專利名稱：對紙和連續(xù)幅材掃描器的氣擦和薄片引導(dǎo)器溫度控制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及掃描器測量系統(tǒng)，其用于在生產(chǎn)過程中確定連續(xù)的薄片材料的參數(shù)，并且更具體地，涉及用于在薄片上操作和薄片下操作期間控制和穩(wěn)定掃描器傳感器附近的周圍空氣分布的技術(shù)。
背景技術(shù)：
經(jīng)常期望在制造過程中獲得對薄片材料的所選特征的測量結(jié)果。雖然薄片材料的各種性質(zhì)可通過離線實驗室測試檢測，但是這種程序經(jīng)常是不實用的，這是因為樣本獲得和分析所需要的時間。而且，實驗室測試有如下缺點:獲得的用于測試的樣本可能不會準確地代表已經(jīng)被生產(chǎn)的薄片材料。為了克服薄片材料的實驗室測試的這些缺點，已經(jīng)開發(fā)了各種傳感器系統(tǒng)以用來“在線”檢測薄片性質(zhì)，即當薄片制造機器正在運行時在該機器上進行。用于連續(xù)的平坦薄片生產(chǎn)過程的傳感器通常采用單側(cè)或雙側(cè)封裝，其帶有在制造過程中橫過或掃描行進中的薄片材料幅材的在線傳感器。掃描通常在橫向方向上完成，即在垂直于薄片行進方向的方向上。取決于薄片制造操作，橫向方向距離的范圍可高達約12米或更多。在造紙領(lǐng)域，例如，在線傳感器在制造過程中檢測各種變量，例如基重(紙張重量)、水分含量、和紙張厚度。在連續(xù)薄片材料的生產(chǎn)過程中的在線測量難以準確地進行。影響在線測量的準確性的一個因素是在掃描器系統(tǒng)中采用的各種傳感器附近的周圍溫度的波動。溫度波動可能由薄片材料本身的溫度的變化以及由外部影響引起。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種技術(shù)，其用于在測量和/或標定模式操作期間控制雙掃描器頭之間的測量間隙中的溫度。紙和連續(xù)的幅材掃描器經(jīng)常在變化的高溫條件下操作?？諝鉁囟炔▌涌赡軐y量例如移動薄片的基重、含灰量、和厚度的傳感器有顯著的不利影響。為了緩解這個問題，掃描器可裝備有氣擦(air wipe)，其將預(yù)熱空氣吹入測量間隙；而且，傳感器頭安裝板或薄片弓I導(dǎo)器也可被加熱。本發(fā)明部分地基于如下認識，為了在薄片下操作期間在傳感器被標定時最小化溫度引起的變化，優(yōu)選地將測量間隙內(nèi)的溫度基本上維持在在薄片上測量模式期間當薄片在該間隙中移動時的相同溫度。以這種方式，掃描傳感器產(chǎn)生更加一致的且準確的讀數(shù)。在一個方面，本發(fā)明涉及一種系統(tǒng)，其用于控制適合容納連續(xù)幅材的測量間隙中的溫度，該幅材具有第一側(cè)和第二側(cè)并且沿下游方向行進，其包括:
(a)設(shè)置在幅材的第一側(cè)附近的第一安裝頭，該第一安裝頭包括:
面向該幅材的第一側(cè)的第一操作表面；
用于加熱該第一操作表面的裝置；以及 用于測量該第一操作表面的溫度的裝置；
(b)設(shè)置在幅材的第二側(cè)附近的第二安裝頭，該第二安裝頭包括: 面向該幅材的第二側(cè)的第二操作表面，其中第一操作表面和第二操作表面限定了測量間隙，該連續(xù)的幅材行進穿過該測量間隙，并且其中測量間隙具有幅材入口和幅材出口，幅材出口位于幅材入口的下游；
用于加熱該第二操作表面的裝置；以及 用于測量該第二操作表面的溫度的裝置；
Ce)溫度傳感器，用來檢測測量間隙內(nèi)的周圍溫度并且產(chǎn)生表示該周圍溫度的信號；
(d)在幅材入口端供應(yīng)加熱氣體的裝置，使得該加熱氣體連續(xù)地通過幅材入口端流入測量間隙并通過幅材出口端從測量間隙出來；
(e)計算裝置，其與溫度傳感器通信以處理所述信號來產(chǎn)生間隙溫度分布并且存儲預(yù)定的期望間隙溫度分布；以及
(f)控制裝置，其與計算裝置通信以控制所供應(yīng)的加熱氣體的溫度，用于加熱第一操作表面的裝置，和用于加熱第二操作表面的裝置以修正與期望間隙溫度分布的偏離。
在另一方面，本發(fā)明涉及控制系統(tǒng)，其用于調(diào)節(jié)在被監(jiān)測的移動薄片的目標區(qū)域附近的測量間隙的周圍溫度。測量間隙在雙頭掃描器內(nèi)，該掃描器具有至少一個傳感器用于對移動薄片的一個或多個特征的連續(xù)在線測量。雙頭掃描器包括具有第一板的第一頭和具有第二板的第二頭，其中傳感器被安裝在第一頭內(nèi)或第二頭內(nèi)或第一和第二頭內(nèi)，并且其中第一板和第二板限定了測量間隙，該薄片行進通過該測量間隙。雙頭掃描器還包括板檢測器，其用于測量第一和第二板的溫度；和空氣檢測器，用于測量測量間隙內(nèi)的周圍空氣溫度。本發(fā)明的控制系統(tǒng)包括:
用于加熱第一板的裝置，其包括第一關(guān)聯(lián)可調(diào)致動器，其調(diào)節(jié)第一板的溫度；
用于加熱第二板的裝置，其包括第二關(guān)聯(lián)可調(diào)致動器，其調(diào)節(jié)第二板的溫度；
用于在測量間隙的幅材入口端噴射加熱氣體的裝置，使得加熱氣體連續(xù)地經(jīng)幅材入口端流入測量間隙并通過幅材出口端從測量間隙出來，并且該裝置包括第三可調(diào)致動器，其調(diào)節(jié)加熱氣體的流速和/或溫度；
空氣溫度傳感器，其用于測量在目標區(qū)域附近的測量間隙的周圍空氣溫度并產(chǎn)生表示該周圍空氣溫度的信號；
板溫度傳感器，用于測量第一和第二板的溫度；以及
控制器裝置，其與空氣溫度傳感器通信以提供控制信號以致動第一關(guān)聯(lián)可調(diào)致動器、第二關(guān)聯(lián)可調(diào)致動器、和第三關(guān)聯(lián)可調(diào)致動器中的至少一個從而將在目標區(qū)域附近的測量間隙的周圍空氣溫度維持在期望溫度范圍內(nèi)并將第一和第二板溫度維持在期望溫度范圍內(nèi)。在另一方面中，本發(fā)明涉及一種方法，其用于控制雙頭掃描器內(nèi)的空氣間隙內(nèi)的周圍溫度，連續(xù)幅材行進通過該空氣間隙，該空氣間隙由以下各項限定:(i)第一頭，其具有第一操作表面，該第一操作表面連接到用于加熱該第一操作表面的第一板致動器；和
(ii)第二頭，其具有第二操作表面，該第二操作表面連接到用于加熱第二操作表面的第二板致動器，并且其中空氣間隙具有在幅材入口端從加熱氣體源噴入其內(nèi)的加熱氣體，該加熱氣體源連接到第三空氣致動器，該第三空氣致動器用于調(diào)節(jié)加熱氣體的流動和/或溫度，該方法包括如下步驟:
檢測空氣間隙內(nèi)的周圍溫度，該空氣間隙帶有定位在第一操作表面上和第二操作表面上的空氣傳感器，并且這些傳感器產(chǎn)生指示周圍溫度的空氣溫度信號；
利用板溫度傳感器檢測第一和第二操作表面的板溫度，板溫度傳感器定位在第一操作表面和第二操作表面上并產(chǎn)生指不第一和第二操作表面溫度的板溫度信號；
分析空氣溫度和板溫度信號并產(chǎn)生目標空氣溫度和目標板溫度設(shè)置點，該設(shè)置點將被用于薄片下和薄片上模式操作期間的熱控制，其中初始目標第一和第二板溫度選自薄片上操作期間的第一和第二板的穩(wěn)態(tài)溫度，其中第一和第二板致動器被設(shè)置為在10%和40%之間的典型值，并且其中初始目標空氣間隙溫度選自薄片上操作期間的空氣間隙穩(wěn)態(tài)溫度，其中第三空氣致動器能量被設(shè)置為在10%和40%之間的典型值；
比較實際的第一和第二板溫度與空氣間隙溫度與各自的目標溫度并基于該比較產(chǎn)生誤差信息；以及
將誤差信息發(fā)送給第一或第二控制回路，其中第一控制回路在處于工作狀態(tài)時在雙頭掃描器處于薄片上模式時操作，而第二控制回路在處于工作時在雙頭掃描器處于薄片下模式時操作，以允許操縱第一板致動器、第二板致動器和第三空氣致動器中的至少一者的設(shè)置點從而修正與期望空氣間隙溫度分布的偏離，并且其中用于未處于工作狀態(tài)時的控制回路的設(shè)置點被存儲為起始點以在操作狀態(tài)在薄片上模式操作和薄片下模式操作之間切換時能實現(xiàn)快速反應(yīng)。


圖1圖示了采用雙傳感器頭或半部的掃描器系統(tǒng)；以及 圖2是描述了雙傳感器頭的控制系統(tǒng)的示意圖。
具體實施例方式圖1示出了帶有掃描器傳感器頭10和12的掃描系統(tǒng)。這個雙掃描器頭構(gòu)造，其采用了雙傳感器頭，通常在傳感器以傳輸模式操作時被采用。例如，上傳感器頭10可包含紅外輻射源，而下傳感器頭12包含紅外檢測器，其測量被傳輸通過被監(jiān)測的材料的輻射。上傳感器頭10由上支撐梁20支撐，上支撐梁20具有下表面，一系列側(cè)向間隔開的剛性支撐結(jié)構(gòu)安裝在該下表面上。這些豎直結(jié)構(gòu)支撐軌道22。滾子支座24在該支座沿著橫向方向朝向移動薄片8前進時接合軌道22。下掃描器頭12由下支撐梁30支撐，下支撐梁30具有下表面，多個側(cè)向間隔開的剛性支撐結(jié)構(gòu)安裝到該下表面上。滾子支座的移動由與上掃描器頭的驅(qū)動機構(gòu)類似的驅(qū)動機構(gòu)促進。豎直結(jié)構(gòu)還支撐軌道38，支座36接合到該軌道38上。動力系34供應(yīng)電能和電信號到下掃描器頭12。下傳感器頭12被安裝在構(gòu)件32上，構(gòu)件32從滾子支座36延伸從而將下傳感器頭12定位成鄰近上掃描器頭10。下掃描器頭12和上掃描器頭10的操作表面或板14、16限定測量間隙，幅材材料8例如紙移動通過該測量間隙。測量間隙的側(cè)向開口 4和6允許掃描器在紙沿著機器方向行進時沿橫向方向(CD)移動，機器方向垂直于CD。雙掃描器頭10、12的移動在速度和方向方面被同步使得它們彼此對齊。例如在授予Shead的美國專利5773714和授予Dahlquist的美國專利5166748中描述了具有在被分析的薄片的相對側(cè)上的傳感器部件的掃描系統(tǒng)，這些文獻通過引用并入本文。在實踐中，掃描器頭10、12用作平臺，其攜帶檢測薄片性質(zhì)的傳感器，例如在紙的情況下是基重。因此，例如，下掃描器頭12可攜帶輻射源，例如原子能β輻射源，而上掃描器頭10可攜帶檢測器。在這種情況下，傳感器可被采用以通過在存在薄片時測量入射在檢測器上的輻射強度，并與在不存在薄片時入射在檢測器上的β輻射比較，來進行基重的測量；也即，基重由薄片材料所減弱的β輻射來測量。替換地，為了測量紙的水分含量，紅外輻射源可被定位在下掃描器頭12內(nèi)而被傳輸通過紙的輻射由定位在上掃描器頭10內(nèi)的檢測器所捕獲。對傳輸?shù)妮椛涞姆治霎a(chǎn)生水分含量。例如在授予Chase等人的美國專利5654799，授予Gordon等人的5796486和授予Haran的7494567中描述了示例性的掃描雙頭傳感器，這些文獻通過引用并入本文。圖2描繪了控制系統(tǒng)60，其調(diào)節(jié)在測量間隙86中的周圍空氣和板溫度，測量間隙形成在上掃描器頭40和下掃描器頭50之間。連續(xù)的幅材或薄片68材料沿機器方向(MD)行進通過幅材入口端82，進入測量間隙86，并由幅材出口 84出來。測量間隙86的高度尤其依賴于薄片68的材料而變化。對于在工業(yè)造紙機器中正被制造的紙來說，當紙移動通過的速度是1000m/min和更多時，該高度范圍可從10到30mm和更多。上掃描器頭40的板表面41用作上薄片引導(dǎo)器而下掃描器頭50的板表面用作下薄片引導(dǎo)器。安裝在上掃描器頭40內(nèi)的是空氣溫度傳感器42、板溫度傳感器102和板加熱器46。類似地，安裝在下掃描器頭50內(nèi)的是空氣溫度傳感器52、板溫度傳感器112和板加熱器56?？諝夂桶鍦囟葌鞲衅骺砂犭娕?。實際上，多個空氣溫度傳感器被用在上掃描器頭40和下掃描器頭50中，并且使用這些空氣溫度讀數(shù)的平均值。而且，多個板溫度傳感器被用在上掃描器頭40和下掃描器頭50中。每個板加熱器46和板加熱器56可包括多個均勻分布的電阻式加熱兀件以分別加熱板表面41和板表面51。雙頭掃描器可被用于測量幅材68的各種特征。例如，來自下掃描器頭50中的輻射源54的紅外輻射可被引導(dǎo)通過幅材68上的目標區(qū)域88。輻射檢測器44捕獲被傳輸通過幅材的輻射并且對所檢測的輻射的分析產(chǎn)生幅材中的水分含量。本發(fā)明不限于包含在雙傳感器頭內(nèi)的任何特定的傳感器設(shè)備。空氣溫度傳感器42和空氣溫度傳感器52測量測量間隙86內(nèi)的空氣溫度。板加熱器46和板加熱器56分別由致動器45和55調(diào)節(jié)，并分別提供沿著上和下板(或薄片引導(dǎo)器)41和51的均勻溫度控制。氣體源(稱為“氣擦”)48,58引導(dǎo)氣體流通過在幅材入口 82處沿CD布置的多個噴嘴并進入測量間隙86?？諝獾臏囟瓤衫眉訜崞?8和108加熱，力口熱器分別由致動器47、57調(diào)節(jié)。以這種方式，被向前吹入測量間隙86的預(yù)加熱氣體的溫度可被控制?？刂葡到y(tǒng)60還包括用戶界面62和處理單元64。操作參數(shù)被輸入界面62，由此處理單元64計算板加熱器46、56和氣擦加熱器98、108的設(shè)置點。在造紙的情況下，操作參數(shù)可包括例如測量間隙高度、周圍溫度和水分水平，以及在目標區(qū)域88處的期望溫度范圍和氣擦流速和氣體溫度范圍。在以測量模式操作時，響應(yīng)于來自空氣溫度傳感器42、52和板溫度傳感器102、112的反饋信號與設(shè)置點的比較，比較器66、PID (比例-積分-微分)控制器72、74基于反饋值和設(shè)置點的差調(diào)節(jié)致動器55、45。類似地，PID控制器76、78基于反饋值和設(shè)置點中的差調(diào)節(jié)致動器57、47。建立初始目標第一和第二板溫度的優(yōu)選技術(shù)是使用在薄片上操作期間的第一和第二板的穩(wěn)態(tài)溫度，其中第一和第二板加熱器以少于50%能力操作并且通常在最大值的10%和40%之間。類似地，初始目標空氣間隙溫度可選自在薄片上操作期間空氣間隙的穩(wěn)態(tài)溫度，其中氣擦溫度處于小于最大值的50%并且通常在最大值的10%和40%之間。對薄片制造過程來說經(jīng)常必須的是離開薄片以進行例行維修，在起動期間或改變系統(tǒng)以用于不同的產(chǎn)品等。在離開薄片的操作期間，標定雙掃描器頭中的傳感器。例如在授予Hegland等人的美國專利4，692, 616,授予Chase等人的5，092, 678和授予King等人的6，281，679中描述了示例性的標定雙掃描頭中的傳感器的技術(shù)，這些文獻通過引用并入本文。對于本發(fā)明，優(yōu)選地是在標定模式期間，當連續(xù)的幅材68未存在在測量間隙86中時，尤其在目標區(qū)域88的附近要維持測量間隙86內(nèi)的溫度分布，使得當傳感器被標定時是在與測量模式期間相同的條件下。這通過在沒有連續(xù)幅材通過的條件下繼續(xù)操作控制系統(tǒng)來實現(xiàn)。在測量模式當紙在進入幅材進口 82時其溫度已經(jīng)相對于周圍條件較高時在高溫下運行的情況下，必須增加氣擦48、58的氣體溫度和/或氣體熱流速并增加板表面41、51的溫度。在造紙操作中，板通常被維持的溫度范圍從30攝氏度到150攝氏度并且通過氣擦的預(yù)熱氣體通常被維持的溫度范圍從30攝氏度到100攝氏度。這允許在薄片上和薄片下模式期間在測量間隙中的周圍空氣溫度被穩(wěn)定在30攝氏度到150攝氏度之間的溫度上。為了減少在薄片上和薄片下狀況之間穩(wěn)定PID控制回路所需的時間，有用的是采用兩個控制回路，一種狀況用一個。當切換到新狀況時，即，從薄片上到薄片下，薄片上控制回路設(shè)置點被保存并在離開薄片下返回到薄片上時而再次重新激活薄片上時用作起始點。以這種方式，得益于事先知曉在上一次處于薄片上或薄片下操作模式時什么設(shè)置點最減少誤差，可以實施大加熱器設(shè)置點控制變化。前面已經(jīng)描述了本發(fā)明的原理、優(yōu)選實施例和操作模式。不過，不應(yīng)將本發(fā)明理解為局限于所討論的特定實施例。因此，上述實施例應(yīng)該被認為是說明性的而非限定性的，并且應(yīng)該意識到在不脫離由下面的權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對這些實施例進行改變。
權(quán)利要求
1.一種用于控制在適合于容納連續(xù)幅材(68)的測量間隙(86)中的溫度的系統(tǒng)(60)，該幅材具有第一側(cè)(41)和第二側(cè)(51)，所述幅材沿下游方向行進，所述系統(tǒng)包括: Ca)設(shè)置在幅材(68)的第一側(cè)附近的第一安裝頭(40)，該第一安裝頭(40)包括: 面向該幅材(68)的第一側(cè)的第一操作表面(41)； 用于加熱(46)該第一操作表面(41)的裝置；以及 用于測量該第一操作表面(41)的溫度(102)的裝置； (b )設(shè)置在幅材(68 )的第二側(cè)附近的第二安裝頭(50 )，該第二安裝頭(50 )包括: 面向該幅材(68)的第二側(cè)的第二操作表面(51)，其中第一操作表面(41)和第二操作表面(51)限定了測量 間隙(86)，該連續(xù)的幅材(68)行進穿過該測量間隙，并且其中測量間隙(86 )具有幅材入口端(82 )和幅材出口端(84)，幅材出口端位于幅材入口端(82 )的下游； 用于加熱(56)該第二操作表面(51)的裝置；以及 用于測量該第二操作表面(51)的溫度(112)的裝置； (c)溫度傳感器(42，52)，用來檢測測量間隙(86)內(nèi)的周圍溫度并且產(chǎn)生表示該周圍溫度的信號； (d)在幅材入口端(82)供應(yīng)加熱氣體的裝置(47，48，57，58，98，108)，使得該加熱氣體連續(xù)地通過幅材入口端(82)流入測量間隙(86)并通過幅材出口端(84)從測量間隙(86)出來； (e)計算裝置(66)，其與溫度傳感器(42，52)通信以處理所述信號來產(chǎn)生間隙溫度分布并且存儲預(yù)定的期望間隙溫度分布；以及 Cf)控制裝置(72，74，76，78)，其與計算裝置(66)通信以控制所供應(yīng)的加熱氣體的溫度，用于加熱(46)第一操作表面(41)的裝置，和用于加熱(56)第二操作表面(51)的裝置以修正與期望間隙溫度分布的偏離。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中用于加熱(46)第一操作表面(41)的裝置包括包含在第一操作表面(41)內(nèi)的多個第一加熱設(shè)備，且用于加熱(56)第二操作表面(51)的裝置包括包含在第二操作表面(51)內(nèi)的多個第二加熱設(shè)備，并且其中控制裝置(72，74，76，78)調(diào)節(jié)由第一和第二加熱設(shè)備(46，56)產(chǎn)生的能量量以及加熱氣體的溫度。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中用于在幅材入口(82)供應(yīng)加熱氣體的裝置(47，48，57，58，98，108)包括加熱氣體源和第一噴嘴和第二噴嘴，第一噴嘴將加熱氣體流朝著幅材(68)的第一側(cè)引導(dǎo)而第二噴嘴將加熱氣體流朝著幅材(68)的第二側(cè)引導(dǎo)。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中第一安裝頭(40)或第二安裝頭(50)中的至少一個包括傳感器(44，54)，該傳感器測量連續(xù)幅材(68)的一個或多個特征，并且控制器裝置(72，74，76，78)將傳感器(44，54)附近的溫度維持在定義的范圍內(nèi)，而無論連續(xù)幅材(68)是否正在測量間隙(86)內(nèi)移動。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中控制裝置(72，74，76，78)在測量間隙(86)處于薄片上模式且連續(xù)幅材(68)正在其內(nèi)行進時調(diào)節(jié)第一控制回路，并且在測量間隙(86)處于薄片下模式而沒有連續(xù)幅材(68)正在其內(nèi)行進時調(diào)節(jié)第二控制回路。
6.一種控制系統(tǒng)(60)，用于調(diào)節(jié)在雙頭掃描器內(nèi)在目標區(qū)域(88)附近的測量間隙(86)的周圍溫度，雙頭掃描器具有至少一個傳感器(44，54)，用于連續(xù)地在線測量移動的薄片(68)的一個或多個特征,其中雙頭掃描器包括具有第一板(41)的第一頭(40)和具有第二板(51)的第二頭(50)，其中該至少一個傳感器(44，54)被安裝在第一頭(40)或第二頭(50)內(nèi)或者第一和第二頭內(nèi)，并且其中第一板(41)和第二板(51)定義了測量間隙(86)，薄片(68)行進通過該測量間隙(86)，控制系統(tǒng)(60)包括: 用于加熱(46)第一板(41)的裝置，其包括第一關(guān)聯(lián)可調(diào)致動器(45)，其調(diào)節(jié)第一板(41)的溫度； 用于加熱(56)第二板(51)的裝置，其包括第二關(guān)聯(lián)可調(diào)致動器(55)，其調(diào)節(jié)第二板(51)的溫度； 用于在測量間隙(86)的幅材入口端(82)噴射加熱氣體(47，48，57，58，98，108)的裝置，使得加熱氣體連續(xù)地經(jīng)幅材入口端(82)流入測量間隙(86)并通過幅材出口端(84)從測量間隙(86)出來，并且該裝置包括第三可調(diào)致動器(47，57)，其調(diào)節(jié)加熱氣體的流速和/或溫度； 空氣溫度傳感器(42，52)，其用于測 量在目標區(qū)域(88)附近的測量間隙(86)的周圍空氣溫度并產(chǎn)生表示該周圍空氣溫度的信號； 板溫度傳感器(102，112)，用于測量第一和第二板(41，51)的溫度；以及 控制器裝置(72，74，76，78)，其與空氣溫度傳感器(42，52)通信以提供控制信號以致動第一關(guān)聯(lián)可調(diào)致動器(45)、第二關(guān)聯(lián)可調(diào)致動器(55)、和第三關(guān)聯(lián)可調(diào)致動器(57，58)中的至少一個從而將在目標區(qū)域(88)附近的測量間隙(86)的周圍空氣溫度的溫度維持在期望溫度范圍內(nèi)并將第一和第二板溫度維持在期望板溫度范圍內(nèi)。
7.如權(quán)利要求6所述的控制系統(tǒng)，其中控制器裝置(72，74，76，78)在雙頭掃描器處于薄片上模式且薄片(68)正在其內(nèi)行進時調(diào)節(jié)第一控制回路，并且在雙頭掃描器處于薄片下模式而沒有薄片(68)正在其內(nèi)行進時調(diào)節(jié)第二控制回路。
8.一種方法，其用于控制雙頭掃描器內(nèi)的空氣間隙(86)內(nèi)的周圍溫度，連續(xù)幅材行進(68)通過該空氣間隙，該空氣間隙(86)由以下各項限定:(i)第一頭(40)，其具有第一操作表面(41)，該第一操作表面連接到用于加熱該第一操作表面(41)的第一板致動器(45，46);和(ii)第二頭(50)，其具有第二操作表面(51)，該第二操作表面連接到用于加熱第二操作表面(51)的第二板致動器(55，56)，并且其中空氣間隙(86)具有在幅材入口端(82)從加熱氣體源(47，48，57，58)噴入其內(nèi)的加熱氣體，該加熱氣體源連接到第三空氣致動器(98，108)，該第三空氣致動器用于調(diào)節(jié)加熱氣體的流動和/或溫度，該方法包括如下步驟: 檢測空氣間隙(86)內(nèi)的周圍溫度，該空氣間隙帶有定位在第一操作表面(41)上和第二操作表面(51)上的空氣傳感器(42，52)，并且這些傳感器產(chǎn)生指示周圍溫度的空氣溫度信號; 利用板溫度傳感器(42，52)檢測第一和第二操作表面(41，51)的板溫度，板溫度傳感器定位在第一操作表面(41)和第二操作表面(52)上并產(chǎn)生指示第一和第二操作表面溫度的板溫度信號； 分析空氣溫度信號和板溫度信號并且產(chǎn)生目標空氣溫度設(shè)置點和目標板溫度設(shè)置點，這些設(shè)置點將被用于在薄片下和薄片上模式操作過程中的熱控制，其中初始目標第一和第二板溫度選自在薄片上操作期間的第一和第二板(41、51)的穩(wěn)態(tài)溫度，而初始目標空氣間隙溫度選自在薄片上操作期間的空氣間隙(86)的穩(wěn)態(tài)溫度；比較實際的第一和第二板溫度與空氣間隙溫度與各自的目標溫度并基于該比較產(chǎn)生誤差信息；以及 將誤差信息發(fā)送給第一或第二控制回路，其中第一控制回路在處于工作狀態(tài)時在雙頭掃描器處于薄片上模式時操作，而第二控制回路在處于工作狀態(tài)時在雙頭掃描器處于薄片下模式時操作，以允許操縱第一板致動器(45，46)、第二板致動器(55，56)和第三空氣致動器(98，108)中的至少一者的設(shè)置點從而修正與期望空氣間隙溫度分布的偏離，并且其中用于未處于工作狀態(tài)時的控制回路的設(shè)置點被存儲為起始點以在操作狀態(tài)在薄片上模式操作和薄片下模式操作之間切換時能實現(xiàn)快速反應(yīng)。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中初始目標第一和第二板溫度選自在薄片上操作過程中的第一和第二板(41, 51)的穩(wěn)態(tài)溫度,而第一和第二板致動器(45,46, 55, 56)被設(shè)置為在10%到40%之間的值 ，并且初始目標空氣間隙溫度選自在薄片上操作過程中的空氣間隙的穩(wěn)態(tài)溫度，而第三空氣致動器(98，108)功率被設(shè)置在10%到40%之間的值。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，還包括步驟: 從空氣間隙(86)移除連續(xù)幅材(68);以及 切換到薄片下模式操作同時維持第一板(41)的溫度和第二板(51)的溫度處于和在薄片上模式操作中連續(xù)幅材(68)位于空氣間隙(86)內(nèi)時同樣的溫度范圍內(nèi)。
全文摘要
紙和連續(xù)的幅材掃描器經(jīng)常在變化的高溫條件下操作。通過采用氣擦和薄片引導(dǎo)器溫度控制在測量和標定模式操作期間調(diào)節(jié)在雙掃描器頭之間的測量間隙內(nèi)的溫度確保了對薄片特征的一致的且準確的傳感器測量。氣擦將預(yù)熱空氣吹入測量并且薄片引導(dǎo)器被加熱。消除了空氣溫度波動，不然這些會對測量例如移動薄片的基重、含灰量、和厚度的傳感器有顯著的不利影響。
文檔編號G01D3/036GK103201595SQ201180055901
公開日2013年7月10日 申請日期2011年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月22日
發(fā)明者G.霍夫曼, R.貝塞爾特 申請人:霍尼韋爾阿斯卡公司