專利名稱:用于制造纖維幅面的設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于由材料懸浮液制造纖維幅面，尤其是紙幅面或紙板幅面 的設備。
背景技術：
在造紙工藝過程中，當前的產(chǎn)量由材料懸浮液的流量和(總)濃度確定。在制造 過程中期望可以盡可能早地在線測量產(chǎn)量或濃度。需要了解并控制或調節(jié)產(chǎn)量。設備尺寸 的未知偏差經(jīng)常引發(fā)問題并常常導致停止運轉。
水狀懸浮液或材料懸浮液包含多個百分比的固體材料。這種固體材料主要有長纖 維和短纖維，灰和精細材料(填料)，例如尤其是碳酸鈣，高嶺土，油脂和淀粉。各種污染材 料例如印刷油墨，塑料或金屬在脫墨_設備中出現(xiàn)。
已知有各種用于測量濃度的方法。即
-機械方法(基于剪切力)
-光學方法(漫反射/吸收)
-微波
-射電方法(吸收Y射線)
然而，已知的方法都不適合在灰份額變化的情況下測量材料懸浮液的總濃度。變 化的纖維長度本身也是一個問題。
因此，用機械的方法不能測量精細材料/填料的份額。相似的問題也出現(xiàn)在纖維 非常短的情況下。
雖然用光學的方法可以測量精細材料份額，但不能測量灰份額。
也已知有所謂的峰值方法(BTG)，用該方法確定精細材料的份額和總濃度 (TCT-2302)。然而，很多實際情況表明可能跟可靠的測量相反。因此，例如在脫墨設備中印 刷油墨的每個份額極大地影響了傳感器。微波對于空氣和特定的導電率是很敏感的。但不 能區(qū)別填料/精細材料和纖維之間的差別。
輻射測量方法已經(jīng)公知可以用于確定懸浮液的密度。然而，也不能區(qū)分填料/精 細材料和纖維。但是，Cm-244-源能夠確定懸浮液中的填料/精細材料的份額，尤其礦物灰 的份額。纖維精細材料不能由Cm-244檢測，但或許能由Cs-137檢測。該纖維和水份額導 致非常相似的吸收率，該吸收率次于填料的吸收率。
沒有已知的方法能可靠地測量所述總濃度，S卩，纖維的份額和灰的份額以及必要 時尤其是有機精細材料的份額。因此，尤其是原材料的變化并由此灰含量的變化導致實驗 值和測量值之間產(chǎn)生大于30%的大偏差。此外，相同質量類別的原材料導致相似偏差。待 混合的原材料在其它設備中沒有徹底混合。

實用新型內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術問題在于，給出一種本文開頭所述類型的改進的設備，用該設備能克服前述缺點。在此，應尤其可以在漿料制備區(qū)可靠地在線測量材料懸浮液 的總濃度。
根據(jù)本實用新型，上述技術問題通過一種用于由材料懸浮液制造纖維幅面尤其紙 幅面或紙板幅面的設備解決，該設備具有至少兩個設置在漿料制備區(qū)的傳感器和尤其是電 子評估器件，所述傳感器用于在線測量材料懸浮液中的不同固體材料的份額，所述電子評 估器件用于由這些傳感器獲得的測量值在線測定材料懸浮液的總濃度。
按本實用新型的設備的優(yōu)選實施形式在各從屬權利要求
中給出。
優(yōu)選至少兩個設計用于測量材料懸浮液中的不同精細材料份額的傳感器組合成 一個帶有僅僅一個外殼的傳感器單元。因此，例如可以相應地組合放射性的Cs-137-源和 放射性的Cm-244-源或放射性的Am-241-源。
如果將代表所測得的材料懸浮液總濃度的信號提供給用于控制和/或調節(jié)纖維 幅面的至少一個質量參數(shù)的控制和/或調節(jié)裝置，也是特別有利的。
在通過迄今已知的傳感器尤其在帶有很多臟污的脫墨設備中不可能測量材料懸 浮液的總濃度的情況下，按本實用新型的例如兩個恰當?shù)膫鞲衅鹘M合第一次使得能夠可靠 地、高精度地確定材料懸浮液的總濃度。
在一種有利的設計中，設有至少一個用于測量所述纖維份額的旋轉式傳感器。
按照另一種優(yōu)選的設計，設置至少一個用于測量灰份額和精細材料份額的光學傳 感器，尤其是紅外傳感器。
現(xiàn)在灰份額的變化實際上在每個設備中都出現(xiàn)，即使僅制造一種紙類型。現(xiàn)在， 通過按本實用新型的解決方案可以在線量化這種變化并控制和/或調節(jié)生產(chǎn)或產(chǎn)量。
輻射測量傳感器基本上與白色度，流量或印刷油墨無關。在需要的情況下，可以補 償溫度影響和各自的氣體含量。輻射測量傳感器基本上長時間穩(wěn)定。源的壽命可預計并且 大于10年。強度損失可通過電子設備補償。
機械錯誤被排除。不存在運動的部件，并且包括至少一個源和至少一個探測器的 測量單元與材料懸浮液不存在接觸。實際上不需要維護。


以下根據(jù)實施形式參照附圖詳細說明本實用新型。在附圖中
圖1以示意圖示出了用于制造纖維幅面的設備的材料準備區(qū)；
圖2以示意圖示出了供料管區(qū)域中的在線測量裝置的例舉結構；以及
圖3以示意圖示出了供料管區(qū)域中的另一在線測量裝置的另一例舉結構。
具體實施方式
圖1以示意圖示出了用于由材料懸浮液制造纖維幅面的設備的漿料制備區(qū)。纖維 幅面尤其是紙幅面或紙板幅面。在這種情況下，作為造紙過程的一部分的漿料制備處于纖 維產(chǎn)生和(未示出的)造紙機之間。材料準備的任務是，這樣地準備所使用的原材料，使得 可以在造紙機上產(chǎn)生所需要的紙質量。然后，由準備的材料或材料混合物在造紙機上產(chǎn)生 具有所要求的特性的期望產(chǎn)品。
所述設備包括至少兩個設置在漿料制備區(qū)域中的傳感器12，14，用于測量材料懸浮液中的不同固體材料的份額。此外，該設備還包括特別是電子評估裝置16，該電子評估裝 置用于由通過傳感器12，14獲得的測量值18，20在線確定材料懸浮液的總濃度。在本實施 形式中設有僅兩個這樣的用于在線測量不同固體材料份額的傳感器12，14。
在此，在本實施形式中設有用于測量纖維份額的傳感器12和用于測量材料懸浮 液的灰和有機精細材料的份額的傳感器14。
通過尤其是電子評估裝置16由通過用于測量纖維份額和灰和精細材料的份額的 傳感器12，14獲得的測量值18，20在線測定材料懸浮液的總濃度。
通過評估裝置16可以通過多重回歸相對材料懸浮液的總濃度校準為不同的固體 材料獲得的測量值18，20。
兩個傳感器12，14中至少一個可尤其通過射電傳感器構成。
也可以例如將傳感器12設計為輻射測量傳感器，用于測量纖維份額和/或將傳感 器14設計為輻射測量傳感器，用于測量灰和精細材料份額。
在此，用于測量纖維份額的傳感器12可以包括特別是放射性的Cs-137-源。用 于測量灰和精細材料的份額的傳感器14可以包括特別是放射性的Cm-244-源或放射性的 Am-241-源。
如由圖1可知，傳感器12，14尤其可以布置于至少一個供料管22的區(qū)域內(nèi)，材料 懸浮液通過該供料管尤其輸送到流漿箱。
在此，設計用于測量材料懸浮液中的不同固體材料的份額的傳感器12，14例如沿 材料懸浮液的流動方向依次布置。此外，如果兩個設計用于測量材料懸浮液中的不同固體 材料份額的傳感器12，14與唯一的殼體組合成為一傳感器單元，也是有利的。
借助評估裝置16由傳感器12，14的測量值18，20產(chǎn)生一代表測得的材料懸浮液 總濃度的信號24。該信號例如可以通過一反饋回路輸送給用于控制和/或調節(jié)纖維幅料的 至少一個質量參數(shù)的控制和/或調節(jié)裝置26。如由圖1可知，例如可直接在泵28之后在材 料懸浮液中進行相應的控制或調節(jié)干預。
在當前情況下，也使用至少兩個傳感器12，14來在線測量材料懸浮液的總濃度。 在此，至少一個恰當?shù)膫鞲衅?2用于測量纖維份額，并且至少一個恰當?shù)膫鞲衅饔糜跍y量 材料懸浮液的灰，尤其是有機精細材料的份額。組合所獲得的兩個測量值18，20，以便作為 結果得到總濃度。優(yōu)選地通過多重回歸相對所述總濃度校準所述兩個測量值。纖維份額和 灰，并尤其是有機精細材料的份額優(yōu)選地通過兩個放射源的組合來測量，具體優(yōu)選Cs-137 源用來測量纖維份額，并用Cm-244-源或Am-241-源測量灰，并尤其是有機精細材料的份 額。
圖2和圖3分別以示意圖示出了例如在輸送管22區(qū)域中的各自的在線測量裝置 的例舉結構(也參照圖1)。
在圖2中所示的結構包括至少一個帶有放射性的輻射源30和探測器32的射電傳 感器12，14。在此，所述放射源30和所述探測器32布置于輸送管的相互對置側，使得從放 射源出發(fā)的、穿透在輸送管32中引導的材料懸浮液的射線可以到達所述探測器32。
在圖3所示的結構中，旁路中的緊湊結構類型是可能的，其中，所述纖維懸浮液通 過輸送管22經(jīng)過兩個測量件。
第一測量件是結構緊湊的射電灰測量裝置，其包含一放射性的輻射源30和探測器32。由于能量低，在此需要小的管直徑，因此，如圖所示實現(xiàn)了在旁路部段中的安裝。
在該實施方案中，第二測量件是一射電式密度測量件，其由一放射性的輻射源 30和一探測器32構成。測量路線設計為S形，因為在此使用了高能量的輻射源30，例如 Cs-137。該高能量的輻射源需要經(jīng)過纖維懸浮液的明顯較長的測量路徑。
使用放射性Cm-244源或放射性Am_241源的射電方法可這樣地配置，使得水和纖 維的密度導致相同的吸收。因此保證纖維份額不影響測量值。這歸因于，水和纖維具有不 同的吸收系數(shù)，而灰和必要時的精細材料具有顯著更高的密度系數(shù)和吸收系數(shù)。放射性的 Cs-137源適于測量通過組成部分的密度系數(shù)和吸收系數(shù)加權的平均密度。只要假設灰和精 細材料的含量不變，就可以用總濃度校準相關的測量值。若灰含量變化，結合通過Cm-244 傳感器或Am-241傳感器的灰含量或灰份額的測量用于修正。
可選擇地借助旋轉式的傳感器可測量纖維份額。精細材料/填料幾乎不會影響傳 感器的類型。
在所述材料懸浮液僅輕微受污染時，備選地可以通過光學方法測量所述灰含量。 光學傳感器在紅外線區(qū)適合用于確定精細材料/填料所占的份額。這種解決方式實際上僅 適宜這種情況，即，不存在或僅存在一種通過印刷油墨等造成的恒定的污染。
尤其在脫墨設備中出現(xiàn)很多污染材料，使得通過迄今使用的傳感器測量不了所述 總濃度。通過按本發(fā)明的、兩個恰當?shù)膫鞲衅鞯慕M合第一次能夠以高精度可靠地確定所述 總濃度。
實際上在每個設備中灰含量都會變化，即使僅制造唯一一種紙種類。用本發(fā)明的 解決方案可以在線量化這種灰含量的變化并相應地控制和/或調節(jié)生產(chǎn)。
射電傳感器本質上與白色度，流量或印刷油墨無關。在需要的情況下，可以補償溫 度影響和各氣體的份額。輻射測量傳感器基本上能長時間穩(wěn)定。輻射源的壽命可預計并 達十年以上?？赏ㄟ^電子設備補償輻射源的強度損失。
機械失效被排除。不存在運動的部件并且輻射源以及探測器和材料懸浮液之間不 存在接觸。實際上也不需要維護。
例如也可以組合旋轉的傳感器和輻射測量傳感器?？梢詫⑦@兩個傳感器在輸送管 道中例如直接設置在泵之后。可以使用所述旋轉的傳感器來測量纖維份額。在需要的情況 下，對不同的原材料進行不同的校準。優(yōu)選地使用一帶有放射性Cs-137源的輻射測量傳感器。[0055]此外，一帶有放射性Cm-244源或放射性Am_241源的輻射測量傳感器為所有紙的 類型提供可靠的灰含量結果。對于55個樣本存在例如相關性0. 91 (r2 = 0. 83)，其中，濃度 的(正)平均偏差為0.2%。
附圖標記清單
12傳感器
14傳感器
16評估裝置
18測量值
20測量值
22供料管[0063]24代表總濃度的信號
26控制和/或調節(jié)裝置
28泵
30放射性輻射源
32探測器
權利要求
1.一種制造纖維幅面的設備，其特征在于，該設備具有至少兩個設置在漿料制備區(qū)中 的、用于在線測量所述材料懸浮液中不同固體材料的份額的傳感器(12，14)和由所述兩個 傳感器(12，14)獲得的測量值(18，20)在線測定出所述材料懸浮液的總濃度的電子評估裝 置(16)。
2.按權利要求
1所述的設備，其特征在于，所述纖維幅面是紙幅面或紙板幅面。
3.按權利要求
1所述的設備，其特征在于，設有至少一個用于測量所述纖維份額的傳 感器(12)和至少一個用于測量材料懸浮液的灰份額和有機精細材料份額的傳感器(14)。
4.按權利要求
1至3之一所述的設備，其特征在于，至少一個所述傳感器設計為輻射測 量傳感器(12，14)。
5.按權利要求
1所述的設備，其特征在于，設有至少一個輻射測量傳感器(12)用于測 量纖維份額。
6.按權利要求
5所述的設備，其特征在于，所述用于測量纖維份額的傳感器(12)包括 一放射性Cs-137-源。
7.按權利要求
1所述的設備，其特征在于，設有至少一個用于測量灰份額和精細材料 份額的輻射測量傳感器(14)。
8.按權利要求
7所述的設備，其特征在于，所述用于測量灰份額和精細材料份額的傳 感器(14)包括一放射性Cm-244-源或放射性Am_241-源。
9.按權利要求
1所述的設備，其特征在于，設有至少一個用于測量纖維份額的旋轉式 傳感器。
10.按權利要求
1所述的設備，其特征在于，設置至少一個用于測量灰份額和精細材料 份額的光學傳感器。
11.按權利要求
10所述的設備，其特征在于，所述光學傳感器是紅外線傳感器。
12.按權利要求
1所述的設備，其特征在于，所述傳感器(12，14)布置在至少一個輸送 管(22)區(qū)域中，所述材料懸浮液通過所述輸送管被輸送給流漿箱。
13.按權利要求
1所述的設備，其特征在于，所述用于測量所述材料懸浮液中的不同 固體材料份額的傳感器(12，14)沿所述材料懸浮液的流動方向前后相繼地布置。
14.按權利要求
1所述的設備，其特征在于，至少兩個用于測量所述材料懸浮液中的不 同固體材料份額的傳感器(12，14)組合成一個帶有唯一一個外殼的傳感器單元。
專利摘要
本實用新型涉及一種制造纖維幅面的設備，該設備具有至少兩個設置在漿料制備區(qū)中的、用于在線測量所述材料懸浮液中不同固體材料的份額的傳感器(12，14)和由所述兩個傳感器(12，14)獲得的測量值(18，20)在線測定出所述材料懸浮液的總濃度的電子評估裝置(16)。
文檔編號D21F1/08GKCN201785656SQ200890100007
公開日2011年4月6日 申請日期2008年4月8日
發(fā)明者馬庫斯·特魯 申請人:沃依特專利有限責任公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan