一種紙頁(yè)水分檢測(cè)方法及設(shè)備技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開(kāi)了一種紙頁(yè)水分檢測(cè)方法及設(shè)備，所述設(shè)備包括：多個(gè)光收發(fā)單元，每個(gè)光收發(fā)單元包括：光發(fā)射裝置，配置為向紙頁(yè)表面發(fā)射光信號(hào)；以及光接收裝置，配置為接收所述光發(fā)射裝置發(fā)射到所述紙頁(yè)表面并被所述紙表面漫反射的光信號(hào)，并將接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；其中所述多個(gè)光收發(fā)單元沿著紙頁(yè)的行進(jìn)方向設(shè)置在所述紙頁(yè)上方。應(yīng)用本發(fā)明專利技術(shù)提供的紙頁(yè)水分檢測(cè)方法及設(shè)備至少能夠得到完整的縱向水分分布曲線。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術(shù)公開(kāi)了一種紙頁(yè)水分檢測(cè)方法及設(shè)備，所述設(shè)備包括：多個(gè)光收發(fā)單元，每個(gè)光收發(fā)單元包括：光發(fā)射裝置，配置為向紙頁(yè)表面發(fā)射光信號(hào)；以及光接收裝置，配置為接收所述光發(fā)射裝置發(fā)射到所述紙頁(yè)表面并被所述紙表面漫反射的光信號(hào)，并將接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；其中所述多個(gè)光收發(fā)單元沿著紙頁(yè)的行進(jìn)方向設(shè)置在所述紙頁(yè)上方。應(yīng)用本專利技術(shù)提供的紙頁(yè)水分檢測(cè)方法及設(shè)備至少能夠得到完整的縱向水分分布曲線。【專利說(shuō)明】一種紙頁(yè)水分檢測(cè)方法及設(shè)備
本專利技術(shù)涉及一種造紙生產(chǎn)線自動(dòng)檢測(cè)方法及設(shè)備，尤其涉及一種紙頁(yè)水分檢測(cè)方法及設(shè)備。
技術(shù)介紹
造紙的生產(chǎn)過(guò)程是紙漿在送上造紙機(jī)后，經(jīng)過(guò)網(wǎng)部濾水、壓榨脫水、烘缸干燥、壓光卷取等工藝過(guò)程來(lái)完成的，如果生產(chǎn)涂布印刷紙，則需要干燥中部或生產(chǎn)成卷筒紙后經(jīng)涂布加工來(lái)實(shí)現(xiàn)。造紙過(guò)程是一個(gè)非常復(fù)雜的物理化學(xué)過(guò)程，影響紙張的性能因素很多，如何穩(wěn)定工藝過(guò)程，提高產(chǎn)品質(zhì)量，在造紙行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈的今天，造紙機(jī)工藝過(guò)程的自動(dòng)化檢測(cè)和控制的自動(dòng)化程度越來(lái)越高，已經(jīng)成為造紙廠提高產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量的必然手段。紙張質(zhì)量的控制一般分為縱向控制和橫向控制，其中橫向控制(CD)主要使紙頁(yè)橫幅物理指標(biāo)如定量、水分等保持均勻一致。縱向控制(MD)主要是使紙頁(yè)沿紙機(jī)運(yùn)行方向的物理指標(biāo)如定量、水分等保持均勻一致。生產(chǎn)過(guò)程中紙張縱向水分分布必須穩(wěn)定在合理的分布曲線，才能保證紙機(jī)正常工作，穩(wěn)定質(zhì)量，提高產(chǎn)量。紙頁(yè)成形后，紙頁(yè)進(jìn)入烘缸前的溫度一般約為4?32°C，必須將紙頁(yè)從此溫度加熱到發(fā)生顯著蒸發(fā)的溫度73?93°C，濕紙頁(yè)在干燥部與烘缸接觸干燥，使紙頁(yè)中所含水分受熱蒸發(fā)，因此，烘缸表面溫度是紙頁(yè)干燥過(guò)程的關(guān)鍵因素，它直接影響紙張的水分、機(jī)械強(qiáng)度、平滑度、收縮性等物理性能和蒸汽消耗。干燥部由很多個(gè)烘缸段組成，每個(gè)段又有多個(gè)烘缸，在紙頁(yè)干燥過(guò)程中，要求烘缸干燥溫度按一定的規(guī)律分布，要在生產(chǎn)過(guò)程中得到合適的穩(wěn)定的干燥曲線。紙張水分的控制是通過(guò)調(diào)節(jié)進(jìn)入烘缸的蒸汽壓力來(lái)實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)紙張水分發(fā)生改變，控制器就要通過(guò)改變蒸汽壓力調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度來(lái)調(diào)節(jié)烘缸蒸汽壓力，從而調(diào)節(jié)烘缸的溫度，進(jìn)而穩(wěn)定紙張水分。每只烘缸表面溫度的分布對(duì)于干燥過(guò)程有很大影響，研究發(fā)現(xiàn)在烘缸的前段紙頁(yè)的含水量高、導(dǎo)熱系數(shù)大、干燥速率高、蒸發(fā)單位重量的水分所需熱量少。在烘缸的后段與此相反，因此為使紙頁(yè)中的水勻速蒸發(fā)，防止紙頁(yè)收縮不均勻而產(chǎn)生斷紙、白條印現(xiàn)象，要求烘缸表面溫度有一個(gè)正確的分布。根據(jù)工藝要求，必須使每個(gè)烘缸溫度保持穩(wěn)定，最大波動(dòng)范圍不允許超過(guò)正負(fù)0.5°C。目前，紙頁(yè)水分一般在成紙、施膠前、壓榨脫水處進(jìn)行檢測(cè)。主要安裝在掃描架內(nèi)和定量灰分厚度等指標(biāo)一起檢測(cè)，也可以采用定點(diǎn)方式檢測(cè)。根據(jù)檢測(cè)原理不同分為紅外和微波兩種傳感器，比較有代表的S-TEC、ABB、Honeywell的QCS系統(tǒng)中采用的水分檢測(cè)傳感器，通過(guò)檢測(cè)值大小對(duì)生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。這些傳感器在造紙生產(chǎn)線上的主要檢測(cè)手段，得到大量推廣使用，極大地促進(jìn)了生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化控制。但是，由于工作環(huán)境溫度高，濕度大，對(duì)傳感器體積有嚴(yán)格限制，決定了現(xiàn)有傳感器只能安裝在紙機(jī)有限的幾個(gè)位置工作，不能對(duì)諸如烘缸表面紙頁(yè)水分進(jìn)行檢測(cè)，不能對(duì)對(duì)紙頁(yè)在干燥過(guò)程的全程進(jìn)行水分監(jiān)測(cè)，因此，不能得到完整的干燥曲線。因此，希望提供一種能夠得到完整的縱向水分分布曲線的紙頁(yè)水分檢測(cè)方法及設(shè)備。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為此，本專利技術(shù)提出了一種可以解決上述問(wèn)題的至少一部分的新型紙頁(yè)水分檢測(cè)方法及設(shè)備。根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)方面，提供了一種紙頁(yè)水分檢測(cè)設(shè)備，包括:多個(gè)光收發(fā)單元，每個(gè)光收發(fā)單元包括:光發(fā)射裝置，配置為向紙頁(yè)表面發(fā)射光信號(hào)；以及光接收裝置，配置為接收所述光發(fā)射裝置發(fā)射到所述紙頁(yè)表面并被所述紙表面漫反射的光信號(hào)，其中，所述接收到的光信號(hào)將被轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；其中所述多個(gè)光收發(fā)單元沿著紙頁(yè)的行進(jìn)方向設(shè)置在所述紙頁(yè)上方。可選地，根據(jù)本專利技術(shù)提供的紙頁(yè)水分檢測(cè)設(shè)備，其中，所述光發(fā)射裝置包括:測(cè)量光發(fā)射裝置，配置為向所述紙頁(yè)表面發(fā)射能夠被水部分地吸收的測(cè)量光信號(hào)；以及參考光發(fā)射裝置，配置為向所述紙頁(yè)表面發(fā)射不能被水吸收的參考光信號(hào)；其中所述光接收裝置配置為接收被所述紙頁(yè)表面漫反射的所述測(cè)量光信號(hào)和所述參考光信號(hào)，所述接收到的測(cè)量光信號(hào)和所述參考光信號(hào)將被轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。可選地，根據(jù)本專利技術(shù)提供的紙頁(yè)水分檢測(cè)設(shè)備，其中，所述光接收裝置進(jìn)一步包括切換開(kāi)關(guān)，所述切換開(kāi)關(guān)配制為將所述電信號(hào)分離為測(cè)量電流信號(hào)和參考電流信號(hào)。可選地，根據(jù)本專利技術(shù)提供的紙頁(yè)水分檢測(cè)設(shè)備，其中，所述紙頁(yè)水分檢測(cè)設(shè)備進(jìn)一步數(shù)據(jù)處理單元，所述數(shù)據(jù)處理單元配置為接收所述測(cè)量電流信號(hào)和/或所述參考電流信號(hào)，以便根據(jù)所述測(cè)量電流信號(hào)和/或所述參考電流信號(hào)計(jì)算所述紙頁(yè)的含水量，從而得到所述紙頁(yè)的縱向水分分布曲線。可選地，根據(jù)本專利技術(shù)提供的紙頁(yè)水分檢測(cè)設(shè)備，其中，計(jì)算所述紙頁(yè)含水量W包括以下步驟:根據(jù)所述測(cè)量電流信號(hào)Im和所述參考電流Ικ，計(jì)算比值(ΙΜ/ΙΚ);計(jì)算(ΙΜ/ΙΚ)的對(duì)數(shù)值1η(ΙΜ/Ικ)；結(jié)合水的吸收強(qiáng)度α，應(yīng)用公式W = 1η(ΙΜ/ΙΕ)/α求出紙頁(yè)含水量W。根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)方面，提供了一種檢測(cè)紙頁(yè)水分的方法，利用光發(fā)射裝置，向紙頁(yè)表面發(fā)射光信號(hào)；利用光接收裝置，接收所述發(fā)射到紙頁(yè)表面并被漫反射的光信號(hào)，其中，所述接收到的光信號(hào)將被轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；所述光發(fā)射裝置和所述光接收裝置構(gòu)成光收發(fā)單元，將光收發(fā)單元沿著紙頁(yè)的行進(jìn)方向設(shè)置在紙頁(yè)上方。可選地，根據(jù)本專利技術(shù)提供的方法，其中，所述光發(fā)射裝置包括測(cè)量光發(fā)射裝置和參考光發(fā)射裝置；利用測(cè)量光發(fā)射裝置，向紙頁(yè)表面發(fā)射能夠被水部分地吸收的測(cè)量光信號(hào)；利用參考光發(fā)射裝置，向所述紙頁(yè)表面發(fā)射不能被水吸收的參考光信號(hào)；以及利用光接收裝置接收被所述紙頁(yè)表面漫反射的所述測(cè)量光信號(hào)和所述參考光信號(hào)，所述接收到的測(cè)量光信號(hào)和參考光信號(hào)將被轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。可選地，根據(jù)本專利技術(shù)提供的方法，利用所述切換開(kāi)關(guān)將將所述電信號(hào)分離為測(cè)量電流信號(hào)和參考電壓信號(hào)。可選地，根據(jù)本專利技術(shù)提供的方法，利用所述數(shù)據(jù)處理單元接收所述測(cè)量電流信號(hào)和/或所述參考電流信號(hào)，以根據(jù)所述測(cè)量電流信號(hào)和/或所述參考電流信號(hào)計(jì)算所述紙頁(yè)的含水量，從而得到所述紙頁(yè)的縱向水分分布曲線。可選地，根據(jù)本專利技術(shù)提供的方法，按照以下步驟計(jì)算所述紙頁(yè)含水量W:根據(jù)所述測(cè)量電流信號(hào)Im和所述參考電流信號(hào)Ικ，計(jì)算比值(ΙΜ/ΙΚ);計(jì)算(ΙΜ/ΙΚ)的對(duì)數(shù)值1η(ΙΜ/Ικ)；結(jié)合水的吸收強(qiáng)度α，應(yīng)用公式W = 1η(ΙΜ/ΙΕ)/ α求出紙頁(yè)含水量W。使用本專利技術(shù)提供的紙頁(yè)水分檢測(cè)設(shè)備，應(yīng)用本專利技術(shù)提供的檢測(cè)紙頁(yè)水分的方法至少能夠得到完整的縱向水分分布曲線。【專利附圖】【附圖說(shuō)明】通過(guò)閱讀下文優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述，各種其他的優(yōu)點(diǎn)和益處對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優(yōu)選實(shí)施方式的目的，而并不認(rèn)為是對(duì)本專利技術(shù)的限制。而且在整個(gè)附圖中，用相同的參考符號(hào)表示相同的部件。其中在附圖中，參考數(shù)字之后的字母標(biāo)記指示多個(gè)相同的部件，當(dāng)泛指這些部件時(shí)，將省略其最后的字母標(biāo)記。在附圖中:圖1示出了紙頁(yè)水分檢測(cè)設(shè)備安裝示意圖；圖2是紙頁(yè)水分檢測(cè)系統(tǒng)組成框圖；圖3是光發(fā)射裝置脈沖時(shí)序產(chǎn)生圖；圖4是光發(fā)射裝置模塊結(jié)構(gòu)圖本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種紙頁(yè)水分檢測(cè)設(shè)備，包括：多個(gè)光收發(fā)單元（1?1，1?2，1?3，……，1?n），每個(gè)光收發(fā)單元包括：光發(fā)射裝置，配置為向紙頁(yè)表面發(fā)射光信號(hào)；以及光接收裝置，配置為接收所述光發(fā)射裝置發(fā)射到所述紙頁(yè)表面并被所述紙表面漫反射的光信號(hào)，其中，所述接收到的光信號(hào)將被轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；其中所述多個(gè)光收發(fā)單元（1?1，1?2，1?3，……，1?n）沿著紙頁(yè)的行進(jìn)方向設(shè)置在所述紙頁(yè)上方。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：馬克·約瑟夫·斯威夫特，馬爾科姆·約翰·斯威夫特，杜平，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：昆明埃斯泰克工業(yè)控制系統(tǒng)有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：