用于卷筒纸产品的在线特性的多源传感器及相关系统和方法技术方案

技术编号:10437726 阅读:96 留言:0更新日期:2014-09-17 14:08
一种系统,包括第一传感器单元,其具有多个固态光源(202a-202n),每个被配置为在一个或多个波长下产生光,其中不同的光源被配置为在不同波长下产生光。第一传感器单元还包括配置为混合来自光源的光,并向被采样的卷筒纸(108)提供混合光的混合器(204,302a-302n,304,402a-402m)。第一传感器单元还包括被配置为控制由所述光源产生光的控制器(258a)。该系统还包括第二传感器单元,其包括被配置为测量已经与卷筒纸相互作用的混合光的检测器(206)。第二传感器单元还可以包括第二控制器(258b),其被配置为使用来自检测器的测量结果来确定卷筒纸的一个或多个特性(诸如水分含量和纤维重量)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种系统,包括第一传感器单元,其具有多个固态光源(202a-202n),每个被配置为在一个或多个波长下产生光,其中不同的光源被配置为在不同波长下产生光。第一传感器单元还包括配置为混合来自光源的光,并向被采样的卷筒纸(108)提供混合光的混合器(204,302a-302n,304,402a-402m)。第一传感器单元还包括被配置为控制由所述光源产生光的控制器(258a)。该系统还包括第二传感器单元,其包括被配置为测量已经与卷筒纸相互作用的混合光的检测器(206)。第二传感器单元还可以包括第二控制器(258b),其被配置为使用来自检测器的测量结果来确定卷筒纸的一个或多个特性(诸如水分含量和纤维重量)。【专利说明】
本公开一般地涉及控制系统。更详细地,本公开涉及。
技术介绍
纸张或其他卷筒纸材料在各种产业中并且以各种方式被使用。这些材料可以包括纸、多层纸板、以及以长卷筒纸所制造或加工的其他产品。作为一个特定的示例,较长纸张的纸可以被制造并收集在卷筒中。这些卷筒纸材料通常以高速率被制造或加工,诸如高达每小时一百公里或更多的速度。 在卷筒纸正被制造和加工时,通常有必要或期望测量卷筒纸材料的一个或多个属性。例如,常常期望测量被制造的纸张的属性(诸如它的湿度、涂层重量、基本重量、颜色、或纸厚(cal iper) /厚度),以验证纸张是否在一定的规格之内。然后,可以对纸张制造过程进行调整,以确保纸张属性处于所期望的一个或多个范围内。 与基本重量或纤维重量一起,在线湿度测量通常是在造纸或其他卷筒纸制造过程中对于质量控制而言最重要的测量之一。在线湿度测量通常需要是精确、快速的,并且处于高分辨率(诸如在跨过卷筒纸的交叉方向上为5_或更小)。在线湿度传感器通常还需要在最小维护的情况下为长年服务提供稳定且可靠的测量。传统的湿度传感器使用宽带光源,诸如石英钨卤素(QTH)灯泡。虽然QTH光源提供用于准确测量的必要光强度,但是它们通常受到多种限制。
技术实现思路
本公开提供了一种。 在第一个实施例中,一种装置包括多个固态光源,每个固态光源被配置为在一个或多个波长下产生光,其中不同的光源被配置为在不同波长下产生光。该装置还包括混合器,其被配置为混合来自所述光源的光,并提供混合光给被采样的卷筒纸。该装置还包括被配置为控制由所述光源产生光的控制器。 在第二实施例中,一种系统包括具有多个固态光源的第一传感器单元,每个固态光源被配置为在一个或多个波长下产生光,其中不同的光源被配置为在不同波长下产生光。第一传感器单元还包括混合器,其被配置为混合来自光源的光,并提供混合光给被采样的卷筒纸。第一传感器单元还包括被配置为控制由光源产生光的控制器。该系统还包括第二传感器单元,该第二传感器单元包括被配置为测量已经与卷筒纸相互作用的混合光的检测器。 在第三实施例中,一种方法包括使用多个固态光源来在不同波长下产生光,混合来自光源的光,以及将该混合光提供给被采样的卷筒纸。该方法还包括控制由光源产生光。 根据随后的附图、说明书和权利要求,其他技术特征对于本领域技术人员而言是容易显而易见的。 【专利附图】【附图说明】 为了更全面理解本公开,对以下描述做出结合附图所进行的参考,其中: 图1图示出了根据本公开的示例卷筒纸制造或加工系统; 图2A和2B图示出了根据本公开的具有固态光源的示例传感器; 图3至5图示出了根据本公开的具有固态光源的传感器的各种其他布置; 图6图示出了根据本公开的用于使用具有固态光源的传感器来感测卷筒纸特性的实例方法。 【具体实施方式】 在本专利文献中,下文讨论的图1至6和用来描述本专利技术原理的各种实施例仅是以说明的方式,且不应被视为以任何方式限制本专利技术的保护范围。本领域技术人员将理解的是,本专利技术的原理可以按照任何类型的适当布置的装置或系统来实现。 图1图示出了根据本公开的示例卷筒纸制造或加工系统100。在该示例中,系统100包括造纸机102,控制器104,以及网络106。造纸机102包括用于生产纸产品(即在卷轴I1处收集的卷筒纸108)的各种组件。控制器104监测和控制该造纸机102的操作,其可以有助于维持或增加由造纸机102所生产的卷筒纸108的质量。 在该示例中,造纸机102包括至少一个流浆箱(headbox) 112,其跨越造纸机将纸衆悬浮液均勻分布到连续移动的网筛(wire screen)或网孔113上。进入流衆箱112的纸浆悬浮液可包含,例如0.2-3%木纤维、填料、和/或其他材料以及悬浮液的剩余部分是水。流浆箱112可包括稀释执行器的阵列,其将稀释水分配到跨越卷筒纸的纸浆悬浮液。该稀释水可以被用来帮助确保所得到的卷筒纸108具有跨越卷筒纸108的更均匀的基本重量。 诸如真空箱的排水元件114的阵列,去除了尽可能多的水以便开始纸张108的形成。蒸汽执行器116的阵列产生渗入卷筒纸108的热蒸汽并将蒸汽的潜热释放到卷筒纸108中,从而在跨越卷筒纸的截面上增加卷筒纸108的温度。温度上的增加可以允许更容易将剩余的水从卷筒纸108去除。再湿润吹淋(shower)执行器118的阵列向卷筒纸108的表面上添加小的水滴(其可以是气雾化的)。再湿润吹淋执行器118的阵列可以被用来控制卷筒纸108的湿度分布,减小或防止卷筒纸108的过分干燥,或校正卷筒纸108中的任何干燥条纹。 然后卷筒纸108屡次穿过具有反向旋转辊的若干辊隙(nip)的压光机(calender)。感应加热执行器120的阵列加热这些辊中的各个辊的壳面。当每个辊表面局部热起来时,辊直径被局部膨胀并因而增加辊隙压力,这进而局部地压紧卷筒纸108。感应加热执行器120的阵列可以因此被用来控制卷筒纸108的纸厚(厚度)分布。压光机的辊隙也可以配备有其他执行器阵列,诸如空气吹淋器或蒸汽吹淋器的阵列,其可以被用来控制卷筒纸的光泽分布或光滑度分布。 图1中示出了两个附加的执行器122-124。稠原料流执行器122控制流浆箱112处接收的引入原料的粘稠度。蒸汽流执行器124控制从干燥筒向卷筒纸108转移的热量。执行器122-124能够例如表示分别控制原料流和蒸汽流的阀门。这些执行器可以被用来控制卷筒纸108的干重和湿度。 附加的组件可以被用于进一步加工卷筒纸108,诸如超压光机(用于改善卷筒纸的厚度、光滑度和光泽)或一个或多个涂布台(每个施加一层涂剂(coatant)到纸张的表面,以改善卷筒纸的平滑度和适印性)。类似地,附加的流执行器可以被用于控制稠原料中不同类型的纸浆和填料材料的比例,并控制被混合到原料中的各种添加剂(诸如助留剂或染料)的量。 这表示一种类型的造纸机102的简要说明,该造纸机102可以被用于生产纸产品。关于这种类型的造纸机102的附加细节是本领域中众所周知的,并且不需要对本公开的理解。而且,这表示一种可以在系统100中使用的特定类型的造纸机102。包括用于生产纸产品的任何其他或附加组件的其他机器或设备可被使用。此外,本公开不限于与用于生产纸制品的系统一起使用,并且可以与加工纸产品的系统或与生产或加工其他物品或材料(诸如多层纸板、硬纸板、塑料、纺织品,金属箔或卷、或制造或加工为移动卷的本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种装置,包括:多个固态光源(202a‑202n),每个被配置为在一个或多个波长下产生光,不同的光源被配置为在不同波长下产生光;混合器(204,302a‑302n,304,402a‑402m),被配置为混合来自所述光源的光,并向被采样的卷筒纸(108)提供混合光;和控制器(208,258a),被配置为控制由所述光源产生光。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:S·蒂克西尔F·M·黑兰
申请(专利权)人:霍尼韦尔阿斯卡公司
类型:发明
国别省市:加拿大;CA

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