一种纸张检测方法及检测设备技术

本发明专利技术提供了一种纸张检测方法及检测设备，该纸张检测方法包括：向待检纸张表面发射一超声波检测信号，所述超声波检测信号的频率在所述待检纸张的一物理指标对应的敏感频率范围内；接收所述超声波检测信号通过所述待检纸张后的信号并对其进行快速傅里叶变换，得到包含基波值和n次谐波值的能量信号；根据所述能量信号的基波值、n次谐波值、所述物理指标对应的预设基波范围和预设n次谐波范围判断所述待检纸张的所述物理指标是否满足预定条件。利用本发明专利技术可以判断待检纸张的物理指标是否达标，以对纸张的各生产环节起到指导、规范的作用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及造纸领域，尤其涉及一种利用超声波检测纸张质量的方法及检测设备。
技术介绍
在纸张生产过程中，由于原料、辅料、设备、工艺以及操作方法等诸多因素的影响，使得纸张的浆料配比、辅料、表面施胶、纸张水份含量、纸张的定量等内部结构存在一定的差异。目前，在纸张生产过程中，多种过程自动化设备发挥着关键作用，保证纸张质量符合工艺要求。其中，QCS(质量控制系统)主要用于检测控制纸张的定量和水份含量情况，CCD(视觉检测系统)主要用于检测纸张的外观质量，但是目前仍未有对纸张的内在结构进行分析检测的设备，而纸张的内在结构却是真实地反应纸张生产过程中各个环节的关键因素。若在纸张生产过程中因纸张成形关键因素异常而出现质量问题，将会导致生产出来的纸张不可用，大大增加了生产成本。进一步地，由于目前没有对纸张内在结构进行检测的设备，无法得知是哪个生产环节出现异常，使后续生产的产品质量得不到保证。
技术实现思路
本专利技术利用超声波对纸张进行检测，根据不同物理指标存在不同频谱特征这一情况，利用通过纸张后的超声波信号的能量信号，分析纸张的相应物理指标是否达标，来规范、指导生产环节，保证纸张质量。本专利技术一方面提供了一种纸张检测方法，所述的检测方法包括:向待检纸张表面发射一超声波检测信号，所述超声波检测信号的频率在所述待检纸张的一物理指标对应的敏感频率范围内；接收所述超声波检测信号通过所述待检纸张后的信号并对其进行快速傅里叶变换，得到包含基波值和η次谐波值的能量信号；根据所述能量信号的基波值、η次谐波值、所述物理指标对应的预设基波范围和预设η次谐波范围判断所述待检纸张的所述物理指标是否满足预定条件；其中，η为不小于I的整数。在一实施例中，根据所述能量信号的基波值、η次谐波值、所述物理指标对应的预设基波范围和预设η次谐波范围判断所述待检纸张的所述物理指标是否满足预定条件，包括:判断所述能量信号的基波值是否在所述物理指标对应的预设基波范围内，并判断所述能量信号的η次谐波值是否在所述物理指标对应的预设η次谐波范围内，若所述能量信号的基波值在所述物理指标对应的预设基波范围内且所述η次谐波值在所述物理指标对应的预设η次谐波范围内，则所述待检纸张的所述物理指标满足预定条件，即所述待检纸张的所述物理指标达标，否则所述待检纸张的所述物理指标不达标。在一实施例中，当所述待检纸张的所述物理指标不达标时，生成一报警信号。在一实施例中，所述超声波检测信号垂直于所述待检纸张的表面发射。在一实施例中，所述物理指标包括浆料配比、辅料、表面施胶、纸张水份含量及纸张的定量。在一实施例中，在向所述待检纸张表面发射一超声波检测信号之前，还包括:根据所述物理指标对频率的超声波信号的敏感程度，建立所述物理指标中的浆料配比、辅料、表面施胶、纸张水份含量及纸张的定量与不同频率范围的超声波信号的映射关系。在一实施例中，所述超声波检测信号的频率在25kHz?IMHz之间，并且所述超声波检测信号为正弦波或三角波。本专利技术另一方面还提供一种纸张检测设备，所述检测设备包括:一超声波信号发射单元，用于向待检纸张表面发射一超声波检测信号，所述超声波检测信号的频率在所述待检纸张的一物理指标对应的敏感频率范围内；一超声波信号接收单元，与所述超声波信号发射单元相对设置，用于接收所述超声波检测信号通过所述待检纸张后的信号，并对其进行滤波放大处理；一信号处理单元，连接所述超声波信号接收单元，用于对所述超声波信号接收单元传输来的信号进行快速傅里叶变换，得到包含基波值和η次谐波值的能量信号，并根据所述能量信号的基波值、η次谐波值、所述物理指标对应的预设基波范围和预设η次谐波范围判断所述待检纸张的所述物理指标是否满足预定条件；一显示单元，与所述信号处理单元连接，用于显示所述能量信号；其中，η为不小于I的整数。在一实施例中，所述的纸张检测设备还包括:一报警单元，用于当所述能量信号的基波值不在所述物理指标对应的预设基波范围内，或者所述能量信号的任一次谐波值不在所述物理指标对应的预设η次谐波范围内时，生成报警信息。在一实施例中，所述超声波信号发射单元包括多路超声波发射器。本专利技术利用超声波信号在不同煤质中的传播规律，分析其透过待检纸张获得波形，实现对待检纸张物理指标的检测分析，进而对纸张的各生产环节进行起到指导的作用，以保证纸张质量合格。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1所示为本专利技术实施例纸张检测方法的流程示意图；图2所示为本专利技术实施例用于制造十元面值人民币的合格钞票纸的预设基波范围及预设一次谐波范围?预设五次谐波范围的示意图；图3所示为本专利技术实施例纸张检测设备的结构示意图。【具体实施方式】下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在纸张生产过程中，当与纸张成形有关的某个物理指标异常时，会导致纸张的质量问题，使生产出来的纸张不可用，这大大增加了纸张的生产成本。本专利技术提供了一种纸张检测方法，该方法的主要原理是通过发射超声波信号，对待检纸张进行照射，再分析通过待检纸张后的超声波信号的频谱特性，从而得到待检纸张的某一物理指标的超声波检测参数，可判断该物理指标是否达标，以对纸张的各生产环节起到指导、规范的作用。图1所示为本专利技术实施例纸张检测方法的流程图，该方法主要包括以下步骤:首先，向待检纸张表面发射一超声波检测信号，该超声波检测信号的频率在待检纸张的一物理指标对应的敏感频率范围内(步骤101)。与纸张内在质量因素相关的物理指标包括但不限于浆料配比、辅料、表面施胶、纸张水份含量及纸张的定量，根据不同物理指标对超声波频率的敏感程度不同，在检测待检纸张的某一物理指标是否达标时，需要发射该物理指标对应的敏感频率范围内的超声波检测信号。其次，接收上述超声波检测信号通过待检纸张后的信号，并对该信号进行快速傅里叶变换，可以得到包含基波值和η次谐波值(例如一次谐波、二次谐波及更高阶次的谐波等)的能量信号，其中，η为不小于I的整数(步骤102)。最后，根据上述能量信号的基波值、η次谐波值、上述物理指标对应的预设基波范围和预设η次谐波范围判断上述待检纸张的该物理指标是否满足预定条件(步骤103)。利用本专利技术提供的纸张检测方法，可以对纸张的不同物理指标进行快速检测，获得纸张的不同物理指标对应的频谱特征，根据该频谱特征指导生产，稳定产品质量，降低生产成本，规范生产流程。在一实施例中，根据上述能量信号的基波值、η次谐波值、上述物理指标对应的预设基波范围和预设η次谐波范围判断上述待检纸张的该物理指标是否满足预定条件时，需要判断上述能量信号的基波值是否在上述物理指标对应的预设基波范围内，并判断上述能量信号的η次谐波值是否在上述物理指标对应的预设η次谐波范围内，如果上述能量信号的基波值本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纸张检测方法，其特征在于，所述的纸张检测方法包括：向待检纸张表面发射一超声波检测信号，所述超声波检测信号的频率在所述待检纸张的一物理指标对应的敏感频率范围内；接收所述超声波检测信号通过所述待检纸张后的信号并对其进行快速傅里叶变换，得到包含基波值和n次谐波值的能量信号；根据所述能量信号的基波值、n次谐波值、所述物理指标对应的预设基波范围和预设n次谐波范围判断所述待检纸张的所述物理指标是否满足预定条件；其中，n为不小于1的整数。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟杰，苏秀军，赵刚，
申请(专利权)人：保定钞票纸业有限公司，中国印钞造币总公司，
类型：发明
国别省市：河北;13