SE440405B - Anordning for bestemning av riktningsfordelningen av fibrer i planet for ett dukformigt material - Google Patents
Anordning for bestemning av riktningsfordelningen av fibrer i planet for ett dukformigt materialInfo
- Publication number
- SE440405B SE440405B SE7901903A SE7901903A SE440405B SE 440405 B SE440405 B SE 440405B SE 7901903 A SE7901903 A SE 7901903A SE 7901903 A SE7901903 A SE 7901903A SE 440405 B SE440405 B SE 440405B
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- detector
- light
- fibers
- laser beam
- center field
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims description 16
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims description 13
- 238000009826 distribution Methods 0.000 title claims description 7
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 10
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 9
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 2
- 238000003892 spreading Methods 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 2
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 1
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 238000010257 thawing Methods 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/34—Paper
- G01N33/346—Paper sheets
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Paper (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Description
7901903-0
ledder, t.ex. genom den s.k. zero-span-metoden. Liksom vid de
ovannämnda metoderna är denna metod tidskrävande ooh kan endast
tillämpas på uttagna provbitar, varför kontroll på en löpande
bana knappast låter sig göra i praktiken.
Üptiska metoder byggda på laserteknik har kommit till an-
vändning, hittills i begränsad omfattning, vilket framgår av
ref. 19-22.
'Utgångspunkten för uppfinningen har varit inseendet av
ett behov av att kunna under drift kontrollera riktningsfördel-
ningen av fibrerna vid framställning av dukformiga material.
Problemet är till stora delar detsamma, vare sig framställningen
sker i form av utläggning av en uppslamning på en vira eller om
utläggningen sker torrt och fibrerna därefter sammanfogas, såsom
är vanligt vid framställning av vissa fibertyger.
Grundläggande för díffraktionsfenomenen är att en struktur,
t.ex. ett gitter, kommer att sprida elektromagnetisk strålning
med en större vinkel, ju finare gitterstrukturen är. En enstaka
fiber kan ur strålningens våglängds synpunkt betraktas som oänd-
ligt lång och kommer därvid, om den påstrålas av en elektromagne-
tisk våg, att sprida strålning vinkelrätt mot sin egen riktning,
medan i fiberns längdriktning i huvudsak ingen strålning kommer
att spridas. Dm ett dukformigt material genomstrålas, kommer man
att på motsatta sidan mot ljuskällan få ett mönster, som åtmin-
stone i huvudsak utgöres av summan av spridningsbidragen från alla
de påstrålade fibrerna. Üm vi då bortser från de allra minsta -
spridningsvinklarna, så kommer man att i ett detektionsplan få
en diffraktionsbild, som ger information om fibrernasstatistiska
orienteringsfördelning. Dm fiberfördelningen är helt slumpmässig,
kommer man att få ett helt symmetriskt mönster, men om fördelning-
en utmärker sig för att många fler fibrer ligger i en viss rikt-
ning (maskinriktningen), så kommer mera strålning att föreligga
i riktningar som är vinkelräta eller nära vinkelräta mot denna
riktning.
Enligt uppfinningen är det nu möjligt att anordna en op-
Liok utrustning med en loser på ena sidan om det undersökta ma-
terialet och en detektor på den andra, varvid den odiffrakterade
strålningen på den andra sidan bildar en symmetriaxel, mot vilken
ett detektionsplan är vinkelrätt.
7901905-0
En För ändamålet särskilt uppFunnen detektionsanordning
kan nu under Försummande av den intensitetsmässigt dominerande,
odiffrakterade strålningen ditferentiellt detektera den spridda
strålningen, därigenom att detektionsanordningen nar minst två
olika, ljuskänsliga områden, varigenom det di¥¥rakterade ljuset
samtidigt kan detekteras För två olika spridningsriktningar, som
i törhällande till den nämnda symmetriaxeln är vridningsvis för-
skjutna.
Upp¥inningens¥ördelar och egenskaper, som kommer att
närmare utläggas i samband med ett särskilt utföringsexempel,
erhålles genom en anordning enligt patentkrav 1. Fördelaktiga
utFörings¥ormer Framgår av underkraven.
En närmare ¥örklaring kommer nu att lämnas med utgångs-
punkt ¥rån ett uttöringsexempel, åskådliggjort genom Figurerna.
Fig. 1 visar en anordning med en laser på ena sidan om ett fiber-
material och en detektorenhet på den andra. Fig. 2 visar en ut-
Föringsform av en differential-detektor. Fig. 3 visar ett block-
suhema över till anordningen hörande elektroniska kretsar.
Det i Fig. 1 visade exemplet inneFattar en rörlig bana 3
av ett material som skall undersökas på det upp¥innings¶ässiga
sättet. Banan 3 löper över ett glidbleck 2 och tremdrages i en
icke visad maskin, som vanligen är den maskin, där banan till-
verkas. På en pappersmaskin kan anordningen exempelvis vara pla-
cerad omedelbart innan den ¥ärdiga banan upprullas. En laser 1
avger en kollimerad och koherent ljusstråle 12. Det år viktigt
att strålen är en laserstråle på grund av att det utkommande
ljuset då är välkollimerat, koherent ovh monokromatiskt. Sedan
strålen passerat banan 3, kommer den tillsammans med på grund av
spridning något avböjt ljus att passera in i en kammare 4 via ett
ljustílter 5. På grund av att laserljuset är monokromatiskt, kan
filtrets passband hållas mycket smalt, vilket med¥ör att inverkan
av lokalens belysning blir försumbar. Företrädesvis är tiltret ett
interFerensFilter, i vårt Fall av modell Ûriel U 572 (6328 Ångström).
Av praktiska skål ligger Före Filtret en icke visad irisbländare.
På ett avstånd av ungefär 32 cm innanför ïíltret tinnes en
hållare 5 upptagande en speciell fotondetektor 7 och en bländare
8 i nu nämnd ordning. Då Fotondetektorns konstruktion är viktig
tör upptinningen, skall den nu närmare beskrivas i anslutning till
iig. 2.
7901903-0
Som Framgår av Fig. 2, är detektorn en rund skiva med ett
genomgående häl 11 i mitten, avsett För den ospridda delen av
laserstrålen, så att denna kan passera igenom. Den övriga delen
av skivan är uppdelad i åtta likstora cirkelsektorer 13.
Detektorn är i princip en Fotocell av spärrskiktstyp. I
princip består den av en halvledarskiva, som på ena sidan, näm-
ligen baksidan enligt Figuren, är Försedd med ett ledande skikt,
och på Framsidan med ett genomskinligt, ledande skikt, som är upp-
delat i de nämnda sektorerna. Um ljus inkommer mot det genomskin-
liga, ledande skiktet, kommer en elektrisk spänning att uppstå
mellan baksidesskiktet och det ledande, genomskinliga skiktet.
Som Framgår av Fig. 2, Finnes i detektoranordningen 7 ledningar
anordnade till var och en av sektorerna 13 av det ledande skíktet.
Sektorerna är givetvis isolerade Från varandra. Vid det här visade
exemplet är Fyra av sektorerna parvis sammankopplade, medan de
övriga ej utnyttjas. De båda sammankopplade paren av sektorer är
kopplade till var sin utgångsledning betecknade MR resp. TMR (mot-
svarande maskinriktningen resp. tvärs maskinriktningen i den i an-
vändning varande utFöringsFormen).
Sektordetektorn 7 har på beställning speciellt tillverkats
För ändamålet hos Solar Systems Inc., 5124 Central Park Ave.,
Skokie, Illinois, USA.
Som Framgår av Fig. 1, Fortsätter den odiFFrakterade strål-
en 12 genom detektorns 7 mitthål 11 genom bländaren 5 och en yt-
terligare bländare 9 till en konventionell Fotodetektor 10, vilken
lämnar en mot den transmitterade ljusandelen svarande signal.
il Fig. 3 visas ett blockschema av tillhörande elektronik
och display-anordningar. Fotoströmmarna Från utgångarna MR och
TMR samt Från detektorn 10 intages på var sin diFFerentialFör-
stärkare 31, 32, 33, av konventionell integrerad typ. Direkta
utgångar PCX, PCY och PCTRANS Finnes Från dessa, vilka ger momen-
tantvärden För både den diFFerentiella spridningen och För banans
transmissionsFörmåga. De båda Förstnämnda signalerna ledes till
var sin integratorkrets 34, 35, likaså av konventionell typ, kopp-
lade till sample/hold-kretsar 37, 38 och styrda av en klockkrets
36. Därmed Föreligger periodiskt tagna medelvärden För de diF-
Ferentiellt upptagna spridningarna. Kvoten mellan dessa värden
beräknas genom en analog divideringskrets 40. Den härFör använda
7901903-0
kretsen 8013 är så konstruerad, att den ena signalen måste dämpas
med en taktor 10, var¥ör divideringskretsen 40 på ena ingången
är Försedd med en dämpkrets 39.
På utgången till den analoga divideraren erhålles en ut-
signal, som benämnes orienteringsindex. Under styrning av klock-
generatorn 36 ledes sedan orienteringsindex och värdet pä trans-
missionen till display-enheter.
De erhållna signalerna kan ¥örutom i kontrollerande syFte
även användas ¥ör styrning av t.ex. utloppskvcten i en pappers-
maskin.
Vid det visade uttöringsexemplet har den diF¥erentiella
detektorn en diameter om 50 mm. Lasern är anordnad någon centi-
meter under den rörliga banan, och avståndet mellan diFFerential-
detektorn 7 och banan 3 är 449 mm. Hålet 11 i difterentialdetek-
torn har diametern 5 mm, innebärande att detektionsvinkeln är
ungetär 0,3-30. Antalet sektorer är 12, innebärande att det För
var och en av den detekteras inom 300, räknat vinkelrätt mot
lasersträlen. Interferenstiltret är placerat ungetär 318 mm Från
diF¥erantàldetektorn.
Detektionsanordningen är helt inrymd i ett rör med längden
60 cm och diametern 15 cm.
Genom detektionen av det direkt transmitterade ljuset er-
hålles en möjlighet att mäta banans ytvikt, ettersom ljusets För-
svagning är bestämd av uttrycket
I/IÜ = e at
där I är intensiteten för det genom absorption försvagade ljuset,
IG intensiteten utan absorberande material, t ytvikten och a en
av ljusvåglängden och materialet beroende konstant.
Ürienteringsindex beror, som ovan angivits, på Fördelning-
en av fibrerna i materialet. Den använda spridningsvinkeln 0,3-30
har visat sig lämplig För pappers¥ibrer men kan givetvis anpassas
till olika material. Mycket smala tibrer ger större spridninge-
vinklar, medan grövre tibrer ger mindre spridningsvinklar. För
somliga tillämpningar, där i materialet tinnes även partiklar,
som sprider ljus, kan de detekterade spridningsvinklarna Få an-
passas. så att tillräcklig selektivitet uppnås guntemot partik-
larnas spridningsegenskaper, därigenom att spridningsvlnklar
väljes, där Fibrernas spridning dominerar.
7901903-0
Referenser
15.
11+.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
. Laníelsen, R. and Steenberg, 3.:
Kler-xrfr, P: Wocheiiblatt Papierfabrikation 69 (1958) 100.2,
Svensk Papperstidn. 50
(1947) 501-
Einger, E.R. and Majewski, Z.J.: Tappi 57 (1954) 216.
.Bergström, J., Brauns, O. and Svenson, Å.: Svensk Ieppers-
tiäfliflå 5? (1954) 695-
Andersson, O. and Bergström, J.: Thppi 37 (1954) 542.
Juflt, 11.; Das Papier 12 (1958) 568.
Judt, M.: Das Papier 15 (1959) 46.
Glynn, P., Jones, H.W.H. and Gallay, W.: Pulp and Paper Mag.
of Can. 60 (1959) T516.
Toroi, M.: Paperi ja Puu 41 (1959) 271.
Prusas, Z.C.: Tappi 46 (1965) 525.
saick, A.M.=
Sisson, W.A.
(1955) 295-
Clark, G.L.:
Chemistry and Industry, 18 januari 1969.
and Clark, G.L.: Ind. Eng. Chem. Anal. Ed. 5
Terri 55 (1950) 584-
Centola, G.: Das Papier 9 (1955) 588.
Friedlander, P.H.: Ihlp and Paper Mag. of Can. 59 (1958) 1,
102.
Ruck, H. and Krässig, H.: Pulp and Paper Mag. of Can. 59
(1958) 6, 185.
Kallmes, O.H.: Tappi 52 (1969) 482.
Goodman, J .W.: Introduction to Fourier Optics,
San Francisco, 1968, p. 77.
Stone, J .M.: Radiation and Optics, McGraw-Hill, San Francisco,
1962 p. 107.
Gharrier, J .PL och Marchessault, R.H.: Fibre Science and
rechnalogy (5) (1972).
Rudström, L. och Sjölin, U.: Swedish Forest Iroducts Research
Laboratory, Meddelande 69, 1970.
Kornyukhina, T.A. och Borzunov, I.G.: Teklmologiya Textil
noi Promyshlennosti 1976 111:5 (p. 19-22).
Mc GramßHill,
Claims (4)
1. Anordning för bestämning av riktningsfördelningen av fibrer i planet för ett dukformigt material (5) tillverkat av diskreta fibrer, varvid en laser (1) är anordnad att rikta en laserstråle i huvudsak vinkelrätt mot en sida av materialet och en ljusdetektor (7,10), kopplad till materialet, är monterad på materialets andra sida och anordnad att inom ett mot laserstrà- len i huvudsak vinkelrätt plan mäta i materialet spridd strål- - níngs omkretsvisa vinkelfördelning, k ä n n e t e c k n a d av att ljusdetektorn för möjliggörande av samtidig detektering är uppdelad i uti ett ringformigt, kring den transmitterade och' ospridda laserstrâlen anordnade sektorfält (15), upptagande före- trädesvis BO-45° av omkretsen, vilka sektorfält har separata ut- gångar.
2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att detektorn dessutom har ett mittfält (11,10) för detektering av utan riktningsändring transmitterat ljus, vilket mittfält har separat utgång.
5. Anordning enligt krav 1 eller 2, vars detektor är en fo- tocell av spärrskiktstyp, med på baksidan ett ledande skikt och på framsidan ett ledande, ljusgenomsläppligt skikt, k ä n n e- t e c k n a d av att skiktet på framsidan är uppdelat i från varandra isolerade partier, till vilka elektriska ledningar är kopplade, utgörande de nämnda, separata utgàngarna.
4. Anordning enligt krav 2 eller 5, k ä n n e t e c k n a d av att i förhållande till mittfältet parvis motställda sektorfält har sina utgångar parallellkopplade och kopplade till en beräk- ningsenhet (40) anordnad att beräkna ett orienteringsindex, utgö- rande kvoten mellan intensiteterna för strålning spridd i tvà mot varandra vinkelräta spridningsplane
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE7901903A SE440405B (sv) | 1979-03-02 | 1979-03-02 | Anordning for bestemning av riktningsfordelningen av fibrer i planet for ett dukformigt material |
DE19803007790 DE3007790A1 (de) | 1979-03-02 | 1980-02-29 | Verfahren und vorrichtung zur bestimmung der orientierungsverteilung von fasern in bahnmaterial |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE7901903A SE440405B (sv) | 1979-03-02 | 1979-03-02 | Anordning for bestemning av riktningsfordelningen av fibrer i planet for ett dukformigt material |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE7901903L SE7901903L (sv) | 1980-09-03 |
SE440405B true SE440405B (sv) | 1985-07-29 |
Family
ID=20337445
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE7901903A SE440405B (sv) | 1979-03-02 | 1979-03-02 | Anordning for bestemning av riktningsfordelningen av fibrer i planet for ett dukformigt material |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3007790A1 (sv) |
SE (1) | SE440405B (sv) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60231136A (ja) * | 1984-05-01 | 1985-11-16 | Kanzaki Paper Mfg Co Ltd | 紙類の繊維配向測定方法 |
US5640244A (en) * | 1995-11-02 | 1997-06-17 | Abb Industrial Systems, Inc. | Method and apparatus for on-line determination of fiber orientation and anisotropy in a non-woven web |
DE102014110554A1 (de) * | 2014-07-25 | 2016-01-28 | Certoplast Vorwerk & Sohn Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Klebebandes |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE7609014U1 (sv) * | 1900-01-01 | Cerberus Ag, Maennedorf, Zuerich (Schweiz) | ||
FI45799C (sv) * | 1971-03-23 | 1972-09-11 | Valmet Oy | Förfaringssätt för bestämning av fiberorientationen i papper l.dyl. me d tillhjälp av ljus som reflekterats av papret. |
DE2800351B2 (de) * | 1978-01-04 | 1979-11-15 | Erwin Sick Gmbh Optik-Elektronik, 7808 Waldkirch | Optische Vorrichtung zur Bestimmung des Lichtaustrittswinkels bei einer mit einem Lichtfleck abgetasteten Materialbahn |
-
1979
- 1979-03-02 SE SE7901903A patent/SE440405B/sv not_active IP Right Cessation
-
1980
- 1980-02-29 DE DE19803007790 patent/DE3007790A1/de active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3007790A1 (de) | 1980-09-11 |
DE3007790C2 (sv) | 1991-09-19 |
SE7901903L (sv) | 1980-09-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3816247C2 (de) | Vorrichtung zur Messung einer Relativbewegung von zwei zueinander relativ bewegbaren Objekten | |
EP0011708B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Ebenheit, der Rauhigkeit oder des Krümmungsradius einer Messfläche | |
DE3929999C2 (de) | Vorrichtung zum Führen elektromagnetischer Wellen | |
US4593187A (en) | Non-imaging illumination incidence angle detection system | |
AT396841B (de) | Anordnung zur stabilisierung der wellenlänge des von einer laserdiode abgegebenen lichtstrahlesund laser-interferometer | |
JP3390440B2 (ja) | 相対的な動きを検出する装置 | |
DE69407208T2 (de) | Optisches Instrument und Verfahren zur Verschiebungsmessung einer Skala | |
DE2238413B2 (de) | Vorrichtung zum Messen der Verschiebung zweier gegeneinander beweglicher Teile | |
DE69126506T2 (de) | Gerät zur Verschiebung- oder Geschwindigkeit- Messung | |
US4541718A (en) | Plasma monitoring method and plasma monitor | |
DE69127497T2 (de) | Dopplergeschwindigkeitsmesser | |
DE10349128B4 (de) | Verschiebungsgeber | |
DE10308016A1 (de) | Verschiebungsmessgerät mit Interferenzgitter | |
DE3923767C2 (de) | Drehmeßgeber | |
SE440405B (sv) | Anordning for bestemning av riktningsfordelningen av fibrer i planet for ett dukformigt material | |
DE3836703A1 (de) | Winkelmesseinrichtung | |
DE3441088C2 (sv) | ||
DE2852614A1 (de) | Optisches messystem | |
DE3149869C2 (sv) | ||
Fristrom et al. | Particle sizing by interference fringes and signal coherence in Doppler velocimetry | |
US5165078A (en) | Multi-channel, multi-wavelength detection system | |
DE69000564T2 (de) | Optisches system zum messen von linear- oder winkelaenderungen. | |
US4040741A (en) | Polarized grating optical odometer | |
DE1497539C3 (sv) | ||
SE513943C2 (sv) | Optisk vinkelmätare |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |
Ref document number: 7901903-0 Effective date: 19941010 Format of ref document f/p: F |