Skjønt det skjer en konsistensfortynning, holdes prøvestrømningen på en konstant strømningshastighet, og den massemengde som trekkes ut på ethvert gitt tidspunkt kan således stå i et direkte forhold til den aktuelle produksjons-strøms konsistens.

For overvåkning av fiberbunt-tettheten reguleres den uttrukne prøvestrøm slik at det oppnås ca. 0, 05% massekon-sistensjskjønt denne verdi ikke er spesielt kritisk. En konsistens på 0, 1% eller mindre er hensiktsmessig.

Den fortynnede prøve ledes deretter forbi et fotometrisk vindu mellom en lyskilde og en enkelt fotodektor med et ca. 1,25 cm strømningskanalmellomrom mellom dem.

Spenningsmåleinnretninger angir både forekomsten av en passerende fiber eller fiberbunt og den relative størr-else av denne, som følge av partikkelens skygge på detektoren. Størrelsen av spenningsrésponsen på slike passerende skygger står i et direkte forhold til skyggens størrelse og dermed

til partikkelens størrelse. Ettersom fiberbunter er betydelig større enn akseptable fiberansamlinger, kan detektorens spen-ningsresponser atskilles tilsvarende ved passende signalsele-ktive anordninger.

Samtidig settes signaler som er proporsjonale

med den absolutte eller totale partikkelstrømning i forhold til den totale fiberbuntstrømningsverdi, slik at det avgis et signal som er direkte proporsjonalt med fiberbunt-tettheten i prøvestrømmen.

Nøyaktig kjennskap til prøvens konsistens er irrelevant, idet det ifølge oppfinnelsen forholdsberegnes et første totalt antall partikler overfor et andre totalt antall fiberbunter, hvorved det første antall inkluderer det andre antall. Følgelig er den absolutte verdi av disse tall med henblikk på konsistens eller tørrmasse pr. enhet oppslemnings-volum ikke nødvendig for at man skal komme fram til den ønskede verdi av fiberbunt-tettheten.

En kontinuerlig angivelse av fiberbunt-tettheten. kan følgelig gis i en slik form at den automatisk betjener passende varselanordninger, når tettheten overskrider akseptable grenser. Det punkt i produktstrømmen hvor prøven tas ut, kan dessuten selektivt velges så langt oppstrøms av papirmaskinens innløpskasse at det er tid nok til korrigering eller omdiriger-ing før en sterk økning av fiberbunt-tettheten når fram til innløpskassen.

I tegningen, hvor like henvisningstall er benyttet

for'like eller lignende organer i samtlige figurer, viser

fig. 1 et rørledningsskjerna for masseprøvetakings-anordningen ifølge oppfinnelsen,

fig. 2 et lengdesnitt av fotodetektor-vinduspartiet i den kontinuerlige prøvestrøm,

fig. 3 et tverrsnitt av prøvestrøm-vinduet tatt

etter linjene III-III i fig. 2,

fig. ^ et signalproduksjonsdiagram for den elek-troniske del av måleren,

fig. 5 en skjematisk illustrasjon av en alternativ

del av det grunnleggende signalstyresystem ifølge fig. 4,

fig. 6 en skjematisk illustrasjon av en digital-signalutførelse av systemet og

fig. 7 et sammenlignende prestasjonsdiagram for

oppfinnelsen.

Fig. 1 illustrerer prøvetakingsanordningen ifølge oppfinnelsen,, som kan innføres i en enkel åpning 11 i. et pro-duks jonsforsyningslednings- eller -kars vegg 10. Uttrekks-anordningens gren 13 omfatter en liten ledning 1^ for angiv-ning av fiberfritt vann med en forholdsvis konstant strøm-ningshastighet til en utløpsdyse 15, som befinner seg nøyaktig på linje med en firkantåpning 16 for uttrekksledningen 17-

Det er innrettet et gap 18 mellom dysens 15

spiss og åpningen 16. Dette gap er lokalisert sentralt i ledningen 10, slik at det passeres av en representativ strømning av masse. Når det gjelder tverrsnittsanbringelsen av gapet 18

i produksjonsledningen, tas de vanlige hensyn for instrumentering, som unngåelse av strømningsstagnasjonsområder i rørbend eller nær sideveggene.

Organet 19 danner en væsketrykktetning rundt åpningen 18 og ledningene 14 og 17-

Den omtalte prøvetakingsanordning er lite kritisk når det gjelder konstruksjonsparametere, bortsett fra at for-syningstrykket for rent vann i ledningen 15 bør være vesentlig større enn massetrykket i masseledningen. Anordningen ligner en konvensjonell jetpumpe eller en konvensjonell aspirator, bortsett fra gapet 18. Når det gjelder jetpumper og aspiratorer, skjer frigivning av den energiførende jetstrøm innenfor grensene for et større induksjonskammer for opprettelse av en lokal lav-trykkssone, som kommuniserer med den induserte væske. Intet av den energiførende væske går tapt fra strømnings systemet og sammenblanding av væskene skjer utenfor induksjonskammerets grenser. Ved foreliggende oppfinnelse skjer sammenblanding av væskene i induksjonsvæskekarets forholdsvis ubegrensede volum. Induksjonsvæsken kan være og er etter all sannsynlighet tapt fra den totale strømning. Skjønt energie.ffekten ved foreliggende oppfinnelse er mindre:enn ved jetpumper og aspiratorer, er dette forhold i absolutte verdier ubetydelig eller irrelevant i forhold til formålet, dvs. å trekke ut et lite prøve-volum fra hovedstrømmen 10 med en konsistens på 1 - 4%, uten rørtilstoppingsbekymringer.

Ved en representativ, faktisk anvendelse av oppfinnelsen sendte en 6,35 mm ledning 15 med en 1 gpm strømnings-hastighet ved 3,5 kp/cm 2 en jetstrøm over et 19 mm bredt gap 18 tvers gjennom en massestrøm med en konsistens på 4, 5% og et trykk på 0,03 kp/cm > og inn i den åpne ende av en 6,35 mm ledning for medrivning av en masseprøve med ca. 0,5 til 1,0% konsistens gjennom et innløp på ca. 3 m.

Konstruksjoner kan selvsagt optimaliseres ut fra

et ønske om minimalt energitap over gapet 18 og maksimalt totalt innløp (head) og hastighet i uttrekkrøret 17- Men ut fra det spesielle, omtalte eksempel kan enkel eksperimentering vanligvis føre til et driftssystem som egner seg for følgende formål.

I forbindelse med prøvetakingsanordningen skal det videre bemerkes at det omtalte forhold at en jetstrøm-utløpsdyse 15 med samme dimensjon som prøveledningsens 17 innfangningsåp-ning 16 ikke skal oppfattes som en begrensende angivelse, idet innfangningsåpninger 16 med forholdsvis større areal har vist seg å virke godt og i enkelte tilfeller med større effekt.

På lignende måte har divergerende innfangningsåpninger 16 vist seg å være hensiktsmessige. Slike divergerende åpningsanord-ninger er fysisk utformet som en konvergerende-divergerende venturi, hvor halsområdet er fjernet for å gi rom for blande-gapet 18.

Den uttrukne prøvestrøm i ledningen■17 kan, hvis den ligger innenfor det brede tilpasningsområdet på mindre enn 0, 1%, som tolereres av fiberhuntmåleren, sendes direkte gjennom et gjennomsiktig vindusrørparti 30 mellom en lyskilde 31 og en fotodetektor 32. Skulle den uttatte prøves konsistens vise seg å være høyere enn det antydede maksimum, kan ekstra for-tynningsvann tilsettes i et blandepunkt 33-

'Vinduspartiet 30 i prøveledningen 29, som vist

i fig. 2 og 33kan ganske enkelt konstrueres av en kort termo-plastisk rørstykke med 12,7 mm innvendig diameter og med et varmeformet parti 33 med stort sett parallelle motstående vegger 34. Til ytterflåtene av disse parallelle sidevegger 34 er det festet lyskilde- og detektorelementer 31 og 32.

For prototyp-instrumentering ble det benyttet en OP214 LED lys-utsendende diode fra Optron Inc., 1201 Tappan Circle, Carrol-ton, Texas 75006, USA som lyskilde 31 og en tilsvarende lys-registrerende diode OP603 fra Optron Inc. som detektor 32.

De signalbehandlende kretser for apparatet ifølge oppfinnelsen er skjematisk gjengitt i fig. 4, som viser at likestrøms signalutgangen med variabel amplityde fra detektoren 32 først mottas av en forsterker Al, som øker signal-styrken'til en passende større verdi. National Semiconductors Ltd., 331 Cornelia St., Plattsburg, N. Y., USA produserer en forsterker modell LM 7475som er velegnet som forsterker Al.

Den middels likestrøms- signalutgang fra forsterkeren Al omvendes og forsterkes ytterligere av en forsterker A3, som modell LM 751CV fra National Semiconductors, for å drive lyskilden 31 på en-slik måte at en middels lysmengde med konstant eller stabil tilstand opprettholdes på detektoren 32, uansett vannfarge, innvendig flatetilsliming av prøverøret 29 eller elding av lyskilden 31-

Kapasiteten C filtrerer det totale signal fra forsterkeren Al for bare å sende videre pulskomponenter som skyldes skygger over detektoren 32, når partikler i oppslemm-ingen passerer mellom kilden 31 og detektoren 32.

Forsterkeren A2 forsterker det filtrerte pulssig-nal ytterligere for amplitydediskriminering ved sammenlignende forsterkere CP1 og CP2. Disse amplitydesammenligningsanord-ninger er av en type som National Semiconductors's modell LM 319D, som sammenligner hver innkommende puls fra forsterkeren A2 med en bestemt referanseverdi ri hhv. r2 og avgir en tilsvarende puls, bare hvis den innkommende puls svarer til eller overstiger referanseverdien. Ved foreliggende oppfinnelse er referanseverdien for ri fastsatt til en verdi som1er fire til fem ganger større verdien av r2, slik at CP1 bare sender de pulser med høy amplityde som angir passasje av en fiberbunt. Samtidig er verdien for r2 innstilt slik at CP2 sender pulser som representerer både fibre og fiberbunter.

De respektive utganger fra de sammenlignende forsterkere CP1 og CP2 ledes til pulsgeneratorer PG1 og PG2, f.eks. 555 timer fra Signetics Corp., Wold Rd and Arques Ave., Sunnyvale, Calif., USA, som avgir en firkantbølgepuls med konstant amplityde og konstant bredde som respons på hver puls med variabel bredde som er mottatt. Disse firkantbølgepulser blir gjentatte ganger midlet over korte intervaller, 50 sek-under f.eks., av forsterkerne A4 og A5, som AD 504 J fra Analog Devices Inc., Rte. 1, Industrial Park, P. 0. Box 280, Norwood, Mass., USA, som tilveiebringer en analog spennings-variasjon som respons, som er proporsjonal med den øyeblikkelige pulsmottagelseshastighet. På dette punkt kan det vari-able spenningssignal fra forsterkerne A4 og A5 gis en dimen-sjons-proporsjonalitet, som volt pr. fiberbunt pr. sekund, når det gjelder A4, eller volt pr. partikkel pr-, sekund,, når det gjelder A5- Disse dimensjoner svarer til det forhold at den øyeblikkelige strømningshastighet av både fiberbunter og totale partikler bestemmes ved telling av absolutte fore-' komster under et kort tidsintervall. Forsterkernes A4 og

A5 spenning svarer direkte til størrelsen av forekomsttellingen.

Disse spenningssignaler fra. forsterkerne A4 og A5 kan kombineres direkte i en divisjonsfunksjon av forholdskretsen R, som en supra AD530 fra Analog Devices Inc., som avgir et likespenningssignal som er proporsjonalt med fiberbunt-strømningshastigheten dividert med partikkelstrømningshastig-heten, en dimensjonsløs verdi av det angitte formål.

Dette dimensjonsløse forholdssignal kan ytterligere forsterkes i A6 for proporsjonal drift av en passende kalibrert måler 40 eller registreringsanordning 4l.

På lignende måte kan forholdssignalet bearbeides av en spenningssammenligningskrets CP3 av lignende type som CP1 og CP2, som utløser en varselanordning 42, når forholdssig-nalets verdi overstiger en akseptabel referansestørrelse r3-

En digital signalstyreteknikk som er egnet for foreliggende oppfinnelse er gjengitt i fig. 6. Som i det analoge system ifølge fig. 4, avgir sammenlignende forsterkere CP1 og CP2 en puls for hver fiberbunt hhv. partikkel. Som respons på et part ikkelpulstog på ri fiberpulser, mottatt av den digitale teller DC2, avgis en portpuls g.p. til den digitale teller DC1 som samtidig teller mottatte fiberbuntpulser. Be-gynnelsen og slutten av portpulsen g.p. benyttes for igang-setting og stansing av tellefunksjonen av DC1.

Ved slutten av hvert portintervall. overføres den akkumulerte fiberbunttelling i DC1, som representerer antallet fiberbunter pr. n fiberpartikler, til en sperre og fremvisnings-modul DD1. Mottagelse av fiberbunttellingen i DD1 igangsetter overføring av et tilbakeføringssignal til tellerne DC1 og DC2 fra tilbakeføringsgeneratoren RG, hvorved partikkel- og fiberbunttelling gjenopptas.

Denne digitale utførelse av oppfinnelsen ifølge fig. 6 gir papirprodusenten en digital fremvisning av det dimensjonsløse fiberbuntforhold som søkes..

En annen signalstyreteknikk som kan tilpasses

til oppfinnelsen gjelder en logaritmeskala av relativ fiberbuntforekomst. En logaritmisk standard for akseptabel masse er gjenstanden, idet flere massekvalitetsgrader etableres over en referansegrad for dårligste forhold. En slik standard kan begynne med en prøve av massen med den største fiberbunt-

forekomst som en spesiell fabrikk vitterlig produserer. Det utarbeides et, ark fra denne første prøve og dette ark beholdes for fremtidig henvisning.

En porsjon av første prøve fortynnes med fiberbunt - fri masse i et hensiktsmessig forhold, 1:1, f.eks., for oppnå-else av en andre prøve, av hvilken det dannes et andre ark for oppbevaring.

Denne fremgangsmåte gjentas, inntil det dannes et ark som representerer massen med den laveste fiberbuntforekomst som vitterlig fremstilles ved fabrikken.

Skjønt det kan benyttes et valgfritt fortynnings-forhold, representerer 1:1 forholdet et logaritmisk system for grunntall 2, hvor hver kvalitet ovenfor referansekvali-teten har halve absolutte antall fiberbunter av nærmeste lav-ere kvalitet. Utmerkende for logaritmegrunntallet 2'er at det menneskelige øye konsekvent kan skjelne og nøyaktig klassifi-sere et ark fra en ukjent prøve- ved en enkel visuell sammenligning med referanseprøvene. Dessuten er den oppnådde nøyaktig-hetsgrad tilstrekkelig for de fleste papirproduksjonsformål.

Å bringe foreliggende oppfinnelse i samsvar med en slik fiberbunt-forekomststandard omfatter innføring av en målekrets L med den ønskede basis i signalstrømmen som følger etter forholdskretsen R, representert ved den stiplede strek-pil i fig. 4. Slike kretser er standardmodulkomponenter av type supra, f.eks. katalognr. AD755, hos Analog Devices Inc.

Ved at man-omdanner det aritmetiske fiberbunt-,forekomstforhold i en massestrøm til logaritmen for samme forhold, blir intrumentets totale responsskala sterkt redusert og dermed mer meningsfylt for produksjonslinjehensyn.

En annen innlysende variasjon av dette .tema, som er vist i fig. 5, er å omdanne utgangssignalet fra både A5 og A6 til proporsjonale logaritmefunksjoner ved hjelp av krets-moduler LI og L2, som Analog Devices AD756P, lik L ovenfor,

og ganske enkelt ved hjelp av en enkel summeringskrets<£_ trekke fra et signal fra det andre. Den resulterende for-., skjell er samme logaritme av det aritmetiske forhold som beskrevet ovenfor.

Diagrammet i fig. 7 representerer en typisk ad-ferd, når oppfinnelsen tas i bruk i forbindelse med enmasse- strøm for papirproduksjon. Diagrammets ordinat angir labora-toriebestemmelser av fiberbuntforekomst i en gitt masseprøve, bestemt av fagfolk. Abscissen angir responsen ifølge oppfinnelsen på samme masseprøve. En sammenligning med den ideelle overensstemmelse illustrert ved den stiplede strek bekrefter oppfinnelsens nøyaktighet over et stort spektrum av fiberbunt-forekomster.

Oppfinnelsen tilveiebringer således en direkte, kontinuerlig prøvetakingsteknikk for uttrekking av en representativ fraksjon av en produksjonsstrøm for undersøkelsesformål.

Fiberbuntmåleren i og for seg registrerer og teller hver partikkel som passerer vindussonen 33 ved hjelp av den skygge som partikkelen kaster på fotodetektorcellen 32. Samtidig er skygger som skyldes fiberbunter minst fire ganger så store som skygger som skyldes akseptable fibre og skjelnes utelukkende på grunnlag av skyggens størrelse i ett enkelt lysplan uten hensyn til volumet.

Ved hjelp av signalbearbeidingsteknikker filtreres og sorteres det sammensatte signal fra fotodetektoren for at-skillelse av basisnivå likestrømsverdier fra pelsverdiene som forårsakes av partikkelskygger. Om partikkelkilden til den passerende skygge var en fiberbunt eller godtagbare fibre', bestemmes av den relative amplityde av den resulterende puls. De samlede partikkelpulser opptelles langs en signalledning, mens pulsene som skyldes fiberbunter, som samtidig inkluderes i den samlede opptelling, telles opp separat langs en annen, parallell ledning.

Antallet pulser i hver signalledning telles over et fast tidsintervall som er identisk for begge ledninger. Derved oppnås tilsvarende pulsverdier. Divisjon av en puls-verdi med den andre gir et dimensjonsløst forhold mellom de to som en kvantifisert antydning av den relative fiberbuntforekomst i massestrømmen.

Det skal bemerkes at den her omtalte metode er uavhengig av massestrømmens konsistens ut over det punkt hvor to eller flere partikler vil kaste en enkelt skygge på detektoren. Dette forekommer ved større konsistens enn 0, 1%. Så lenge prøvens konsistens er mindre enn 0, 1%, er variasjoner i konsistensen eller strømningshastigheten således uten betyd-ning.

Claims (16)

1. Fremgangsmåte for kontinuerlig uttrekking av en utspedd.fiberprøve fra en massestrøm under trykk, karakterisert ved følgende trinn: a) Fiberfritt vann mates i en første ledning til et punkt i nevnte massestrøm, idet det fiberfrie vann tilføres med en i det vesentlige konstant strømningshastighet og ved et trykk som er vesentlig større enn trykket i nevnte massestrøm, b) - en andre, kontinuerlig ledning anordnes mellom en åpen ledningsende i massestrømmen og et prøveangivningspunkt utenfor massestrømmen og c) en jetstrøm av nevnte fiberfrie vann rettes over et ikke avgrenset gap i massestrømmen fra førstnevnte ledning til den åpne ende for den andre ledning, hvorved retningen av nevnte jetstrøm går tvers gjennom den overveiende strømnings-retning av nevnte massestrøm.

2. Fremgangsmåte for å bestemme den relative mengde av fiberbunter i en primær strømning av fiberpartikler, karakterisert ved at en representativ prøve av massestrømmen av-fiberpartikler tas ut av nevnte masse-strømning, prøvens konsistens reguleres til 0, 1% eller mindre, prøven med regulert konsistens ledes forbi en fotodetektor, et sammensatt første likestrømssignaltog oppnås fra fotodetektoren og omfatter en rekke av pulser med variabel amplityde, hvor hver puls representerer passasje av individuelle fiberpartikler forbi fotodetektoren, og hvorved størrelsen av amplitydevaria-sjonene er direkte proporsjonal med størrelsen av fiberpartik-lene, et andre signaltog av pulser oppnås fra første signaltog, hvorved hver puls i det andre signaltog representerer en puls fra førstnevnte signaltog som har større amplityde enn en re-ferans.eamplityde, nevnte referanseamplityde innstilles på en verdi som representerer minste størrelse av en fiberbunt, det genereres første og andre analoge tidsforholdssignaler fra nevnte første og andre signaler ved telling av antallet pulser i dem i løpet av et felles tidsintervall og første og andre analoge tidsforholdssignaler kombineres for utledning av et forhold mellom dem.

3- Fremgangsmåte som angitt i krav 2, karakterisert ved at prøveuttrekkingstrinnet omfatter kontinuerlig suging av fibre fra massestrømmen ved å sende en strøm av fiberfritt vann, som har forholdsvis høyt trykk og lite volum, tvers over et uavgrenset gap i partikkelstrømmen inn i en prøveledningsåpning.

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 2, hvor det sammensatte, første likestrømssignaltog også omfatter en middels like-strømsverdi som er proporsjonal med en lysmengde med stabil tilstand som mottas av fotodetektoren, karakterisert ved at utsendingsintensiteten for en lyskilde reguleres for at fotodetektoren skal opprettholde nevnte middels like-strømsverdi.

'5- Fremgangsmåte som angitt i krav 2, karakterisert ved at forholdet mellom første og andre analoge tidsforholds-signaler oppnås ved bestemmelse av en loga-ritmefunksjon av nevnte respektive tidsforholds-signaler og deretter ved bestemmelse av det aritmetiske differensial mellom de nevnte logaritmefunksjoner.

6. Apparat for bestemmelse av den relative forekomst av fiberbunter i en papirmasse med en konsistens på 0, 1% eller mindre, karakterisert ved en ledning med et gjennomsiktig fotodetektorvindu for å føre en massestrøm gjennom ledningen, en fotodetektorcelle som omfatter en lyskilde og en lysdetektor for generering av et første elektrisk signal som respons på den mengde kildelys som mottas av detektoren etter at dette har passert gjennom nevnte vindu og en masse-strøm i ledningen, organer for signaldiskriminering for åtskil-lelse av pulskomponenter med variabel amplityde i nevnte første signal fra en middels likestrømsverdi for nevnte første signal og sending av pulskomponenten med variabel amplityde som et andre signal, hvorved pulsene med variabel amplityde utledes fra nærværet av partikler i massestrømmen, som passerer vinduet og blokkerer det innfallende lyset på detektoren, hvorved amplityden av hver puls er direkte proporsjonal med størrelsen av respektive partikkel, organer for sammenlignende diskriminering som respons på nevnte andre signal for generering av en tredje signalpuls for hver puls i nevnte andre signal som har en amplityde som overstiger en bestemt referanseverdi som er typisk for en fiberbunt, første pulstellerorganer for syklisk bestemmelse av antallet av pulser av andre signal som mottas i løpet av et fast tidsintervall og for utsendelse av et fjerde signal som er syklisk regulert og proporsjonalt med den tidsavhengige strømning av nevnte første signalpulser, andre organer for puls-telling for syklisk bestemmelse av antallet av tredje signalpulser som mottas i samme faste tidsintervall som gjelder de første pulstellerorganer og for utsendelse av et syklisk regulert femte signal som er projpor s j onalt med den tidsavhengige strømning av nevnte andre signalpulser og signalforholdsorganer for kombinasjon av fjerde og femte signaler for utledning av en relativ proporsjonalitet mellom dem og for utsendelse av et sjette signal, som er proporsjonalt med nevnte relative pro-porsj onalitet.

7. Apparat som angitt i krav 6,- karakterisert ved organer for utsendelse av et strømsignal til lyskilden som er omvendt proporsjonalt med nevnte middels likestrømsverdi.

8. Apparat som angitt i krav 6, karakterisert ved første og andre firkantbølg;e-genererende organer som reagerer på nevnte andre hhv. tredje signalpulser for utsendelse av en standardisert puls for hver mottatte puls med variabel amplityde.

9. Apparat som angitt i krav 6, karakterisert ved at signalforholdsorganet omfatter et loga-ritmeorgan for bestemmelse av en logaritmisk funksjon av fjerde og femte signaler og et summeringsorgan for bestemmelse av den aritmetiske forskjell mellom nevnte logaritmefunksjoner.

10. Apparat for bestemmelse av det relative nærvær av fiberbunter i en produksjonsmasses trøm■av papirmasse, karakterisert ved at apparatet omfatter en anordning for kontinuerlig uttrekking av en prøvestrøm av papirmas.sen fra innsiden av en ledning for massestrømmen under trykk, en prøveledning for å sende prøvestrømmen gjennom et vindu med fot odet ektor, en fotodetektor som omfatter en lyskilde og en lysdetektor som er .driftsmessig anordnet på motstående sider av nevnte vindu for generering av et første sammensatt signal med en pulserende komponent med variabel amplityde som respons på at fiberpartikler passerer gjennom:vinduet, hvorved amplityden av de enkelte pulser er proporsjonal med størrelsen av de respektive, enkelte' partikler, organer for signaldiskriminering for å atskille den pulserende komponent i første signal fra en middels likestrømsverdi av signalet og for å sende nevnte pulserende komponent som et andre signal, organer for sammenlignende diskriminering som respons på nevnte andre signal for generering av en tredje signalpulsstrøm, hvor hver tredje signalpuls svarer til en andre signalpuls som har en amplityde som svarer til en' fiberbunt i prøvestrømmen, første pulstellerorganer for syklisk bestemmelse av antallet andre signalpulser som er mottatt under et fast tidsintervall og for utsendelse av et syklisk justert signal med en første verdi som er proporsjonal med tidsstrømningen for andre signalpulser, andre pulstellerorganer for syklisk bestemmelse av antallet av nevnte tredje signalpulser som mottas i nevnte faste tidsintervall og for utsendelse av et syklisk justert signal med en andre verdi som er proporsjonal med tidsstrømningsver-dien for nevnte tredje signalpulser og signalforholdsorganer for kombinasjon av signaler med første og andre verdi for utledning av en relativ proporsjonalitet mellom dem.

11. Apparat som angitt i krav 10, karakterisert ved at prøvetakingsanordningen omfatter en fiberfri vannjetstrøm med forholdsvis stor hastighet gjennom et tverrgående gap i produksjonsstrømmen og inn i en mottagende ende av prøveledningen for å innføre en fraksjon av massestrøm-men i denne.

12. Apparat som angitt i krav 10, karakter i-s e r,t ved organer for utsendelse av et strømsignal til lyskilden som er omvendt proporsjonalt med den middels likestrømsverdi av nevnte første signal for at det skal opprettholdes et forholdsvis konstant styrkenivå av nevnte middels likestrømsverdi.

13- Apparat som angitt i krav 10, karakterisert ved første og andre firkantbølgé-generatoror-ganer som genererer som respons på nevnte andre hhv. tredje signalpulser for utsendelse av en standardisert puls for hver mottatte puls med variabel amplityde.

14. Apparat som angitt i krav 10, karakterisert ved at signalforholdsorganene omfatter et loga- ritmeorgan for bestemmelse av en logaritmisk funksjon av nevnte signaler med første og andre verdi og summeringsorganer for bestemmelse av den aritmetiske forskjell mellom nevnte logaritmefunksjoner.

15- Apparat for bestemmelse av det relative nærvær av fiberbunter i en papirmasse med en konsistens på 0, 1% eller mindre, karakterisert ved at det omfatter en ledning med et gjennomsiktig fotodetektorvindu for gjennom-strømning med en strøm av paj oirmassen, en fotodetektorcelle som omfatter en lyskilde og en lysdetektor for generering av et første elektrisk signal som respons på mengden av kildelys som mottas av sensoren etter at lyset har passert gjennom vinduet og en strøm av nevnte masse i.vinduet, organer for signaldiskriminering for å fraskille pulskomponenter med variabel amplityde i første signal fra en middels likestrømsverdi av første signal og for å sende pulskomponenten med variabel amplityde som et andre signal, hvorved pulsene med variabel amplityde utledes av nærværet av partikler i papirmassen som strømmer forbi vinduet og blokkerer lyset på sensoren, hvorved amplityden av hver puls er direkte proporsjonal med størrelsen av respektive partikkel, sammenlignende diskriminatororganer som reagerer på nevnte andre signal for generering av en tredje signalpuls for hver puls i nevnte andre signal som har en amplityde som overskrider en bestemt referanseverdi som er typisk for en fiberbunt, første pulstellere for telling av et bestemt antall mottatte andre signalpulser og for å sende et første portsignal etter at nevnte bestemte antall er nådd, andre pulstellere for telling av antallet mottatte, tredje signalpulser under ét telleintervall og organer som reagerer på nevnte portpuls for avslutning av telleintervallet og for til-bakeføring av tellerne av første og andre pulser til et telle-referansepunkt.

16. Apparat som angitt i krav 15, karakterisert ved at det reagerer på et fjerde signal fra telleren av andre pulser for digital fremvisning av antallet mottatte pulser under nevnte telleintervall.