DE102009027421A1 - Method for contact-less determination of thickness of material web e.g. paper web, involves determining tilting angle of measuring plates towards material web and/or displacement between optical measuring units and/or measuring plates - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur berührungslosen Bestimmung der Dicke einer Materialbahn, insbesondere Faserstoffbahn, mittels einer Sensoranordnung, die wenigstens zwei optische Messeinheiten umfasst, zwischen denen die Materialbahn hindurchführbar ist und die auf ihrer der Materialbahn zugewandten Seite jeweils eine Messplatte aufweisen, wobei über die auf einander gegenüberliegenden Seiten der Materialbahn angeordneten optischen Messeinheiten jeweils deren Abstand zur Materialbahn ermittelt und mittels einer Auswerteeinheit aus den ermittelten Abständen zwischen diesen optischen Messeinheiten und der Materialbahn sowie dem Abstand zwischen diesen auf einander gegenüberliegenden Seiten der Materialbahn angeordneten optischen Messeinheiten die Dicke der Materialbahn bestimmt wird. Sie betrifft ferner eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 7 angegebenen Art.The The invention relates to a method for non-contact determination the thickness of a material web, in particular fibrous web, by means a sensor arrangement, the at least two optical measuring units comprises, between which the material web can be guided is and on their material web side facing each have a measuring plate, wherein on the one another arranged opposite sides of the web optical measuring units respectively determined their distance to the material web and by means of an evaluation unit from the determined distances between these optical measuring units and the material web and the Distance between these on opposite sides Pages of the material web arranged optical measuring units the Thickness of the material web is determined. It further relates to a device specified in the preamble of claim 7 Art.
Bei der Faserstoffbahn kann es sich insbesondere um eine Papier- oder Kartonbahn handeln.at the fibrous web may be in particular a paper or Act cardboard board.
Optische
Dickensensoren zur berührungslosen Bestimmung der Dicke
einer Materialbahn, insbesondere Faserstoffbahn, sind aus den Druckschriften
Bei der berührungslosen Dickenmessung von Papier sind einerseits der Abstand zwischen den aufeinander gegenüberliegenden Seiten der Materialbahn angeordneten optischen Messeinheiten bzw. Messplatten und andererseits die Abstände zwischen diesen Messeinheiten bzw. Messplatten und der Materialbahn zu ermitteln, wobei die Abstände zwischen den Messeinheiten und der Materialbahn durch eine optische Messung erfolgt. Dabei müssen die auf einander gegenüberliegenden Seiten der Materialbahn positionierten optischen Messeinheiten exakt in derselben optischen Achse angeordnet sein, um Fehlmessungen durch eine nicht senkrecht zur optischen Achse verlaufende Papierbahn zu beseitigen.at The non-contact thickness measurement of paper are on the one hand the distance between the opposing ones Side of the web arranged optical measuring units or measuring plates and on the other hand, the distances between these units of measurement or measuring plates and the material web to determine, with the distances between the measuring units and the material web by an optical measurement he follows. They must be on opposite sides Pages of the material web positioned optical measuring units exactly be arranged in the same optical axis to erroneous measurements a non-perpendicular to the optical axis extending paper web to eliminate.
Insbesondere durch den Luftstau der bewegten Papierbahn kann es jedoch zu einem Versatz zwischen den auf einander gegenüberliegenden Seiten der Materialbahn vorgesehenen optischen Messeinheiten oder Messköpfen sowie zu einer Schrägstellung der diesen zugeordneten Messplatten kommen, was einen fehlerhaften Materialbahndickenwert zur Folge hat.Especially However, due to the air accumulation of the moving paper web, it can be a Offset between the opposite sides of the Material web provided optical measuring units or measuring heads and to an inclination of the associated measuring plates come, resulting in a faulty material web thickness value Has.
Ein
solcher beispielsweise durch den Luftstau der bewegten Material-
bzw. Faserstoffbahn
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren sowie eine verbesserte Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei denen entsprechende Fehlmessungen kompensiert werden und mit denen eine genauere Messung erzielt.Of the Invention is based on the object, an improved method and an improved device of the type mentioned above create, where appropriate incorrect measurements are compensated and with which a more accurate measurement is achieved.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bezüglich des Verfahrens dadurch gelöst, dass den auf einander gegenüberliegenden Seiten der Materialbahn angeordneten optischen Messeinheiten jeweils mehrere voneinander beabstandete optische Sensoren zugeordnet werden und dass mittels der Auswerteeinheit anhand der über die optischen Sensoren erhaltenen Messwerte auch der Kippwinkel der Messplatten zur Materialbahn und/oder ein Versatz zwischen den auf einander gegenüberliegenden Seiten der Materialbahn angeordneten optischen Messeinheiten bzw. deren Messplatten ermittelt wird.According to the invention solved this task with respect to the method, that on opposite sides of the web arranged optical measuring units each a plurality of each other be associated with spaced optical sensors and that by means of the evaluation unit based on the on the optical sensors the measured values also the tilt angle of the measuring plates to the material web and / or an offset between the opposing ones Pages of the web arranged optical measuring units or whose measuring plates are determined.
Aufgrund dieser Ausgestaltung kann bei der Bestimmung der Materialbahndicke nunmehr auch ein eventueller Versatz zwischen den auf einander gegenüberliegenden Seiten der Materialbahn angeordneten optischen Messeinheiten sowie eine eventuelle Schrägstellung der Messplatten kompensiert werden. Eine Optimierung der Korrektur des Materialbahndickenwertes wird durch die Wahl möglichst großer Abstände zwischen den optischen Sensoren einer jeweiligen optischen Messeinheit erreicht. Die optischen Sensoren einer jeweiligen optischen Messeinheit können insbesondere in die betreffende Messplatte eingebaut werden.by virtue of This configuration can be used in the determination of the material web thickness now also a possible offset between the opposing ones Pages of the web arranged optical measuring units as well a possible inclination of the measuring plates are compensated. An optimization of the correction of the material web thickness value is by choosing the largest possible distances between the optical sensors of a respective optical measuring unit reached. The optical sensors of a respective optical measuring unit can be installed in particular in the relevant measuring plate become.
Bevorzugt werden den auf einander gegenüberliegenden Seiten der Materialbahn angeordneten optischen Messeinheiten jeweils wenigstens drei voneinander beabstandete optische Sensoren zugeordnet.Prefers be on opposite sides of the web arranged optical measuring units each at least three from each other associated with spaced optical sensors.
Gemäß einer bevorzugten praktischen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden den auf einander gegenüberliegenden Seiten der Materialbahn angeordneten optischen Messeinheiten jeweils nur drei voneinander beabstandete optische Sensoren zugeordnet, so dass jeweils eine Dreipunktmessung möglich ist.According to a preferred practical embodiment of the method according to the invention, the optical measuring units arranged on opposite sides of the material web are each assigned only three spaced-apart optical sensors, so that in each case one Three-point measurement is possible.
Bevorzugt wird überdies mittels der Auswerteeinheit der ermittelte Kippwinkel der Messplatten zur Materialbahn und/oder der ermittelte Versatz zwischen den auf einander gegenüberliegenden Seiten der Materialbahn angeordneten optischen Messeinheiten bzw. deren Messplatten zur Korrektur des Materialbahndickenwertes herangezogen. Die Auswerteeinheit kann dazu mit einem entsprechenden Algorithmus versehen sein, über den sich der Kippwinkel bzw. der Versatz bestimmen und das Signal der jeweiligen optischen Messeinheit entsprechend korrigieren lässt.Prefers is also determined by means of the evaluation of the determined Tilt angle of the measuring plates to the material web and / or the determined Offset between the opposite sides of the Material web arranged optical measuring units or their measuring plates used to correct the material web thickness value. The evaluation unit can be provided with a corresponding algorithm, about determine the tilt angle or the offset and the signal Correct the respective optical measuring unit accordingly.
Der Abstand zwischen den aufeinander gegenüberliegenden Seiten der Materialbahn angeordneten optischen Messeinheiten wird bevorzugt magnetisch ermittelt.Of the Distance between the opposite sides the material web arranged optical measuring units is preferred determined magnetically.
Zweckmäßigerweise wird zwischen jeder einer jeweiligen optischen Messeinheit zugeordneten Messplatte und der Materialbahn ein Luftkissen erzeugt, um die Messeinheiten im Abstand von der Materialbahn zu halten.Conveniently, is between each of a respective optical measuring unit associated measuring plate and the web generates an air cushion to the measuring units Keep at a distance from the web.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die auf einander gegenüberliegenden Seiten der Materialbahn angeordneten optischen Messeinheiten jeweils mehrere voneinander beabstandete optische Sensoren umfassen und dass die Auswerteeinheit ausgeführt ist, anhand der über die optischen Sensoren erhaltenen Messwerte auch den Kippwinkel der Messplatten zur Materialbahn und/oder einen Versatz zwischen den auf einander gegenüberliegenden Seiten der Materialbahn angeordneten optischen Messeinheiten bzw. deren Messplatten zu ermittelt.The inventive device is characterized from that on opposite sides of the Material web arranged optical measuring units each several comprise spaced apart optical sensors and that the Evaluation unit is executed, based on the above optical sensors, the tilt angle of the Measuring plates to the material web and / or an offset between the on opposite sides of the web arranged optical measuring units or their measuring plates to be determined.
Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben.preferred Embodiments of the invention Device are specified in the subclaims.
Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird die Messgenauigkeit deutlich erhöht. Dabei kann insbesondere eine Messung mit drei Strahlengängen auf jeder Materialbahnseite und vorzugsweise einer optischen Triggerung erfolgen, um den Versatz zu ermitteln. Es können beispielsweise Pin-Dioden mit Lambert-Karakteristik eingesetzt werden. Mit den auf jeder Materialbahnseite jeweils vorgesehenen drei Strahlengängen kann zusätzlich noch eine Schiefstellung kompensiert werden. Die Aufteilung der Strahlengänge in x- und y-Richtung kann unterschiedlich sein. Es ist eine Lichtquelle für alle Strahlengänge auf einer jeweiligen Materialbahnseite denkbar.With the solution according to the invention is the measurement accuracy clearly increased. In particular, a measurement with three beam paths on each material web side and preferably optical triggering to determine the offset. For example, pin diodes with Lambert characteristics can be used be used. With the provided on each web page each three beam paths can additionally one Skewed be compensated. The distribution of the beam paths in x and y direction may be different. It is a light source conceivable for all beam paths on a respective material web side.
Im Übrigen
kann ein jeweiliger optischer Sensor insbesondere so ausgeführt
sein, wie dies in der
So
ist aus der
In
der
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen:The Invention will be described below with reference to an embodiment explained in more detail with reference to the drawing; in this show:
Die
Vorrichtung umfasst eine Sensoranordnung mit wenigstens zwei optischen
Messeinheiten
Dabei
ist über die auf einander gegenüberliegenden Seiten
der Materialbahn
Die
auf einander gegenüberliegenden Seiten der Materialbahn
Dabei
ist die Auswerteeinheit ausgeführt, anhand der über
die optischen Sensoren
Hierbei
können die auf einander gegenüberliegenden Seiten
der Materialbahn
Beim
vorliegenden Ausführungsbeispiel umfassen die auf einander
gegenüberliegenden Seiten der Materialbahn
Die
Auswerteeinheit ist insbesondere ausgeführt, den ermittelten
Kippwinkel der Messplatten
Zudem
können Mittel vorgesehen sein, um den Abstand zwischen
den auf einander gegenüberliegenden Seiten der Materialbahn
Zweckmäßigerweise
sind auch Mittel vorgesehen, um zwischen jeder einer jeweiligen
optischen Messeinheit
Wie
bereits erwähnt, können im Übrigen die optischen
Sensoren
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Materialbahnweb
- 1212
- Messplattemeasuring plate
- 1414
- Messplattemeasuring plate
- 1616
- optischer Sensoroptical sensor
- 1818
- optischer Sensoroptical sensor
- 2020
- Materialbahnweb
- 2222
- optische Messeinheitoptical measuring unit
- 2424
- optische Messeinheitoptical measuring unit
- 2626
- Messplattemeasuring plate
- 2828
- Messplattemeasuring plate
- 3030
- optischer Sensoroptical sensor
- 3232
- Luftkissenair cushion
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - EP 1855082 A1 [0003, 0018, 0019, 0034] EP 1855082 A1 [0003, 0018, 0019, 0034]
- - EP 1855083 A1 [0003, 0018, 0020, 0034] EP 1855083 A1 [0003, 0018, 0020, 0034]
Claims (12)
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DE200910027421 DE102009027421A1 (en) | 2009-07-02 | 2009-07-02 | Method for contact-less determination of thickness of material web e.g. paper web, involves determining tilting angle of measuring plates towards material web and/or displacement between optical measuring units and/or measuring plates |
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DE102009027421A1 true DE102009027421A1 (en) | 2011-01-05 |
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DE (1) | DE102009027421A1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1855082A1 (en) | 2006-05-12 | 2007-11-14 | Voith Patent GmbH | Device and method for optical distance measurement |
EP1855083A1 (en) | 2006-05-12 | 2007-11-14 | Voith Patent GmbH | Device and method for optical distance measurement |
-
2009
- 2009-07-02 DE DE200910027421 patent/DE102009027421A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP1855082A1 (en) | 2006-05-12 | 2007-11-14 | Voith Patent GmbH | Device and method for optical distance measurement |
EP1855083A1 (en) | 2006-05-12 | 2007-11-14 | Voith Patent GmbH | Device and method for optical distance measurement |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
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