SE466419B - Method and arrangement for measuring the air-permeability of a material web, in particular a press felt in a paper machine - Google Patents
Method and arrangement for measuring the air-permeability of a material web, in particular a press felt in a paper machineInfo
- Publication number
- SE466419B SE466419B SE9002307A SE9002307A SE466419B SE 466419 B SE466419 B SE 466419B SE 9002307 A SE9002307 A SE 9002307A SE 9002307 A SE9002307 A SE 9002307A SE 466419 B SE466419 B SE 466419B
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- web
- measuring
- measuring head
- pressure drop
- air
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 230000035699 permeability Effects 0.000 claims abstract description 29
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims abstract description 9
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims description 4
- LTINZAODLRIQIX-FBXRGJNPSA-N cefpodoxime proxetil Chemical compound N([C@H]1[C@@H]2N(C1=O)C(=C(CS2)COC)C(=O)OC(C)OC(=O)OC(C)C)C(=O)C(=N/OC)\C1=CSC(N)=N1 LTINZAODLRIQIX-FBXRGJNPSA-N 0.000 claims 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 26
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/08—Investigating permeability, pore-volume, or surface area of porous materials
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Paper (AREA)
- Measuring Arrangements Characterized By The Use Of Fluids (AREA)
Abstract
Description
466 419 10 15 20 25 30 35 2 ning på en pressfilt under drift. Dessa kända mätanord- ningar med lågt tryckfall är användbara för betydligt öppnare materialbanor, exempelvis formerings- och tork- viror. En pressfilt däremot har en betydligt tätare struktur, som från torrt tillstånd tätnar ytterligare under drift genom sitt vatteninnehåll. Ett försök att använda nämnda kända anordningar med lågt tryckfall för mätning på en våt pressfilt är dömt att misslyckas, eftersom luftströmmen genom filten skulle bli mycket liten och knappt mätbar. Dessutom skulle de relativa felen bli stora, vilket skulle ge ett otillförlitligt mätresultat. 466 419 10 15 20 25 30 35 2 on a press felt during operation. These known measuring devices with low pressure drop are useful for much more open material webs, for example forming and drying wires. A press felt, on the other hand, has a much denser structure, which from a dry state seals further during operation due to its water content. An attempt to use said known devices with a low pressure drop for measuring on a wet press blanket is doomed to fail, since the air flow through the blanket would be very small and barely measurable. In addition, the relative errors would be large, which would give an unreliable measurement result.
För mätning av luftgenomsläppligheten hos en press- filt under drift krävs således ett väsentligt större tryckfall vid munstycket än nämnda 100 Pa, företrädesvis minst 20 kPa, för att man skall uppnå en tillräckligt kraftig luftströmning för att mätstörningarna skall kunna hållas nere på en acceptabel nivå. Tryckfallet vid munstycket bör dock inte vara så högt att det påverkar filtens vatteninnehåll. Traditionellt används filtsug- anordningar med en vakuumnivå på 40-50 kPa för avlägsning av vattnet i en pressfilt, vilket antyder att tryck- fallet för mätning på pressfiltar bör ligga i inter- vallet 20-40 kPa.Thus, for measuring the air permeability of a press felt during operation, a significantly greater pressure drop at the nozzle than the said 100 Pa, preferably at least 20 kPa, is required in order to achieve a sufficiently strong air flow to keep the measurement disturbances down to an acceptable level. However, the pressure drop at the nozzle should not be so high that it affects the water content of the felt. Traditionally, felt suction devices with a vacuum level of 40-50 kPa are used to remove the water in a press felt, which suggests that the pressure drop for measurement on press felts should be in the range of 20-40 kPa.
Ett exempel på en anordning för mätning av luft- genomsläppligheten hos en materialbana i en pappers- maskin beskrives i FI 86 1534. Anordningen innefattar ett handburet mäthuvud 10, vilket innehåller en av en elmotor 16 driven fläkt 17 samt ett på fläktens trycksida anordnat munstycke 12, som bringas i kontakt mot den materialbana vars luftgenomsläpplighet skall mätas.An example of a device for measuring the air permeability of a web of material in a paper machine is described in FI 86 1534. The device comprises a hand-held measuring head 10, which contains a fan 17 driven by an electric motor 16 and a nozzle 12 arranged on the pressure side of the fan. , which is brought into contact with the web of material whose air permeability is to be measured.
Tryckfallet över materialbanan mätes genom avkänning av ett tryck po i munstycket 12 omedelbart intill material- banan. En till mäthuvudet elektriskt kopplad centralenhet 30 mottager information om storleken på nämnda tryck po för att jämföra det mot ett förutbestämt, konstant börvärde. Centralenheten 30 reglerar trycket pu mot nämnda konstanta börvärde genom att styra elmotorns raw 10 15 20 25 30 35 466 419 3 16 matningsspänning. När trycket po antar nämnda konstanta börvärde, avläser centralenheten 30 fläkthjulets l7 varvtal r och beräknar utifrån detta och på basis av ett förutbestämt funktionssamband P = f(r) ett permeans- värde P hos materialbanan vid den aktuella mätpunkten.The pressure drop across the material web is measured by sensing a pressure po in the nozzle 12 immediately adjacent the material web. A central unit 30 electrically connected to the measuring head receives information about the magnitude of said pressure po to compare it against a predetermined, constant setpoint. The central unit 30 regulates the pressure pu against said constant setpoint by controlling the raw voltage of the electric motor 466 419 3 16 supply voltage. When the pressure po assumes said constant setpoint, the central unit 30 reads the speed r 17 of the fan wheel 17 and calculates from this and on the basis of a predetermined functional relationship P = f (r) a permeance value P of the material web at the current measuring point.
Den i FI 86 1534 beskrivna anordningen arbetar med ett tryckfall i storleksordningen 100 Pa, vilket såsom angetts ovan är åtminstone en faktor 200 lägre än vad som krävs för mätning av luftgenomsläpplighet hos en pressfilt under drift. Det är helt orealistiskt att med en fläkt åstadkomma ett så pass högt tryckfall, inte minst med tanke på att fläkten ingår i ett handburet mäthuvud. En annan anledning till att denna kända anord- ning ej är användbar för uppfinningens ändamål - att möjliggöra en kontinuerlig mätning av luftgenomsläpplighet vid högt tryckfall tvärs en löpande materialbana - är att reglerprocessen är för långsam, vilket bl a beror på att fläkten måste öka tryckfallet genom en varvtals- ökning om det uppmätta trycket po ligger för lågt. Denna kända anordning måste därför hållas stilla under t ex 30 s vid varje mätställe, vilket således omöjliggör en kontinuerlig mätning.The device described in FI 86 1534 operates with a pressure drop of the order of 100 Pa, which as stated above is at least a factor 200 lower than that required for measuring the air permeability of a press felt during operation. It is completely unrealistic to achieve such a high pressure drop with a fan, not least considering that the fan is included in a hand-held measuring head. Another reason why this known device is not useful for the purpose of the invention - to enable a continuous measurement of air permeability at high pressure drop across a continuous web of material - is that the control process is too slow, which is partly due to the fan having to increase the pressure drop by an increase in speed if the measured pressure po is too low. This known device must therefore be kept still for, for example, 30 s at each measuring point, which thus makes a continuous measurement impossible.
EP 0 107 482 beskriver en anordning för mätning av luftgenomsläpplighet hos en löpande materialbana, varvid man låter både tryckfallet och luftströmmen variera under mätningen. Man mäter båda dessa storheter och beräknar matematiskt utifrån dessa lufthastigheten, dvs luftgenomsläppligheten. En givare för varierande lufttryck vid de stora intervall och den höga tryck- fallsnivå som uppfinningen avser är dock ej tillförlitlig.EP 0 107 482 describes a device for measuring the air permeability of a continuous web of material, wherein both the pressure drop and the air flow are allowed to vary during the measurement. Both these quantities are measured and calculated mathematically on the basis of these the air velocity, ie the air permeability. However, a sensor for varying air pressure at the large intervals and the high pressure drop level to which the invention relates is not reliable.
Således är den matematiska beräkningen utförbar vid låga tryckfall. men synnerligen problematisk vid höga tryckfall.Thus, the mathematical calculation is feasible at low pressure drops. but particularly problematic at high pressure drops.
EP 0 096 3ll beskriver en anordning för mätning av luftgenomsläppligheten hos en textil materialbana.EP 0 096 311 describes a device for measuring the air permeability of a textile web of material.
Anordningen innefattar dels ett munstycke, vilket bringas till anliggning mot banan för åstadkommande av ett tryck- 'I 466 419 10 15 20 25 30 35 4 fall över densamma och därmed av en luftgenomsläppligheten beroende luftström, dels organ för reglering av tryck- fallet till ett konstant värde och dels organ för mätning av luftströmmens storlek som ett mått på luftgenomsläpp- ligheten, när tryckfallet antar nämnda konstanta värde.The device comprises on the one hand a nozzle, which is brought into abutment against the web for producing a pressure drop over it and thereby an air flow dependent on an air permeability, and on the other hand means for regulating the pressure drop to a constant value and partly means for measuring the magnitude of the air flow as a measure of the air permeability, when the pressure drop assumes the said constant value.
Munstycket hos denna kända anordning är beläget i den ena änden av en förhållandevis lång vagn, vid vars andra ände är anordnat en sugfläkt för åstadkommande av nämnda tryckfall. Mellan munstycket och sugfläkten finns en långsträckt luftkanal i vilket nämnda organ för mätning av luftströmmen är infört. Denna luftflödesmätare arbetar med en termisk mätprincip och utgöres av en varmfilms- sensor eller en varmtrådssensor. För regleringen av tryckfallet till ett konstant värde används dels en skillnadstryckmätare, som mäter tryckfallet över material- banan vid munstycket, dels en elektrisk styranordning, som mottager information från skillnadstryckmätaren, och dels en eller flera reglerventiler mellan sugfläkten och luftflödesmätaren. Reglerventilerna öppnas och stängs på ett sådant sätt av styrenheten som gensvar på det uppmätta skillnadstrycket, att tryckfallet hålles konstant.The nozzle of this known device is located at one end of a relatively long carriage, at the other end of which a suction fan is arranged for producing said pressure drop. Between the nozzle and the suction fan there is an elongate air duct into which said means for measuring the air flow is inserted. This air flow meter works with a thermal measuring principle and consists of a hot film sensor or a hot wire sensor. To regulate the pressure drop to a constant value, a differential pressure gauge is used, which measures the pressure drop across the material path at the nozzle, an electrical control device that receives information from the differential pressure gauge, and one or more control valves between the suction fan and the air flow meter. The control valves are opened and closed in such a way by the control unit in response to the measured differential pressure that the pressure drop is kept constant.
Denna från EP 0 096 311 kända anordning arbetar också med ett lågt tryckfall, angivet till ca 200 Pa.This device known from EP 0 096 311 also operates with a low pressure drop, set at about 200 Pa.
'Anordningen är synneligen mekaniskt skrymmande och kompli- cerad och är ej praktisk användbar för kontinuerlig mätning tvärs en löpande materialbana. Vidare åstadkommes tryckfallet genom sugning, vilket ej är användbart för uppfinningens ändamål eftersom detta skulle medföra att stora mängder substans insuges i mätanordningen.The device is extremely mechanically bulky and complicated and is not practically useful for continuous measurement across a continuous web of material. Furthermore, the pressure drop is achieved by suction, which is not useful for the purposes of the invention as this would cause large amounts of substance to be sucked into the measuring device.
Att utnyttja en termisk luftflödesmätare är ej heller användbart för uppfinningens ändamål, då en sådan sensor ' är allt för långsam för att kunna användas i den snabba reglering som krävs för kontinuerlig mätning. ' Föreliggande uppfinning har således som ändamål att åstadkomma ett sätt och en anordning för åstadkommande av en kontinuerlig mätning vid högt tryckfall tvärs en löpande materialbana, särskilt en pressfilt hos en 5 l al, . får-ja. 10 15 20 25 30 35' 4661119 5 pappersmaskin under drift.Utilizing a thermal airflow meter is also not useful for the purposes of the invention, as such a sensor is too slow to be used in the rapid control required for continuous measurement. The present invention thus has for its object to provide a method and an apparatus for producing a continuous measurement at high pressure drop across a continuous web of material, in particular a press felt of a 5 l a1,. get-yes. 10 15 20 25 30 35 '4661119 5 paper machine during operation.
Målsättningen har speciellt varit att man under en dylik kontinuerlig mätning skall erhålla en mot luft- genomsläppligheten svarande, kontinuerlig elektrisk utsignal utan krav på att hålla ett mäthuvud stilla vid varje mätpunkt på banan.The aim has in particular been that during such a continuous measurement one must obtain a continuous electrical output signal corresponding to the air permeability without the requirement to keep a measuring head still at each measuring point on the web.
Målsättningen har också varit att med hjälp av en dylik utsignal kunna framtaga en grafisk tvärprofil- kurva, en tabell eller motsvarande, som anger banans luftgenomsläpplighet som funktion av läget tvärs banan.The aim has also been to be able to produce a graphical cross-profile curve, a table or the like, with the aid of such an output signal, which indicates the air permeability of the web as a function of the position across the web.
För uppfyllande av ovan angivna ändamål och mål- sättningar föreslås enligt uppfinningen ett sätt som innefattar stegen att vid ett munstycke, som bringas till anliggning mot banan, åstadkomma ett tryckfall över banan och därmed en av luftgenomsläppligheten be- roende luftström; att reglera nämnda tryckfall till ett konstant värde; och att vid nämnda konstanta värde på tryckfallet mäta luftströmmens storlek som ett mått på luftgenomsläppligheten, vilket sätt kännetecknas av: att luftströmmen mätes med en vortex-mätare, vilken på sin utgångssida är ansluten till munstycket och vilken avger en utsignal med en mot luftströmmens hastighet sproportionell frekvens; att tryckfallet regleras med en mekanisk precisions- regulator, vilken på sin sekundärtrycksida är ansluten till vortex-mätarens ingângssida och vilken inställes till att pä sin sekundärtrycksida upprätthålla ett tryck på företrädesvis minst 20 kPa; att munstycket, vortex-mätaren och precisionsregu- latorn föres som en som ett mäthuvud utformad enhet tvärs banan för uppmätning av en tvärprofil hos banans luftgenomsläpplighet med hjälp av vortex-mätarens ut- signal; och att en från mäthuvudet separat tryckluftkälla ansluts till precisionsregulatorns primärtrycksida.In order to fulfill the above-mentioned objects and objects, a method is proposed according to the invention which comprises the steps of producing a pressure drop across the web at a nozzle which is brought into abutment against the web and thus an air flow due to the air permeability; regulating said pressure drop to a constant value; and at said constant value of the pressure drop measuring the magnitude of the air flow as a measure of the air permeability, which method is characterized by: that the air flow is measured with a vortex meter, which on its output side is connected to the nozzle and which emits an output signal proportional to the air flow rate frequency; that the pressure drop is regulated by a mechanical precision regulator, which on its secondary pressure side is connected to the input side of the vortex meter and which is set to maintain a pressure of preferably at least 20 kPa on its secondary pressure side; that the nozzle, the vortex meter and the precision regulator are moved as a unit designed as a measuring head across the web for measuring a cross-section of the air permeability of the web by means of the output signal of the vortex meter; and that a source of compressed air separate from the measuring head is connected to the primary pressure side of the precision regulator.
Vid mätning på en löpande pressfilt hos en pappers- 466 419 10 15 20 25 30 35 6 maskin används företrädesvis hos en pappersmaskin befint- lig tryckluftskälla för anslutning till precisionsregu- latorns primärtrycksida, och nämnda konstanta värde för tryckfallet över banan väljes företrädesvis i inter- vallet 20-40 kPa.When measuring on a running press felt of a paper machine, a compressed air source existing in a paper machine is preferably used for connection to the primary pressure side of the precision regulator, and said constant value for the pressure drop across the web is preferably selected in vallet 20-40 kPa.
Ett utmärkande särdrag hos uppfinningen är att lufthastigheten mäts med en inuti mäthuvudet monterad givare av vortextyp. Denna givare har den unika egenskapen att den avger en utsignal i form av en frekvens som är proportionell mot lufthastigheten inom ett intervall som är mångfalt större än vad andra givare kan prestera.A distinctive feature of the invention is that the air velocity is measured with a vortex type sensor mounted inside the measuring head. This sensor has the unique property of emitting an output signal in the form of a frequency that is proportional to the air velocity within a range that is many times greater than what other sensors can perform.
Frekvensen kan med känd teknik omvandlas till en elektrisk mätsignal. Tack vare denna givare är det möjligt att undvika ett praktiskt och tidskrävande arbete, t ex byte av mätfläns vid användning av strypflänsmätning.The frequency can be converted into an electrical measuring signal with known technology. Thanks to this sensor, it is possible to avoid a practical and time-consuming work, eg replacement of measuring flange when using throttle flange measurement.
Denna givare är också tillräckligt snabb för det upp- finningsenliga ändamålet att möjliggöra en kontinuerlig mätning utan krav på att hålla mäthuvudet stilla vid varje mätpunkt.This sensor is also fast enough for the purpose according to the invention to enable a continuous measurement without the requirement to keep the measuring head still at each measuring point.
Ett annat utmärkande särdrag hos uppfinningen är att man för regleringen av mättryckfallet till ett kon- stant värde (vilken reglerprincip generellt är tidigare känd som framgått ovan) använder en mekanisk precisions- -regulator som håller ett konstant, på förhand valfritt inställbart övertryck på sin sekundärtrycksida. Någon direkt mätning av skillnadstrycket eller övertrycket vid aktuellt mätställe på materialbanan göres således ej enligt uppfinningen, till skillnad mot den ovan be- skrivna kända tekniken. Uppfinningen utnyttjar därför ej någon fördröjande återkoppling för regleringen. Ännu ett annat utmärkande särdrag hos uppfinningen , är att mäthuvudet ej innefattar någon egen fläkt eller luftpump. I stället utnyttjas en från mäthuvudet separat . tryckluftskälla, företrädesvis det tryckluftssystem som finns tillgängligt i alla pappersmaskiner. Tryckkällan kan därför, utan att hindra mäthuvuets manövrerbarhet tvärs banan, vara tillräckligt kraftig för att kunna Q 10 '15 20 25 30 35 465419 7 åstadkomma det höga tryckfall som krävs. Med denna lösning blir regleringen av tryckfallet också avsevärt snabbare än t ex det fall mäthuvudet innehåller en fläkt, som under reglerprocessen måste bygga upp trycket själv.Another distinguishing feature of the invention is that for the control of the measured pressure drop to a constant value (which control principle is generally previously known as stated above) a mechanical precision regulator is used which maintains a constant, pre-optionally adjustable overpressure on its secondary pressure side. . Thus, no direct measurement of the differential pressure or overpressure at the relevant measuring point on the material web is made according to the invention, in contrast to the known technique described above. The invention therefore does not use any delaying feedback for the control. Yet another distinguishing feature of the invention is that the measuring head does not comprise its own fan or air pump. Instead, one from the measuring head is used separately. compressed air source, preferably the compressed air system available in all paper machines. The pressure source can therefore, without impeding the maneuverability of the measuring head across the web, be strong enough to be able to achieve the high pressure drop required. With this solution, the regulation of the pressure drop also becomes considerably faster than, for example, the case where the measuring head contains a fan, which during the control process must build up the pressure itself.
Genom anslutningen till den separata tryckluftskällan finns det alltid snabbt tillgängligt ett högt tryck på precisionsregulatorns primärtrycksida, vilket således möjliggör den avsedda kontinuerliga mätningen tvärs banan.Through the connection to the separate compressed air source, a high pressure is always quickly available on the primary pressure side of the precision regulator, which thus enables the intended continuous measurement across the web.
Det skall härvid nämnas att det är en stor fördel att blåsa luft i stället för att suga, eftersom det i det sistnämnda fallet kan följa med vatten och smuts in i mäthuvudet som stör mätningen och i värsta fall blockerar flödesgivaren.It should be mentioned here that it is a great advantage to blow air instead of suction, since in the latter case it can accompany water and dirt into the measuring head which disturbs the measurement and in the worst case blocks the flow sensor.
När det gäller val av tryckfall vid mätning på en våt pressfilt skall det för det första noteras att en sådan mätning inte har något samband med mätning på en torr filt, speciellt ej en ny filt. I det sist- nämnda fallet mäter man oftast vid ett tryckfall pà 100 Pa, eftersom ett högre tryckfall skulle ge problem med orealistiskt hög lufthastighet. Omvänt ger ett tryck- fall på 100 Pa ej någon mätbar luftströmning genom en våt filt hos en pappersmaskin under drift, eftersom mätvärdet i detta fall drunknar i störningar. För det andra är det av praktiska skäl lämpligt att välja ett tryckfall som är lägre än vakuumniván hos en Vattenav- lägsnande filtsuglåda, eftersom detta medför att filtens vattenhalt bestäms av suglådan så att luftgenomsläpplig- hetsmätningen ej störs av eventuella variationer i filten: vattenhalt.With regard to the choice of pressure drop when measuring on a wet press blanket, it should first be noted that such a measurement has nothing to do with measuring on a dry blanket, especially not a new blanket. In the latter case, it is usually measured at a pressure drop of 100 Pa, since a higher pressure drop would cause problems with unrealistically high air velocity. Conversely, a pressure drop of 100 Pa does not give a measurable air flow through a wet blanket of a paper machine during operation, since the measured value in this case drowns in disturbances. Secondly, for practical reasons it is appropriate to choose a pressure drop which is lower than the vacuum level of a water-removing felt suction box, as this means that the water content of the felt is determined by the suction box so that the air permeability measurement is not disturbed by any variations in the felt: water content.
Enligt uppfinningen åstadkommas vidare en för genom- förande av det uppfinningsenliga sättet avsedd anordning, vars särdrag anges i motsvarande självständiga patentkrav.According to the invention, there is further provided a device intended for carrying out the method according to the invention, the features of which are stated in the corresponding independent claims.
En målsättning hos uppfinningen är såsom nämnts att med hjälp av flödesmätarens utsignal framtaga en tvärprofilkurva som anger banans luftgenomsläpplighet som funktion av läget tvärs banan.An object of the invention is, as mentioned, to produce, with the aid of the output signal of the flow meter, a cross-profile curve which indicates the air permeability of the web as a function of the position across the web.
IH' 466 419 10 15 20 25 30 35 8 Den uppfinningsenliga anordningen innefattar för detta ändamål företrädesvis ett organ, vilket är anordnat att, när mäthuvudet föres tvärs banan, indikera mät- huvudets läge relativt banan och att avge en mot läget svarande utsignal. Detta lägesindikerande organ kan innefatta en fjäderbelastad rulle varpå en tråd, ett band eller motsvarande är upprullat. Tråden är avsedd att utdragas i spänt tillstånd i takt med att mäthuvudet föres tvärs banan, varvid det lägesindikerande organet är anordnat att varje gång en förutbestämd trådlängd har avrullats från rullen avge en triggsignal. Denna triggsignal kan i en mätdator eller motvarande användas för sampling av vortexåmätarens utsignal. Fördelen med denna teknik är att samplingen av vortex-mätarens utsignal _blir helt oberoende av den hastighet med vilken mäthuvudet förflyttas tvärs banan.The device according to the invention preferably comprises a means for this purpose, which is arranged to, when the measuring head is passed across the path, indicate the position of the measuring head relative to the path and to emit an output signal corresponding to the position. This position indicating means may comprise a spring-loaded roller on which a wire, a strip or the like is wound. The wire is intended to be pulled out in the tensioned state as the measuring head is passed across the web, the position indicating means being arranged to emit a trigger signal each time a predetermined length of wire has been unrolled from the roll. This trigger signal can be used in a measuring computer or equivalent for sampling the output signal of the vortex meter. The advantage of this technique is that the sampling of the output of the vortex meter becomes completely independent of the speed at which the measuring head is moved across the path.
Vid uppmätning av en dylik tvärprofil föreslås det vidare enligt uppfinningen att först utföra mät- ningen i en riktning tvärs banan och att därefter väsent- ligen utan avbrott utföra mätningen i motsatt riktning tvärs banan till startpunkten för mätningen. Ovannämnda mätdator kan därvid med hjälp av ett lämpligt program åstadkomma två grafiskt överlagrade tvärprofiler, vilket möjliggör en effektiv självkontroll av mätresultatet.When measuring such a transverse profile, it is further proposed according to the invention to first perform the measurement in a direction across the path and then subsequently to perform the measurement substantially without interruption in the opposite direction across the path to the starting point of the measurement. The above-mentioned measuring computer can then, with the aid of a suitable program, create two graphically superimposed cross-sections, which enables an effective self-control of the measuring result.
Det munstycke som enligt uppfinningen ingår i mät- huvudet, måste under mätningens genomförande hela tiden anligga tättslutande mot banans yta för att ett till- förlitligt mätresultat skall erhållas. För åstadkommande av en dylik tätning mellan ett munstycke och en bana har ett flertal lösningar tidigare föreslagits, bl a en ringformig lufttätning utanför en central mätkanal i munstycket. En sådan tätning är dock ej användbar för en kontinuerlig rörelse hos mäthuvudet tvärs banan.The nozzle which according to the invention is included in the measuring head must, during the execution of the measurement, always abut tightly against the surface of the track in order to obtain a reliable measuring result. To provide such a seal between a nozzle and a web, a number of solutions have previously been proposed, including an annular air seal outside a central measuring channel in the nozzle. However, such a seal is not useful for a continuous movement of the measuring head across the web.
Munstycket hos den uppfinningenliga anordningen är, för åstadkommande av en tillförlitlig tätning mot banan, företrädesvis försett med en krökt, mot banan konvex yta, vars krökningsradie är anpassad efter övertrycket ,.\ 10 15 20 25 30 35 466 7419 9 vid munstycket och den spänning som filten körs med.The nozzle of the inventive device is, in order to provide a reliable seal against the web, preferably provided with a curved, convex surface against the web, the radius of curvature of which is adapted to the overpressure, at the nozzle and the tension. with which the blanket is run.
Allmänt bör krökningsradien R hos munstycket väsentligen uppfylla sambandet P = T/R, där P är trycket vid mun- stycket och T banans spänning.In general, the radius of curvature R of the nozzle should substantially meet the relationship P = T / R, where P is the pressure at the nozzle and the T path of the web.
Uppfinningen skall nu beskrivas genom ett utförings- exempel under hänvisning till bifogade ritningfigurer, i vilka fig 1 visar schematiskt den uppfinningsenliga mätprincipen och fig 2 visar ett exempel på en utskrift av en tvärprofil erhållen med uppfinningen.The invention will now be described by means of an exemplary embodiment with reference to the accompanying drawing figures, in which Fig. 1 schematically shows the measuring principle according to the invention and Fig. 2 shows an example of a printout of a cross-profile obtained with the invention.
Ett med steckade linjer schematiskt markerat mäthuvud l i fig 1 innehåller som sina huvudbeståndsdelar ett munstycke 2, en lufthastighetsmätare 3 och en precisions- regulator 4, vilka beståndsdelar i nämnd ordning är serieförbundna via slang- eller rörstycken 5 och 6 för bildande av en luftkanal genom mäthuvudet 1.A measuring head schematically marked in broken lines in Fig. 1 contains as its main components a nozzle 2, an air speed meter 3 and a precision regulator 4, which components in said order are connected in series via hose or pipe pieces 5 and 6 to form an air duct through the measuring head. 1.
Mäthuvudet l är utformat som en handburen enhet avsedd att manuellt föras tvärs en löpande materialbana 7, vilken i det visade exemplet antages vara en pressfilt hos en pappersmaskin. Under mäthuvudets l förflyttning tvärs filten 7 hàlles munstycket 2 hela tiden i kontakt mot filtens 7 ena sida. Vidare är munstycket l avsett att via en tillräckligt lång luftslang 8 anslutas till en separat tryckluftskälla 9, vars tryckluft matas via en i mäthuvudet l ingående vattenavskiljare 10 till precisionsregulatorns 4 primärtrycksida Företrädesvis kopplas anslutningsslangen 8 till ett befintligt tryck- luftsuttag hos pappersmaskinen.The measuring head 1 is designed as a hand-carried unit intended to be manually passed across a running web of material 7, which in the example shown is assumed to be a press felt of a paper machine. During the movement of the measuring head 1 across the felt 7, the nozzle 2 is kept in constant contact with one side of the felt 7. Furthermore, the nozzle 1 is intended to be connected via a sufficiently long air hose 8 to a separate compressed air source 9, whose compressed air is supplied via a water separator 10 included in the measuring head 1 to the primary pressure side of the precision regulator 4. Preferably, the connecting hose 8 is connected to an existing compressed air outlet.
Munstycket 2 är såsom schematiskt visat lämpligen kulformat med en radie R anpassad till övertrycket före munstycket 2 och till den spänning filten 7 körs med.The nozzle 2 is, as schematically shown, suitably ball-shaped with a radius R adapted to the overpressure before the nozzle 2 and to the voltage with which the felt 7 is run.
Genom en sådan anpassning kan man effektivt förhindra läckage mellan filten 7 och munstycket l.By such an adjustment one can effectively prevent leakage between the blanket 7 and the nozzle 1.
Storleken på den luftström som passerar från mun- stycket 2 genom filten 7 är ett mått på filtens luft- genomsläpplighet och mätes med hjälp av lufthastighets- mätaren 3. Denna är enligt uppfinningen en vortex-mätare, ,._,,_1 f, 466 419 10 15 20 25 30 35 10 vars mätprincip bygger på att en i luftflödet placerad pinne ger upphov till strömvirvlar vilkas frekvens är beroende av lufthastigheten. Genom en ultraljudssändare och -mottagare vars signal passerar tvärs luftströmmens riktning kan frekvensen hos dessa luftströmvirvlar mätas.The magnitude of the air flow which passes from the nozzle 2 through the blanket 7 is a measure of the air permeability of the blanket and is measured by means of the air velocity meter 3. This is according to the invention a vortex meter, 466. 419 10 15 20 25 30 35 10 whose measuring principle is based on a stick placed in the air flow giving rise to current vortices whose frequency is dependent on the air velocity. The frequency of these airflow vortices can be measured by means of an ultrasonic transmitter and receiver whose signal passes across the direction of the air flow.
Frekvenssignalen från vortex-mätaren 3 kan omvandlas till en analog, kontinuerlig signal S1 medelst en frekvens- spänningsomvandlare ll. Denna omvandlare ll visas i fig l såsom ingående i mäthuvudet l, men kan naturligtvis också utgöra del av en mätdator eller motsvarande. Vortex- mätaren har ett stort mätintervall (0-20 m/sek) och en linjär kalibreringskurva, vilket gör det möjligt att använda en och samma mätare för hela det intervall som krävs vid det aktuella tryckfallet.The frequency signal from the vortex meter 3 can be converted into an analog, continuous signal S1 by means of a frequency voltage converter 11. This converter 11 is shown in Fig. 1 as part of the measuring head 1, but can of course also form part of a measuring computer or the like. The vortex meter has a large measuring interval (0-20 m / sec) and a linear calibration curve, which makes it possible to use one and the same meter for the entire interval required at the current pressure drop.
Precisonsregulatorn 4, vilken på sin primärtrycksida mottager tryckluftsflödet från tryckluftskällan 9, har till uppgift att på sin sekundärtrycksida upprätthålla ett förinställbart, konstant tryck. En kommersiellt tillgänglig precisionsregulator, som kan åstadkomma en dylik reglering väsentligen helt oberoende av ingående tryck och/eller luftgenomströmning, kan erhållas från SMC Pneumatics Sweden AB, Huddinge, Sverige, under serienr.The precision regulator 4, which on its primary pressure side receives the compressed air flow from the compressed air source 9, has the task of maintaining a presettable, constant pressure on its secondary pressure side. A commercially available precision regulator, which can provide such a control substantially completely independent of input pressure and / or air flow, can be obtained from SMC Pneumatics Sweden AB, Huddinge, Sweden, under serial no.
IR-200. Denna precisionsregulator arbetar med ett primär- tryck i intervallet 50-700 kPa och med ett förinställbart sekundärtryck i intervallet 5-700 kPa.IR-200. This precision regulator operates with a primary pressure in the range of 50-700 kPa and with a preset adjustable secondary pressure in the range of 5-700 kPa.
Precisionsregulatorn 4 inställes således till ett konstant övertryck gentemot atmosfärstrycket på den luft i mäthuvudet 1 som pressas mot filten 7. För mätning på en pressfilt under drift väljes detta övertryck till företrädesvis minst 20 kPa, lämpligen i intervallet 20-40 kPa. En manometer 12 medger avläsning av inställt tryck.The precision regulator 4 is thus set to a constant overpressure relative to the atmospheric pressure of the air in the measuring head 1 which is pressed against the felt 7. For measurement on a press felt during operation, this overpressure is preferably selected to at least 20 kPa, suitably in the range 20-40 kPa. A manometer 12 allows reading of the set pressure.
Fig 1 visar schematiskt också en anordning 20 för bestämning av mäthuvudets 1 läge relativt banan 7 under uppmätning av en tvärprofíl över banans 7 luftgenomsläpp- lighet. Üenna anordning 20 innefattar en fjäderbelastad trumma eller spole 21 varpå är upprullat en tråd 22.Fig. 1 also schematically shows a device 20 for determining the position of the measuring head 1 relative to the web 7 during measurement of a cross-section over the air permeability of the web 7. One device 20 comprises a spring-loaded drum or spool 21 on which a wire 22 is wound.
.X 10 15 20 25 30 35 466 419 ll Tråden 22 löper åtminstone ett varv kring ett hjul 23 vars diameter kan vara sådan att hjulets 23 omkrets är delbar i ett helt antal centimeter. Detta är dock endast ett exempel, och många andra alternativ är här tänkbara. Utmed hjulets 23 omkrets och med lämplig delning finns ett antal metallstift 24 eller motsvarande. Intill hjulet 23 finns en induktiv givare 25, som varje gång den induktivt känner av en stiftpassage avger en puls, t ex en puls per cm utdragen trådlängd. När mäthuvudet 1 förflyttas tvärs banan 7, utdrages tråden 22 från spolen 21 i samma takt och hålles hela tiden spänd genom' att spolen 21 är fjäderbelastad. Spolen 21 kan härvid vara stationär och trädens 22 fria ände 26 vara ansluten till mäthuvudet l eller den person som förflyttar mät- huvudet l. Alternativt kan anordningen 20 medfölja mät- huvudet 1, medan trädens 22 fria ände 26 hålles stationär..X 10 15 20 25 30 35 466 419 11 The wire 22 runs at least one turn around a wheel 23 whose diameter may be such that the circumference of the wheel 23 is divisible by a whole number of centimeters. However, this is only an example, and many other alternatives are conceivable here. Along the circumference of the wheel 23 and with a suitable pitch there are a number of metal pins 24 or the like. Next to the wheel 23 there is an inductive sensor 25, which each time it inductively senses a pin passage emits a pulse, for example one pulse per cm of extended wire length. When the measuring head 1 is moved across the web 7, the wire 22 is pulled out of the coil 21 at the same rate and is kept taut at all times by the coil 21 being spring-loaded. The coil 21 can in this case be stationary and the free end 26 of the trees 22 can be connected to the measuring head 1 or the person moving the measuring head 1. Alternatively, the device 20 can accompany the measuring head 1, while the free end 26 of the trees 22 is kept stationary.
Pulserna från den induktiva givaren 25 avges som en utsignal S2 här till en mätdator 30 som en lägesindikation och lagras tillsammans med den samtidigt inkommande mätsignalen S1 från vortex-mätaren 3. Oberoende av om mätsignalen Sl är analog eller digital kan den härvid samplas varje gång en eller ett förutbestämt antal pulser hos signalen S2 har mottagits.The pulses from the inductive sensor 25 are output as an output signal S2 here to a measuring computer 30 as a position indication and are stored together with the simultaneously incoming measuring signal S1 from the vortex meter 3. Regardless of whether the measuring signal S1 is analog or digital, it can be sampled each time. or a predetermined number of pulses of the signal S2 have been received.
Fig 2 visar en utskrift från en plotter (ej visad), som är ansluten till mätdatorn 30 för att i kurvform skriva ut luftgenomsläppligheten (här uttryckt i luft- hastighet för ett bestämt tryckfall lika med 40 kPa) som funktion av mäthuvudets l läge tvärs banan 7. Diagram- met innefattar två överlagrade kurvor, vilka erhålles genom att man först förflyttar mäthuvudet l från pappers- maskinens ena sida, t ex förarsidan (FS), till pappers- maskinens andra sida, drivsidan (DS), för att därefter utan avbrott i mätningen föra mäthuvudet i motsatt rikt- ning tillbaka till den sida (FS) där mätningen påbörjades.Fig. 2 shows a printout from a plotter (not shown), which is connected to the measuring computer 30 to print in curve form the air permeability (here expressed in air velocity for a certain pressure drop equal to 40 kPa) as a function of the position of the measuring head 1 across the web 7. The diagram comprises two superimposed curves, which are obtained by first moving the measuring head 1 from one side of the paper machine, for example the driver's side (FS), to the other side of the paper machine, the drive side (DS), and then without interruption in the measurement, move the measuring head in the opposite direction back to the side (FS) where the measurement began.
På detta sätt erhålles två kurvor som möjliggör en effek- tiv självkontroll av mätresultatet.In this way, two curves are obtained that enable effective self-control of the measurement result.
Den lägesbestämmande anordningen ovan kan också :_ '_ -Éft- 466 419 12 utformas så att en potentiometer ansluts till mäthjulet 23 för åstadkommande av en mot mäthuvudets 1 läge propor- tionell utsignal.The above position determining device can also be designed so that a potentiometer is connected to the measuring wheel 23 to provide an output signal proportional to the position of the measuring head 1.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE9002307A SE466419B (en) | 1990-07-02 | 1990-07-02 | Method and arrangement for measuring the air-permeability of a material web, in particular a press felt in a paper machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE9002307A SE466419B (en) | 1990-07-02 | 1990-07-02 | Method and arrangement for measuring the air-permeability of a material web, in particular a press felt in a paper machine |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE9002307D0 SE9002307D0 (en) | 1990-07-02 |
| SE9002307L SE9002307L (en) | 1992-01-03 |
| SE466419B true SE466419B (en) | 1992-02-10 |
Family
ID=20379910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE9002307A SE466419B (en) | 1990-07-02 | 1990-07-02 | Method and arrangement for measuring the air-permeability of a material web, in particular a press felt in a paper machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SE (1) | SE466419B (en) |
-
1990
- 1990-07-02 SE SE9002307A patent/SE466419B/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE9002307D0 (en) | 1990-07-02 |
| SE9002307L (en) | 1992-01-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4365425A (en) | Controlled curing of air-permeable bonded webs | |
| US5709352A (en) | Zero tension web unwinder apparatus and method | |
| CA1144261A (en) | Maintenance of constant web clearance at contactless turning guide | |
| EP1839022B1 (en) | Web tension profile measuring method and a roll for applying the same | |
| US5412976A (en) | Apparatus for determining the air permeability of a cloth web | |
| FI88544C (en) | Test apparatus for testing the air permeability of flat objects, in particular filters and wires, for the production of paper used machines and devices | |
| EP0064325B1 (en) | Improvements in measuring apparatus | |
| SE466419B (en) | Method and arrangement for measuring the air-permeability of a material web, in particular a press felt in a paper machine | |
| FI97914C (en) | Method and apparatus for measuring the air permeability of a drying wire | |
| JPS6344066B2 (en) | ||
| US7384510B2 (en) | Apparatus and method for determining the permeability of a circulating band in a paper machine | |
| US5813587A (en) | Laminating machine register-length and web tension controller | |
| FI108884B (en) | Method and apparatus for measuring paper thickness | |
| US3386681A (en) | Winder tension control | |
| SE428809B (en) | SET AND DEVICE WHEN OPERATING A INPUT CHARGING OR SIMILAR MESSAGE DEVICE FOR A PAPER MACHINE GET INFORMATION ON THE SIZE OF A MELT OUTLET | |
| US20010011508A1 (en) | Flexographic printing machine with a multiplicity of individually driven printing units | |
| CN106348082A (en) | Winding device for winding strips made of viscous material and the operation method thereof | |
| FI104762B (en) | Method and apparatus for measuring the voltage in a moving path | |
| SE431663B (en) | PROCEDURE AND DEVICE FOR DELIVERING A MULTI-LAYER MELTER TO A FORMAT SURFACE IN A PAPER MACHINE | |
| Damour et al. | The mechanics of tension control | |
| FI97526B (en) | Kantföljaraggregat | |
| JPH05322681A (en) | Tension detection method/device and tension controller | |
| GB2247952A (en) | Apparatus for conveying a flat article | |
| FI94779B (en) | Method and arrangement for controlling the variation in the transverse tension of a web | |
| FI108885B (en) | Method for measuring properties of paper and an arrangement relating to the measuring device for paper |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| NUG | Patent has lapsed |
Ref document number: 9002307-8 Effective date: 19950210 Format of ref document f/p: F |
|
| NUG | Patent has lapsed |
Ref document number: 9002307-8 Format of ref document f/p: F |