NO812577L - Baneovervaakningsinnretning. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en innretning for detektering

av feil i en i lengderetningen vandrende materialbane.

Oppfinnelsen har særlig, men ikke utelukkende, anvendelse ved fremstilling av papir. Det kan være nødven-dig å overvåke den papirhane som produseres av en papirfremstillingsmaskin., med henblikk på feil, såsom hull eller innleiringer i papirhanen eller skjønnhetsfeil på papirbanens overflate.

Forskjellige forslag er blitt fremsatt for å detektere hull eller innleiringer. Disse omfatter opto-mekaniske systemer, slik som vist i GB-PS 1 381 878 hvor lys reflekteres fra fjærende fingre som er i berøring med materialbanen for å avføle hull. Ikke-berørende systemer foretrekkes og kan realiseres ved hjelp av elektro-optiske arrangementer

som detekterer lys som overføres av eller reflekteres fra materialbanen. For eksempel kan en oppstilling av fotodetektorer anordnes ved siden av banen. Et sådant arrangement er vist i GB-PS 1 217 642. Med en ikke-avbildet foto-detektoroppstilling må cellene monteres nær materialbanen, hvilket kan være ubekvemt og tiltrekke smuss, og i praksis må det sørges for foranstaltninger for å utelukke uønsket lys. Sådanne systemer er også følsomme for vibrasjoner i materialbanen, dvs. i retning normalt på banens plan, slik at materialbanens stilling der hvor den overvåkes, må være nøyaktig fiksert ved at den føres over en.spesiell ledevalse slik som i GB-PS 1 217 642, eller ved at materialbanen føres mellom to ledevalser mellom hvilke oppstillingen er montert. Dette krever at det gjøres ekstra foranstaltninger langs materialbanens føringsbane.

Fotodetektoroppstillingen kan monteres lenger fra materialbanen i et avbildningssystem i.hvilket oppstillingen, gjøres ti] et billedmål for et "kamera", slik som vist i GB-PS 1 115 892. I dette patentskrift er hver fotodetektor koplet til en analysekrets via sin egen forsterker. I praksis er sådanne kretser vanskelige å drive i et elektrisk støybelastet miljø. De krever også at de individuelle for-sterkere må monteres og deretter holdes på en nøyaktig og stabil forsterkning. Dessuten må belysningen av material banen som helhet, og av én del i forhold til en annen dersom mer enn én belysningslampe benyttes, holdes stabil.

Det ovennevnte GB-PS 1 217 642 antyder kopling av fotodetektorforsterkerne i differensialpar eller i brokret-ser for støyreduksjon. Ikke desto mindre krever krets anordningen nøyaktig montering og evne til å opprettholde innstil-lingene, og anvendelsen av balanserte par av fotodetektor.er krever deteksjon av bipolare signaler uten å være i stand til å adskille typen av feil, hull eller innleiring, som forårsaker et spesielt signal.

Et alternativt, optisk arrangement til en oppstilling av fotodetektorer som strekker seg fysisk eller avbildes effektivt over materialbanen, er å avsøke materialbanen på tvers med en lysflekk og overvåke lyset som detekteres/spres fra materialbanens overflate. Denne avsøkningsteknikk kan utføres med en laserstråle som sveipes tvers over materialbanen ved benyttelse av en roterende, multifacettert speil-trommel. Det reflekterte lys oppfanges av en fotodetektor, f.eks. en fotomultiplikator. Utgangssignalet varierer med hull, innleiringer eller andre overflatefeil som avsøkes av laserstrålen. Sådanne laserstråle-avsøkningssysterner er vist i GB-PS 1 036 627 og 1 409 653. I dette tilfelle kreves det en eneste forsterker/detektor-krets for fotodetektoren. Forholdsregler kan fremdeles være nødvendig for å utelukke uønsket lys, og systemet er avhengig av laserkildens ampli-tudestabilitet. I praksis er responsen for det mottatte lys under en avsøkning uensartet for en ensartet materialbane-overflate på grunn av det faktum at både veilengden til materialbanen og veilengden fra materialbanen endres kontinuerlig under avsøkningen. Ved avsøkning av en bred materialbane, slik som ved papirfremstilling, kan det være nødvendig å benytte et antall fotodetektorer tvers over materialbanen. Disses utgangssignalerkombinert med avveining som er innstilt for å tilveiebringe en ensartet respons tvers over materialbanen, selv om dette vanligvis ikke realiseres. Dette innfører på nytt behovet for en nøyaktig og stabil, elektronisk kretsanordning for å opprettholde den ønskede totalrespons.

En ulempe med avsøkningsflekksystemet sammenliknet med et fotodetektorsystem som er operativt tvers over hele materialbanen, er at et hull, for eksempel med en dia-meter på b are 1 mm, kan passere avsøkningslinjen når flekken befinner seg på et annet sted, og således unngå deteksjon.. Dessuten er det selvsagt nødvendig at speiltrommelen mekanisk må drives kontinuerlig.

Alle de foran angitte teknikker krever at en stabil og nøyaktig deteksjonsreferanse må etableres samtidig

som det kan være nødvendig å opprettholde en nøyaktig respons, slik som mellom individuelle forsterkerkretser og liknende.

I det etterfølgende vil det bli beskrevet en innretning for detektering av én eller flere feiltyper i en i lengderetningen vandrende materialbane som kombinerer både fotodetektoroppstillings- og avsøkningsteknikker og som er uten bevegelige deler og på effektiv måte etablerer en individuell referanse for hver detektor som er forholdsvis uføl-som for variasjoner mellom individuelle detektorer eller en variasjon som er felles for alle, såsom lyskilden.

Oppfinnelsen er basert på ideen med avsøkning av

en oppstilling av- fotodetektorer som strekker seg, fortrinnsvis ved avbildning, tvers over materialbanens bredde, og lagring av de individuelle lysverdier, reprentert ved de separate utgangssignaler fra detektorene, som oppnås ved én avsøkning, for benyttelse som en referanse ved den etter-følgende avsøkning. I praksis oppnås denne avsøkning-for-avsøknings-sammenlikning ved benyttelse av digitale metoder som tillater rask avsøkning av oppstillingen. Rask avsøkning reduserer i seg selv muligheten for å gå glipp av en feil. Ved å anvende fotodetektorer som reagerer med" en integrerende virkning på det lys som mottas over avsøkningsintervallet, blir dessuten muligheten for å gå glipp av en feil redusert ytterligere.

Angitt mer generelt, tilveiebringer oppfinnelsen

en innretning for overvåkning av i det minste en del av en materialbane med henblikk på feil i en maskin i hvilken materialbanen beveges i lengderetningen langs en forutbestemt føringsbane, hvilken innretning er kjennetegnet ved at den

omfatter en konstruksjon som inneholder en oppstilling av fotodetektoranordninger som reagerer på materialbanens optiske tilstand i en sone langs føringsbanen, idet anordningen er innrettet for overvåkning av respektive områder av materialbanen som strekker seg på tvers av føringsbanen, en krets i hvilken fotodetektoranordningene innkoples for å utvikle respektivt et elektrisk signal som representerer den optiske tilstand som avføles av hver fotodetektor, idet kretsen omfatter en første anordning som reagerer på de nevnte signaler for gjentatt å frembringe en sekvens av tilsvarende signaler i digital form, en minneanordning med et antall lagringsceller som er i stand til å lagre en sekvens av digitale signaler som avledes fra fotodetektorene, en sammenlikningsanordning som er koplet til den første anordning og til minneanordningen for å sammenlikne.det digitale signal som avledes fra hver fotodetektor i én sekvens, med det signal som ble avledet fra den samme fotodetektor i en foregående sekvens som er lagret i minneanordningen, og for å angi om forskjellen mellom signalene overskrider en foreskrevet grense, og en styreanordning som er koplet til den første anordning og til minneanordningen for å synkronisere disses drift, for å sikre at digitale signaler som angår den samme fotodetektor, tilføres til sammenlikningsanordningen.

I denne innretning omfatter den første anordning fortrinnsvis en avsøkningsanordning som er koplet til fotodetektorene for å frembringe den nevnte sekvens av digitale signaler som avledes fra disse detektorer. I den utførelse som skal beskrives, er de direkte utgangssignaler fra fotodetektorene analoge signaler, og en analog/digital-omformer (ADC) benyttes til å generere de digitale, signaler/ Videre er minneanordningen fortrinnsvis en adresserbar anordning, såsont et konstant-aksesstidsminne (RAM), og styreanordningen virker slik at minneanordningen adresseres i synkronisme med avsøkningsanordningens operasjon. Det er bekvemt å tildele en respektiv minnecelle, og adresse, til hver fotodetektor og avsøke eller sample fotodetektorene og adressere minne-cellene i den samme sekvens for hver avsøkning.

Den adresserbare minneanordning kan benyttes på følgende måte. Styreanordningen omfatter en anordning for selektivt å kople den første anordning til minneanordningen for overføring av suksessive, digitale signaler til minnets lagringsceller, og en andre koplingsanordning for selektivt å kople minneanordningen til en første inngang til sammenlikningsanordningen. Sistnevnte har en andre inngang som er koplet for å motta det gjeldende eller aktuelle, digitale signal fra den første anordning. Styreanordningen er virksom for å påvirke den andre koplingsanordning for å tillate det aktuelle, digitale signal for en gitt fotodetektor å sammenliknes med sin forgjenger som er lagret i den adresserte lagringscelle i minneanordningen, og for deretter å påvirke den første koplingsanordning for å overføre dette aktuelle, digitale signai til den adresserte lagringscelle for å erstatte det signal med hvilket det ble sammenliknet. På denne måte tilveiebringer hver fotodetektor sin egen referanse, hvilket setter innretningen i stand til å justere seg avsøkning for avsøkning til variasjoner som er felles for alle fotodetektorer eller som påvirker bare noen av dem.

For formål som skal beskrives nærmere nedenfor for å oppfylle en papirfremstillingsmaskins krav til å sikre riktig deteksjon og håndtering av feilindikerérende signaler som skriver seg fra sammenlikningsanordningen, kan det være tilveiebrakt en anordning som reagerer på en indikasjon som gis av sammenlikningsanordningen, for å hindre overføring til den adresserte lagringscelle av det foran nevnte, aktuelle, digitale signal. I dette tilfelle kan det være tilveiebrakt en tidgiver som reagerer på den indikasjon som gis av sammenlikningsanordningen, for å tilveiebringe et signal etter et forutbestemt tidsintervall for å sikre at alle lagringsceller i minneanordningen deretter oppdateres med de aktuelle, digitale signaler som avledes fra fotodetektorene.

For å oppnå vedvarende overvåkning av materialbane-tilstanden mellom sampler fra hver fotodetektor, er fortrinnsvis et respektivt integrasjonsarrangement knyttet til hver detektor. Den forannevnte avsøkningsanordning kan benyttes til å innstille hvert sådant arrangement i en forutbestemt tilstand ved hver avsøkning, og til å oppnå, før denne tilstand oppnås, et signal som representerer den integrerte respons fra den tilhørende fotodetektor siden den foregående tilbakestilling. For dette formål kan hver fotodetektor omfatte en"fotodiode og en tilhørende kapasitet som i hovedsaken kan være diodens egenkapasitet, idet denne kapasitet utgjør integrasjonselementet i det tilhørende integrasjonsarrangement, slik at kondensatorladningen er en funksjon av fotodiodens integrerte induktans. Hvert inte-gras jonsarrangement omfatter også en bryteranordning som styres av avsøkningsanordningen for å opplade kapasiteten til en forutbestemt spenning etter tilbakestilling av inte-gras jpnsarrangementet . Det signal som representerer den optiske tilstand som avføles av hver fotodiode, kan deretter utvikles ut fra gjenoppladningsstrømmen til kapasiteten etter en sådan tilbakestilling.

Sammenlikningsanordningen som benyttes i innretningen ifølge oppfinnelsen, kan realiseres med to digitale, aritmetiske enheter av hvilke en første enhet sammenlikner den gjeldende og en foregående, digital verdi fra en fotodetektor for å tilveiebringe et digitalt utgangssignal som representerer forskjellen mellom verdiene, og av hvilke den andre enhet reagerer på det digitale utgangssignal og på en forinnstilt, digital verdi for å tilveiebringe et signal som angir at forskjellen overskrider den forinnstilte verdi. Det er dessuten blitt tilveiebrakt en logisk anordning som reagerer på det fortegnindikerende signal fra den første aritmetiske enhet og på signalet fra den andre aritmetiske enhet for å tilveiebringe et feilindikerende signal når forskjellen mellom de to verdier overskrider den foreskrevne grense i minst én.betydning, dvs. enten for høyt eller for lavt lysnivå på fotodetektoren, slik det er innstilt av den forinnstilte, digitale verdi. I den innretning som skal beskrives, er den logiske anordning virksom for å tilveiebringe det ene eller det andre av to separate, feilindikerende. signaler for å indikere et hull eller en innleiring i en papirhane.

Den innretning som skal beskrives, omfatter også et arrangement for å gi en indikasjon på ingen materialbane eller en uregelmessig materialbane. For dette formål er det tilveiebrakt en sammenlikner som reagerer på rekken av respektive elektriske signaler som avledes fra fotodetektorene, dvs. analoge signaler, eller på de tilsvarende digitale signaler, for å tilveiebringe et utgangssignal for hvert sådant signal som overskrider et referansenivå eller en digital referanseverdi, en port som styres av sammenliknerens utgangssignal for å overføre klokkepulser fra den foran nevnte styreanordning hver gang et signal av rekken overskrider referansenivået eller referanseverdien, en teller som er koplet til portens utgang for å telle klokkepulser som overføres av porten, og en tidgiverkrets som styres av tellerens operasjon, idet tidgiveren trigges av sammenliknerens utgangssignal for å sette telleren i stand til å telle klokkepulser i en på forhånd valgt periode. Dersom tellingsverdien overskrider en forutbestemt verdi, tilveie-bringes et signal som benyttes til å indikere at ingen materialbane er til stede.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende i forbindelse med et utførelseseksempel under henvisning til tegningene, der fig. 1 og 2 i skjematisk form viser instal-lasjonsmåten for en innretning som benytter oppfinnelsen til å overvåke papirhanen i en papirfremstillingsmaskin,. idet fig. 1 og 2 er tatt henholdsvis på tvers og på langs av papirhanen, fig. 3 viser et forenklet blokk-koplingsskjerna av en kretsanordning for utvikling av et videosignal fra et kamera som er vist på fig. 1 og 2, idet det til hvert kamera er knyttet en sådan kretsanordning, fig. 4A og 4B viser til-sammen i blokkdiagramform en krets, for ett kamera, for behandling av videosignalet for å frembringe feilindikerende signaler, og fig. 5, som omfatter fig. 5A og 5B, viser i blokkdiagramform en krets (fig. 5A) for deteksjon av fravær av en materialbane, og en krets (fig. 5B) for analyse av de feilindikerende signaler som genereres av de respektive kamerakretser ifølge fig. 4.

Den utførelse av innretningen som skal beskrives

i det følgende, er beregnet for benyttelse sammen med en papirfremstillingsmaskin. Følgende funksjoner er tilveiebrakt:

(1) Signalering av et eventuelt hull som detekteres. I praksis tilstrebes deteksjon av hull med en diame-ter på 0,5 mm eller større, (2) signalering av innleiringer som overskrider et forutbestemt antall pr. flateenhet (innleiringsmengde): Denne funksjon kan omfatte overvåkning av innleiringsmengde med hensyn til innleiringer som overskrider en gitt størrel-se, eller (3) signalering av tilstedeværelsen av en overflatefeil, såsom restslam som er igjen i papirbanen, ved å behandle feilen som en innleiring som overskrider en gitt størrelse.

Den generelle utforming av innretningen er vist

på fig. 1 og 2. En material- eller papirhane 10 er vist å bevege seg i lengderetningen i et horisontalt plan, som angitt med pilen på fig. 2, idet den kommer ut fra en papirfremstillingsmaskin og før den går inn på oppviklingsrullen. Papiret blir ved dette tidspunkt undersøkt med henblikk på hull eller andre feil. For dette formål er et elektro-optisk avsøkningsarrangement 20 anbrakt over papirbanen, og som best vist på fig. 1 omfatter dette tre kameraer 22a, 22b og 22c som hvert omfatter en avsøkende fotodiodeoppstilling 24 og en linse 26 ved hjelp av hvilken oppstillingen avbildes tvers over noe mer enn en tredjedel av den maksimale papirbanebredde for hvilken innretningen er konstruert. I noen tilfeller kan et eneste kamera være tilstrekkelig.

Det antall kameraer som benyttes, avhenger av den maksimale materialbanebredde som skal overvåkes, den nødvendige opp-løsning og det antall fotodioder som er tilgjengelige i en eneste oppstilling.

Linsen 26 som benyttes i hvert kamera, er en vid-vinkellinse med en brennvidde på 28 mm. Kameraene understøt-tes fra et portalliknende stativ 28 som strekker seg tvers over papirbanen normalt på dens bevegelsesretning. De kan være godt adskilt fra papirbanen, hvilket er en fordel ved unngåelse av oppfangning av smuss eller andre partikler, og de trenger ingen tilbaketrekningsmekanisrae for å trekke dem tilbake fra papirbanens føringsbane ved påmatning ("feed up") av papir gjennom maskinen. Den benyttede linse har god dybdeskarphet, hvilket gjør kameraene forholdsvis ufølsomme for vibrasjon i materialbanen og unngår behover for å inn-føre spesielle ledevalser for å holde papirbanen nøyaktig på plass i det ønskede horisontalplan. Benyttelsen av et linsebasert, optisk stystem er også fordelaktig for opprett-holdelse av et godt signal/støy-forhold, da det inverse kvadratforhold mellom intensitet og avstand ikke gjelder.

Papirbanens underside belyses av en rørformet lampe eller et lysrør 30 som strekker seg tvers over hele papirbanens bredde for å passe til den bredeste banebredde som skal overvåkes. Den rørformede lampe, som kan omfatte mer enn ett rør, er av typen med kontinuerlig glødetråd som strekker seg langs rørets lengde. Belysningen tvers over papirbanen bør være så ensartet som mulig, selv om dette ikke er overdrevent kritisk. Den rørformede lampe 30 kan være anbrakt i et kar eller trau 31 som har sin åpning rettet mot papirbanen, og energiseres av en likespennings-kraft-forsyningsenhet 32 som unngår en vekselspennings-rippel-komponent. på utgangen av fotodiodeoppstillingen. Den rør-formede lampe kan anbringes godt under papirbanens førings-bane, hvilket igjen unngår behovet for en tilbaketreknings-mekanisme for papir-påmatning. Skjermer 34 er anbrakt over den rørformede lampes ender som ikke er dekket av papirbanen, for å hindre lys fra å nå kameraene direkte. Skjermene er plassert slik at de svakt overlapper kantområder av papirbanen, slik det fremgår av fig. 1. Denne foranstaltning unngår falsk signalering ved papirbanens kant som kan ha uregelmessigheter.

Ved å anbringe den rørformede lampe 3 0 på den motsatte side av papirbanen i forhold til kameraene, detekteres hull på grunn av det høyere lysnivå som derved overføres. Innleiringer kan også detekteres i noen papirtyper, såsom tracing- eller kalkerpapir, hvor innleiringer lokalt vil redusere lystransmittansen. I mer ugjennomsiktige papirtyper hvor normal transmittans er lav, detekteres innleiringer ved energisering av ytterligere rørformede lamper 3 6 som er beliggende på papirbanens kameraside og strekker seg tvers over papirbanen, idet lampene 36 (fig. 2) er avskjermet fra direkte stråling til kameraene ved hjelp av et trau 38. De ytterligere lamper er tilstrekkelig innbyrdes adskilt til å tillate kameraene å se papirbanen. I dette tilfelle ser kameraene lys som spres fra papirbanen, og det spredte lys blir lokalt redusert av innleiringer.

I den viste utførelse benytter hvert av kameraene en fotodiodeoppstilling på hvilken tilnærmet en tredjedel av papirbanen avbildes ved hjelp av den respektive linse. Dette er vist med de strektegnede linjer på fig. 1. På fig.

2 er lengden av avsøkt papirhane mye mindre, som angitt med

de strektegnede linjer, idet lengden egentlig er bredden av én diode som avbildes på papirbanen. Den fotodiodeoppstilling som velges for denne anvendelse, er ikke bare et sett fotodioder som hvert tilveiebringer et momentant utgangssignal som er avhengig av det lys som treffer dioden, men er snarere en oppstilling i hvilken hver diodeovergang utlader diodens egenkapasitet med en hastighet som er avhengig av det innfallende eller rammende lys. Dette tilveiebringer en integrerende virkning med hensyn til det rammende lys, hvilket er av spesiell verdi ved praktisering av den foreliggende oppfinnelse. Arrangementet og virkningen av diodeoppstillingen skal beskrives nærmere nedenfor. Passende fotodiodeoppstillinger fremstilles og leveres av firmaet Integrated Photomatrix Limited, The Grove Trading Estate, Dorchester, Dorset DTl 1SY, England. Hvert kamera inneholder en anordning av typen IPL 7256 som inneholder en linjeoppstilling av 256 dioder innenfor en lengde på ca. 25 mm. Dioderekken er i kameraet anordnet på linje med papirbanens tverrakse.

Fig. 3 viser i blokkdiagramform en kretsanordning som er knyttet til avsøkningen av diodeoppstillingen og behandlingen av signaler fra oppstillingen. Kretsanordningen skal bare beskrives i den grad dens virkemåte er spesielt relevant for å forstå virkemåten for innretningen ifølge oppfinnelsen. Ytterligere detalj litteratur er tilgjengelig fra Integrated Photomatrix Ltd.

På fig. 3 er oppstillingsanordningen vist som en blokk 40. Anordningen 40 omfatter sitt eget 256-trinns skiftregister 42 for fortløpende avsøkning av fotodiodene D av hvilke to dioder, ' D n og ^ D n+1 , er vist i stillinger n • og (n + 1) i oppstillingen. Et tofase-klokkesignal og en av-søkningsstartpuls tilføres til skiftregisteret 42 på respektive ledninger 43a, 43b og 43c fra en oppstillings-driver-enhet 44 som er tilgjengelig sammen med relevante data som type Nr. PCM 74 fra Integrated Photomatrix Ltd. Oppstil-lingsdriveren 44 tidsstyres ved hjelp av signaler på en ledning 45, hvilke signaler avledes fra en hovedklokke som er vist på fig. 4A. Avsøkningspulsen forplantes gjennom skiftregisteret med en hastighet som er bestemt av klokkepulsene. Benyttelsen av en tofaseklokke er et krav ved den angitte anordning og trenger ikke å beskrives ytterligere her. Skiftregisteret tilveiebringer også et "avsøkningsslutt"-signal som ikke benyttes her. Avsøkningsstart- og avsøk-ningsslutt-signalene setter diodeoppstillingene i de tre kameraer i stand til å avsøkes som én kontinuerlig oppstilling av 768 dioder, dersom det ønskes. I den krets som skal beskrives, avsøkes hver kameraoppstilling separat, selv om avsøkningshastighetene er de samme, og signalananalysen for r hver oppstilling utføres uavhengig, idet avsøkningspulsene benyttes ved synkronisering av avsøkningen ved analysen.

Anordningen 4 0 har en utgang 43d fra hvilken en sekvens av samplingssignaler oppnås etter hvert som fotodiodeoppstillingen avsøkes. Denne utgang er koplet til en prosessenhet 46 som omformer oppladningssignalene fra oppstillingen til spenningssignaler, betegnet som video, som er egnet for videre analyse. I en meget forenklet fremstilling omfatter prosessorenhetens 46 inngangskrets en samp-lingsmotstand R via hvilken utgangsledningen 43d er koplet til en spenningskilde (-V) 'med en polaritet for revers-forspenning av fotodiodene D via ledningen 43d. Prosessor-kretsen kan være enhetstypen PCM 75 som er tilgjengelig fra

Integrated Photomatrix Ltd. Oppstillingen drives i hva

som er kjent som gjenoppladnings-samplingsmodusen, hvilket er særlig velegnet for praktisering av oppfinnelsen.

Det fremgår at hver fotodiode D er koplet til utgangsledningen 43d via en MOSFET-transistor T (også kalt overføringsport) hvis port- eller styreelektrode er koplet til et respektivt trinn i skiftregisteret 42. Hver fotodiode har en indre kapasitet C som er vist som en separat kondensator i parallell med dioden. Diodens konduktans er en funksjon av den lysintensitet som treffer dioden, og tjener til å opplade kondensatoren C når den tilhørende transistor T er av.

Etter hvert som di°deoppstillingen avsøkes ved forskyvning av en tilført avsøkningspuls gjennom registeret med en hastighet som er bestemt av klokkepulser, påkopler klokkepulsen som forplanter seg gjennom skiftregistertrinnene, transistorene T i rekkefølge, slik at diodene suksessivt nullstilles til en forutbestemt tilstand ved oppladning av hver diodes kapasitet C til forspenningsverdien -V via samplingsmotstanden R. Under tidsintervallet før den neste avsøkningspuls tilføres til en gitt transistor T, utlades den tilhørdende diodekapasitet via dioden i overensstemmelse med den lysintensitet som faller på dioden. Dioden og kondensatoren utfører således en integrerende funksjon på det lys som treffer dioden over avsøkningsintervallet. Alle lysendringer under intervallet er således effektive for å påvirke diodekapasitetens utladning. Ved å gjøre avsøknings-takten tilstrekkelig hurtig, kan det sikres at alle hull oa innleiringer på f.eks. 0,5 mm eller mer som avbildes på

en gitt diode, opptar en tilstrekkelig andel av avsøknings-intervallet til i vesentlig grad å påvirke diodens restlad-ning ved slutten av avsøkningsintervallet. Et hull vil øke det lvs som faller på dioden, og dens konduktans eller led-ningsevne for raskere å utlade diodens kapasitet C. En inn-leirina vil ha den motsatte virknincr. Når den neste avsøk-ningspuls tilføres til en transistor T, blir det via motstanden R tilført en strømpuls som har en størrelse som representerer den ladning som er tapt av den tilhørende

diodekapasitet i det foregående avsøkningsintervall.

Etter hvert som oppstillingen avsøkes, opptrer således en rekke strømpulser i motstanden R, og de tilsvarende motstands-spenninger behandles videre i enheten 4 6 som inneholder et "kassevogn" (engelsk: boxcar)-utgangstrinn, slik at det avsøkte utgangssignal på ledningen 48 er en rekke spennings-trinn hvor hvert trinns amplitude er et mål på den ladning som er tapt av den tilhørende diodekapasitet i det foregående avsøkningsintervall.

Den foran beskrevne driftsmodus er særlig velegnet for de foreliggende formål ved at høye avsøkningshastigheter kan oppnås, og i kombinasjon med den spesielle, nevnte pro-sessorenhet kan det oppnås en høy linearitet mellom utgangs-spenningen og den lysintensitet som treffer en vilkårlig diode.

Hvert av de tre kameraer 22a, b og c har kretsen

på fig. 3 som er beskrevet så langt, innebygget for å frembringe et separat video-utgangssignal. Den felles hoved-klokkekilde anvendes imidlertid på alle kameraer for avled-ning av avsøknings- og klokkepulsene for de individuelle

o<p>pstillinger og for å tidsinnstille driften av hvilken

som helst analysekrets, én for hvert kameras videoutgangs-signal og hvis blokkdiagram er vist på fig. 4A og B.

Videosignalet er en rekke flat-topp-sampler som følge av "kassevognvirkningen" i prosessoren 46, og hvert sampel vedvarer således med sin målte verdi inntil det av-løses eller erstattes av det neste sampel. Man regner for tiden med å avsøke hver fotodiodeoppstilling med en hastighet på ca. 6 97 avsøkninger pr. sekund med en diodesamplings-periode på 5,6 ys. Følgelig må hele analysen som hører til en spesiell diode, utføres innenfor samplingsperioden.

Idet det henvises til fig. 4A, tilføres videosignalet til en analog/digital-omformer (ADC) 50, for eksempel en anordning av typen ADC 1109 som fremstilles av Analog Devices og som omformer hvert analogt trinn til en ekvivalent 8-bits digitalverdi. ADC-utgangssignalet tilføres på den ene side til inngangs/utgangs (I/O)-porten til en minneanordning 52 via et buffertrinn 54, og på den annen side til den ene inngang (a) til en aritmetisk og logisk enhet (ALU) 56. Enheten 56 har en andre inngang (b) koplet til minneanordningens 52 I/O-port via et buffertrinn 55. Enheten 56 er innrettet til å sammenlikne sekvensen av digitaliserte verdier fra én avsøkning med de tilsvarende verdier i den foregående avsøkningssekvens på en måte som skal beskrives nærmere nedenfor.

Utgangen fra den aritmetiske enhet 56 er koplet til den ene inngang, (a) til en andre, liknende enhet 58 hvis andre inngang (b) er koplet til en anordning 59, f.eks. mekanisk innstillbare håndrattbrytere (thumbwheel switches), for innsetting av grenser i forhold til hvilke enheten 58 opererer for å bestemme om resultatene av sammenlikninger på utgangen av enheten 56 representerer akseptabelt eller spolert papir. Enhetene 56 og 58 opererer i forening med beslutningslogikken 60 som angir om en feil er et hull eller en innleiring. Dette skal beskrives nedenfor.

Operasjonssekvensen for kretsen på fig. 4 styres ved hjelp av en tidsinnstillingskrets 70 som selv er avpas-set til den allerede nevnte hovedklokke 71 og eksempelvis arbeider med en frekvens på 10 MHz. Tidsinnstillingskretsen omfatter en styresignalgenererende anordning 72 som tilfører tidsinnstilte signaler til ADC-enheten 50 for å starte hver analog/digital-omforming, og til buffertrinnene 54 og 55 for å overføre data inn i og ut av minneanordningen 52. Buffertrinnene er for dette formål av tretilstandstypen. Den tilfører også et skrive/lese-signal til minnet på en ledning 74. Minneanordningen omfatter et 256-byte konstant-aksesstidsminne (RAM), idet hver byte eller informasjonsenhet omfatter åtte bits. Det finnes således en respektiv adresse i minnet for hver fotodiode i den tilhørende kameraoppstilling. Det skaffes fortløpende adgang eller aksess til disse adresser i synkronisme med avsøkningen av oppstillingen ved hjelp av åtte-bits adresser som tilføres over en adresse-ledning 77 fra en klokkestyrt adressegenerator 78, f.eks.

en 8-bits binærteller som klokkes med den samme takt eller hastighet som fotodiodeoppstillingen. For å synkronisere minneadresseavsøkningen med avsøkningen av oppstillingen,

nullstilles adressegeneratoren ved hver avsøkningspuls som tilføres til oppstillingen (fig. 3). Den riktige sekvens eller rekkefølge av tidsinnstillingssignaler fra kretsen 70 oppnås for eksempel ved dekoding av utgangssignalene fra en binærteller og ved hjelp av skiftregistre, hvilke metoder er velkjente på området. Den nødvendige sekvens av tidsinnstillingssignaler vil bli klarlagt ut fra den etterfølgende beskrivelse.

Ved slutten av en oppstillingsavsøkning vil RAM-minnet 52 inneholde de digitaliserte lysverdier som ble registrert av fotodiodene under denne avsøkning. Under den etterfølgende avsøkning, når kapasiteten for en gitt opp-stillingsdiode gjenopplades ved påkopling av den tilhørende transistor T (fig. 3), fremkommer det tilhørende trinn i videosignalet med den riktige amplitude. En tidsinnstillings-puls tilføres til ADC-enheten 50 på ledningen 72a for å omforme denne amplitude til et tilsvarende 8-bits digitalt signal som tilføres til den aritmetiske enhets 56 a-inngang. Samtidig ble den adresse som er knyttet til denne fotodiode, tilført til minnet sammen med lesesignalnivået på ledningen 74. Buffertrinnet 55 gjøres virksomt (bufferen 54 sperres) for å overføre 8-bits-verdien på den valgte adresse til. den aritmetiske enhet b-inngang. Etter et fast intervall som tidsstyres fra hovedklokken, sperres bufferen 55 og bufferen 54 gjøres virksom samtidig som lesenivået innstilles på ledningen 74, slik at ADC-enhetens utgangsverdi bringes til å overføres til den valgte adresse i minnet. Således blir hver lagret verdi benyttet for sammenlikning og deretter er-stattet av den aktuelle gjeldende verdi med hvilken den nettopp er blitt sammenliknet, for å tilveiebringe en.opp-datert, lagret verdi for benyttelse som sammenlikningsverdi ved den neste avsøkning.

I det nettopp nevnte, faste intervall er de aritmetiske enheter 56 og 58 drivbare for å virke på de verdier . som tilføres til enheten" 56, hvilke verdier for bekvemmelig-hetens skyld vil bli betegnet som a og b i overensstemmelse med inngangene. Dette- gjøres ved hjelp av prosedyren:

hvor b er det binære komplement til b.

Summasjonen genererer en transport- eller mente-bit på en mente-utgang c dersom a > b eller a = b. Mente-bitsignalet er et høyt nivå på en ledning 76. Dersom a < b, finnes ingen mente og nivået på ledningen 76 er lavt. Dersom a b representerer verdien av utgangssignalet A fra enheten 56 direkte forskjellen eller differansen mellom ADC-verdien og den lagrede verdi. Dersom imidlertid a < b, kan ikke utgangssignalet tolkes direkte som differansen (negativ),

men med hjelp av mente-nivået på ledningen 76 kan det benyttes av den andre enhet 58. Selv om mente-bitsignalet representerer fortegnet til differansen, omfatter ett nivå null-differanse-tilstanden, hvilket i alle tilfeller er uten betydning da det åpenbart ikke kan skje noen overskridelse av den innstilte grense , som skal detekteres av den andre aritmetiske enhet, slik det nå skal forklares.

Verdien A eller (a-b) som representerer "differansen", tilføres til den aritmetiske enhets 58 a-inngang. Mente-nivået på ledningen 76 tilføres som et separat styresignal til denne enhet hvis funksjon er å bestemme om stør-relsen av den differanse som innføres på enhetens 58 b-inngang, overskrider en grense som er innstilt av den for-innstillbare anordning 59. Dersom differansestørrelsen overskrider den innstilte grense, er mente-utgangssignalet c fra enheten 58 høyt', et hull indikeres av den logiske krets 60 ved å kombinere denne indikasjon med et høyt mente-nivå på ledningen 76 fra enheten 56, og en innleiring indikeres ved å kombinere indikasjonen med et lavt mente-nivå fra enheten 56 på ledningen 76.

Virkemåten for ALU2-enheten 58 er som følger.

Det finnes to tilfeller:

(i) Dersom mentenivået på ledningen 76 er høyt

(a£b i ALU1), og dersom s representerer den innstilte grense, utføres en enkel subtraksjon av enheten 58:

hvor a og b angir de verdier som tilføres til ALU1.

Dersom s >, A, er mente-nivået på. ledningen 78 lavt (ingen feil).

Dersom s < A, er mente-nivået på ledningen 78 høyt, hvilket er den tilstand som indikerer en feil, dvs. differansen overskrider grensen s.

(ii) Dersom mentenivået på ledningen 76 er lavt, og dersom s representerer den innstilte grense, tas komple-mentet av A i ALU2 og det utføres en summasjon som frembrin^ger et mente-utgangssignal på Redningen 78:

Dersom s > A, er mente-nivået på ledningen 78 lavt

(ingen feil).

Dersom s < A, er mente-nivået på ledningen 78 høyt, hvilket er den tilstand som indikerer en feil.

Kombinasjonen av mentesignalene for spesielt å indikere et hull eller en innleiring, utføres av den logiske krets som er betegnet med 60 på fig. 4A. For lettvint for-ståelse av de logiske funksjoner, er OG-porter vist selv om det i praksis er mer sannsynlig at NAND-porter vil bli benyttet. Det feilindikerende signal (høyt) på ledningen 78 til-føres via en strobe-OG-port 62 til en respektiv inngang av to to-inngangers OG-porter 64 og 66 hvis andre innganger mottar henholdsvis mentesignalet og det inverterte mente-signal på ledningen 76. Når en feil signaleres av den aritmetiske enhet 58 ved at dens c-utgang er høy, blir den følgelig bestemt til et hull eller en innleiring ved hjelp av portene 64 og 66 i avhengighet av de relative størrelser av den aritmetiske enhets 56 a- og b-inngangssignaler slik de signaliseres ved hjelp av mentenivået på ledningen 76.

En høy utgang fra porten 64 indikerer således et hull, og en høy utgang fra porten 6 6 -indikerer en innleiring.

Strobesignalet som tilføres til porten 62, genereres fra tidsinnstillings-styrekretsen 72 og tidsinnstilles slik at det sikres at portene 64 og 66 er sperret inntil enhetene. 56 og 58 har utført sine aritmetiske operasjoner. Man vil huske at for hver fotodiode er den tidligere lagrede verdi og den gjeldende verdi tilgjengelige fra henholdsvis minnet 52 og ADC-enheten 50 i et fast tidsintervall før den gjeldende verdi deretter innskrives i minneadressen for ved-kommende diode ved virksomgjørelse av bufferen 54. Strobe signalet genereres som en kort puls like før sperringen av bufferen 55 ved et tidspunkt da de aritmetiske enheter vil ha falt til ro (engelsk: settled). Med hensyn til den tid som er tilgjengelig for å utføre de aritmetiske sammenlikninger, vil man huske at hvert videotrinn som tilføres til ADC-enheten 50, varer 5,6 ys. Av denne periode er 4 ys beregnet for analog/digital-omformingen. Alle gjenværende operasjoner må følgelig være'tidsinnstilt innenfor de siste 1,6 ys av trinnperioden. For dette formål kan hovedklokken 71 kjøres med høy takt eller frekvens, f.eks. 5 eller 10 MHz, for å oppnå tilstrekkelig oppløsning av tidsinnstillingssig-nalene. Strobesignalet kan være en høynivåpuls med en varighet på f.eks. 0,1 ys, og følgelig har hull- eller innelringspulsen, dersom den genereres, bare denne lengde. For senere behandling blir hull- og/eller innleiringspulsenelitstrukket ved hjelp av den krets som er generelt vist ved 90 på fig. 4B.

Før fig. 4B betraktes mer detaljert, vil det innses at de aritmetiske og logiske enheter 56 og 58 og de tilhø-rende kretser tilveiebringer en anordning for sammenlikning av hver ny digital verdi som avledes fra en gitt fotodetektor, med den verdi som ble avledet fra den samme detektor ved den foregående avsøkning, for å bringe på det rene om den nye verdi overskrider en foreskrevet grense, pluss

eller minus, i forhold til den gamle verdi. Forskjellige pluss- og minusgrenser kunne benyttes med to aritmetiske enheter 58 som arbeider med forskjellige forinnstilte verdier. Den etterfølgende logiske krets 60 tilpasses da til de to enheter for å velge de respektive hull- og innleiringstil-stander.

Idet det nå henvises til fig. 4B, tilføres utgangssignalene fra OG-portene 64 og 66 til en pulsstrekker 92 som omfatter respektive monostabile multivibratorer (f.eks. anordninger av typen 556) som reagerer på de korte pulsut-gangssignaler fra portene for å strekke hull- og innleirings-pulitnt en varighet på 2,4 ys. Disse pulser benyttes deretter til å trigge krysskoplede, monostabile multivibratorer (f.eks. anordninger av typen 74121) 94 og 96, idet kryss- koplingen er tilveiebrakt av OG-porter 98 og 100 som mottar de respektive, utstrukne hull- og innleiringspulser. Hver monostabil multivibrator er således avhengig av den andre, slik at porten 98 sperres for å trigge hull-multivibratoren 94 mens innleirings-multivibratoren 96 er aktiv, dvs. den frembringer en puls.på sin Q-inngang, og omvendt. Hver monostabil multivibrator 94 og 96 frembringer en puls med en varighet på 22 ms når den trigges. Grunnen til krysskop-lingen er som følger:

Det antas at begge de monostabile multivibratorer 94 og 96 er uvirksomme. Et hull detekteres og den monostabile multivibrator 94 trigges for å frembringe en puls på 22 ms, i hvilken tid den monostabile multivibrator 96 er hindret fra å trigges som følge av en "innleiring". En åpen-bar innleiring vil bli signalert ved slutten av hullet.

Ved papirfremstilling beveges papirbanen typisk med en hastighet på ca. 1,2 m/s. Avsøkningsområdet for en fotodiode antas å være 2,4 mm. Et hull på 1 mm sammenfaller detekter-bart i det minste delvis med avsøkningsområdet på 3,4 mm, hvilket er en periode på 4,1 ms med den angitte papirbanehastighet. Et større hull er delvis sammenfallende i en lengre periode. For en avsøkningsperiode på 1,4 ms vil hullet bli avsøkt minst to ganger når det passerer gjennom diodens synsfelt. Alle lysverdier for suksessive avsøknin-ger av denne diode innføres suksessivt i minnet 52. Når den bakre kant av hullet passeres og avsøkes, er følgelig den nye lysverdi mindre enn den tidligere lagrede verdi, og den aritmetiske og logiske krets på fig. 4A vil tolke ned-gangen som en innleiring. Pulsen fra hull-multivibratoren 94 er tilstrekkelig lang til å uteslutte hva som ville være en falsk innleiringsrespons av den monostabile multivibrator 96. Den omvendte situasjon med et falskt hull oppstår ved slutten av detekajonen av en innleiring. Pulslengdene for de monostabile multivibratorer 94 og 96 velges åpenbart med hensyn til parametrene for den prosess som overvåkes. Ved å gjøre pulsene tilstrekkelig lange, er det en rimelig antagelse at den feil som forårsaker pulsen, ved det tidspunkt da den nettopp beskrevne sperring opphører, vil ha

passert ut av synsfeltet. Ved dette tidspunkt vil også

den minneadresse som angår denne diode, på nytt registrere de normale verdier fra papirbanen.

Avhengig av kretsens beskaffenhet, kan enda lengre pulser ønskes, for eksempel for å operere reléer, og fig. 4A viser benyttelse av-en ytterligere monostabil pulsstrekker 106, f.eks. en dual anordning av typen 556, for strekking av hull- og innleiringspulsene til 220 ms på respektive ledninger 107 og 108.

Ved dette punkt er'det verdt å merke seg at det for hvert kamera er tilveiebrakt en spesifikk realisering av kretsanordningen på fig. 4A og 4B. Det vil innses at ved å organisere minnet i en tilstrekkelig skala, kan det klare eller mestre en eneste avsøkning tvers over de tre kameraer med en eneste enhet av de aritmetiske og logiske kretser, osv. Den mindre kretsanordning må imidlertid utbalanseres mot den lengre tid pr* avsøkning og det faktum at en feil detekteres ett eller annet sted tvers over papirbanen, vil uteslutte all ytterligere deteksjon i perioden for den monostabile multivibrator 94 eller 96. Det er således en fordel å inndele papirbanebredden i seksjoner og å avsøke hver seksjon individuelt. En sperring på én seksjon påvirker da

ikke de resterende seksjoner.

Overlappingen mellom papirbaneseksjonene som av-søkes av de tre kameraer, er allerede blitt nevnt. En passende overlapping er f.eks. ekvivalent med tre fotodioder. Dersom det antas at kameraene avsøker uavhengig av hverandre, kan det selvsagt inntreffe at overlappende dioder vil detektere den samme feil, selv om de respektive videosignaler ikke vil bli avgitt samtidig dersom kamera-avsøkningene, ved betraktning av fig. 1, er synkronisert slik at de beveger seg samtidig for eksempel fra høyre mot venstre. Den doble signalering av den ene hendelse er ikke noe problem i den foreliggende innretning, slik det vil bli klarere i det etterfølgende. Man vil legge merke til at de dioder som avbildes på skjermene 34, ikke vil gi "innleirings"-indika-sjoner da deres normale lysnivå vil være passende for denne tilstand. Da hver fotodiode effektivt etablerer sin egen referanse, kan variasjoner i belysning tvers over papirbanen aksepteres liksom også den uunngåelige toleranse i respons blant diodene i en oppstilling (spesifisert til 5 %

i den angitte oppstillingsanordning). Generelle, langsomme variasjoner i tilstander, f.eks. lysutbyttet fra kilden 30 eller 36, blir også automatisk tatt i betraktning i de verdier som lagres i minnet 52.

En tilstand i hvilken en generell variasjon indikeres på nyttig måte, er tilstanden med "ingen materialbane". Det er ønskelig å hindre hull/innleiring-indikasjon ikke bare når ingen materialbane er til stede, men også når materialbanen kari være uregelmessig ved påmatning eller påfyl-ling av papirfremstillingsmaskinen. Fig. 5 viser en kretsanordning som hindrer operasjon inntil en riktig materialbane er etablert. Det bør også nevnes at "innleiring" som er om-talt foran, også omfatter andre feil, såsom overflateslam som reduserer materialbanens overføringsevne eller overflate-refleksjonsfaktor, et punkt som blir behandlet i forbindelse med fig. 5.

Idet det henvises til fig. 5, er én del 110 av den der viste krets beregnet for deteksjon av "ingen materialbane". Denne benyttes særlig når papirfremstillingsmaskinen fylles og det i begynnelsen ikke er til stede noen materialbane eller bare en ufullstendig bane. Under disse omstendigheter ønskes ingen registrering av åpenbare hull- eller innleiringssignaler. "Ingen materialbane"-tilstanden erkarakterisert vedvedvarende høyt lysnivå på i det minste en gruppe av fotodiodene og kan skjelnes fra et høyt lysnivå av forholdsvis kort varighet på én eller flere fotodioder som følge av et stort hull i papirbanen. Kretsen 110 forsynes med videoutgangssignalet fra den krets på fig. 3 som er koplet til det midtre kamera 22b på fig. 1. Videoutgangssignalet tilføres til den ene inngang av en sammenlikner 112 hvis andre inngang har en referansespenning som ved hjelp av et potensiometer 114 er valgt på et nivå som ligger over nivået for bakgrunns-videoamplituden, slik at en helt avdekket diode vil frembringe et videosignal hvis amplitude overskrider referansenivået. Sammenliknerutgangen styrer den ene inngang til én OG-port 116 til hvis andre inngang 117 det tilføres klokkepulser med den samme frekvens som den som benyttes for avsøkning av kameraets 22b fotodiodeoppstilling. Utgangen fra perten 116 går til trigger-inngangen T på en tidgiver (monostabil multivibrator) 118 (som benytter f.eks., én anordning av typen 555), slik at sammenlikneren.112 setter porten i stand til å overføre klokkepulser for å trigge tidgiveren så snart videonivået overskrider det innstilte referansenivå. Tidgiverkretsen er av den type som trigges av den første klokkepuls og deretter ignonerer ytterligere klokkepulser inntil tidgiveren er nullstilt på inngangen R. I dette tilfelle er tidgiveren valgt for å tilveiebringe en utgangspuls med en varighet på 220 ms med mindre den er nullstilt, på forhånd. Tidgiverens utgangssignal tilføres til nullstillingsinngangen R til en teller 120 som er innrettet til å telle klokkepulsene som overføres av porten 116. Telleren holdes normalt nullstilt av tidgiverens utgang, men starter telling hver gang tidgiveren trigges og er således innrettet til å telle klokkepulser i 220 ms.

Den kontroll som utøves over porten 116 av sammenlikneren 112, sikrer at klokkepulser bare telles for videotrinn .ut over referansen. Etter hvert som fotodiodeoppstillingen avsøkes, registreres følgelig én klokkepuls for hver diode som mottar det høye nivå. Telleren er innrettet til

å frembringe et utgangssignal på en ledning 122 etter opp-nåelse av en på forhånd valgt tellingsverdi. Denne verdi må oppnås innenfor tidgiverperioden, for ellers vil telleren bli nullstilt. Den på forhånd valgte tellingsverdi velges slik at den' er tilstrekkelig høy til å utelukke aktivering av ledningen 122 av de tellingsvérdier som oppnås av én eller flere fotodioder for å detektere et stort hull over et antall oppstillingsavsøkninger. Med de foran omtalte avsøkningsparametre kan telleren 120 være en 3-dekade-teller (f.eks.. :3" anordninger av typen SN 74290) med en dekoder koplet for å pulse ledningen 122 ved tellingsverdien "999" som ville bli oppnådd ved et tidspunkt ut over tre fullstendige avsøkninger av en helt avdekket fotodiodeopp-

stilling. Den valgte verdi er ikke særlig kritisk.

Selv om et hull av en viss størrelse kan aktivere tidgiveren,- vil et eneste sådant hull, eller et stort antall sådanne hull, ikke oppnå en tilstrekkelig tellingsverdi før nullstilling. Dersom tellerens utgang aktiveres, innstiller den to innstillings/nullstillings-låsekretser (set-reset latches) 124 og 126. Låsekretsen 124 tilveiebringer et utgangssignal som benyttes for "ingen materialbane"-signalering, slik som senere beskrevet. Låsekretsen 126 styrer låsekretsens 124 nullstilling via en OG-port 128, slik det vil fremgå av den nærmest etterfølgende beskrivelse.

Samtidig med innstilling av låsekretsene tilfører telleren 120 en inngangspuls til inngangen I til et 8-trinns skiftregister 150 som er koplet for å motta klokkepulsene direkte, dvs. ikke avhengig av portens 116 tilstand. Denne inngangspuls forskyves således inn i skiftregisterets første trinn. Den neste klokkepuls forskyver pulsen til det andre trinn slik at registerets utgang Qg aktiveres for å nullstille tidgiveren for gjentatt trigging.

Dersom "ingen materialbane"-tilstanden har opphørt^vil tidgiveren ikke bli trigget, men skiftregisteret 130 vil fortsette med forskyvning i ytterligere seks klokkepulser inntil den tilførte puls når frem til det avsluttende trinn og aktiverer dets utgang Q,. som er koplet for å nullstille inngangen R til låsekretsen 126 som nullstiller og tilfører en nullstillingspuls til låsekretsen 124 via porten 128 som er gjort funksjonsdyktig av den ikke-aktive tidgiver. Skulle imidlertid "ingen materialbane"-tilstanden bestå, vil tidgiveren ha blitt trigget på nytt for å hindre eller inhibere porten 128 før låsekretsen 126 nullstilles. Låsekretsen 124 forblir dermed innstilt og indikerer "ingen materialbane". Forutsatt at tilstanden vedvarer, vil låsekretsen 126 ha blitt innstilt på nytt av tellingsverdien "999" før tid-giverpulsen opphører og gjør porten 128 funksjonsdyktig. Operasjonssekvensen vil således gjenta seg så lenge materialbanen er fraværende.

Så lenge "ingen materialbane"-tilstanden er effektiv, bør indikasjonen av hull eller innleiringer på grunn av den uregelmessige materialbane hindres. Indikasjonen av hull eller innleiringer forsinkes inntil det oppnås en klar indikasjon på tilstedeværelse av materialbanen. For dette formål benyttes utgangssignalet fra låsekretsen 124 til å energisere en "ingen materialbane"-fremvisningsenhet 132 for operatøren. Låsekretsens utgangssignal tilføres også til en Hindrings- eller "Inhiberings"-tidgiveranordning 134 som aktiveres ved nullstillingen av låsekretsen 124 for å tilveiebringe et tidsinnstilt inhiberingssignal på en ledning 136 og å forårsake en Inhiberings-fremvisning på en enhet 138 under perioden for dette signal. Inhiberingssignalet kan tidsinnstilles for å vare opp til f.eks. 200 sekunder ved å utføre anordningen 134 som en elektronisk krets, f.eks. en monostabil multivibrator, eller som en elektromekanisk tidgiver. En ytterligere indikatoranordning 140 er koplet for å motta utgangssignalene fra låsekretsen 124 og anordningen 13.4 via en NOR-port 14 2, for å frembringe en Driftsklar-indikasjon når det ikke finnes hverken et "ingen materialbane"-signal eller et inhiberingssignal. Det kombi-nerte driftsklar-signal benyttes som et styresignal på en ledning 137 for en anordning som reagerer på hull/innleirings-signalet fra.de individuelle.kamerakretser på fig.-4A og B.

Idet det på nytt henvises til fig. 4B, vil man huske at hvert kamera 22a, 22b og 22c har sin egen hull/ innleirings-deteksjonskrets og signalerer disse feil på respektive ledninger 107 og 108 med pulser på 220 ms.

Disse pulser er tilstrekkelig lange til å drive releer i

etterfølgende kretser. Dersom de korte pulser er nødvendige, uten for eksempel å påvirkes av den låsende og blokkerende virkning av de monostabile multivibratorer 94, 96, utmates disse pulser på ledningene 102 hhv. 104. Det vil innses at ved å detektere separat de feil som "sees" av kameraene, gjøres ytterligere informasjon tilgjengelig. Deteksjons-

'tidspunktet indikerer hvor langs den vandrende materialbane en feil befinner seg. Dersom deteksjonen gjøres av kameraet 22b, kan den henføres til det sentrale parti av papirbanen. Dersom den gjøres av kameraet 22a eller 22c, kan den

henføres til det ene eller det andre sideparti.. Den nøy-aktige måte på hvilken feilsignalene blir benyttet, vil avhenge av den spesielle materialbanefremstilling eller annen behandling som foretas. Den del av innretningen som nå skal beskrives, er derfor ment som et eksempel og gjelder

. for papirfremstilling.

På fig. 5 er delen 150 av kretsen beskjeftiget med anvendelsen av feilsignalene. Som et eksempel beskrives den individuelle signalering av hull ved benyttelse av de lengre pulser på ledningen 107, og målingen av innleiringsmengde ved benyttelse av de korte<p>ulser på ledningen 104 på fig. 4B. De respektive par av ledninger fra kameraene er på fig. 5 betegnet 107a, 104a; 107b, 104b; og 107c, 104c. Signalene på disse ledninger tilføres til respektive OG-porter som er betegnet 151 som en blokk og som i fellesskap mottar driftsklar- eller operasjonssignalet på ledningen 137 for bare å tillate påvirkning av kretsen 150 når. dette signal er til stede. Det antas at det foreligger en driftsklar-tilstand, slik at portene er gjort funksjonsdyktige for å overføre de respektive signaler. Det vil bli antatt at et eventuelt hull skal indikeres umiddelbart, og for dette formål benyttes pulsene på ledningene 107a, b og c til å aktivere hvilken som helst av passende visuelle/hørbare indika-torer 152a, 152b og 152c som er synlige for en arbeider som passer eller overvåker oppviklingsrullen. Da innretningen ligger et kort stykke foran o<p>pviklingsrullen, angår en varslingsindikasjon den papirbane som skal til å gå inn på rullen, og arbeideren kan for eksempel innføre en farget merkelap<p>i rullen ved dette punkt. Fargen på den valgte merkelapp er avhengig av hvilken indikator 14 2 som indikerer, slik at det er kjent i hvilken av de tre langsgående papirbaneseksjoner hullet ligger. Disse seksjoner betegnes vanligvis som den fremre, midtre og bakre, slik de betraktes fra den ene side av papirbanen. Indikatorene kan drives ved hjelp av manuelt nullstillbare releer for hvilke pulsene på 220 ms er tilstrekkelige til å drive releene, og hvis nullstillinger er angitt med R. For generell kvalitetskon-trollovervåkning kan hullpulsene portstyres til en teller 154 som vist, eller til separate tellere dersom det ønskes.

Når det gjelder innleiringer, dersom det var nød-vendig å angi eller indikere disse individuelt, kan innlei-ringssignalene på de tre ledninger 108 (fig. 4B) behandles på samme måte som hullsignalene på ledningene 107. I til-legg til individuelt å angi innleiringer, er det imidlertid mer spesielt nødvendig å overvåke om innleiringshyppigheten eller innleiringsmengden overskrider en gitt grense. Inn-leir ingsmerigden uttrykkes som innleiringer pr. flateenhet. Mer begrenset kan den defineres som innleiringer som overskrider en gitt størrelse pr. flateenhet. Den krets som nå skal beskrives, tilveiebringer denne mulighet.

Ved betraktning av innleiringsmengden vil man huske at innleirinassignalene på ledningen 108 er pulser på 2 2 ms' som er utstrukket fra de korte pulser fra den monostabile. multivibrator 92 på fig. 4B.. Avsøkningsperioden for kameraene er 1,4 ms, slik at den første innleiringspuls kan uteslutte et vesentlig antall av etterfølgende<p>ulser fra den monostabile multivibrator 92. For å overvåke innleiringsmengden, er det derfor ønskelig å benytte innleiringspulsene fra den monostabile multivibrator 92 tatt over ledningen 104. Slik det fremgår av fig. 5, blir innleiringspulsene på de tre ledninger 104a, b og c tilført via inhi-beringskretsen 151 til en ELLER-port 155 fra hvilken inn-leiringspulse.ne tilføres til en innleiringsmengde-teller 156 via en forinnstillbar, avveiende (del med N) teller 157 hvis vektfaktor (scale factor) (N) representerer innlei-ringsstørreIsen.

En innleiring har åpenbart dimensjoner både på tvers og på langs av papirbanen. Arealet av innleiringen kan representeres ved at man over de suksessive avsøkninger summerer det antall dioder pr. avsøkning som påvirkes av innleiringen. Dersom i tverretningen påvirkede dioder i hver avsøkning skal telles, er det nødvendig å benytte de korte pulser fra den monostabile multivibrator 92. Etter at en diode har avfølt innleiring er det også nødvendig å unngå at dataene i den minneadresse som er knyttet til denne diode, oppdateres til innleiringsnivået i denne avsøk- ning, på grunn av at såsnart den relevante adresse oppdateres til innleiringsnivået, kan ingen ytterligere deteksjon av innleiringen i senere avsøkninger inntreffe på den aktuelle minneadresse. For å hindre oppdatering, tilføres portens 155 utgangssignal til styrekretsen 72 (fig. 4A) over ledningen 80. Kretsen reagerer på hver kort innleiringspuls for å hindre innstillingen av "skrive"-nivået på ledningen 74 til RAM-minnet 5 2 (fig. 4A) i den korte periode i hvilken oppdatering normalt ville finne sted i den minneadresse som er knyttet til den diode som forårsaker innleiringspulsen. Dataene på minneadressen fryses i sin eksisterende tilstand, for å tilveiebringe en referanse for en mulig ytterligere deteksjon av innleiringen i den samme diodeposisjon ved den neste avsøkning. Så lenge innleiringen detekteres i den samme diodeposisjon i suksessive avsøkninger, forblir dataene i den relevante minneadresse frosset, slik at alle sammenlikninger som utføres av den aritmetxske enhet 56, er basert på den minneverdi som gikk forut for den opprinnelige deteksjon av innleiringen. Så snart det opptrer en avsøkning i hvilken innleiringen ikke lenger detekteres i den aktuelle diodeposisjon, forekommer ingen hindring av "skrive"-nivået på ledningen 74, og den relevante minneadresse oppdateres i denne avsøkning. Den samme operasjon inntreffer i hvilken som helst annen individuell diodeposisjon i hvilken en innleiring detekteres. Det vil innses at ved telling av innleiringspulser fra forskjellige dioder over et gitt av-søkt område, er det det totale innleiringsområde som måles.

Idet man går over fra tilstanden med ingen materialbane til tilstanden med tilstedeværende materialbane, kan fallet i lysnivå signaleres som en innleiring i det minste i et vesentlig antall diodeposisjoner. De relevante minneadresser ville følgelig være frosset ubegrenset, hvilket ville føre til feilaktige innleiringssignaler så lenge den normale papirbanetilstand besto. For å sikre frigivelse av de frosne minneadresser under disse omstendigheter, til-føres et nullstillingssignal til styrekretsen 72 fra en tidgiver 82 som har sin triggeinngang koplet til utgangen fra ELLER-porten 155, slik at den aktiveres av en innledende innleiringspuls. Tidgiveren 82 frembringer en puls med forutbestemt varighet som tilføres til styrekretsen 72 over en ledning 84. Styrekretsen 72 reagerer på slutten av tid-giverpulsen for å bringe alle minneadresser til å oppdateres på nytt før den reagerer på noen ytterligere puls fra porten 155. Tidgiverpulsens varighet velges med hensyn til papirbanens hastighet, slik at den nettopp overskrider varigheten av den lengste innleiring som forventes. Slutten av tid-giverpulsen nullstiller også størrelsestelleren 157 for å sikre at telleren starter på nytt fra null etter deteksjon åv en ytterligere innleiringspuls.

Mens telleren 157 teller innleiringspulser, teller telleren 156 hver N'te innleiring, hvor N er tellerens 157 vektfaktor. Telleren 156 har en nullstillingsinngang R som aktiveres for hver enhet av gitt areal av papirbanestrekning. For dette formål er en tachogenerator 158 koplet til hvilken som helst passende valse i papirbanens føringsbane for å tilføre et signal som representerer papirbanehastighet. Dette signal tilføres til en forsterker 160 med forinnstillbar forsterkning, idet forsterkningsinnstillingen styres av en flerstillings-bryteranordning 162 som er innstilt i overensstemmelse med papirbanens format (deckle) eller bredde, slik at forsterkerens utgangssignal representerer arealstrekning pr. sekund. Forsterkerens utgangssignal tilføres til en spennings/frekvens-omformer 164, og frekvens-utgangssignalet tilføres til en forinnstillbar ringteller. 166 som tilveiebringer et utgangssignal på ledningen 158 for hver flateenhet-strekning som er bestemt av tellerens forhånds-innstilling. Ledningen 158 er koplet til tellerens 156 nullstillingsinngang R, slik at telleren begynner å telle på nytt for hver innstilt flateenhet. Til telleren 156 er koplet en dekoder 170 slik at den tilveiebringer et utgangssignal som f.eks. aktiverer en hørbar eller visuell alarm 172, dersom tellingsverdien overskrider en viss verdi som indikerer altfor, høy innleiringsmengde. Tellerverdiene pr. enhet utvalgt arealstrekning kan utmates på en ledning 174 forut for nullstilling for senere analyse eller for oppsum-mering over et gitt multiplum av flateenheten.

Deteksjonen av innleiringer på den beskrevne

måte muliggjør at slamfeil kan detekteres. Disse detekteres som store innleiringer og kan utpekes ved å innstille vektfaktoren N passende høy.

Det vil innses at behandlingen av hull- og innleiringssignaler som er beskrevet foran, er ment som et eksempel. Behandlingen kan tilpasses i overensstemmelse med materialet i den bane som fremstilles, fremstillingspro-sessen og beskaffenheten av de feil som oppstår i materialbanen og som trenger å detekteres.

Claims (14)

1. Innretning for overvåkning av i det minste en del av en materialbane med henblikk på feil i en maskin i hvilken materialbanen beveges i lengderetningen langs en forutbestemt føringsbane>karakterisert ved at den omfatter en konstruksjon som inneholder en oppstilling av fotodetektoranordninger som reagerer på materialbanens optiske tilstand i en sone langs føringsbanen, idet anordnin-gene er innrettet for overvåkning av respektive områder av materialbanen som strekker seg på tvers av føringsbanen, en krets i hvilken fotodetektoranordningene innkoples for å utvikle et respetkivt elektrisk signal som representerer den optiske tilstand som avføles av hver fotodetektor,

   idet kretsen omfatter en første anordning som reagerer på de nevnte signaler for gjentatt å frembringe en sekvens av tilsvarende signaler i digital form, en minneanordning med et antall lagringsceller som er i stand til å lagre en sekvens av digitale signaler som avledes fra fotodetektorene,

   en sammenlikningsanordning som er koplet til den første anordning og til minneanordningen for å sammenlikne det digitale signal som avledes fra hver fotodetektor i én sekvens, med det signal som ble avledet fra den samme fotodetektor i en foregående sekvens slik den er lagret i minneanordningen, og for å angi om forskjellen mellom signalene overskrider en foreskrevet grense, og en styreanordning som er koplet til den første anordning og til minneanordningen for å synkronisere disses drift, for å sikre at digitale signaler som angår den samme fotodetektor, tilføres til sammenlikningsanordningen.
2. 2. Innretning ifølge krav 1, karakterisert ved at den første anordning omfatter en avsøknings-anordning som er koplet til fotodetektorene for å frembringe en sekvens av signaler som er avledet fra disse, og at lag-ringscellene i minneanordningen er adresserbare, idet styreanordningen virker slik at minneanordningen adresseres i synkronisme med avsøkningsanordningens operasjon.
3. 3. Innretning ifølge krav 2, karakterisert ved at styreanordningen omfatter en anordning som i en første tilstand selektivt, kopler den første anordning til minneanordningen for overføring av suksessive digitale signaler til lagringsceller, og som i en andre tilstand selektivt kopler minneanordningen til en første inngang til sammenlikningsanordningen, idet en andre inngang av denne er koplet for å motta det gjeldende digitale signal fra den første anordning, og at styreanordningen er operativ for å påvirke koplingsanordningen til den andre tilstand for å tillate det gjeldende digitale signal for en gitt fotodetektor å sammenliknes med sin forgjenger som er lagret i den adresserte lagringscelle i minneanordningen, og for deretter å påvirke koplingsanordningen til den første tilstand for å overføre det nevnte gjeldende, digitale signal til denne adresserte lagringscelle for å erstatte det signal med hvilket det blé sammenliknet.
4. 4. Innretning ifølge krav 1, karakterisert ved at den første anordning omfatter et respektivt integrasjonsarrangement som er knyttet til hver fotodetektor, en avsøkningsanordning som koples til integrasjonsarrange-mentene suksessivt for å nullstille disse til en forutbestemt tilstand og for å oppnå fra hvert integrasjonsarrangement , før den nevnte forutbestemte tilstand oppnås, et signal som representerer den tilhø rende fotodetektors integrerte respons på den optiske tilstand siden den foregående nullstilling.
5. 5. Innretning ifølge krav 4, karakterisert ved at hver fotodetektor omfatter en fotodiode og en tilhørende kapasitet som utgjør integrasjonselementet i det tilhørende integrasjonsarrangement, hvorved kondensatorladningen er en funksjon av fotodiodens <!> ledningsevne, idet hvert integrasjonsarrangement omfatter en bryteranordning som styres av avsøkningsanordningen for å opplade kapasiteten til en forutbestemt spenning etter nullstilling av integrasjonsarrangementet.
6. 6. Innretning ifølge krav 5, karakterisert ved at det elektriske signal som representerer den optiske tilstand som avføles fra hver fotodiode, utvikles fra gjenoppladningsstrømmen til den tilhørende kapasitet etter nullstilling av integrasjonskretsen.
7. 7. Innretning ifølge krav 1, karakterisert' ved at sammenlikningsanordningen omfatter en første aritmetisk enhet som sammenlikner de verdier som er repre-sentert ved de to digitale signaler, for å tilveiebringe et digitalt utgangssignal som representerer differansen mellom verdiene og et signal som indikerer differansens fortegn, og en andre aritmetisk enhet som reagerer på det nevnte differanse-utgangssignal og på en tilstedeværende, digital verdi for å tilveiebringe et signal som indikerer at differansen overskrider den nevnte tilstedeværende verdi, og en

   logisk anordning som er koplet til de aritmetiske enheter og reagerer på det fortegnindikerende signal og på det nevnte signal fra den andre enhet, for å tilveiebringe et feilindikerende signal når differansen mellom de to verdier overskrider en foreskrevet grense i én retning.
8. 8. Innretning ifølge krav 7, karakterisert ved at den logiske anordning er innrettet til å tilveiebringe et feilindikerende signal når differansen mellom de to signaler overskrider den foreskrevne grense i den andre retning.
9. 9 . Innretning ifølge krav 8, karakterisert ved at det fortegnindikerer.de signal er et binært signal hvis nivå indikerer fortegnet, og at det nevnte signal fra den andre enhet er et binært signal som ligger på et første nivå når differansen overskrider den foreskrevne grense, og at den. nevnte logiske anordning omfatter første og andre logiske porter som tilveiebringer respektive feilindikerende signaler når det nevnte signal fra den andre enhet har det nevnte første nivå og det fortegnindikerende signal har henholdsvis det ene eller det andre nivå.
10. 10. Innretning ifølge ett av de foregående krav, karakterisert ved at den omfatter en sammenlikner som reagerer på rekken av de respektive elektriske signaler som avledes fra fotodetektorene, eller de tilsvarende digitale signaler, for å tilveiebringe et utgangs signal for hvert sådant signal som overskrider et referansenivå eller en digital referanseverdi, en port som styres av sammenliknerens utgangssignal for å overføre klokkepulser fra styreanordningen hver gang et signal i sekvensen overskrider referansenivået eller referanseverdien, en teller som er koplet til portens utgang for å telle klokkepulser som overføres av denne, og en tidgiverkrets som styrer tellerens operasjon, idet tidgiveren trigges1 av sammenliknerens utgangssignal for å gjøre telleren funksjonsdyktig for å telle klokkepulser i en på forhånd valgt periode, og en

    anordning som reagerer på at tellingsverdien overskrider en forutbestemt verdi, for å tilveiebringe et signal som indi-

    kerer at ingen materialbane er til stede.
11. 11. Innretning ifølge krav 10, karakterisert ved at tidgiveren har et nullstillingsinngangssig-nal koplet til telleren for å nullstille tidgiveren etter at den forutbestemte tellingsverdi er oppnådd.
12. 12. Innretning ifølge krav 11, karakterisert ved at tidgiverens nullstillingsinngang er koplet til telleren via et trinn i et skiftregister hvis inngang er koplet for å motta en puls etter at den forutbestemte tellingsverdi er oppnådd, idet anordningen for tilveie-bringelse av det "ingen materialebane"-indikerende signal omfatter en låsekrets som innstilles ved at den forutbestemte tellingsverdi oppnås, og en port for tilførsel av et nullstillingssignal til låsekretsen, idet porten har innganger som er koplet til et trinn i skiftregisteret som ligger et antall trinn senere enn det foran-nevnte trinn, og til tidgiverens utgang for å tillate nullstilling av låsekretsen dersom tidgiveren ikke er blitt trigget på nytt etter nullstilling.
13. 13. Innretning ifølge krav 3, karakterisert ved at den omfatter en anordning som reagerer på den indikasjon som gis av sammenlikningsanordningen for å hindre overføringen til den adresserte lagringscelle av det gjeldende digitale signal for den fotodetektor som forårsaker indikasjonen.
14. 14. Innretning ifølge krav 13, karakterisert ved at den omfatter en tidgiveranordning som reagerer på den nevnte indikasjon som gis av sammenlikningsanordningen, for å tilveiebringe et signal etter et forutbestemt intervall for å sikre at alle lagringsceller i minneanordningen deretter oppdateres med de gjeldende digitale signaler som avledes fra fotodetektorene.