幅片厚度测量设备制造技术

提供一种使用光学以及磁或者电感测量设备来测量幅片纸厚的感测器。光学测量设备可以运用共焦色像差方法以准确地确定与移动幅片的距离，并且磁设备可以是铁氧体磁芯线圈和靶。包括用于提高动态测量准确度的稳定移动幅片的装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及测量系统，并且更具体地涉及连续幅片的无接触测量。
技术介绍
在薄的连续幅片中生产薄片材料如纸张，并且这些材料要求准确度高的厚度(纸 厚(caliper))测量和控制。通常，借助在顶面和底面物理地接触幅片的感测器来完成这些 测量。也已经开发可以完全无接触(无物理接触)的各种无接触感测器或者仅在一面物理 地接触薄片的感测器。造纸机的速度已经随时间急剧增加，而为求工艺经济幅片材料已经变得更薄和更 廉价。这一产业转变已经表明如下接触感测器的固有限制，这些感测器可能标记、刮擦或者 以别的方式损坏幅片。具体而言，从两面同时接触薄片的感测器具有挤压包含结块或者缺 陷的薄片从而导致感测器在薄纸张等级引起孔乃至薄片破裂这样的风险。无接触感测器提 供的优点在于它们使这样的损坏风险最小。另外，无接触感测器消除与灰尘堆积和磨损可 能引起的测量不准确从而导致频繁维护有关的问题。现有无接触厚度感测器解决方案包括具有磁距离测量的单面和双面空气轴承、具 有磁距离测量的单面和双面激光三角仪以及用于提高感测器准确性并且稳定移动幅片的 其他补充设备。现有技术的无接触设备的一个具体弊端是与光渗透有关的问题。多数纸张具有某 一程度的透明性，从而使外部表面位置难以通过传统光学手段来确定。纤维素纤维相对地 透明，并且从薄片反射的光并不严格地从片表面辐射，而是还从纸张中更深的区域辐射。这 常常造成过低的光学测量厚度值。因此，使用激光测量可能使纸张幅片显得比真实厚度更 薄。这些误差可能很大，并且根据纸张等级，激光测量可能生成仅为真实值50 %的光学厚度 测量。通常如果测量的薄片有涂层或者另外具有很稠密和不透明表面，才能实现正确测量。 因此，当前无接触感测器解决方案无一为多数纸张等级提供可接受的准确度，另外，它们往 往设计复杂和不可靠。因此在本领域中需要一种即使在行进幅片为部分透明型如纸张时仍然提供准确 测量的幅片测量设备。
技术实现思路
一般而言，提供一种根据本专利技术的用于监视移动幅片的厚度的感测器。该感测器 包括第一感测器头，定位于移动幅片的第一面上；第二感测器头，定位于移动幅片的与第一面相对的第二面上；电感器，定位于第一感测器头中并且包括铁氧体杯形磁芯和绕组； 接触板，固定到第二感测器头并且适合于接触移动幅片的第二面；与接触板邻近固定的靶 板，其中电感器适合于测量与靶板的距离；以及光学感测器探头，定位于第一感测器头中并 且包括具有轴向色差的物镜，光学感测器适合于使用共焦色像差来测量与移动幅片的第一 面的距离。根据另一实施例，一种用于监视移动幅片的厚度的感测器包括第一感测器头，定位于移动幅片的第一面上并且包括适合于测量与移动幅片的距离的光学测量设备；第二感 测器头，定位于移动幅片的与第一面相对的第二面上；电感器，定位于第一感测器头中并且 包括铁氧体杯形磁芯和绕组；接触板，固定到第二感测器头并且适合于接触移动幅片的第 二面；与接触板邻近固定的铁氧体靶板，其中电感器适合于测量与靶板的距离；以及光学 参考体，在接触板居中地并且与光学测量设备轴向对准地定位于第二感测器头上，光学参 考体被定位成比接触板更接近第一感测器头。铁氧体杯形磁芯和铁氧体靶板也可以代之以 在交换的位置布置于第一感测器头与第二感测器头之间，从而铁氧体靶在与光学测量设备 相同的感测器头中，而电感器在与光学靶相同的感测器头中。根据本专利技术的另一方面，一种用于监视移动幅片的厚度的感测器包括第一感测 器头，定位于移动幅片的第一面上并且包括第一浮动引导件；第二感测器头，定位于移动幅 片的与第一面相对的第二面上并且包括第二浮动引导件；定位于第一感测器头中的第一光 学感测器探头和定位于第二感测器头中的第二光学感测器探头，各光学感测器探头包括具 有轴向色差的物镜，第一光学感测器适合于使用共焦色像差来测量与移动幅片的第一面的 距离，并且第二光学感测器适合于使用共焦色像差来测量与移动幅片的第二面的距离；以 及其中第一浮动引导件和第二浮动引导件包括中心孔，相应光学探头经过中心孔查看移动 幅片，各中心孔具有定位于其中的校准窗。根据另一实施例，一种用于监视移动幅片的厚度的感测器包括第一感测器头，定 位于移动幅片的第一面上并且包括第一浮动引导件，该第一浮动引导件具有由环形板限定 的中心孔；第二感测器头，定位于移动幅片的与第一面相对的第二面上并且包括第二浮动 引导件，该第二浮动引导件具有由环形板限定的中心孔；第一光学感测器探头，定位于第一 感测器头中，该第一光学感测器探头包括第一光学测量轴，经过第一浮动引导件的中心孔 测量与幅片的第一面的距离；以及至少两个附加光学测量轴，测量与第一浮动引导件的环 形板的距离；第二光学感测器探头，定位于第二感测器头中，该第二光学感测器探头包括 第一光学测量轴，经过第二浮动引导件的中心孔测量与幅片的第二面的距离；以及至少两 个附加光学测量轴，测量与第一浮动引导件的环形板的距离；其中附加测量轴测量各浮动 引导件的相应倾斜。根据本专利技术的另一方面，一种用于监视移动幅片的厚度的感测器包括第一感测 器头，定位于移动幅片的第一面上；第二感测器头，定位于移动幅片的与第一面相对的第二 面上；磁测量设备，定位于第一感测器头中；接触板，固定到第二感测器头并且适合于接触 移动幅片的第二面；与接触板邻近固定的靶板，其中磁测量设备适合于测量与靶板的距离； 以及光学感测器探头，定位于第一感测器头中并且包括具有轴向色差的物镜，光学感测器 包括多个测量轴，各测量轴横向地偏移并且适合于使用共焦色像差来测量与移动幅片的第 一面的距离。根据又一实施例，一种用于监视移动幅片的厚度的感测器包括第一感测器头，定位于移动幅片的第一面上；第二感测器头，定位于移动幅片的与第一面相对的第二面上； 第一光学感测器探头，定位于第一感测器头中，适合于测量与移动幅片的第一面的距离；第 二光学感测器探头，定位于第二感测器头中，适合于测量与移动幅片的第二面的距离；至少 一个导向杆，固定到第一感测器头，将空气向下引向幅片；在第二感测器头上的外围槽，经 过该外围槽将空气向上引向幅片；以及其中外围槽位于至少一个导向杆向内。附图说明图1示出了根据本专利技术的感测器的部分截面示意图；图2示出了靶板和高位光学参考体的截面图；图3示出了靶板和光学参考体的截面图；图4示出了接触板、靶板和光学参考体的顶视图；图5示出了根据本专利技术一个替代实施例的感测器的截面图；图5A示出了图5的实施例的靶板的俯视图；图5B示出了具有空气轴承布置的第一感测器头的俯视图；图5C示出了具有替代空气轴承布置的第一感测器头的俯视图；图6示出了根据本专利技术第二替代实施例的感测器的截面图；图7示出了图6的感测器的放大截面图；图8示出了图6的感测器的部分截面示意图；图9示出了与幅片邻近的浮动引导件的放大图；图10示出了根据本专利技术第三替代实施例的感测器的截面图；图IlA示出了根据本专利技术的光纤线缆的一个实施例的截面图；图IlB示出了根据本专利技术的光纤线缆的第二实施例的截面图；图IlC示出了根据本专利技术的光纤线缆的第三实施例的截面图；图12示出了使用图IlB或者图IlC的光纤线缆的幅片的顶视图和表面覆盖的代 表图；图13示出了 2d成像光谱摄影图；图14示出了幅片的表面的近距离侧截面图；图15A示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于监视移动幅片的厚度的感测器，所述感测器包括：第一感测器头，定位于所述移动幅片的第一面上；第二感测器头，定位于所述移动幅片的与所述第一面相对的第二面上；环形电感器，定位于所述第一感测器头或者第二感测器头中并且包括铁氧体杯形磁芯和绕组；接触板，固定到所述第二感测器头，并且适合于接触所述移动幅片的所述第二面；靶板，与所述电感器相对地固定到所述第一感测器头或者所述第二感测器头，其中所述电感器适合于测量与所述靶板的距离；以及光学感测器探头，定位于所述第一感测器头中，并且包括具有轴向色差的物镜，所述物镜与所述电感器同轴，所述光学感测器适合于使用共焦色像差来测量与所述移动幅片的所述第一面的距离。

【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：A赫尔斯托姆，R奈米，M奥霍拉，
申请(专利权)人：ABB有限公司，
类型：发明
国别省市：IE[爱尔兰]