SE503348C2 - Mätanordning för mätning av en eller flera egenskaper, t ex tjockleks och spänningsprofil, hos ett tunt objekt - Google Patents

Description

503 348 2 tillstånd, i synnerhet fotografiskt baspapper. Mätanordningen är anordnad inne i en vagnliknande, hjulförsedd ställning. Mätanord- ningens givare är anordnad fjädrande i botten på den vagnliknande ställningen för att mäta förändringar i ytprofilen på fotografiskt baspapper. Den vagnliknande ställningen rullas vid mätförfarandet över det fotografiska baspapperet. Anordningen enligt detta patent mäter sålunda mätobjektet från endast en sida, vilket innebär att endast ytprofilen och inte tjockleken för mätobjektet mätes. _ Dessutom är anordningen inriktad på engångsmätningar, det vill säga avsikten är att godkänna eller underkänna mätobjektets kvalitet, och sålunda bestäms ej mätpositionen.

Det tyska patentet 3 507 651 beskriver en mätanordning för att mäta tjockleken på långsträckta, extruderade plastföremål. I ett utföringsexempel visas en anordning för att mäta tjockleken på en folie. Med hjälp av permanentmagneter, som är anordnade på en bärlist på vilken folien ligger, mäts foliens tjocklek genom att ett mäthuvud som glider över folien detekterar förändringar i magnetfältet. Mäthuvudet förs över mätobjektet tvärs en skena, om detta sker manuellt eller automatiskt framgår inte av beskriv- ningen. Denna anordning mäter visserligen tjockleken på mätobjek- tet eftersom mätanordningen är anordnad på båda sidor om detta.

Mätning med denna anordning är dock mycket tidskrävande, eftersom permanentmagneter först måste anordnas på ena sidan av mätobjek- tet. Vidare har denna anordning inte heller några organ för att fastställa vid vilken position mätvärdena upptas. Detta gör att denna anordning inte är lämplig för jämförande, upprepbara mät- ningar.

R " l " in n Syftet med den föreliggande uppfinningen är att tillhandahålla en mätanordning som är kapabel att mäta ett tunt objekts, i synnerhet en viras, egenskaper, t ex som tjockleks- och spänningsprofilen tvärs hela objektets bredd.

I en föredragen utföringsform av uppfinningen tillhandahàlles dessutom en mätanordning med ett positionsbestämningsorgan för att 3 503 348 upprepbart kunna genomföra mätningar på det tunna objektet.

Syftet löses med en mätanordning enligt patentkrav 1. Ytterligare utföringsformer av den föreliggande uppfinningen anges i de beroende kraven 2 till 9.

Fi r ri nin Olika utföringsformer av uppfinningen kommer att beskrivas närmare_ nedan i anslutning till de bifogade ritningarna, i vilka FIG. 1 är en översiktsvy av en första utföringsform av den övre vagnen av mätanordningen enligt den förelig- gande uppfinningen, FIG. 2 är en översiktsvy av en första utföringsform av den undre vagnen av mätanordningen enligt den förelig- gande uppfinningen, FIG. 3 är en sidovy av de båda vagnarna i figur 1 och figur 2, FIG. 4 är en vy av mätanordningens drivanordning. â§L¥§§QQ§_nIiQIiDQSiQIm I figurerna 1 till 3 visas en första utföringsform av den före- liggande uppfinningen. Mätanordningen består av två stycken vagnar, varav den övre vagnen visas i figur 1 och den undre vagnen visas i figur 2. I figur 3 visas de båda vagnarna tillsammans i en sidovy. De bada vagnarna är åtskilda av ett tunt objekt 2, pà vilket mätningen utförs och vilket i texten nedan kommer att benämnas mätobjektet.

Mätanordningens tvà vagnar i figurerna 1 till 3 innefattar, två ramar 4 och 6, tvà fästplattor 8 och 10, arton stödhjul 12-20, tvá drivhjul 22, en styrenhet 24, ett minnesorgan 26, ett mätorgan innefattande en lastcell 33 och två induktiva givare 35, en drivanordning 31 och tio permanentmagneter 32a-32f.

Mätanordningen bestàr således av två vagnar av vilken den övre 503 348 4 vagnen, visad i figur 1, kommer att beskrivas först. Den övre vagnens stomme utgörs av en rektangulär ram 4. Ramen 4 är före- trädesvis gjord av ett lätt material, t ex rektangulär rörprofil av aluminium, för att hålla nere mätanordningens vikt och därmed minska den erforderliga drivkraften. Pà ramen 4 är styrenheten 24 och minnesorganet 26 anordnade. Mellan ramens 4 båda lángsidor 4a och 4b är fästplattan 8 anordnad. På fästplattan 8 är i sin tur en del av mätorganet, vilket kommer att beskrivas närmare nedan, _ anordnat. Vid sidan av fästplattan 8 är drivanordningen 31 anord- nad, vilken innefattar en likströmsmotor 30 och de tvà drivhjulen 22. Drivanordningen 31 kommer att beskrivas närmare i samband med figur 4. På ramens 4 båda lángsidor 4a och 4b är stödhjulen 12-15 anordnade. Mellan de två främre stödhjulparen 12 och 13 pà respek- tive làngsida 4a och 4b är en magnet 32a anordnad. Pá motsvarande sätt är en magnet 32b anordnad mellan de två bakre stödhjulparen 14 och 15. Dessutom är en magnet 32c, vilken visas i figur 4, anordnad mellan drivhjulen 22.

Den undre vagnen av mätanordningen, som visas i figur 2, består även den av en rektangulär ram 6, som är gjord av ett lätt materi- al. Pá motsvarande sätt som pà den övre vagnen är fästplattan 10 anordnad mellan ramens 6 lángsidor 6a och 6b. Denna fästplatta används bland annat för att medelst en fixtur fästa en del av mätorganet pà, när mätorganet innefattar tvá delar som mäste fästas på bàda sidor om mätobjektet 2, t ex när mätorganet är en induktiv givare 35 och/eller en permeabilitetsgivare. Vid sidan av fästplattan 10 är två stödhjul 20 anordnade. Dessa stödhjul 20 är anordnade pä motsvarande position som drivhjulen 22 pà den övre vagnen. Stödhjulen 16-19 är anordnade pá ramens 6 lángsidor 6a och 6b pá motsvarande position som stödhjulen 12-15 pà den övre vagnen i figur 1, varvid det enda som hindrar stödhjulen 12-15 fràn att ligga an mot stödhjulen 16-19 är mätobjektet 2. Mellan de två främre stödhjulparen 16 och 17 pá respektive_làngsida 6a och 6b är en magnet 32d anordnad och på motsvarande sätt är en magnet 32e anordnad mellan de två bakre stödhjulparen 18 och 19. Dessutom är en magnet 32f anordnad mellan stödhjulen 20. 5 v 503 348 Magneterna 32a-32f är anordnade parvisa med den första magneten 32a-32c i paret anordnad på den övre vagnen och den andra magneten 32d-32f i paret anordnad på den nedre vagnen. Den första magneten 32a-32c i varje par attraherar den andra magneten 32d-32f i paret, varvid magneterna i paret befinner sig på motsvarande positioner på varsin sida om mätobjektet 2. Magneternas 32a-32f styrka är så avpassad att de på ett säkert sätt håller ihop de två vagnarna av mätanordningen när drivanordningen 31 driver denna över mätobjek- ~ tet 2. Magneterna 32a-32f är företrädesvis permanentmagneter, men även elektromagneter eller andra sammanhållningsorgan kan med fördel användas.

I den första utföringsformen, som visas i figurerna 1 till 3, innefattar mätorganet, en lastcell 33 med ett mäthuvud 34 och två induktiva givare 35. Lastcellen 33 är anordnad på fästplattan 8 så att mäthuvudet 34 ligger an mot mätobjektet 2 för att mäta dess spänning. De två induktiva givarna 35 är anordnade i två av hörnen på den övre 4 respektive den undre ramen 6. De induktiva givarna 4 är således tvådelade, varvid den ena delen utgörs av själva givaren och den andra delen utgörs av ett referensplan. Delarna placeras på varsin sida om mätobjektet 2. Detta är nödvändigt för att kunna mäta mätobjektets 2 tjockleksprofil. I en andra utför- ingsform (ej visad) är endast en induktiv givare anordnad, med den första delen på fästplattan 8 och den andra delen på fästplattan 10. I ytterligare andra utföringsformer kan mätorganet innefatta en permeabilitetsgivare, vilken också består av en givardel och ett referensplan eller så kan mätorganet innefatta en kombination av ett antal olika givare. Sådana givare kan t ex vara optiska givare, eller kameror av olika slag för att mäta tjocklek, permea- bilitet, spänning, topografi etc.

I figur 4 visas en förstorad vy av drivanordningen 31. Drivanord- ningen 31 innefattar som-tidigare nämnts en likströmsmotor 30 och två drivhjul 22. Likströmsmotorn 30 är kopplad till de båda drivhjulen 22 via en drivrem 36. Drivhjulen 22 ligger an mot mäto- bjektet 2, på vars andra sida stödhjulen 20 anligger, och driver mätanordningen över mätobjektet 2 vid mätförfarandet. Därvid är 503 348 6 drivhjulen 22 så utformade att friktionen mellan mätobjektet 2 och drivhjulen 22 är tillräckligt stor för att driva mätanordningen framåt. Drivanordningen 31 kan istället för likströmsmotorn 30 innefatta någon annan för ändamålet lämplig drivkälla.

I en särskild utföringsform av uppfinningen är ett positionsbe- stämningsorgan 38, företrädesvis en pulsgivare, anordnat vid sidan av likströmsmotorns 30 drivaxel 40. Pulsgivaren 38 läser av _ markeringar på drivaxeln 40 och fastställer på detta vis mätanord- ningens position. Därmed är det möjligt att koppla ihop ett mätvärde med en viss position på mätobjektet 2. För att säkerstäl- la att pulsgivaren 38 hela tiden ger en korrekt positionsangivelse är i ytterligare en utföringsform pulsgivaren 38 istället anordnad vid en särskild stödhjulsaxel (ej visad). Denna utföringsform är särskilt lämplig om det föreligger en risk att drivhjulen 22 slirar, eftersom positionsangivelsen sker oberoende av likströms- motorns 30 drivaxel 40.

För att få en bättre bild av hur mätanordningens olika organ samverkar kommer nu ett typiskt mätförfarande att beskrivas, i vilket mätanordningen mäter en viras egenskaper.

Vid mätningens början placeras den övre vagnen av mätanordningen på ovansidan av viran. Den undre vagnen placeras på motsvarande sätt pà virans undersida. Tack vare magneterna 32a-32f hålls den undre vagnen säkert på plats. Mätanordningen riktas sedan in så att den är vinkelrät mot virans kant. När detta är gjort är mätanordningen redo att börja mäta, t ex tjockleken tvärs virans bredd.

När mätanordningen sedan aktiveras alstrar styrenheten 24 en signal som sätter igång likströmsmotorn 30. Via likströmsmotorns 30 drivaxel 40 och drivremmen 36 överförs kraften till de två drivhjulen 22 och mätanordningen börjar att röra sig framåt tvärs virans bredd. Styrenheten 24 aktiverar sedan mätorganet för att till exempel utföra en tjockleksmätning. Med vilka mellanrum mätorganet skall aktiveras kan ställas in på förhand. För att få 7 503 348 en god mätnoggrannhet samlas t ex 2 värden/mm in. De insamlade mätvärdena lagras sedan i ett minnesorgan 26. När mätningen är avslutad överförs sedan den i minnesorganet 26 lagrade informatio- nen till en PC för utvärdering.

I en annan utföringsform är báde styrenheten 24 och minnesorganet 26 utflyttade och realiseras med en PC.

Ovan har nägra olika utföringsformer av den föreliggande upp- finningen beskrivits. Uppfinningen är dock ej begränsad till dessa utföringsformer utan begränsas istället av de bifogade patent- kravens omfattning. vagnarna kan till exempel istället utgöras av slädar, bandvagnar eller dylikt.

Claims (10)

505 348 8 PATENTKRAV

1. Mätanordning för mätning av en eller flera egenskaper, t ex tjockleks- och spänningsprofil, hos ett tunt objekt (2) innefat- tande a) ett övre rörligt organ utformat för att placeras pà det tunna objektets (2) ovansida, b) ett undre rörligt organ utformat för att placeras pá det- tunna objektets (2) undersida, omedelbart under det övre rörliga organet, c) organ (32a-32f) för att hàlla samman det undre och övre rörliga organet med det tunna objektet (2) mellan sig, utan att det tunna objektet (2) skadas, d) ett mätorgan (33, 35) anordnat pà åtminstone ett av de rörliga organen för att mäta det tunna objektets (2) egenskaper, varvid de rörliga organen är rörliga tillsammans över det tunna objektets (2) yta.

2. Mätanordningen enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d av att de rörliga organen är vagnar.

3. Mätanordningen enligt patentkrav 1 eller 2, k ä n n e - t e c k n a d av att organet för att hålla samman vagnarna in- nefattar parvisa permanentmagneter (32a-32f), elektromagneter eller dylikt anordnade på båda sidor om det tunna objektet i en ram (4, 6) pà den övre respektive undre vagnen.

4. Mätanordningen enligt nágot av patentkraven 1 till 3, k ä n n e t e c k n a d av att mätorganet innefattar en induktiv givare (35), för att mäta det tunna objektets (2) tjocklek, anord- nad pà båda sidor om det tunna objektet (2) i en fästplatta (8, 10) på den övre respektive undre vagnen. 9 503 348

5. Mätanordningen enligt något av patentkraven l till 4, k ä n n e t e c k n a d av att mätorganet innefattar en lastcell (33), med ett mäthuvud (34), för att mäta det tunna objektets (2) spänningsprofil, anordnad på en av fästplattorna (8, 10).

6. Mätanordningen enligt något av patentkraven 1 till 5, k ä n n e t e c k n a d av att mätorganet innefattar en permeabi- litetsgivare, för att mäta det tunna objektets (2) genomsläp- _ plighet, anordnad på båda sidor om det tunna objektet (2) i respektive fästplatta (8, 10).

7. Mätanordningen enligt något av patentkraven 1 till 6, k ä n n e t e c k n a d av att den ytterligare innefattar en drivanordning (31) för att föra mätanordningen över det tunna objektet (2).

8. Mätanordningen enligt patentkrav 7, k ä n n e t e c k n a d av att ett positionsbestämningsorgan (38) är anordnat i närheten av en drivaxel för att fastställa mätanordningens position.

9. Mätanordningen enligt patentkrav 7 eller 8, k ä n n e - t e c k n a d av att drivanordningen (31) innefattar en lik- strömsmotor (30) som via en drivaxel (40) och en drivrem (36) driver åtminstone ett drivhjul (22), vilket anligger mot och driver mätanordningen över det tunna objektet (2).

10. Mätanordning enligt något av patentkraven 1 till 9, k ä n - n e t e c k n a d av att mätanordningen är avsedd att mäta en viras egenskaper, t ex tjockleks-, spänningsprofil och permeabili- tet.