FI125725B - Method and apparatus for following a fiber web - Google Patents
Method and apparatus for following a fiber web Download PDFInfo
- Publication number
- FI125725B FI125725B FI20116136A FI20116136A FI125725B FI 125725 B FI125725 B FI 125725B FI 20116136 A FI20116136 A FI 20116136A FI 20116136 A FI20116136 A FI 20116136A FI 125725 B FI125725 B FI 125725B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- fibrous web
- edge
- web
- fiber
- machine
- Prior art date
Links
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims description 64
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 46
- 230000007547 defect Effects 0.000 claims description 81
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 39
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 28
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 23
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 claims description 5
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 3
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 32
- 230000009102 absorption Effects 0.000 description 26
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 10
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 10
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 230000009471 action Effects 0.000 description 4
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 4
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 4
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000001028 reflection method Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/89—Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles
- G01N21/8901—Optical details; Scanning details
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
- D21F7/00—Other details of machines for making continuous webs of paper
- D21F7/04—Paper-break control devices
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
- G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Pathology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Paper (AREA)
Description
MENETELMÄ JA SOVITELMA KUITURAINAN SEURAAMISEKSIMETHOD AND APPLICATION FOR FOLLOW - UP
Keksinnön kohteena on menetelmä kuiturainan seuraamiseksi kuiturainakoneen alussa, jossa kostea kuituraina on tuettu kuiturainakoneeseen kuuluvien tukipintojen avulla, ja jossa menetelmässä seurataan ainakin yhtä kuiturainan reunaa ainakin yhdellä infrapuna-anturilla, jossa menetelmässä kuiturainaa seurataan infrapunamittauksella ainakin kahdella eri aallonpituudella, muutoksesta havaitaan kuiturainan reunavika, ja havaitun reunavian perusteella suoritetaan toimenpide. Keksinnön kohteena on myös vastaava sovitelma.The present invention relates to a method for tracking a fibrous web at the beginning of a fibrous web machine, wherein the wet fibrous web is supported by support surfaces included in the fibrous web machine; a margin operation is performed. The invention also relates to a corresponding arrangement.
Kuiturainakoneiden kuituraina on tuotannon alussa märkää ja lujuuksiltaan heikkoa. Erityisesti täysleveässä päänviennissä ratakatkon mahdollisuus on suurempi kuin normaalissa ajotilan-teessa. Lisäksi märkä kuituraina kerääntyy katketessaan usein katkopaikan yhteyteen tai sen jälkeen. Kuiturainan liikkuessa suurella nopeudella myös katkopaikkaan kerääntyneen märän ja raskaan kuitumassan määrä on suuri, mikä aiheuttaa usein vaurioita kuiturainakoneen kone-elimiin ratakatkon sattuessa. Vaurioiden estämiseksi olisi tärkeää pystyä ennakoimaan ratakatkoja jo niiden syntyyn vaikuttavista vioista, kuten rainan reunavi-oista.At the beginning of production, the fiber web of fibrous web machines is wet and of low strength. Particularly in full-width head restraints, the possibility of a web break is greater than in normal driving conditions. In addition, when wet, the fibrous web often accumulates at or after the breaking point. As the fiber web moves at high speed, the amount of accumulated wet and heavy pulp is also high, which often causes damage to the machine members of the fiber web machine in the event of a web break. In order to prevent damage, it would be important to be able to anticipate web breaks from defects already affecting their origin, such as web edge defects.
Nykyisissä kuiturainakoneissa katkoja tai isoja vikoja pyritään ilmaisemaan puristinosan jälkeen olevilla vakuumitunnistimilla tai rainan juoksulla avoimessa välissä, jossa anturi havaitsee rainan kohdalta toiselta puolen rainaa lähetetyn valon. Nämä tunnistimet tunnistavat kuiturainassa esiintyvät isot reiät, mutteivät ollenkaan kuiturainan reunassa olevia pieniä reunavi-koja. Tietyn kriteerin täyttävän reiän havaittaessa kuituraina voidaan ajaa esimerkiksi pulpperiin ennen kuiturainan siirtymistä kuivatusosalle. Koska vianilmaisin sijaitsee tässä tapauksessa puristinosan jälkeen, on prosessiviive kuivatusosan alkuun erittäin olematon, eli ollaan myöhässä kuiturainan ohjaamisessa pulpperiin reiän havainnoinnin yhteydessä.In current machines, the fiber web breaks or large defects intended to detect BY vakuumitunnistimilla after the press section or run of the web in an open slot, wherein the sensor detects the sheet and split the transmitted light from the second side of the web. These sensors detect the large holes in the fibrous web, but not at all the small edge defects on the edge of the fibrous web. When a hole meeting a certain criterion is detected, the fibrous web can be driven, for example, into a pulper before the fibrous web moves to the drying section. Since the fault detector is located after the press section in this case, the process delay at the beginning of the drying section is very non-existent, i.e., there is a delay in directing the fibrous web to the pulper upon hole detection.
Tekniikan tasosta tunnetaan ratakatkojen ilmaisuun tarkoitettu optinen ratakatkoilmaisin, joka on esitetty hakemusjulkaisussa EP 2022893 A2. Tässä ratkaisussa kuiturainaa valaistaan valonlähteellä ja kuiturainasta heijastuneen valon intensiteettiä mitataan ilmaisimella. Intensiteetin ylittäessä tai alittaessa tietyn kynnysarvon ratakatkoilmaisin ilmoittaa ratakatkosta ja aktivoi suoraan tai epäsuorasti kuiturainan katkaisulaitteen. Tällaisen menetelmän heikkoutena on se, että valonlähteen ja/tai ilmaisimen likaantuminen vaikuttaa mittaustulokseen ja voi näin aiheuttaa ratakatkoilmaisun turhaa. Lisäksi tällaisen ratkaisun käyttäminen on ongelmallista erityisesti kartonkikoneilla, joissa likaisen kudoksen ja kuiturainan väri on lähes sama.An optical track detector for detecting line breaks is known in the art and is disclosed in EP 2022893 A2. In this solution, the fiber web is illuminated by a light source and the intensity of light reflected from the fiber web is measured by a detector. When the intensity exceeds or falls below a certain threshold, the web break detector detects a web break and directly or indirectly activates a fiber web cutter. A disadvantage of such a method is that the contamination of the light source and / or the detector affects the measurement result and can thus cause unnecessary detection of the line break. In addition, the use of such a solution is problematic especially on board machines where the dirty tissue and the fibrous web are nearly the same color.
Keksinnön mukaisen menetelmän tarkoituksena on aikaansaada tekniikan tason menetelmiä luotettavampi menetelmä kuiturainan reunavikojen ilmaisemiseksi. Tämän keksinnön mukaisen menetelmän tunnusomaiset piirteet ilmenevät oheisesta patenttivaatimuksesta 1. Keksinnön mukaisen sovitelman tarkoituksena on aikaansaada tekniikan tason sovitelmia luotettavampi sovitelma kuiturainan reunavikojen ilmaisemiseksi, jolla voidaan myös paremmin reagoida puristinosalla esiintyviin reunavikoihin. Tämän keksinnön mukaisen sovitelman tunnusomaiset piirteet ilmenevät oheisesta patenttivaatimuksesta 9.The object of the method of the invention is to provide a more reliable method for detecting edge defects in a fibrous web than prior art methods. The object of the arrangement of the invention is to provide a more reliable arrangement for detecting edge defects in the fibrous web than those of the prior art, which can also better react to edge defects in the press section. Characteristic features of the arrangement of the present invention are apparent from the appended claim 9.
Keksinnön mukaisen menetelmän tarkoitus voidaan saavuttaa menetelmällä kuiturainan seuraamiseksi kuiturainakoneen alussa, jossa kuiturainaa seurataan infrapunamittauksella ainakin kahdella eri aallonpituudella ja infrapunamittauksesta määritetään tukipinnan ja kuiturainan aallonpituuksien absorptioeron muutos, joka muutos määritetään kuiturainan ja tukipinnan absorptioiden välisen erotuksen muutoksen perusteella. Edelleen muutoksesta havaitaan kuiturainan reunavika ja havaitun reunavi-an perusteella suoritetaan toimenpide. Reunavikoja seurataan kuiturainan sivusta, kudoskierron ja kuiturainan rajaaman alueen ulkopuolelta. Kuiturainakoneella kostea kuituraina on tuettu kuiturainakoneeseen kuuluvien tukipintojen avulla ja menetelmäs sä seurataan ainakin yhtä kuiturainan reunaa ainakin yhdellä infrapuna-anturilla eli IR-anturilla. Mitattaessa intensiteettiä sekä kuiturainasta että tukipinnasta yhtä aikaa saadaan koko ajan vertailusuhde, joka on riippumaton reunavianilmaisimeen kuuluvien IR-antureiden tai valonlähteiden likaantumisesta. Molempien intensiteettien mittaamiseen käytettävät laitteet likaantuvat keskimäärin tasaisesti, jolloin reunavika pystytään ilmaisemaan myös likaisilla mittausvälineillä paremmin kuin tekniikan tason mukaisissa menetelmissä.The object of the method of the invention can be achieved by a method for monitoring a fibrous web at the beginning of a fibrous web machine, wherein the fibrous web is tracked by infrared measurement at at least two different wavelengths and the infrared measurement determines the change in absorption difference Further, the change detects a fibrous web edge defect and performs an operation based on the observed defect defect. Edge defects are monitored from the side of the fibrous web, outside the area bounded by the tissue cycle and the fibrous web. In a fiber web machine, the wet fiber web is supported by support surfaces included in the fiber web machine, and the method tracks at least one edge of the fiber web by at least one infrared sensor, or IR sensor. When measuring the intensity from both the fibrous web and the support surface, a reference ratio is continuously obtained which is independent of the fouling of the IR sensors or light sources included in the edge defect detector. The devices used for measuring both intensities are, on average, uniformly soiled, so that the edge defect can also be detected better by dirty measuring instruments than in prior art methods.
Tässä yhteydessä kuiturainan tuennalla tarkoitetaan sitä, että kuituraina on tuettu ainakin toiselta pinnaltaan koko viennin ajan kuiturainakoneen viiraosalta kuivatusosan ensimmäisen yksiviiravientisen kuivatussylinteriryhmän loppuun. Edelleen kostealla rainalla tarkoitetaan rainaa, jonka kuiva-ainepitoisuus on pienempi kuin 70 %.In this context, fibrous web support means that the fibrous web is supported at least on one surface throughout the export from the wire section of the fibrous web machine to the end of the first single-wire drying cylinder group of the drying section. Further, a wet web refers to a web having a dry matter content of less than 70%.
Edullisesti kuiturainan ainakin yhtä reunaa seurataan ottamalla reunasta mittausnäytteitä 10 - 500 kHz, edullisesti 15 - 20 kHz taajuudella. Tällöin mittausnäytteitä saadaan riittävä määrä, jotta pienemmällä taajuudella tapahtuvat taustahäiriöt voidaan rajata pois mittauspisteiden joukosta ilman, että sillä olisi vaikutusta reunavikailmaisun tilastolliseen luotettavuuteen.Preferably, at least one edge of the fibrous web is monitored by sampling the edge at a frequency of 10 to 500 kHz, preferably 15 to 20 kHz. In this case, a sufficient number of measurement samples is obtained to exclude background noise at lower frequencies from the measurement points without affecting the statistical reliability of the edge error detection.
Edullisesti menetelmässä kuiturainan reunaa seurataan useassa kohdassa ennen kuiturainakoneeseen kuuluvaa kuivauselintä, edullisesti kuiturainakoneen puristinnippien jälkeen, sillä puristinnipit yhdessä kudosten kunnon kanssa vaikuttavat myös rainan märkiin reunoihin. Näin reunavian syntymispaikka voidaan paikantaa tarkemmin ja reunavian kehitystä voidaan seurata kuiturainakoneen matkalla.Preferably, in the method, the edge of the fibrous web is monitored at several points before the drying member of the fibrous web machine, preferably after the press nipples of the fibrous web machine, since the press nips together with the fabric condition also affect the wet edges of the web. In this way, the point of origin of the edge defect can be more accurately located and the development of the edge defect can be followed along the fiber web machine.
Keksinnön mukaisesti muutos määritetään kuiturainan ja tukipin-nan absorptioiden välisen erotuksen muutoksen perusteella. Parempi reagointikyky vikoihin saadaan, kun seurataan kuvien janan kulmakerrointa ja asetetaan vikatilan ilmaisurajaksi reuna kunnossa ja vikatilan puoleen väliin. Likaantuminen vaikuttaa molempiin absoptioihin tasaisesti mittausta häiritsemättä.According to the invention, the change is determined by the change in the difference between the absorbencies of the fibrous web and the supporting surface. Better responsiveness to faults is achieved by monitoring the slope of the image segment and setting the fault condition detection limit to the edge condition and halfway between the fault states. Fouling affects both absorptions evenly without interfering with the measurement.
Edullisesti menetelmässä kuiturainan reunaa seurataan useassa kohdassa kuiturainakonetta. Näin reunavian syntymispaikka voidaan paikantaa tarkemmin ja reunavian kehitystä voidaan seurata kuiturainakoneen matkalla.Preferably, in the method, the edge of the fibrous web is tracked at several points on the fibrous web machine. In this way, the point of origin of the edge defect can be more accurately located and the development of the edge defect can be followed along the fiber web machine.
Erään sovellusmuodon mukaan molempia kuiturainan reunoja seurataan, jolloin reunaviat voidaan huomioida sekä käyttö- että huoltopuolella kuiturainakonetta. Näin saavutetaan maksimaalinen hyöty reunavianilmaisusta.According to one embodiment, both edges of the fibrous web are tracked so that defects in the edges can be addressed on both the operating and maintenance sides of the fibrous web machine. This maximizes the benefit of edge error detection.
Kuiturainan reunaa voidaan seurata 20 - 100 mm, edullisesti 30 -60 mm leveydeltä. Tällöin mitattava alue on riittävä normaalien reunavikojen tarkkailuun.The edge of the fibrous web can be followed from a width of 20 to 100 mm, preferably 30 to 60 mm. In this case, the area to be measured is sufficient to observe normal edge defects.
Kuiturainan reuna voi olla 20 - 100 mm, edullisesti 30 - 60 mm kudoksen laidasta. Tällöin mitattava alue on riittävä normaalien reunavikojen tarkkailuun.The edge of the fibrous web may be 20-100 mm, preferably 30-60 mm from the edge of the fabric. In this case, the area to be measured is sufficient to observe normal edge defects.
Keksinnön mukaisesti reunavikoja seurataan kuiturainan sivusta, jolloin valonlähteet ja IR-anturit ovat tekniikan tason mukaisia ratkaisuja paremmin suojassa likaantumiselta ja ratakatkojen mahdollisilta roiskeilta ja iskuilta.According to the invention, edge defects are monitored from the side of the fibrous web, whereby light sources and IR sensors are prior art solutions better protected from contamination and possible splashes and shocks in web breaks.
Reunavian perusteella suoritettavana toimenpiteenä voidaan suorittaa kuiturainan katkaisu valittuun kuiturainakoneen kohtaan ennen reunaviasta johtuvan ratakatkon syntyä. Näin vältetään ratakatko sellaiseen paikkaan, joka on vaikea ja työläs siivota, ja jossa ratakatko voi aiheuttaa vaurioita kone-elimille .As an action based on an edge defect, the fiber web can be cut off at a selected fiber web machine location before a web break occurs due to an edge defect. This avoids a web break in a location that is difficult and laborious to clean, and where a web break can cause damage to machine parts.
Reunavian perusteella suoritettavana toimenpiteenä voidaan suorittaa yksi tai useampia tai yhdistelmä seuraavista toiminnoista, kuten esimerkiksi puristinosan pick-up imutelan nosto, katkaisupuhallus kuivatusosalla, puristinnippien kuormituksen kevennys, päällepuhallushuuvan aukaisu tai päällepuhalluskuivai-men polttimen sammutus.As a margin defect action, one or more or a combination of the following operations may be performed, such as lifting the press section pick-up suction roll, cutting blow on the dryer section, relieving press nip load, opening the blow nozzle, or turning off the blow dryer.
Erään sovellusmuodon mukaan absorptioeron muutokseen vaaditaan vähintään 8-15 mittausnäytettä, edullisesti vähintään 10 mittausnäytettä. Absorptioeron muutoksella on hystereesi, joka lisää menetelmän luotettavuutta.According to one embodiment, at least 8-15 measurement samples, preferably at least 10 measurement samples, are required for the change in absorption difference. The change in absorption difference has hysteresis which increases the reliability of the method.
Heijastunut ensimmäinen intensiteetti voidaan mitata valitulla 500 - 3000 nm aallonpituusalueella, edullisesti 800 - 2600 nm. Aallonpituusalueen valintaan vaikuttaa veden valon absorption aallonpituus sekä selluloosan valon absorption aallonpituus.The reflected first intensity can be measured over a selected wavelength range of 500 to 3000 nm, preferably 800 to 2600 nm. The choice of wavelength range is influenced by the wavelength of water light absorption and the wavelength of cellulose light absorption.
Erään sovellusmuodon mukaan menetelmässä mitataan ainakin kahta aallonpituusaluetta, joista yksi aallonpituusalue on sovitettu kuiturainaa kannattavan tukipinnan valon absorptioaallonpituu-delle ja toinen aallonpituusalue on sovitettu kuiturainan valon absorptioaallonpituudelle. Näiden kahden valon heijastuksen intensiteettejä voidaan verrata keskenään, jolloin saadaan vertailusuhde, jonka perusteella reunaviat ilmaistaan.According to one embodiment, the method measures at least two wavelength ranges, one wavelength region adapted to the light absorption wavelength of the fiber supporting substrate and the other wavelength region adapted to the fiber web light wavelength. The reflectance intensities of the two light can be compared with each other to provide a reference ratio based on which edge defects are detected.
Keksinnön mukaisen sovitelman tarkoitus voidaan saavuttaa sovitelmalla kuiturainakoneen alussa kuiturainan seuraamiseksi, jossa sovitelmaan kuuluu tukipintoja kostean kuiturainan tukemiseksi ainakin yhdeltä puolen koko sen juoksulla aina kuiturainakoneen kuivatusosalle asti, pick-up-imutela kuiturainan siirtämiseksi tukipinnalle ja puristinnippi veden poistamiseksi kuiturainasta. Sovitelmaan kuuluu edelleen reunavikailmaisin reunavian havaitsemiseksi käsittäen ainakin yhden infrapuna-anturin ainakin yhden kuiturainan reunan seuraamiseksi. Sovitel-massa reunavianilmaisin on sijoitettu puristinnipin jälkeen alle 6 m, edullisesti 2 - 4 m etäisyydelle kuiturainan sivuun, kudoskierron ja kuiturainan rajaaman alueen ulkopuolelle. Reunavianilmaisin on sovitettu seuraamaan kuiturainaa infra-punamittauksella ainakin kahdella eri aallonpituudella, määrit tämään infrapunamittauksesta tukipinnan ja kuiturainan aallonpituuksien absorptioeron muutos ja havaitsemaan muutoksen perusteella kuiturainan reunavika. Sovitelmassa pick-up-imutela on sovitettu nousemaan havaitun reunavian perusteella. Tällaisella sovitelmalla voidaan toteuttaa keksinnön mukaista menetelmää luotettavasti. Lisäksi puristinnipin jälkeen sen läheisyyteen sijoitettu reunavianilmaisin mahdollistaa nopean reagoinnin reunavikoihin ennen niiden päätymistä esimerkiksi päällepuhal-luskuivaimelle.The purpose of the arrangement according to the invention can be achieved by the arrangement at the beginning of the fiber web machine to monitor the fiber web, the arrangement comprising bearing surfaces to support the wet fibrous web at least on one side over its entire run to the fiber web machine to a dryer section, a pick-up suction roll for transferring the fiber web on the support surface and the press nip for dewatering the fibrous web. The arrangement further includes an edge defect detector for detecting an edge defect, comprising at least one infrared sensor for tracking at least one edge of the fiber web. The edge mass detector of the fitting mass is located after the press nip less than 6 m, preferably 2 to 4 m, on the side of the fibrous web, outside the area defined by the tissue rotation and the fibrous web. The edge defect detector is adapted to monitor the fiber web by infrared measurement at at least two different wavelengths, to determine from the infrared measurement the change in the absorption difference between the support surface and the fiber web wavelengths, and to detect the edge defect of the fiber web. In the arrangement, the pick-up suction roller is adapted to rise based on the detected edge failure. Such an arrangement can reliably implement the method of the invention. In addition, an edge defect detector positioned near the press nip allows for rapid response to edge defects before they reach the overhead blow dryer, for example.
Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, että infrapunamittauksesta määritetään tukipinnan ja kuiturainan aallonpituuksien absorptioeron muutos, joka muutos määritetään kuiturainan ja tukipinnan absorptioiden välisen erotuksen muutoksen perusteella, ja reunavikoja seurataan kuiturainan sivusta, kudoskierron ja kuiturainan rajaaman alueen ulkopuolelta. Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle sovitelmalle on tunnusomaista se, että sovitelmassa reunavianilmaisin on sijoitettu puristinnipin jälkeen alle 6 m, edullisesti 2 - 4 m etäisyydelle kuiturainan sivuun, kudoskierron ja kuiturainan rajaaman alueen ulkopuolelle ja reunavianilmaisin on sovitettu määrittämään infrapunamittauksesta tukipinnan ja kuiturainan aallonpituuksien absorptioeron muutos.More specifically, the method of the invention is characterized in that the infrared measurement determines a change in the absorption difference between the wavelengths of the support surface and the fibrous web, determined by the change in the difference between the absorbencies of the fibrous and the supporting Specifically, the arrangement of the invention is characterized in that in the arrangement, the edge defect detector is located less than 6 m, preferably 2 to 4 m, downstream of the fiber web, beyond the area defined by the tissue rotation
Radassa olevat viat esiintyvät yleisimmin ensin kuiturainan reunassa, ja mittaamalla kuiturainan reunaa voidaan siinä olevat epäjatkuvuuskohdat havaita. Reunaviat voidaan luokitella rata-katkon aiheuttaviin ja niitä aiheuttamattomiin luokkiin. Kun valmistusprosessin alkupäässä havaitaan reunavika, joka on kooltaan niin suuri, että se aiheuttaa todennäköisesti ratakat-kon prosessin myöhemmässä vaiheessa, voidaan tarvittaviin toimenpiteisiin ryhtyä ajoissa ennen varsinaista ratakatkoa. Menetelmässä ei odoteta koko kuiturainan katkeamista vaan tiettyä reunavikaa, jolloin rainan tulo puristimelle katkaistaan hallitusti pick-up-imutelan nostolla ennen hallitsematonta katkoa tai lähes samaan aikaan. Näin vältetään kokonaan tai pienennetään ratakatkoista kone-elimille aiheutuvia vaurioita Tässä yhteydessä reunavialla tarkoitetaan kuiturainan kummasta tahansa reunasta 20 - 100 mm etäisyydellä olevia poikkeamia, jotka on ennalta määrättyjen kriteerien perusteella luokiteltu vioiksi kuiturainassa.Faults in the web most commonly occur first at the edge of the fibrous web, and by measuring the edge of the fibrous web, discontinuities can be detected. Edge defects can be categorized into path break and non-break categories. When an edge failure of a size so large that it is likely to cause a subsequent webbing process is detected at the beginning of the manufacturing process, the necessary steps can be taken in good time before the actual webbreaking. The method does not expect the entire fibrous web to be broken, but a certain edge failure, whereby the web entry to the press is cut off in a controlled manner by picking up a pick-up suction roll before or at approximately the same time. In this context, edge defect refers to deflections at a distance of 20-100 mm from each edge of a fibrous web, which are classified as defects in the fibrous web according to predetermined criteria.
Keksintöä kuvataan seuraavassa yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisiin eräitä keksinnön sovelluksia kuvaaviin piirroksiin, joissaThe invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings, in which:
Kuva 1 esittää sivusta päin kuvattuna keksinnön mukai sen sovitelman eräällä kuiturainakoneella,Figure 1 is a side elevational view of an arrangement according to the invention with a fiber web machine,
Kuvat 2a ja 2b esittävät keksinnön mukaisen menetelmän reuna- vian ilmaisun toimintaperiaatteen,Figures 2a and 2b illustrate the operating principle of the peripheral detection of the method according to the invention,
Kuvat 3a ja 3b esittävät keksinnön mukaisen menetelmän toimintaperiaatteen absorptiokuvaajien avulla,Figures 3a and 3b illustrate the working principle of the method of the invention by means of absorption graphs,
Kuva 4 esittää aksonometrisesti keksinnön mukaisen sovitelman käyttökohteessa, kun reunanauhaa leikataan pulpperiin.Fig. 4 is an axonometric view of the arrangement of the invention in application when the edge band is cut into pulper.
Kuvassa 1 on esitetty keksinnön mukainen sovitelma ja keksinnön mukaisen menetelmän käyttöä eräällä kuiturainakoneella 100. Kuiturainakone koostuu kuiturainaa 12 tukevista tukipinnoista, joiden tukemana kostea kuituraina 12 kulkee samalla kuivaen. Kuvassa 1 esitetyssä sovellusmuodossa kuiturainakoneeseen 100 kuuluu viiraosa 104, puristinosa 106 ja kuivatusosa 108. Kuiva-tusosan 108 alussa on päällepuhalluskuivain 110, jota seuraa tavalliset kuivatussylinteriryhmät 112. Kuiturainaa 12 tuetaan ainakin toiselta pinnaltaan koko ajan viennissä viiraosalta 104 kuivatusosan 108 ensimmäisen yksiviiravientisen kuivatussylinte-riryhmän loppuun (ei esitetty kuvissa). Kuiturainan tukipintana tässä viennissä on kudos eli viira tai huopa. Kuiturainakoneella tarkoitetaan tässä yhteydessä paperi-, kartonki- tai sellukonet-ta.Figure 1 illustrates an arrangement according to the invention and the use of the method according to the invention on a fiber web machine 100. The fiber web machine consists of support surfaces supporting the fiber web 12, supported by the wet fiber web 12 while drying. In the embodiment shown in Fig. 1, the fiber web machine 100 includes a wire section 104, a press section 106 and a drying section 108. (not shown). The supporting surface of the fibrous web in this export is a fabric, i.e. a wire or a blanket. In this context, a fiber web machine refers to a paper, board or pulp machine.
Keksinnön mukaisen menetelmän tarkoituksena on havaita reunaviat ajoissa, jolloin rata voidaan katkaista hallitusti kohdassa, jossa se ei aiheuta vahinkoa prosessilaitteistolle tai ylimääräistä työtä käyttöhenkilöille. Tavallisesti reunaviat aiheuttavat ratakatkon esimerkiksi kuvan 1 mukaiselle päällepuhallus-kuivaimelle 110, joka vahingoittuu helposti kuiturainan kerääntyessä vauhdilla päällepuhalluskuivaimen 110 sisään. Edullisesti menetelmässä seurataan molempia kuiturainan reunoja.The purpose of the method according to the invention is to detect edge faults in a timely manner so that the track can be cut in a controlled manner at a point where it does not cause any damage to the process equipment or extra work for the operators. Typically, edge defects cause a web break, for example, to the blow dryer 110 of Figure 1, which is easily damaged as the fibrous web builds up rapidly within the blow dryer 110. Preferably, the method follows both edges of the fibrous web.
Kuvassa 1 kirjaimilla A, B, C, D, E ja F on kuvattu edullisia reunavianilmaisimen sijoituspaikkoja sovitelmassa kuiturainako-neella. Edullisesti reunavianilmaisin on sijoitettu kuitu-rainakoneen 100 alkuun, millä tarkoitetaan tässä yhteydessä sitä, että reunavianilmaisin sijaitsee viiraosalla 104, puris-tinosalla 106, päällepuhalluskuivaimella 110 tai kuivatusosan 108 ensimmäisellä kuivatussylinteriryhmällä 112. Mitä lähempänä reunavianilmaisin on puristinosan alkua, sitä parempi, sillä tällöin havaitusta reunaviasta on pidempi matka seuraavaan prosessivaiheeseen. Mahdollisia reunavianilmaisimen sijoituspaikkoja ovat välit, jossa raina on vain toiselta pinnaltaan kudoksen tukema puristinosalla 106 eri puristinnippien ja/tai kudoskiertojen välillä, vienti puristinosalta 106 kuivatusosalle 108 ja kuivatusosan 108 kudoskiertojen tuetut viennit.In Figure 1, the letters A, B, C, D, E, and F illustrate preferred positions of the edge defect detector in an arrangement with a fiber web machine. Preferably, the edge defect detector is located at the top of the fiber web machine 100, which means that the edge defect detector is located on the wire section 104, the press section 106, the blow dryer 110, or the first dryer cylinder group 112 of the dryer section 108. is a longer journey to the next process step. Possible locations for the edge defect detector include spaces in which the web is supported only by one web on the press member 106 between the various press nipples and / or fabric turns, the export from the press member 106 to the dryer member 108 and the supported exports of the fabric member 108 on the dryer member.
Kuvan 1 mukaisesti paikka A voi sijaita pick-up imutelan 114 jälkeen ensimmäisen puristinnipin NO yläkudoskierron Pl alapuolella avoimessa välissä ennen kuiturainan 12 saapumista alaku-doskierrolle P2. Lisäksi tällä menetelmällä voidaan valvoa tukipinnalla (kudoksella) tapahtuvan reunaleikkauksen aiheuttamia vikoja. Paikka B voi olla toisen puristinnipin N jälkeen yläkudoskiertojen SI ja Q1 välillä, jossa kuituraina 12 on alapinnaltaan tuettu alakudoskierron S2 avulla. Paikat C voivat olla tässä sovellusmuodossa siirtoimutelan 118 jälkeen toisen puristinnipin N yläkudoskierron SI alapuolella ennen kuiturainan 12 saapumista alakudoskierrolle S2 ja siirtoimutelan 120 jälkeen ylemmän siirtoviiran Q1 alapuolella avoimessa välissä ennen alempaa siirtoviiraa Q2 ja sen siirtoimutelaa 122. Seuraava paikka D voi sijaita alemman siirtoviiran R2 jälkeen ennen kuin kuituraina siirtyy päällepuhalluskuivaimelle 110. Päällepuhal-luskuivaimen 110 alimman telan 124 kierron kohdalla voi olla kohta E, ennen päällepuhalluskuivaimen 110 toista puoliskoa. Viimeinen kohta F voi sijaita päällepuhalluskuivaimen 110 ylimmän telan 126 jälkeen ennen ensimmäistä kuivatussylinteri-ryhmää 112. Esitetyt kohdat ovat vain esimerkkejä keksinnön mukaisen menetelmän käyttökohteista ja mahdolliset reunavianil-maisimen paikat vaihtelevat kuitukoneen konstruktiosta riippuen. Edullisesti reunavianilmaisimia on useita eri kohdissa kuitu-rainakonetta, jolloin reunavian syntyä ja kehitystä voidaan seurata paremmin kuiturainakoneen matkalla. On edullista suorittaa mittaus paikasta, jossa kuituraina ja tukikudos kulkevat alipainevälineen kohdalla, sillä tällöin kuiturainan reunan mahdolliset irtoilut tukikudoksen pinnasta eivät pääse häiritsemään mittausta.As shown in Figure 1, position A may be located after the pick-up suction roll 114 below the upper tissue cycle P1 of the first press nip NO in an open space prior to the arrival of the fiber web 12 in the lower tissue cycle P2. In addition, this method can be used to control defects caused by edge surgery on the support surface (tissue). The position B may be located after the second press nip N between the upper fabric turns S1 and Q1 where the fibrous web 12 is supported at its lower surface by the lower fabric cycle S2. The positions C may be in this embodiment after transfer suction roll 118 below the upper tissue cycle S1 of the second press nip before fiber web 12 arrives to the lower tissue cycle S2 and after transfer suction 120 below the upper transfer fabric Q1 in an open space before the lower transfer fabric Q2 and as the fibrous web moves to the blow dryer 110. At the rotation of the lowest roll 124 of the blow dryer 110, there may be a point E before the second half of the blow dryer 110. The last point F may be located after the top roll 126 of the blow dryer 110 before the first dryer cylinder array 112. The points shown are merely examples of uses of the method of the invention and the possible locations of the edge deflector vary depending on the fiber machine design. Preferably, there are a plurality of edge defect detectors at different locations in the fiber web machine, whereby the occurrence and development of the edge defect can be better monitored along the fiber web machine. It is advantageous to carry out the measurement at the point where the fibrous web and the supporting fabric pass at the vacuum means, since any detachment of the fibrous web edge from the surface of the supporting fabric will not interfere with the measurement.
Kuvassa 2a on esitetty keksinnön mukaisen menetelmän mittauksen periaate. Kuiturainakoneen prosessin alkupäässä kuituraina 12 on tuettu kudoksilla tai teloilla 38, joten kuiturainan 12 reuna 15 tulee tunnistaa kudoksen tai telan 38 pinnasta. Kudokset ja monet teloista ovat yleensä muovipintaisia. Reunavianilmaisu voidaan toteuttaa luotettavasti veden ja muovin (vaihtoehtoisesti selluloosan ja muovin) valon absorptioerojen perusteella. Kiiltävillä metallipintaisilla tukipinnoilla, kuten kuvassa 2b, voidaan käyttää peiliheijastusmenetelmää, jossa valon diffuusi heijastus suuntautuu pois kiiltävästä tukipinnasta ja puolestaan matan kuiturainan osalta heijastus suuntautuu joka suuntaan.Figure 2a shows the principle of measuring the method according to the invention. At the beginning of the fiber web machine process, the fiber web 12 is supported by fabrics or rolls 38, so that the edge 15 of the fiber web 12 must be recognized from the surface of the fabric or roll 38. The fabrics and many of the rolls are generally plastic coated. The edge defect detection can be reliably implemented based on the light absorption differences between water and plastic (alternatively cellulose and plastic). With glossy metal surface support surfaces, as in Figure 2b, a mirror reflection method can be used in which the diffuse reflection of the light is directed away from the glossy support surface, and in the case of Mata's fiber web, the reflection is directed in all directions.
Kuvassa 2a kuiturainan 12 ja kudoksen 38 ulkopuolella sijaitseva optinen reunavianilmaisin 20 lähettää infrapunavalon aallonpituudella olevaa valoa L kudokselle 38 sekä kuiturainalle 12. Reunavianilmaisimeen 20 kuuluu kaksi valonlähdettä 22, jotka molemmat lähettävät edullisesti eri aallonpituudella olevaa valoa Li ja L2. Tässä valonlähteet 22 ovat reunavianilmaisimen 20 kotelon 44 sisällä. Valojen L aallonpituudet valitaan siten, että yksi valonlähde lähettää valoa Li, joka on aallonpituudeltaan oleellisesti samaa kuin kudoksen 38 valon absorptioaallon-pituus, ja toinen valonlähde puolestaan valoa L2, joka on aallonpituudeltaan oleellisesti samaa kuin kuiturainan 12 valon absorptioaallonpituus. Kudos voi olla esimerkiksi kuivatusviira, joka on valmistettu pääosin polyesterista tai sen johdannaisista, jotka absorboivat aallonpituuksia 1600 - 1700 nm.2a, the optical edge detector 20 located outside the fibrous web 12 and the fabric 38 emits light L at infrared light wavelength to the fabric 38 and the fiber web 12. The edge defect detector 20 includes two light sources 22, each preferably emitting light of different wavelengths L1 and L2. Here, the light sources 22 are located within the housing 44 of the edge defect detector 20. The wavelengths of the lights L are selected such that one light source emits light L1 which is substantially the same as the light absorption wavelength of the fabric 38, and the other light source, light L2, which has a wavelength substantially equal to the light absorption wavelength 12 of the fiber web. For example, the fabric may be a drying fabric made mainly of polyester or derivatives thereof which absorb at 1600-1700 nm.
Kuiturainan valon absorptio riippuu voimakkaasti kuiturainan kosteudesta, jolloin eri kohdissa kuiturainan vientiä käytetään edullisesti eri aallonpituuksia. Kostean kuiturainan absorptio-aallonpituus on lähellä veden absorptioaallonpituutta 1450 nm. Kuiva kuituraina ei juuri sisällä vettä, jolloin valonlähteessä käytettävä aallonpituus voi olla 2100 nm, joka on selluloosan absorptioaallonpituus. Reunavianilmaisimen luotettavuus on sitä parempi mitä erilaisempia valon diffuusiheijastukset materiaaleista ovat.The light absorption of the fibrous web is strongly dependent on the moisture content of the fibrous web, whereby different wavelengths of fiber web export are preferably used at different points. The absorption wavelength of the moist fibrous web is close to the water absorption wavelength of 1450 nm. The dry fibrous web contains little water, so that the wavelength used for the light source can be 2100 nm, which is the absorption wavelength of the cellulose. The more diffuse the light diffusion reflections from the materials, the better the reliability of the EDD.
Kaikki kudokselle 38 tai kuiturainaan 12 lähetetty valo L ei kuitenkaan absorboidu vaan heijastuu takaisin reunavianilmaisin-ta 20 kohden. Reunavianilmaisimessa 20 on kummallakin aallonpituudella lähetettyä valoa L ilmaistaan ainakin yhdellä IR-anturilla 24, joka kerää heijastuneen valon R ja mittaa sen intensiteetin. Edullisesti IR-antureita on yksi molemmalla aallonpituudella lähetettyjen valojen heijastuvia valoja Rl ja R2 varten. Kuvissa IR-anturit 24 ovat reunavianilmaisimen 20 kotelon 44 sisäpuolella. Yksittäistä valonlähteen valaisua ja IR-anturin mittausta valitulla seurantataajuudella kutsutaan yksittäiseksi mittausnäytteeksi.However, not all light L transmitted to fabric 38 or fibrous web 12 is absorbed, but is reflected back towards edge defect detector 20. The edge defect detector 20 has light transmitted at each wavelength L detected by at least one IR sensor 24 which collects reflected light R and measures its intensity. Preferably, there is one IR sensor for the reflected lights R1 and R2 of the light emitted at both wavelengths. In the figures, the IR sensors 24 are located inside the housing 44 of the edge defect detector 20. The single illumination of the light source and the measurement of the IR sensor at the selected tracking frequency is called a single measurement sample.
Alueella, jossa kuituraina 12 peittää kudoksen 38, ei kudoksen 38 absorptiota havaita, kun taas kuiturainan 12 absorptio on voimakas. Alueella, jossa kuituraina 12 ei peitä kudosta 38 on mittaustulos päinvastainen. Kun valon diffuusiheijastukset molemmilla aallonpituusalueilla mitataan, voidaan havaita, että näiden mittauksien suhde muuttuu suuresti (päinvastaiseksi), kun mittaus siirtyy kuiturainan päältä kudoksen päälle. Diffuusihei-jastuksien intensiteettejä verrataan toisiinsa suhdelaskennan avulla. Suhdelaskenta voidaan toteuttaa yksinkertaisella tietokoneohjelmalla tai reunavianilmaisimeen voi kuulua välineet laskennan suorittamiseksi eli esimerkiksi laskentapiiri, joka suorittaa suhdelaskennan ja lähettää tulokset nähtäviksi esimerkiksi käyttäjän tietokoneelle käyttöliittymään.In the region where the fibrous web 12 covers the fabric 38, no absorption of the fabric 38 is observed, whereas the fibrous web 12 has a strong absorption. In the region where the fibrous web 12 does not cover the fabric 38, the measurement result is the opposite. When the diffusion reflections of light in both wavelength ranges are measured, it can be observed that the ratio of these measurements changes greatly (to the contrary) as the measurement moves from the fibrous web to the tissue. The intensities of the diffuse shading are compared by means of ratio calculations. The ratio calculation may be performed by a simple computer program or the edge error detector may include means for performing the calculation, e.g., a calculation circuit which performs the ratio calculation and sends the results to a user interface, e.g.
Reunavianilmaisimen valonlähteillä voidaan valaista aluetta, joka on kokonaan tai suurelta osaltaan kuiturainan päällä. Valon tulee kohdistua ainakin osittain kuiturainaan, jotta reunavika voidaan ilmaista. Sen sijaan kudokseen, telaan tai muuhun tukipintaan ei välttämättä tarvitse olla valaistusta, sillä kuiturainan reunavian kohdalla kuiturainan absorptio laskee kudoksen, telan tai muun tukipinnan absorption lisääntyessä tai pysyessä samana.The light sources of the edge defect detector may illuminate an area which is wholly or substantially over the fibrous web. The light must be at least partially directed to the fibrous web to detect an edge defect. Instead, the tissue, roll, or other support surface need not be illuminated, since at the edge of the fibrous web, the absorption of the fibrous web decreases as the absorption of the fabric, roll, or other support surface increases or remains constant.
Absorptioeromittauksen suhdelaskenta ilmaisee erittäin luotettavasti kuiturainan reunan ja reunaviat. Suhdelaskenta antaa mittaukselle laajan intensiteettialueen, eli valon intensiteetin muutokset eivät vaikuta suhdelaskentaan, kuten perinteisessä mittaussignaalien summalaskennassa tapahtuu. Likaantuessaan IR-anturin tai -antureiden mittaamat intensiteetit voivat laskea hyvinkin paljon, jopa kymmenesosaan, ilman vaikutusta suhdemit-taukseen. Näin optiikan likaantuminen ei häiritse mittausta ja suhdelaskenta antaa luotettavamman tuloksen kuin perinteisesti käytetty signaalien summaaminen.The ratio calculation for absorption difference measurement gives a very reliable indication of the edge and edge defects of the fiber web. The ratio calculation gives the measurement a wide range of intensity, so changes in the intensity of light do not affect the ratio calculation, as is the case with conventional summing of measurement signals. When fouled, the intensities measured by the IR sensor or sensors can drop very much, up to a tenth, without affecting the ratio measurement. In this way, the fouling of the optics does not interfere with the measurement and the ratio calculation gives a more reliable result than the conventional addition of signals.
Erään sovellusmuodon mukaan heijastuneen valon intensiteetin laskusta voidaan muodostaa puhdistustarvehälytys. Näin optiikka voidaan puhdistaa hyvissä ajoin ennen kuin likaantuminen pääsee häiritsemään mittausta.According to one embodiment, a cleaning need alarm may be generated from a decrease in the intensity of reflected light. This allows the optics to be cleaned well in advance of contamination to interfere with the measurement.
Kuvassa 2b on puolestaan esitetty tilanne, jossa reunavianilmai-sin 20 lähettää valoa L kuiturainan 12 lisäksi kuiturainaa 12 tukevan kiiltävän metallipinnan 13 tai vastaavan rakenteen pintaan. Kuvan 2a tapauksen tavoin myös tässä sovellusmuodossa valonlähde 22 ja IR-anturi 24 suunnataan tietyssä kulmassa mitattavaan pintaan, jolloin diffuusi heijastusero kiiltävän metallipinnan 13 ja matan kuiturainan 12 välillä on suuri. Kiiltävä metallipinta 13 heijastaa pois kaiken valon R3, kun taas matta kuituraina 12 heijastaa valoa R2 joka suuntaan. Heijastuneen valon IR-antureille palaava diffuusiheijastusero on suuri kaikilla valon aallonpituuksilla. Kiiltoeromittaus voidaan toteuttaa myös vain yhdellä valonaallonpituudella, jolloin aallonpituudeksi kannattaa valita aallonpituus, jota ympäristössä ei muutoin esiinny. Valon aallonpituus 870 - 890 nm on sopiva sovelluksissa, joissa kuiturainakone on paperi- tai kartonkiko-ne.Fig. 2b, in turn, illustrates a situation in which the edge defect detector 20 emits light L in addition to the fibrous web 12 to the surface of a shiny metal surface 13 or a similar structure supporting the fibrous web 12. As in the case of Fig. 2a, also in this embodiment the light source 22 and the IR sensor 24 are directed to a surface to be measured at a certain angle, whereby the diffuse reflection difference between the shiny metal surface 13 and the matte fiber web 12 is large. The shiny metal surface 13 reflects away all light R3, while the matte fiber web 12 reflects light R2 in all directions. The diffuse reflection difference returning to the IR sensors of the reflected light is large at all wavelengths of light. The luminance difference measurement can also be carried out with only one wavelength of light, so it is advisable to choose a wavelength that is not otherwise present in the environment. The wavelength of light from 870 to 890 nm is suitable for applications where the fiber web machine is a paper or board machine.
Absorptioeromittaus voidaan toteuttaa myös kahdella kapean aallonpituusalueen omaavalla valonlähteellä ja yhdellä laajempi aallonpituusalueisella IR-anturilla. Kun valolähteet moduloidaan eri pulssitaajuuksille, voidaan IR-anturin signaalista erotella valonlähteiden aiheuttama diffuusiheijastukset eri signaaleiksi suhdelaskentaa varten. Yksi valonlähde voi toimia esimerkiksi 15 kHz taajuudella, kun taas toinen 20 kHz taajuudella. Yksi IR-anturi voi ilmaista molemmat aallonpituudet vaihelukittuina.The absorption difference measurement can also be carried out with two narrow wavelength light sources and one wider wavelength IR sensor. When light sources are modulated to different pulse frequencies, the diffuse reflections caused by the light sources can be separated from the IR sensor signal into different signals for ratio calculation. For example, one light source may operate at 15 kHz, while another light source may operate at 20 kHz. A single IR sensor can detect both wavelengths locked in phase.
Kun modulointitaajuus on riittävän korkea (> 10 kHz), voidaan mittaustuloksista suodattaa pois muista valonlähteistä aiheutuva taustavalo. Taustavalon taajuus on yleisesti 0 - 200 Hz. Mit-tauskohteissa, joissa korkea modulointitaajuus yksin on riittämätön eliminoimaan taustavaloa, voidaan käyttää menetelmää, jossa IR-anturilla mitataan diffuusiheijastus valonlähteen ollessa pois ja valonlähteen ollessa päällä. Näiden mittausten erotus on se diffuusiheijastus, jonka yksin valolähde aiheuttaa ja taustavalon vaikutus on täysin eliminoitu.When the modulation frequency is high enough (> 10 kHz), the backlight from other light sources can be filtered from the measurement results. The backlight frequency is generally from 0 to 200 Hz. In measurement sites where the high modulation frequency alone is insufficient to eliminate backlight, a method can be used in which the IR sensor measures diffuse reflection with the light source off and the light source on. The difference between these measurements is the diffuse reflection caused by the light source alone and the effect of the backlight completely eliminated.
Nostamalla modulointitaajuutta saadaan mittauksesta niin nopea, että pienimmätkin reunaviat havaitaan. Esimerkiksi 300 kHz modulointitaajuudella ja dekadin alipäästösuodatuksella saadaan 2000 m/min etenevästä radan reunasta yksi mittausnäyte jokaiselta millimetriltä.Raising the modulation frequency makes the measurement so fast that even the slightest edge defects are detected. For example, at 300 kHz modulation frequency and decadence low pass filtering, one measurement sample per millimeter is obtained from the 2000 m / min moving track edge.
Kuvissa 3a ja 3b on esitetty heijastuneen valon intensiteettien 56 suhdevertailua kahden absorptiovyön 50 ja 52 vertailuna. Kuvassa 3a on tilanne, jossa kuiturainan reuna on ehjä ja kuituraina peittää kudoksen. Tällöin kudoksen tai telan absorptio 52 on vähäinen ja kuiturainan 50 absorptio puolestaan korkea. Mitattujen absorptioiden 50 ja 52 välille piirretään suora 54, jonka kulmakerroin on mittauksien suhdeluku. Kuvan 3b tilanteessa kuiturainan reunassa on esiintynyt reunavika, jolloin kudoksen tai telan absorptio 52 on yhtäkkiä korkea, kun taas kuiturainan absorptio 50 matala. Absorptioiden 50 ja 52 välille piirretyn suoran 54 kulmakerroin on muuttunut. Absorptioiden absoluuttisilla tasoilla ei ole reunavian ilmaisun kannalta merkitystä vaan ainoastaan kulmakertoimen muutos ratkaisee. Kulmakertoimen muutos vaatii vähintään kymmenen mittausnäytettä. Toisin sanottuna suhteellisella absorptioerolla tarkoitetaan sitä, että kuiturainan reunaa seuraavan aallonpituuden (ve-si/selluloosa) absorptio muuttuu ja samanaikaisesti tukikudoksen aallonpituuden (polymeeri) muutos toiseen suuntaan antaa suhteellisen eron, joka erotetaan näiden välille piirretyn suoran kulmakertoimen muutoksesta.Figures 3a and 3b show a comparison of reflected light intensities 56 as a comparison of two absorption belts 50 and 52. Figure 3a shows a situation where the edge of the fibrous web is intact and the fibrous web covers the tissue. In this case, the absorption 52 of the fabric or roll is low and the absorption of the fibrous web 50 is high. A linear 54 is plotted between the measured absorptions 50 and 52, the slope of which is a ratio of the measurements. In the situation of Figure 3b, there is an edge defect at the edge of the fibrous web, whereby the absorption 52 of the fabric or roll is suddenly high, while the absorption 50 of the fibrous web is low. The slope of the line 54 drawn between the absorptions 50 and 52 has changed. The absolute levels of absorption are irrelevant for the detection of edge failure, but only the change in slope determines. The change in slope requires at least ten samples. In other words, the relative absorption difference means that the absorption of the wavelength (water / cellulose) following the edge of the fibrous web changes, and at the same time the change in wavelength (polymer) of the backing fabric yields a relative difference which differs from the linear slope.
Jos muutoksen tarkkailuun ei haluta käyttää kulmakerrointa, voidaan tarkastella kuiturainan ja tukipinnan absorptioiden erotusta. Muutos voidaan määrittää esimerkiksi kuiturainan ja tukipinnan absorptioiden välisen erotuksen muutoksen tai etumerkin vaihtumisen perusteella.If the slope is not to be monitored, the difference between the absorbers of the fibrous web and the support surface may be considered. The change may be determined, for example, by a change in the difference in absorbance between the fibrous web and the support surface or by a change in sign.
Kulmakertoimen tilapäisen muutoksen kestoajan perusteella voidaan päätellä, onko kyseessä suuruudeltaan sellainen kuiturainan reunavika, joka voisi aiheuttaa myöhemmässä prosessivaiheessa ratakatkon. Jos muutoksen ajallinen kesto on riittävä, käynnistetään kuiturainakoneella tietty toimenpide. Suhdevertai- lulla on hystereesi, jolloin kulmakertoimen muutos tapahtuu yleensä hitaasti, kunnes tietyn rajan ylittyessä muutos on nopeaa. Tämä parantaa reunavianilmaisun luotettavuutta, sillä se ei aiheuta hälytystä esimerkiksi taustahäiriöistä.The duration of the temporary change in the slope can be used to determine whether there is a fibrous web edge defect of a magnitude that could cause a web break at a later stage of the process. If the change is of sufficient duration, the fiber web machine will initiate a specific operation. Ratio comparisons have hysteresis, whereby the change in the slope is usually slow until a certain threshold is exceeded. This improves the reliability of the edge error detection as it does not cause an alarm, for example, in the case of background noise.
Reunavian ilmaisun perusteella käynnistettävä toimenpide on yleisesti rainan katkaisu, mutta se voi olla myös jokin muu toimenpide. Rainan katkaisu voidaan suorittaa esimerkiksi puristinosan pick-up-imutelan nostolla, katkaisupuhalluksella kuivatusosalla ja lisäksi voidaan tehdä puristinnippien aukaisu (kuormituksen kevennys), päällepuhalluskuivaimen päällepuhal-lushuuvan aukaisu tai päällepuhalluskuivaimen polttimen sammutus .The action triggered by the detection of an edge defect is generally a web cut, but it can also be another action. The web cutting can be accomplished, for example, by lifting the pick-up suction roll of the press section, blowing off the dryer section, and further opening the press nipples (relieving the load), opening the over-blow dryer, or shutting down the over-blow dryer.
Kuvassa 4 on kuvattu eräs esimerkki keksinnön mukaisen sovitel-man reunavianilmaisimen sijoituksesta suhteessa kuiturainakoneen kudoskiertoon 38 ja kuiturainaan 12. Kuvassa 4 pyörivät telat 40 on esitetty korostetun pieninä, kun taas reunavianilmaisin 20 korostetun suurena. Kuvan 4 sovellusmuodossa reunavianilmaisin 20 on sijoitettu reunanauhan 36 leikkauksen jälkeen. Reunanauha 36 leikataan kuiturainasta 12 esimerkiksi vesileikkauksen 34 avulla. Reunavianilmaisin 20 on sijoitettu kudoskierron 38 ja kuiturainan 12 suhteen niiden sivuun, eli ylhäältä päin katsottuna kudoskierron 38 ja kuiturainan 12 reunojen 15 rajaaman alueen ulkopuolelle. Tällä saavutetaan se etu, että reunavianilmaisin 20 on huomattavasti paremmin suojassa likaantumiselta ja ratakatkojen aiheuttamilta iskuilta. Lisäksi mahdollinen ilmaisimen päälle kertynyt kosteus tai lika ei voi pudota suoraan rainan ja/tai kudoksen päälle.Figure 4 illustrates an example of an arrangement of an edge defect detector according to the invention with respect to the web wrap 38 and fiber web 12 of a fiber web machine. In Figure 4, the rotating rolls 40 are highlighted small while the edge defect detector 20 is highlighted large. In the embodiment of Figure 4, the edge defect detector 20 is disposed after the edge rib 36 is cut. The edge strip 36 is cut from the fibrous web 12 by, for example, a water cut 34. The edge defect detector 20 is disposed relative to the fabric twist 38 and the fibrous web 12 to their sides, i.e., viewed from above, outside the area delimited by the edges 15 of the fabric twist 38 and the fibrous web 12. This provides the advantage that the edge defect detector 20 is significantly better protected from contamination and impact from track breaks. In addition, any moisture or dirt accumulated on the detector cannot fall directly onto the web and / or fabric.
Riittävä etäisyys kuiturainasta 12 tai kudoksen 38 reunasta voi olla 20 - 150 cm, edullisesti 50 - 80 cm. Edullisesti reunavianilmaisin 20 on sijoitettu siten, että se valaisee ja tark-kailee kudosta 38 ja kuiturainaa 12 hiukan yläviistosta, esimerkiksi 25° - 75° kulmasta. Reunavika 42 voi olla mikä tahansa kuiturainan 12 reunassa 15 oleva poikkeama, kuten esimerkiksi repeämä tai reikä. Reunavianilmaisin 20 voi olla esimerkiksi halkaisijaltaan 42 mm teräsputki, joka on pituudeltaan 900 mm. Reunavianilmaisimen 20 kotelon muodostava teräsputki 44 voi olla osa sen kannattimesta. Reunavianilmaisin voidaan kiinnittää esimerkiksi kuiturainakoneen runkoihin tai vastaavaan paikoillaan pysyvään osaan, kuten kuvan 4 mukaiseen tukijalkaan 48.The sufficient distance from the fibrous web 12 or the edge of the fabric 38 may be 20 to 150 cm, preferably 50 to 80 cm. Preferably, the edge defect detector 20 is positioned so that it illuminates and monitors the fabric 38 and the fiber web 12 slightly upwardly, for example from 25 ° to 75 °. Edge defect 42 may be any deflection at the edge 15 of the fibrous web 12, such as a tear or a hole. The edge defect detector 20 may be, for example, a steel tube of 42 mm in diameter and 900 mm in length. The steel tube 44 forming the housing of the edge defect detector 20 may be part of its bracket. The edge defect detector may be mounted, for example, on the bodies of a fiber web machine or a similar fixed part, such as the support leg 48 of Figure 4.
Erään sovellusmuodon mukaan reunavianilmaisin voidaan toteuttaa myös käyttämällä valokuitua, jolloin valonlähde ja IR-anturi voivat olla kohdassa, josta ei ole suoraa näköyhteyttä kuiturai-naan.According to one embodiment, the edge defect detector may also be implemented using optical fiber, whereby the light source and the IR sensor may be located at a point without direct line of sight to the fibrous web.
Keksinnön mukaisessa menetelmässä käytettävä optinen reunavianilmaisin voi olla valonlähteidensä ja IR-anturinsa osalta valmistettu tekniikan tasosta tunnetuista komponenteista. Valonlähteet ovat edullisesti LED-valoja. IR-anturille tulevaa heijastunutta valoa varten voi olla erityinen optiikka, joka kerää valon IR-anturia varten.The optical edge defect detector used in the method according to the invention can be made from components known in the art with respect to their light sources and IR sensor. The light sources are preferably LED lights. For the reflected light coming to the IR sensor, there may be a special optic that collects the light for the IR sensor.
Keksinnön mukainen menetelmä soveltuvat käytettäväksi paperi-, kartonki- ja sellukoneilla, joiden nopeus voi olla jopa yli 2000 m/min. Erityisen edullista on käyttää keksinnön mukaista menetelmää paperi/kartonkikoneella, jossa käytetään päällepuhallus-kuivainta, joka on altis ratakatkojen aiheuttamille vaurioille. Toisin sanottuna menetelmässä havaitaan kuiturainan reunavika ainakin kahdella eri aallonpituudella tukipinnan ja kuiturainan IR-mittausten välisestä suhteellisesta eri aallonpituuksien absorptioeron muutoksesta ja suoritetaan toimenpide havaitun reunavian perusteella.The process according to the invention is suitable for use on paper, board and pulp machines, which can be up to 2000 m / min. It is particularly advantageous to use the process of the invention on a paper / board machine using an overhead blow dryer which is susceptible to damage by web breaks. In other words, the method detects a fibrous web edge defect at at least two different wavelengths from a relative change in absorbance difference between the support surface and the fibrous web IR measurements, and performs an operation based on the detected edge defect.
Claims (9)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20116136A FI125725B (en) | 2011-11-15 | 2011-11-15 | Method and apparatus for following a fiber web |
| CN2012205847913U CN202913300U (en) | 2011-11-15 | 2012-11-08 | Device used for detecting edge defect of fiber web in fiber web machine |
| DE202012010935U DE202012010935U1 (en) | 2011-11-15 | 2012-11-15 | Device for monitoring edge defects of a fibrous web |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20116136 | 2011-11-15 | ||
| FI20116136A FI125725B (en) | 2011-11-15 | 2011-11-15 | Method and apparatus for following a fiber web |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI20116136A FI20116136A (en) | 2013-05-16 |
| FI125725B true FI125725B (en) | 2016-01-29 |
Family
ID=47665632
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI20116136A FI125725B (en) | 2011-11-15 | 2011-11-15 | Method and apparatus for following a fiber web |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN202913300U (en) |
| DE (1) | DE202012010935U1 (en) |
| FI (1) | FI125725B (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104196589A (en) * | 2014-08-29 | 2014-12-10 | 哈尔滨东安发动机（集团）有限公司 | Fuel and slide oil radiator structure |
| FI128850B (en) * | 2016-05-06 | 2021-01-29 | Procemex Oy Ltd | A machine vision method and system for monitoring manufacturing processes |
| CN108560010B (en) * | 2018-01-18 | 2023-06-27 | 广东嘉元科技股份有限公司 | Pickling mechanism and control method thereof |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102007034828A1 (en) | 2007-07-26 | 2009-01-29 | Voith Patent Gmbh | Method for detecting a tear of a fibrous web in a section of a machine for producing the fibrous web and apparatus for carrying out the method |
-
2011
- 2011-11-15 FI FI20116136A patent/FI125725B/en not_active IP Right Cessation
-
2012
- 2012-11-08 CN CN2012205847913U patent/CN202913300U/en not_active Expired - Fee Related
- 2012-11-15 DE DE202012010935U patent/DE202012010935U1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE202012010935U1 (en) | 2013-01-09 |
| FI20116136A (en) | 2013-05-16 |
| CN202913300U (en) | 2013-05-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5725737A (en) | Apparatus for the detection of holes and plugged spots | |
| EP2198278B1 (en) | Infrared measurement of paper machine clothing condition | |
| CA2493797C (en) | Measuring arrangements in a shortened dry end of a tissue machine | |
| FI125725B (en) | Method and apparatus for following a fiber web | |
| US7155356B2 (en) | Quality and condition monitoring based on spectrum separating measurement | |
| JP3205431B2 (en) | Strip paper cutting device | |
| JP3984550B2 (en) | Method for monitoring operation of doctor assembly of paper machine and doctor assembly using the same | |
| US7138036B2 (en) | Monitoring device | |
| US7986410B2 (en) | Method for detecting a fibrous web tear in a drying section of a machine for producing the fibrous web and apparatus for performing said method | |
| US6615511B2 (en) | Process for monitoring web breaks | |
| US6706149B2 (en) | Web monitoring | |
| FI111176B (en) | A method, apparatus, and use thereof for controlling a paper machine roll | |
| FI113088B (en) | Method and apparatus for measuring the temperature of a paper web | |
| FI122277B (en) | A method for controlling a paper or board machine | |
| JP2003213585A (en) | Apparatus for monitoring paper quality, paper machine and method for making paper | |
| US20080121362A1 (en) | Method for detecting a fibrous web tear in a drying section of a machine for producing the fibrous web and a dryer fabric for performing the method | |
| CN103620114A (en) | Monitoring a clothing | |
| JP3950534B2 (en) | Print pattern inspection device | |
| JP2001159088A (en) | Colored dryer canvas for papermaking | |
| JPH06148099A (en) | Method for inspecting web and inspection mechanism |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC | Transfer of assignment of patent |
Owner name: VALMET TECHNOLOGIES OY |
|
| FG | Patent granted |
Ref document number: 125725 Country of ref document: FI Kind code of ref document: B |
|
| MM | Patent lapsed |