FI111102B - Menetelmä suspensiossa olevien hiukkasten mittaamiseksi ja mittalaite - Google Patents
Menetelmä suspensiossa olevien hiukkasten mittaamiseksi ja mittalaite Download PDFInfo
- Publication number
- FI111102B FI111102B FI973753A FI973753A FI111102B FI 111102 B FI111102 B FI 111102B FI 973753 A FI973753 A FI 973753A FI 973753 A FI973753 A FI 973753A FI 111102 B FI111102 B FI 111102B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- measuring device
- fibrous
- measuring
- particles
- particle
- Prior art date
Links
- 239000002245 particle Substances 0.000 title claims description 70
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 36
- 239000000725 suspension Substances 0.000 title claims description 22
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 79
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 26
- 229920002522 Wood fibre Polymers 0.000 claims description 14
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 14
- 239000002025 wood fiber Substances 0.000 claims description 14
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 claims description 6
- 206010061592 cardiac fibrillation Diseases 0.000 claims description 4
- 230000002600 fibrillogenic effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 3
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 claims 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 25
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 11
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 11
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 description 5
- 239000011122 softwood Substances 0.000 description 4
- 239000011121 hardwood Substances 0.000 description 3
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 229920000297 Rayon Polymers 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 230000009969 flowable effect Effects 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 238000004537 pulping Methods 0.000 description 1
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 description 1
- 239000002964 rayon Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000010875 treated wood Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 1
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/02—Investigating particle size or size distribution
- G01N15/0205—Investigating particle size or size distribution by optical means
- G01N15/0227—Investigating particle size or size distribution by optical means using imaging; using holography
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N2015/0042—Investigating dispersion of solids
- G01N2015/0053—Investigating dispersion of solids in liquids, e.g. trouble
- G01N2015/0057—Investigating dispersion of solids in liquids, e.g. trouble of filaments in liquids
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
111102
Menetelmä suspensiossa olevien hiukkasten mittaamiseksi ja mittalaite
Keksinnön ala
Keksinnön kohteena on menetelmä suspensiossa olevien hiukkas-5 ten mittaamiseksi, jossa menetelmässä kukin viilaavassa suspensiossa oleva kuitumainen hiukkanen kuvataan ja mitataan yksitellen kapillaariputkessa optisesti.
Keksinnön kohteena on myös mittalaite suspensiossa olevien hiukkasten mittaamiseksi, joka mittalaite käsittää kapillaariputken ja mittalaite on 10 sovitettu mittaamaan kutakin virtaavassa suspensiossa olevaa kuitumaista hiukkasta yksitellen kapillaariputkessa optisesti.
Keksinnön tausta
Paperin laadun takaamiseksi on tärkeää tietää paperin valmistukseen käytettyjen puukuitujen ominaisuudet. Tärkeitä ominaisuuksia ovat esi-15 merkiksi kuidun pituus, paksuus ja kuidun seinämän paksuus. Lisäksi tärkeä tieto on myös kuidun fibrilloituminen. Näiden ominaisuuksien mittaaminen tunnetun tekniikan mukaan voidaan suorittaa silmämääräisesti mikroskoopilla. Lisäksi kuidun pituuden mittaus voidaan suorittaa myös automatisoidusti, jolloin tämä menetelmä sopii myös nopeasti muuttuviin teollisiin olosuhteisiin. 20 Kuidun tai kuitumaisen hiukkasen pituus mitataan käyttäen rivikameraa ja ohutta, pyöreää kapillaariputkea. Kuidut liikkuvat yksitellen ohuessa putkessa, joista rivikamera muodostaa kuvan detektoripinnalleen. Kuidun pituus voidaan . muodostaa kuidun kuvan peittämien pikselien määrän avulla. Tämä menetel mä on tehokas tapa mitata kuidun pituus, mutta muut kuidun ominaisuudet 25 jäävät tällä tavoin kuitenkin mittaamatta.
Keksinnön lyhyt selostus
Keksinnön tavoitteena on siten toteuttaa menetelmä ja menetelmän toteuttava mittalaite siten, että yllä mainitut ongelmat saadaan ratkaistua ja kaikki tärkeät kuitumaisen hiukkasen ominaisuudet saadaan tarvittaessa mitat-30 tua yhdellä kertaa.
Tämä saavutetaan johdannossa esitetyn tyyppisellä menetelmällä, suspensiossa olevien hiukkasten mittaamiseksi, joka suspensio käsittää ainakin puukuituja ja/tai vastaavan kaltaisia kuituja, jossa menetelmässä kukin virtaavassa suspensiossa oleva kuitumainen hiukkanen kuvataan ja mitataan 2 111102 yksitellen oleellisesti tasasivuisessa kapillaariputkessa optisesti. Menetelmässä kuitumaisen hiukkasen pituusmittausta varten kuitumaisen hiukkasen paikka määritetään ja kuitumaisista hiukkasista muodostetaan kuva detektoripin-nalle ainakin yhdestä suunnasta tasasivuisessa kapillaariputkessa yhden tai 5 useamman kerran ainakin kuitumaisten hiukkasten pituuden ja poikittaismitan mittaamista varten ja poikittaismitan mittauskohta kuitumaisessa hiukkasessa määritetään ohjaamalla kuitumaisen hiukkasen poikittaismitan kuvausta kuitumaisen hiukkasen pituusmittauksen avulla.
Lisäksi keksinnön kohteena on mittalaite suspensiossa olevien 10 hiukkasten mittaamiseksi, joka suspensio käsittää ainakin puukuituja ja/tai vastaavan kaltaisia kuituja, ja joka mittalaite käsittää oleellisesti tasasivuisen kapillaariputken ja mittalaite on sovitettu mittaamaan kutakin viilaavassa suspensiossa olevaa kuitumaista hiukkasta yksitellen kapillaariputkessa optisesti. Mittalaite käsittää ainakin kaksi kameraa, joista yksi kamera on sovitettu muo-15 dostamaan kuitumaisesta hiukkasesta kuvan detektoripinnalleen, määrittämään kuitumaisen hiukkasen sijainnin ja pituuden, ja toinen kamera on sovitettu muodostamaan kuitumaisesta hiukkasesta kuvan detektoripinnalleen yhden tai useamman kerran ainakin kuitumaisten hiukkasten poikittaismitan mittaamista varten ja mittalaite on sovitettu ohjaamaan kuitumaisen hiukkasen poikit-20 taismitan kuvausta kuitumaisen hiukkasen pituusmittauksen avulla poikittaismitan mittauskohdan määrittämiseksi kuitumaisesta hiukkasesta.
Keksinnön mukaisella menetelmällä ja laitteella saavutetaan useita etuja. Keksinnön mukaisella ratkaisulla voidaan mitata kuitumaisen hiukkasen pituus, paksuus, seinämän paksuus ja fibrilloituminen yhdellä kertaa. Lisäksi • 25 kuidun mitat ja ominaisuudet voidaan mitata kahdesta eri suunnasta. Näiden tietojen avulla voidaan erilaisten puumassojen laatu selvittää tarkasti esimerkiksi puulaatukohtaisesti. Myös kuitujen ligniinipitoisuus voidaan mitata.
Kuvioiden lyhyt selostus
Keksintöä selostetaan nyt lähemmin edullisten suoritusmuotojen yh-30 teydessä, viitaten oheisiin piirroksiin, joista:
Kuvio 1 esittää kuitua;
Kuvio 2 esittää kuvausjärjestelyä;
Kuvio 3 esittää mittalaitetta;
Kuvio 4 esittää kuidun pituuden mittaustulosta; 35 Kuvio 5 esittää kuidun paksuuden mittaustulosta; ja
Kuvio 6 esittää kuidun seinämän paksuuden mittaustulosta.
3 111102
Keksinnön yksityiskohtainen selostus
Keksinnön mukainen mittausmenetelmä ja mittalaite soveltuu erityisesti puukuitujen mittaukseen sellu- ja paperiteollisuudessa siihen kuitenkaan rajoittumatta.
5 Tarkastellaan aluksi tavallista puukuitua 100 kuviossa 1. Puukuituun 100 kuuluu ontto sisäosa 102, joka voi olla myös puristunut kasaan. Koska kuidun 100 sisäosa on ontto, kuidulla 100 on mitattavissa oleva seinämä 104. Lisäksi kuituun 100 kuuluu kuidun pinnan muodostavia fibrillejä 106, jotka voivat kuituja 100 käsiteltäessä osittain irrota kuidusta 100. Kuvassa 1 kuidun 10 pituutta on merkitty kirjaimella L, paksuutta kirjaimella T ja seinämän 104 paksuutta kiijaimella W. Tavallisen pohjoismaisen havupuun kuidun keskimääräinen pituus L on noin 1 mm ja seinämän 104 paksuus W on 5 pm.
Tarkastellaan nyt keksinnön mukaista kuvausjärjestelyä kuvion 2 avulla. Kuvausjärjestelyyn kuuluu kapillaariputki 200, optisen tehon lähde 202, 15 optiikkaa 204 ja 206 ja kamera 208. Optisen tehonlähde 202 on edullisesti vä-lähdyksittäin optista tehoa lähettävä lähde kuten xenon-lamppu. Kamera 208 on taas edullisesti CCD-kamera, joka kuvaa kuvauskohdan 212 lampun 202 välähtäessä. Optiikka 204, joka käsittää ainakin linssin tai linssejä ja mahdollisesti aukon optisen tehon spatiaaliseksi käsittelemiseksi, keskittää optisesta 20 tehonlähteestä 202 tulevan optisen tehon kuvauskohteeseen 212. Optiikka 206, joka myös käsittää ainakin linssin tai linssejä ja mahdollisesti aukon optisen tehon spatiaaliseksi käsittelemiseksi, kuvaa kuvauskohteen 212 kameran 208 detektoripinnalle. Tällöin yksi pikseli vastaa edullisesti esimerkiksi 1 pm:ä. Optiikat 204 ja 206 voivat käsittää lisäksi erilaisia optisia suodattimia optisen 25 kaistan ja polarisaation säätämiseksi, mutta ne eivät ole välttämättömiä. Keksinnöllisessä ratkaisussa lamppu 202 välähtää edullisesti silloin, kun kuitu 210 on kuvauskohteessa 212, jolloin saadaan kuidun 212 pituussuunnassa Osittais- tai kokonaiskuva kuidusta 212. Välähdyksen keston on oltava riittävän lyhyt esimerkiksi 1 ps, jotta saataisiin liikkuvasta kuidusta 212 tarkka kuva. Vä-30 lähtävän lampun sijaan voidaan käyttää myös jatkuvaa valaistusta, jolloin kamera 208 ottaa lyhyellä valotusajalla kuvan. Valotuksen on oltava sitä lyhyempi mitä nopeampaa virtaus kapillaariputkessa 200 on. Keksinnöllisen ratkaisun kapillaariputki 200 on optista säteilyä läpäisevä ja tasasivuinen, edullisesti neliönmuotoinen ^poikkileikkaukseltaan. Suurin sisämitta sisäpinnan normaalin 35 suunnassa on edullisesti noin 0.5 mm. Matalasakeuksinen suspensio, jonka sakeus on esimerkiksi luokkaa 0.005 - 0.001 %, virtaa kuviossa 2 ylhäältä 4 111102 alaspäin. Virtausnopeudella ei ole keksinnön kannalta merkitystä, mutta tyypillinen sopiva nopeus on 5 m/s, jolloin voidaan mitata jopa 100 kuitua sekunnissa. Virtausta voidaan helpottaa imemällä putken alapäästä suspensiota alipaineella. Tällöin suspensiossa olevat kuidut 210 virtaavat oleellisesti yksitellen 5 kapillaariputken 200 läpi.
Tarkastellaan nyt lähemmin keksinnön mukaista mittalaitetta ja selitetään samalla edelleen keksinnön mukaista menetelmää kuvion 3 avulla, jossa optiset signaalit on merkitty sähköistä signaalia paksummalla nuolella. Mittalaite käsittää vähintään ensimmäisen optisen tehonlähteen 300, optiikkaa 10 302, 306, 310 ja 314, ensimmäisen kameran 304, toisen optisen tehon lähteen 312 ja toisen kameran 318. Tarkastellaan aluksi vain tätä järjestelyn osaa. Kuvion 2 mukainen kuvausjärjestely lohkoineen 202, 204, 200, 206 ja 208 käsittää tässä kuviossa 3 lohkot 300, 302, 308, 314 ja 318. Tunnetun tekniikan mukainen kuidun pituuden mittaus suoritetaan seuraavasti. Optisen tehon läh-15 de 312, joka on esimerkiksi HeNe-laser, lähettää säteilyä optiikalle 310, joka käsittää tyypillisesti säteen kollimoivan ekspanderin, aukon säteilyn spatiaaliseksi käsittelemiseksi, fokusoivan linssin ja polarisaattorin. Optiikka 310 keskittää säteilyn kuvauskohtaan kapillaariputkessa 308, josta säteily edelleen ete-nee optiikkaan 306, joka käsittää polarisaattorin ja linssejä kuvata kuvauskoh-20 de rivikameran 304 detektoripinnalle. Rivikameran 304 detektoririvi on kapillaariputken suuntainen, jolloin detektoririvillä voi mitata kuidun pituuden, sijainnin ja liikkeen. Riittävä tarkkuus saavutetaan, kun rividetektorin ainakin alkuosa detektoi kuitua 50 pm:n tarkkuudella. Kuvion 2 mukaista kuidun 210 kuvausta voidaan tällöin ohjata eli ajoittaa rivikameran 304 avulla siten, että • 25 kun rivikamera 304 on todennut kuidun olevan kuvauskohdalla, joka on edulli sesti sama kuin kuidun pituuden mittauspaikka, rivikamera 304 ohjaa optista teholähdettä 300 välähtämään, jolloin kamera 318 ottaa kuidusta kuvan. Optisen teholähteen 300 ohjaamisen sijasta voidaan ohjata kameraa 318 ottamaan kuvan lyhyellä valotusajalla, jolloin optinen tehonlähde 300 voi olla jat-30 kuvatoiminen. Koska kuidun sijainti eri ajanhetkillä tunnetaan, kuitua voidaan kuvata yhden tai useamman kerran yhdestä tai useammasta kohdasta. Myös optiikkojen suurennusta voidaan muuttaa manuaalisesti tai automaattisesti, jolloin kuitua voidaan kuvata eri suurennoksilla.
Pelkästään tällä ratkaisulla käyttäjän pitäisi suorittaa mittaustulosten 35 käsittely manuaalisesti tai käyttää erikseen hyväksi jotain automatisoitua laitetta kuten laskin tai tietokone. Lisäksi tämä ratkaisu ottaisi kuvan kuiduista vain 5 111102 yhdestä suunnasta. Tietojenkäsittelyn automatisoimiseksi ja kuvien ottamiseksi kahdesta ristikkäisestä suunnasta keksinnöllinen mittalaite käsittää edullisesti kolmannen kameran 316, tietokoneen 320 ja näyttöpäätteen 322. Tällöin kamera 316 ottaa kuvan kuidusta oleellisesti samalla hetkellä kuin kamera 5 318, mutta tämä kuva on 90° eri suunnasta. Kuvan ottaminen tällä tavoin on mahdollista siten, että optisen tehonlähteen 300 säteily jaetaan tulemaan optiikkaan 310, joka käsittää tarvittavassa kulmassa olevan peilin. Tämä peili on edullisesti sellainen, että se heijastaa oleellisesti kaiken optiselta teholähteeltä 300 tulevan säteilyn ennen tai jälkeen polarisaattorin samaan suuntaan kuin 10 optiselta teholähteeltä 312 tuleva säteily, mutta että peili läpäisee optiselta teholähteeltä 312 tulevan säteilyn oleellisesti täysin. Näin kummankin optisen tehonlähteen 300 ja 312 säteily etenee samalla tavalla samassa suunnassa kapillaariputken läpi. Optiikassa 306 on vastaavanlainen peili, joka ohjaa edullisesti ennen polarisaattoria optisen tehonlähteen 300 säteilyn kameralle 316. 15 Kameroiden 316 ja 318 kuvat ovat edullisesti käyttäjän nähtävissä näytöllä 322. Lisäksi tietokone 320 käsittelee kuvia kuvankäsittelyohjelmalla kuvaus-kohdalla olevien hiukkasten ominaisuuksien mittaamisen helpottamiseksi, jolloin esimerkiksi ääriviivat tarkentuvat.
Mitattaessa puukuitumassaa tietokone 320 mittaa kuiduista edulli-20 sesti niiden pitkittäismitan ja poikittaismitat. Tällöin mitataan siis kuidun pituus, paksuus ja seinämän paksuus. Myös kuitujen irrallisuutta tai toisiinsa takertumista voidaan mitata ja tarkkailla. Lisäksi tietokoneella 320 voidaan mitata sekä kuitujen fibrillien määrää että pintaominaisuuksia ja suspensiossa olevien muiden hiukkasten ominaisuuksia kuten määrääjä kokoa. Muut hiukkaset ovat 25 paperin valmistuksessa käytettäviä täyteaineita kuten kaoliinia ja hienoainetta, jota syntyy kuitujen pilkkoutuessa massan valmistusprosessin aikana. Myös puukuitumassassa olevien tikkujen määrää ja laatua voidaan mitata ja tarkkailla. Tietokoneen 320 tekemiä mittauksia tietokone 320 käsittelee edullisesti tilastollisesti, jolloin voidaan tutkia esimerkiksi kuitujen pituus- ja paksuusja-30 kaumia. Tällöin kuituja mitataan esimerkiksi kymmeniä tuhansia kappaleita.
·· Kuvankäsittelyn parantamiseksi tietokonetta 320 varten otetaan referenssikö va kapillaarista, jossa on pelkkää vettä. Tällöin kapillaarissa olevat kiinteät roskat voidaan jättää ottamatta huomioon mittausten aikana ja ne voidaan laskennallisesti poistaa varsinaisesta suspensiosta otetusta kuvasta.
35 Keksinnöllisellä ratkaisulla voidaan mitata kuidun pitkittäis- ja poikit- taismittojen lisäksi myös kuitujen ligniinipitoisuus ja siten voidaan tarkastella 6 111102 esimerkiksi valkaisuprosessin tehokkuutta kuitutasolla. Ligniinipitoisuus, jonka mittaus sinällään on tunnettua, voidaan mitata esimerkiksi käyttämällä mittauksessa ainakin kahta aallonpituutta siten, että toinen aallonpituus absorboituu ligniiniin ja toinen ei absorboidu. Tyypillinen absorboituva optinen kaista on 5 edullisesti UV-alueella.
Tarkastellaan nyt hieman keksinnöllisellä ratkaisulla saatuja mittaustuloksia kuvioissa 4 - 6. Kuviossa 4 on esitetty sinänsä tunnetun tekniikan mukainen puukuitujen pituusmittaustulos. Y-akselilla on suhteellinen osuus ja x-akselilla on kuidun pituus välillä 0 mm - 7.6 mm. Käyrä 40 esittää trooppisen 10 lehtipuun kuidun pituusjakaumaa. Käyrä 42 esittää tyypillisen pohjoisen havupuun kuidun pituusjakaumaa. Käyrä 44 esittää mekaanisesti käsitellyn puumassan kuidun pituusjakaumaa.
Kuviossa 5 on esitetty keksinnöllisellä ratkaisulla mitattuja kuidun paksuusjakaumia. Käyrä 50 esittää trooppisen lehtipuun kuitujen paksuusja-15 kaumia välillä 0 - 80 pm, käyrä 52 esittää pohjoismaisen havupuun kuidun paksuusjakaumaa ja käyrä 54 esittää mekaanisen massan kuitujen paksuus-jakaumaa.
Kuviossa 6 on esitetty keksinnöllisellä ratkaisulla mitattuja kuidun seinämän paksuusjakaumia. Käyrä 60 esittää trooppisen lehtipuun kuitujen 20 seinämien paksuusjakaumia välillä indeksiasteikolla 0 - 25, joka melko tarkasti vastaa väliä 0-17 pm, käyrä 62 esittää pohjoismaisen havupuun kuitujen seinämien paksuusjakaumaa ja käyrä 64 esittää mekaanisen massan kuitujen seinämien paksuusjakaumaa. Mittaukset on suoritettu mittaamalla kymmeniä kuituja sekunnissa ja keskiarvoistamalla noin 30 000 mittausta.
25 Keksinnön etuna on se, että koska kuitujen kuvaus suoritetaan eri suunnista, kuitujen kiertymä voidaan havaita. Erityisesti puukuitujen paksuuteen kuitujen kiertymällä on vaikutusta, koska kuidut voivat olla litteitä. Tällöin tietokoneella on helppo korjata paksuusmittausta. Optiikkana 204, 206, 302, 306, 310 ja 314 käytetään edullisesti telesentristä optiikkaa, jonka aukko on 30 sijoitettu optiikan eteen polttopisteeseen. Tällöin lähtöpupilli on äärettömyydessä. Optisten tehonlähteiden kaista voi olla laaja (satoja nanometrejä) tai kapea (10 nm tai alle). Myös optinen toiminta-alue voi olla mikä tahansa ultra-violetista infrapunaan. Tietokone 320 voi myös ohjata paperin tai sellun valmistusprosessia mittaustietojen avulla.
35 Puukuitujen lisäksi keksinnöllinen ratkaisu sopii keinokuitujen omi naisuuksien mittaukseen. Mittauslaitteiston kalibroinnissa on käytetty esimer- 7 111102 kiksi rayon-kuituja, mutta keksinnöllinen ratkaisu sopii myös muovisten tai metallisten kuitumaisten hiukkasten mittaamiseen.
Vaikka keksintöä on edellä selostettu viitaten oheisten piirustusten mukaiseen esimerkkiin, on selvää, ettei keksintö ole rajoittunut siihen, vaan 5 sitä voidaan muunnella monin tavoin oheisten patenttivaatimusten esittämän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.
> · I « » « «
Claims (36)
111102
1. Menetelmä suspensiossa olevien hiukkasten mittaamiseksi, joka suspensio käsittää ainakin puukuituja ja/tai vastaavan kaltaisia kuituja, jossa menetelmässä kukin vihaavassa suspensiossa oleva kuitumainen hiukkanen 5 (100, 210) kuvataan ja mitataan yksitellen oleellisesti tasasivuisessa kapillaa-riputkessa (200) optisesti, tunnettu siitä, että kuitumaisen hiukkasen (100, 210) pituusmittausta varten kuitumaisen hiukkasen (100, 210) paikka määritetään ja kuitumaisista hiukkasista (100, 210) muodostetaan kuva detektoripinnalle ainakin yhdestä suunnasta 10 tasasivuisessa kapillaariputkessa (200) yhden tai useamman kerran ainakin kuitumaisten hiukkasten (100, 210) pituuden ja poikittaismitan mittaamista varten ja poikittaismitan mittauskohta kuitumaisessa hiukkasessa (100, 210) määritetään ohjaamalla kuitumaisen hiukkasen (100, 210) poikittaismitan ku-15 vausta kuitumaisen hiukkasen (100, 210) pituusmittauksen avulla.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuitumaiset hiukkaset (100, 210) kuvataan CCD-kameralla (208, 316, 318) tai vastaavalla kapillaariputkessa (200) yhden tai useamman kerran ainakin kahdesta eri suunnasta oleellisesti 90° kulmissa molemmilta sivuiltaan.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuvattujen kuitumaisten hiukkasten (100, 210) poikittaismittana paksuus mitataan yhdestä tai useammasta kohdasta.
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuvattujen kuitumaisten hiukkasten (100, 210) poikittaismittana seinämän 25 paksuus mitataan yhdestä tai useammasta kohdasta.
5. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuvattujen kuitumaisten hiukkasten (100, 210) kiertymä määritetään ja mitattaessa kuitumaisen hiukkasen (100, 210) paksuutta kiertymän vaikutus keskimääräiseen paksuuteen huomioidaan.
6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mittojen lisäksi kuvattujen kuitumaisten hiukkasten (100, 210) irrallisuus mitataan.
7. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmässä mitataan puukuitumassaa ja kuvattavat kuitumaiset 35 hiukkaset (100,210) ovat puukuituja. 111102 g
8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että muodostetuista kuvista mitataan tikkujen määrä.
9. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että muodostetuista kuvista mitataan mittojen lisäksi kuidun (100, 210) fibrilloi- 5 tuminen ja/tai muita kuidun (100, 210) pintaominaisuuksia.
10. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että muodostetuista kuvista mitataan massan hienoaineiden ja täyteaineiden ominaisuuksia.
11. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siilo tä, että mittausten perusteella määritetään massan laatu.
12. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmässä kuvataan ja mitataan kuitumaisia hiukkasia (210), jotka ovat keinokuituja.
13. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu sii- 15 tä, että kuvattujen hiukkasten (100, 210) ominaisuudet mitataan kuvankäsittelyohjelmalla ja ominaisuuksia käsitellään tilastollisesti.
14. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että otettuja kuvia kuitumaisista hiukkasista (100, 210) näytetään käyttäjälle.
15. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu sii tä, että kapillaariputken (200) poikkileikkaus on nelikulmio, ja edullisimmin neliö.
16. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuitumaiset hiukkaset (100, 210) kuvataan rivikameralla (304) tai vas- ·. 25 taavalla kuitumaisen hiukkasen (100,210) pituuden määrittämiseksi.
17. Patenttivaatimuksen 16 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuitumaisen hiukkasen (100, 210) pituuden ja poikittaismitan kuvausta ohjataan adaptiivisesti kuitumaisen hiukkasen (100, 210) pituusmittauksen perusteella saadun paikkatiedon avulla siten, että kuvaus suoritetaan vain kui- 30 tumaisen hiukkasen (100, 210) ollessa halutussa ainakin yhdessä kuvauskoh-dassa(212).
18. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että massaa valaistaan ainakin kahdella eri aallonpituudella ja aallonpituuksien absorption perusteella mitataan kuidun (100,210) ligniinipitoisuus.
19. Mittalaite suspensiossa olevien hiukkasten mittaamiseksi, joka suspensio käsittää ainakin puukuituja ja/tai vastaavan kaltaisia kuituja, ja joka 111102 mittalaite käsittää oleellisesti tasasivuisen kapillaariputken (200) ja mittalaite on sovitettu mittaamaan kutakin viilaavassa suspensiossa olevaa kuitumaista hiukkasta (100, 210) yksitellen kapillaariputkessa (200) optisesti, tunnettu siitä, että 5 mittalaite käsittää ainakin kaksi kameraa (208, 304, 316, 318), joista yksi kamera on sovitettu muodostamaan kuitumaisesta hiukkasesta (100, 210) kuvan detektoripinnalleen, määrittämään kuitumaisen hiukkasen (100, 210) sijainnin ja pituuden, ja toinen kamera on sovitettu muodostamaan kuitumaisesta hiukkasesta (100, 210) kuvan detektoripinnalleen yhden tai useamman 10 kerran ainakin kuitumaisten hiukkasten (100, 210) poikittaismitan mittaamista varten ja mittalaite on sovitettu ohjaamaan kuitumaisen hiukkasen (100, 210) poikittaismitan kuvausta kuitumaisen hiukkasen (100, 210) pituusmittauksen avulla poikittaismitan mittauskohdan määrittämiseksi kuitumaisesta hiukkases-15 ta (100, 210).
20. Patenttivaatimuksen 19 mukainen mittalaite, tunnettu siitä, että mittalaite käsittää ainakin kaksi kameraa (208, 304, 316, 318) kuvata kuitumaiset hiukkaset (100, 210) kapillaariputkessa (200) yhden tai useamman kerran oleellisesti 90° kulmista molemmilta sivuiltaan.
21. Patenttivaatimuksen 19 tai 20 mukainen mittalaite, tunnet- t u siitä, että mittalaite käsittää tietokoneen (320), joka on sovitettu mittaamaan ainakin yhdestä kohdasta kuitumaisen hiukkasen (100, 210) poikittais-mittana paksuus.
22. Patenttivaatimuksen 21 mukainen mittalaite, tunnettu siitä, «' 25 että tietokone (320) on sovitettu mittaamaan kuvista poikittaismittana kuitu maisen hiukkasen (100, 210) seinämän paksuus yhdestä tai useammasta kohdasta.
23. Patenttivaatimuksen 21 mukainen mittalaite, tunnettu siitä, että tietokone (320) on sovitettu määrittämään kuvista kuitumaisen hiukkasen 30 (100, 210) kiertymä ja tietokone (320) on sovitettu huomioimaan kiertymän vaikutus keskimääräiseen paksuuteen.
24. Patenttivaatimuksen 21 mukainen mittalaite, tunnettu siitä, että tietokone (320) on sovitettu mittojen lisäksi mittaamaan kuvista kuitumaisten hiukkasten (100,210) irrallisuus. 111102
25. Patenttivaatimuksen 21 mukainen mittalaite, tunnettu siitä, että mittalaite on sovitettu mittaamaan suspensiota, joka on puukuitumassäa, ja kuvattavat kuitumaisen hiukkaset (100, 210) ovat puukuituja.
26. Patenttivaatimuksen 25 mukainen mittalaite, tunnettu siitä, 5 että tietokone (320) on sovitettu mittaamaan kuvista tikkujen määrä.
27. Patenttivaatimuksen 25 mukainen mittalaite, tunnettu siitä, että tietokone (320) on mittojen lisäksi sovitettu mittamaan kuvista kuidun fibril-loituminen ja/tai muita kuidun pintaominaisuuksia.
28. Patenttivaatimuksen 25 mukainen mittalaite, tunnettu siitä, 10 että tietokone (320) on sovitettu mittaamaan kuvista massan hienoaineiden ja täyteaineiden ominaisuuksia.
29. Patenttivaatimuksen 25 mukainen mittalaite, tunnettu siitä, että tietokone (320) on sovitettu määrittämään mitattujen tietojen perusteella massan laatu.
30. Patenttivaatimuksen 19 mukainen mittalaite, tunnettu siitä, että mittalaite on sovitettu kuvaamaan ja mittaamaan suspensiota, jossa olevat kuitumaiset hiukkaset (210) ovat keinokuituja.
31. Patenttivaatimuksen 21 mukainen mittalaite, tunnettu siitä, että tietokone (320) on sovitettu mittaamaan kuvattujen hiukkasten (100, 210) 20 ominaisuudet kuvankäsittelyohjelmalla ja ominaisuuksia käsitellään tilastollisesti.
32. Patenttivaatimuksen 19 mukainen mittalaite, tunnettu siitä, että mittalaite käsittää kuvaruudun (322) ja mittalaite on sovitettu näyttämään kuvaruudulla (312) ainakin yhden kameran (208, 316, 318) ottamia kuvia kui- 25 tumaisesta hiukkasesta (100,210) käyttäjälle.
33. Patenttivaatimuksen 19 mukainen mittalaite, tunnettu siitä, että kapillaariputken (200) poikkileikkaus on nelikulmio ja edullisimmin neliö.
34. Patenttivaatimuksen 19 mukainen mittalaite, tunnettu siitä, että mittalaite käsittää rivikameran (304) tai vastaavan kuitumaisen hiukkasen 30 (100, 210) pituuden mittaamiseksi. ;* 35. Patenttivaatimuksen 34 mukainen mittalaite, tunnettu siitä, että kuitumaisen hiukkasen (100, 210) pituusmittausta varten rivikamera (304) on sovitettu määrittämään kuitumaisen hiukkasen (100, 210) paikka ja rivikamera (304) on sovitettu adaptiivisesti ohjaamaan kuitumaisen hiukkasen (100, 35 210) pituuden ja poikittaismitan kuvausta kuitumaisen hiukkasen (100, 210) pituusmittauksen perusteella saadun paikkatiedon avulla siten, että yksi kame- 111102 ra (316, 318) on sovitettu suorittamaan kuvaus vain kuitumaisen hiukkasen (100,210) ollessa halutussa ainakin yhdessä kuvauskohdassa.
36. Patenttivaatimuksen 25 mukainen mittalaite, tunnettu siitä, että valaistaessa massaa ainakin kahdella eri aallonpituudella tietokone (320) 5 on sovitettu mittaamaan kuvista kuidun (100, 210) ligniinipitoisuuden. l • * 111102
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI973753A FI111102B (fi) | 1997-09-22 | 1997-09-22 | Menetelmä suspensiossa olevien hiukkasten mittaamiseksi ja mittalaite |
| EP98945334A EP1017988A1 (en) | 1997-09-22 | 1998-09-17 | Method and instrument for measuring fibres in suspension |
| CA002300055A CA2300055C (en) | 1997-09-22 | 1998-09-17 | Method and instrument for measuring fibres in suspension |
| PCT/FI1998/000733 WO1999015877A1 (en) | 1997-09-22 | 1998-09-17 | Method and instrument for measuring fibres in suspension |
| US09/154,914 US6311550B1 (en) | 1997-09-22 | 1998-09-17 | Method for measuring particles in suspension and measuring instrument |
| AU92683/98A AU9268398A (en) | 1997-09-22 | 1998-09-17 | Method and instrument for measuring fibres in suspension |
| JP2000513128A JP2001517790A (ja) | 1997-09-22 | 1998-09-17 | 懸濁液中の繊維状粒子の測定方法および器械 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI973753A FI111102B (fi) | 1997-09-22 | 1997-09-22 | Menetelmä suspensiossa olevien hiukkasten mittaamiseksi ja mittalaite |
| FI973753 | 1997-09-22 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI973753A0 FI973753A0 (fi) | 1997-09-22 |
| FI973753A FI973753A (fi) | 1999-03-23 |
| FI111102B true FI111102B (fi) | 2003-05-30 |
Family
ID=8549570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI973753A FI111102B (fi) | 1997-09-22 | 1997-09-22 | Menetelmä suspensiossa olevien hiukkasten mittaamiseksi ja mittalaite |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6311550B1 (fi) |
| EP (1) | EP1017988A1 (fi) |
| JP (1) | JP2001517790A (fi) |
| AU (1) | AU9268398A (fi) |
| CA (1) | CA2300055C (fi) |
| FI (1) | FI111102B (fi) |
| WO (1) | WO1999015877A1 (fi) |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999037973A1 (de) * | 1998-01-22 | 1999-07-29 | Maschinenfabrik Rieter Ag | Verfahren und vorrichtung zur faserlängenmessung |
| AU778492B2 (en) * | 2000-04-07 | 2004-12-09 | Rohm And Haas Company | Method and apparatus for determining the dispersion stability of a liquid suspension |
| NO318735B1 (no) * | 2000-04-28 | 2005-05-02 | Norsk Hydro As | Metode for automatisk analyse av storrelsesfordeling, form og farge for partikler og automatisk partikkelanalysesystem |
| CA2329294C (en) * | 2000-12-21 | 2007-01-02 | Pulp And Paper Research Institute Of Canada | Method and apparatus for measuring fibre properties |
| AU2003901910A0 (en) | 2003-04-17 | 2003-05-08 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Method and apparatus for testing fibres |
| US7508509B2 (en) * | 2004-05-04 | 2009-03-24 | Metso Automation Oy | Measurement of an object from an image consisting of a pixel matrix |
| US20060196621A1 (en) * | 2005-03-01 | 2006-09-07 | Johansson Ola M | Virtual hand sheet method and system for estimating paper properties |
| DE102005062953B4 (de) * | 2005-12-29 | 2008-07-03 | Glunz Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Formkörpern, insbesondere Platten, aus Lignocellulose haltigen Fasern mit Faseranalyse |
| FI119063B (fi) * | 2006-04-21 | 2008-07-15 | Metso Automation Oy | Menetelmä ohjata kierrätyskuitulinjaa ja kierrätyskuitulinja |
| US8262860B2 (en) * | 2006-09-14 | 2012-09-11 | Wisys Technology Foundation | Paper pulp pre-processor |
| US8120769B2 (en) * | 2007-08-03 | 2012-02-21 | North Carolina State University | Method and system for fiber properties measurement |
| DE102009020778B4 (de) | 2008-05-08 | 2019-03-28 | Jenoptik Optical Systems Gmbh | Verfahren zur Materialstrahlformung für Mess- und/oder Dosierungsvorrichtungen |
| DE102009020777B4 (de) | 2008-05-08 | 2019-02-14 | Jenoptik Optical Systems Gmbh | Zuführeinrichtung für Partikel oder Partikelgemische in Mess- und/oder Dosierungsvorrichtungen |
| NL2002196C2 (en) * | 2008-11-11 | 2010-05-17 | Avantium Int Bv | SAMPLE ANALYZES APPARATUS AND A METHOD OR ANALYZING A SAMPLE. |
| FI124022B (fi) * | 2009-11-30 | 2014-02-14 | Raine Lehto | Pölynkeräys- ja analysointilaitteisto sekä menetelmä kuitumateriaalista irtoavien hiukkasten koon ja massan määrittämiseksi |
| CN102741683B (zh) | 2009-12-18 | 2016-06-01 | Fp创新研究中心 | 在线大污染物分析器和方法 |
| DE102012205311B4 (de) * | 2012-03-30 | 2013-10-17 | Anton Paar Gmbh | Optische Vorrichtung, insbesondere Polarimeter, zur Detektion von Inhomogenitäten in einer Probe |
| FI128658B (fi) * | 2013-11-24 | 2020-09-30 | Kemira Oyj | Menetelmä ja järjestelmä kiinteää ainetta olevia partikkeleita sisältävän nestemäisen näytteen analysoimiseksi sekä menetelmän ja järjestelmän käyttö |
| FI126688B (fi) * | 2014-06-30 | 2017-03-31 | Upm Kymmene Corp | Menetelmä ja laite nanofibrilliselluloosan laadun tarkkailemiseksi |
| DE102014017552A1 (de) | 2014-10-15 | 2016-04-21 | Retsch Technology Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung der Partikelgröße und/oder der Partikelform von Partikeln in einem Partikelstrom |
| FI130825B1 (fi) * | 2017-02-08 | 2024-04-09 | Valmet Automation Oy | Menetelmä ja laite määrittää kuitupartikkeleiden hajoamisaste hienoaineeksi massassa |
| FI129352B (fi) * | 2019-05-03 | 2021-12-31 | Valmet Technologies Inc | Kuituisen massan jauhatuksen valvonta ja ohjaus |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE390458B (sv) | 1975-05-14 | 1976-12-20 | Tellusond Ab | Forfarande och anordning for detektering av spetor i massa |
| FR2408117B1 (fr) | 1977-11-07 | 1982-04-16 | Agronomique Inst Nat Rech | Procede et appareil de mesure des dimensions de fibres de bois |
| US4837446A (en) * | 1988-03-31 | 1989-06-06 | International Paper Company | Apparatus and process for testing uniformity of pulp |
| NZ244186A (en) | 1991-09-06 | 1995-04-27 | Commw Scient Ind Res Org | Determination of parameters of object optically and validation of object |
| US5293219A (en) | 1991-12-31 | 1994-03-08 | Andritz Sprout-Bauer, Inc. | Fiber length analyzer |
| US5422712A (en) | 1992-04-01 | 1995-06-06 | Toa Medical Electronics Co., Ltd. | Apparatus for measuring fluorescent spectra of particles in a flow |
| US5311290A (en) | 1992-09-30 | 1994-05-10 | Pulp And Paper Research Institute Of Canada | Imaging apparatus and method of fiber analysis |
| CN1078351C (zh) | 1992-11-25 | 2002-01-23 | 住友电气工业株式会社 | 检测熔化的树脂中所含杂质的方法 |
| JP3347495B2 (ja) | 1994-11-14 | 2002-11-20 | シスメックス株式会社 | 粒子分析装置 |
| US5786894A (en) * | 1996-10-25 | 1998-07-28 | International Paper Company | Measurement of paper pulp and fiber visual characteristics |
-
1997
- 1997-09-22 FI FI973753A patent/FI111102B/fi active
-
1998
- 1998-09-17 AU AU92683/98A patent/AU9268398A/en not_active Abandoned
- 1998-09-17 EP EP98945334A patent/EP1017988A1/en not_active Withdrawn
- 1998-09-17 CA CA002300055A patent/CA2300055C/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-09-17 JP JP2000513128A patent/JP2001517790A/ja active Pending
- 1998-09-17 WO PCT/FI1998/000733 patent/WO1999015877A1/en not_active Application Discontinuation
- 1998-09-17 US US09/154,914 patent/US6311550B1/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001517790A (ja) | 2001-10-09 |
| US6311550B1 (en) | 2001-11-06 |
| FI973753A0 (fi) | 1997-09-22 |
| EP1017988A1 (en) | 2000-07-12 |
| FI973753A (fi) | 1999-03-23 |
| CA2300055A1 (en) | 1999-04-01 |
| WO1999015877A1 (en) | 1999-04-01 |
| AU9268398A (en) | 1999-04-12 |
| CA2300055C (en) | 2007-11-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI111102B (fi) | Menetelmä suspensiossa olevien hiukkasten mittaamiseksi ja mittalaite | |
| JP4869332B2 (ja) | 移動中のウェブの繊維配向を測定する方法および装置 | |
| DE10291985B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur berührungsfreien Untersuchung eines Gegenstandes, insbesondere hinsichtlich dessen Oberflächengestalt | |
| CN100523794C (zh) | 用于确定卷烟制品或过滤棒的一或多个物理性质的方法和设备 | |
| EP2403396B1 (en) | Wavefront analysis inspection apparatus and method | |
| EP1864081B1 (de) | Vorrichtung zur optischen formerfassung von gegenständen und oberflächen | |
| EP2955500B1 (de) | Kontaktwinkelmessgerät | |
| DE102009044151B4 (de) | Vorrichtung zur optischen Waferinspektion | |
| DE112014004645T5 (de) | System und Verfahren zur Inspektion feuchter Kontaktlinsen | |
| JP3611140B2 (ja) | 糸の測定装置 | |
| JPH085571A (ja) | 検査装置 | |
| JP2005204665A (ja) | フィルター棒状体を検査するための装置、機械及び方法 | |
| JP2019215321A (ja) | 溶液に浸された眼用レンズの屈折力および厚さを検査するためのシステムおよび方法 | |
| EP1239278B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Bewertung von Schlieren in optischen Materialien | |
| EP1810000A1 (de) | Verfahren zur bestimmung der exzentrizität eines kerns eines lichtwellenleiters sowie verfahren und vorrichtung zum verbinden von lichtwellenleitern | |
| WO2001053810A1 (en) | Method and measurement device for measuring suspension | |
| TW200839223A (en) | Method and apparatus for defect test of hollow fiber porous membrane and production method of the same | |
| DE102014222271B4 (de) | Maskeninspektionssystem zur Inspektion von Lithographiemasken | |
| JP2009236760A (ja) | 画像検出装置および検査装置 | |
| JP4254185B2 (ja) | 中空糸膜モジュールの製造方法および装置 | |
| DE10356765A1 (de) | Optische Messvorrichtung und optisches Messverfahren | |
| DE10142945A1 (de) | Vorrichtung zur Ermittlung einer Lichtleistung und Mikroskop | |
| US20220042876A1 (en) | System and method for detecting optical power of dry ophthalmic lenses | |
| DE102005022271B3 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Detektieren von Blasen in einem Glaskörper sowie zur Herstellung von Glaskörpern | |
| KR20100039562A (ko) | 용기용 결함 검사 장치 |