Способ и система, связанные с сенсорным валом, включающим множество датчиков, и сопряженным валом для сбора данных по валам

Способ и система, связанные с сенсорным валом, включающим множество датчиков, и сопряженным валом для сбора данных по валам

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится в общем к валковым прессам, используемым для приложения сжимающих сил к движущимся полотнам для формования, например, бумаги, текстильного материала, пластиковой фольги и т.д. В частности, настоящее изобретение направлено на способы и устройства для измерения и устранения влияния вращательной вариабельности сопряженного вала по профилю давления в зоне контакта и построения синхронизированной карты вращательной вариабельности сопряженного вала, которая будет использоваться для диагностических целей, таких как обнаружение изменений в валах или подшипниках.

ПРЕДПОСЫЛКИ ДЛЯ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Отжимные валы используются в большом числе непрерывных производств, включая, например, изготовление бумаги, производство стали, каландрирование пластиков и печать. В процессе изготовления бумаги необходимы многие стадии для предобразования массы из напорного ящика в бумагу. Начальной стадией является напуск массы из напорного ящика, обычно называемой "бумажная масса" на формующую ткань бумагоделательной машины, обычно называемую "сетка". После напуска часть оборотной воды протекает через отверстия в формующей сетке, оставляя на ней смесь жидкости и волокон. Эта смесь, называемая в отрасли "полотно", может быть обработана оборудованием, которое далее уменьшает содержание влаги в конечном продукте. Сетка постоянно поддерживает волокнистое полотно и переносит ее на другую ткань, называемую сукном, которая перемещает ее через разное обезвоживающее оборудование, которое эффективно удаляет желательный объем жидкости из полотна. Вода из полотна вдавливается в мокрое сукно и затем может быть удалена, когда сукно проходит через всасывающий ящик. Сухие сукна также могут быть использованы для поддержки волокнистого полотна в паровых сушилках.

Одна из стадий обезвоживания осуществляется путем пропускания полотна через пару или больше вращающихся валов, которые составляют валковый пресс или их последовательность, при этом жидкость удаляется из полотна посредством давления, прилагаемого вращающимися валами. При приложении валами силы к полотну и сукну некоторая часть жидкости отжимается из волокнистого полотна в сукно. Затем полотно может быть перемещено в другие прессы или сушильное оборудование, которое далее уменьшает объем влаги в полотне. "Зона контакта" - это область между двумя смежными валами, через которую проходит бумажное полотно. Один вал валкового пресса обычно является твердым стальным валом, а другой выполнен из металлической оболочки, покрытой полимерным материалом. Однако в некоторых конфигурациях оба вала могут иметь покрытие или оба могут быть твердыми стальными валами. Объем жидкости, удаляемый из полотна, зависит от величины давления, прилагаемого к полотну, когда оно проходит через зону контакта. Последующие валы в процессе и зоны контакта в машинном каландре используются для контроля толщины и других характеристик листа. Характеристики валов могут определять величину давления, прилагаемого к полотну на стадии прессования в зоне контакта.

Одной общей проблемой, связанной с такими валами, может быть отсутствие равномерности давления, распределенного по рабочей длине вала. Давление, прилагаемое валами валкового пресса, часто называют "давление в зоне контакта". Величина давления в зоне контакта, прилагаемого к полотну, и размер зоны контакта могут определять, будут ли достигнуты равномерные характеристики листа. Равномерное давление в зоне контакта по всему валу важно при изготовлении бумаги и вносит свой вклад в содержание влаги, толщину, прочность листа и внешний вид поверхности. Например, отсутствие равномерности давления в зоне контакта часто может приводить к получению бумаги плохого качества. Чрезмерное давление в зоне контакта может привести к разрушению или смещению волокон, а также к появлению отверстий в бумажном продукте. Усовершенствования в нагрузке в зоне контакта могут приводить к повышенной производительности посредством повышенных скоростей машины и меньшему числу поломок (незапланированному времени простоя).

Известные валы для использования в прессовой секции могут быть выполнены из одного или нескольких слоев материала. Деформация вала, обычно из-за прогиба или нагрузки в зоне контакта, может быть источником неравномерности давления и/или неравномерной ширины зоны контакта. Изношенные покрытия валов также могут вносить изменения в давление. Такие валы обычно имеют плавающую оболочку, которая окружает стационарную сердцевину. Под плавающей оболочкой находятся подвижные поверхности, которые могут быть задействованы для компенсации неравномерного давления в зоне контакта.

Известные способы определения присутствия таких расхождений в давлении в зоне контакта требуют от оператора остановить вал и поместить длинный кусок копировальной бумаги или пленки, чувствительной к давлению, в зону контакта. Эта операция известна как получение "оттиска зоны контакта". Более современные способы получения оттисков зоны контакта включают использование майлара с чувствительными элементами для электронной регистрации давления в зоне контакта. Эти операции, хотя и полезные, нельзя использовать, когда валковый пресс работает. Более того, нельзя учитывать температуру, частоту вращения вала и другие связанные с этим изменения, которые влияют на равномерность давления в зоне контакта.

Контрольно-измерительные приборы, связанные с сенсорным валом, могут давать хорошее представление о поперечном давлении в зоне контакта (обычно называемом "профиль давления в зоне контакта" или просто "профиль зоны контакта") и позволяют оператору при необходимости корректировать распределение давления в зоне контакта. Контрольно-измерительные приборы обычно дают графическое отображение в реальном времени профиля давления в зоне контакта на мониторе компьютера. Профиль зоны контакта является компиляцией данных по давлению, которые получены от датчиков, расположенных на сенсорном вале. Он обычно графически показывает сигнал давления в отношении поперечного положения на сенсорном вале. На оси y обычно показано давление в фунтах на линейный дюйм, а на оси х показано поперечное положение на вале.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Один аспект настоящего изобретения относится к системе, связанной с сенсорным валом и сопряженным валом для сбора данных по валам, которые включают первое и второе множества (или даже 3 или больше множеств) датчиков. Первое множество датчиков расположены в распределенных в осевом направлении местах сенсорного вала, причем каждый датчик первого множества входит в область зоны контакта между сенсорным валом и сопряженным валом при каждом обороте сенсорного вала, чтобы генерировать первый сигнал соответствующего датчика. Второе множество датчиков расположены в распределенных в осевом направлении местах сенсорного вала, причем каждый датчик второго множества входит в область зоны контакта при каждом обороте сенсорного вала, чтобы генерировать второй сигнал соответствующего датчика. Каждый датчик первого множества имеет соответствующий датчик во втором множестве, который связан с тем же осевым расположением на сенсорном вале, но отстоит от него по окружности. Система также включает процессор для приема сигнала, полученного с датчика, причем сигнал, принятый с датчика, является одним из первого сигнала датчика или второго сигнала датчика. После приема сигнала, принятого с датчика, процессор выполняет ряд операций. В частности, процессор может а) определить один конкретный из датчиков первого множества или второго множества, который генерировал сигнал, принятый с датчика, b) определить принадлежность одного конкретного датчика на основании того, в какое множество датчиков входит этот датчик, и с) на основании углового положения сопряженного вала относительно контрольного положения определить, какой один из некоторого числа сегментов отслеживания, связанных с сопряженным валом, входит в область зоны контакта по существу одновременно с конкретным одним датчиком, входящим в область зоны контакта. Процессор также может сохранить сигнал, принятый с датчика, используя определенный один сегмент отслеживания и определенную принадлежность.

В соответствующих аспектах изобретения каждый из числа сегментов отслеживания имеет по существу равный с другими размер или разный размер, сигнал, принятый с датчика, включает значение давления, и множество сегментов отслеживания, связанных с сопряженным валом, являются или множеством окружных сегментов на сопряженном вале, или множеством временных сегментов периода сопряженного вала.

В соответствующем аспекте изобретения процессор принимает первый соответствующий сигнал датчика от каждого из датчиков первого множества при каждом обороте сенсорного вала, и второй соответствующий сигнал датчика от каждого из датчиков второго множества при каждом обороте сенсорного вала. Процессор также принимает некоторое множество сигналов датчиков, которые включают множеством первых соответствующих сигналов датчиков и множество вторых соответствующих сигналов датчиков во время некоторого множества оборотов сенсорного вала. В отношении каждого из множества сигналов датчиков процессор идентифицирует: а) его определенный один сегмент отслеживания, b) соответствующий осевой сегмент сопряженного вала и с) конкретный датчик из первого или второго множеств датчиков, который генерировал этот конкретный один из множества сигналов датчиков, причем процессор также определяет принадлежность этого конкретного датчика на основании того, к какому множеству датчиков относится этот конкретный датчик.

В еще одном соответствующем аспекте сопряженный вал включает n осевых сегментов, имеющих соответствующие указательные значения: 1, 2, …, n; сопряженный вал имеет связанные с ним m сегментов отслеживания, имеющих соответствующие указательные значения: 1, 2, …, m, и причем для каждого из первого множества датчиков и второго множества датчиков существуют (n умножить на m) уникальных пермутаций, которые идентифицируются двухэлементной группой, включающей указательное значение соответствующего осевого сегмента и указательное значение соответствующего сегмента отслеживания.

В одном соответствующем аспекте изобретения для множества первых соответствующих сигналов датчиков и для каждой из первого множества возможных (n умножить на m) пермутаций процессор определяет среднее значение всех множеств первых соответствующих сигналов датчиков, связанных с осевым сегментом и сегментом отслеживания, совпадающих с каждой из множества пермутаций. Кроме того, для множества вторых соответствующих сигналов датчиков и для каждой из второго множества возможных (n умножить на m) пермутаций процессор определяет среднее значение всех множеств вторых соответствующих сигналов датчиков, связанных с осевым сегментом и сегментом отслеживания, совпадающими с каждой из второго множества пермутаций.

В еще одном соответствующем аспекте изобретения для множества первых соответствующих сигналов датчиков и каждой из первого множества возможных (n умножить на m) пермутаций процессор определяет: а) число раз, которые один или больше из множества первых соответствующих сигналов датчиков связан с осевым сегментом и сегментом отслеживания, совпадающими с этой пермутацией; и b) сумму всех из множества первых соответствующих сигналов датчиков, связанных с этими осевым сегментом и сегментом отслеживания, совпадающими с этой пермутацией. Для множества вторых соответствующих сигналов датчиков и каждой из второго множества возможных (n умножить на m) пермутаций процессор определяет: а) число раз, которые один или больше из множества вторых соответствующих сигналов датчиков связан с осевым сегментом и сегментом отслеживания, совпадающими с этой пермутацией; и b) сумму всех из множества вторых соответствующих сигналов датчиков, связанных с этими осевым сегментом и сегментом отслеживания, совпадающими с этой пермутацией.

В соответствующем аспекте изобретения сопряженный вал включает n осевых сегментов, имеющих соответствующие указательные значения: 1, 2, …, n; период сопряженного вала включает m сегментов отслеживания, имеющих соответствующие указательные значения: 1, 2, …, m, причем для каждого из первого множества датчиков существуют (n умножить на m) уникальных пермутаций, соответственно, которые идентифицируются первой двухэлементной группой, включающей указательное значение соответствующего осевого сегмента и указательное значение соответствующего сегмента отслеживания, и для каждого из второго множества датчиков существуют (n умножить на m) уникальных пермутаций, соответственно, которые идентифицируются второй двухэлементной группой, включающей указательное значение соответствующего осевого сегмента и указательное значение соответствующего сегмента отслеживания. Соответствующее среднее значение давления связано с каждой из (n умножить на m) уникальных пермутаций каждой из первой и второй групп, причем каждое из соответствующих средних значений давления основано на ранее собранных показаниях давления, относящихся к зоне контакта.

В еще одном соответствующем аспекте среднее значение первого соответствующего столбца связано с каждым указательным значением осевого сегмента первой группы, каждое среднее значение первого соответствующего столбца, включающее среднее значение m соответствующих средних значений давления, от первой группы, связано с этим указательным значением осевого сегмента первой группы; и среднее значение второго соответствующего столбца связано с каждым указательным значением осевого сегмента второй группы, каждое среднее значение второго соответствующего столбца, включающее среднее значение m соответствующих средних значений давления из второй группы, связано с этим указательным значением осевого сегмента второй группы.

В соответствующем аспекте настоящего изобретения процессор работает с каждым из числа принятых сигналов. Для каждого из множества сигналов, принятых с датчиков, который определяет показание давления, процессор: а) определяет указательное значение конкретного осевого сегмента и указательное значение конкретного сегмента отслеживания на основании осевого сегмента, связанного с этим сигналом, его определенный один сегмент отслеживания и то, генерирован ли этот сигнал первым множеством датчиков или вторым множеством датчиков; b) выбирает соответствующее среднее значение давления, связанное с указательным значением конкретного осевого сегмента и указательным значением конкретного сегмента отслеживания; с) вычисляет соответствующее скорректированное среднее значение давления, вычитая одно из среднего значения первого соответствующего столбца или среднего значения второго соответствующего столбца, связанное с указательным значением конкретного осевого сегмента, из выбранного среднего значения давления; и d) вычисляет соответствующее корректируемое показание давления, вычитая скорректированное среднее значение давления из принятого сигнала датчика. Процессор также вычисляет профиль средних значений давления на основании соответствующих скорректированных значений показаний давления.

В еще одном соответствующем аспекте изобретения система включает генератор сигнала, чтобы генерировать запускающий сигнал при каждом обороте сопряженного вала, причем процессор идентифицирует угловое положение сопряженного вала относительно контрольного положения на основании самого последнего генерированного запускающего сигнала.

В соответствующих аспектах настоящего изобретения система включает третье множество датчиков, расположенных в распределенных в осевом направлении местах сенсорного вала, причем каждый датчик третьего множества входит в область зоны контакта между сенсорным валом и сопряженным валом при каждом обороте сенсорного вала, чтобы генерировать третий соответствующий сигнал датчика; и причем каждый датчик третьего множества имеет соответствующий датчик по меньшей мере в одном из первого множества и второго множества, который связан с тем же осевым расположением на сенсорном вале, но отстоит от него по окружности. Процессор также принимает третий соответствующий сигнал датчика. После приема третьего соответствующего сигнала датчика процессор: а) определяет один конкретный из датчиков третьего множества, который генерировал третий соответствующий сигнал датчика, b) определяет принадлежность этого конкретного датчика на основании этого датчика, входящего в третье множество, с) на основании углового положения сопряженного вала относительно контрольного положения определяет, какой один из множества сегментов отслеживания, связанных с сопряженным валом входит в область зоны контакта по существу одновременно с конкретным датчиком третьего множества, входящим в область зоны контакта, и d) сохраняет третий соответствующий сигнал датчика, используя определенный один сегмент отслеживания и определенную принадлежность.

Еще один аспект настоящего изобретения относится к способу, связанному с сенсорным валом и сопряженным валом для сбора данных по валам. Способ включает генерацию первого соответствующего сигнала датчика каждым датчиком из первого множества датчиков, расположенных в распределенных в осевом направлении местах сенсорного вала, причем каждый первый сигнал датчика генерируется, когда каждый датчик первого множества входит в участок зоны контакта между сенсорным валом и сопряженным валом при каждом обороте сенсорного вала; и генерацию второго соответствующего сигнала датчика каждым датчиком второго множества датчиков, расположенных в распределенных в осевом направлении местах сенсорного вала, причем каждый второй сигнал датчика генерируется, когда каждый датчик второго множества входит в область зоны контакта между сенсорным валом и сопряженным валом при каждом обороте сенсорного вала. Каждый датчик первого множества имеет соответствующий датчик во втором множестве, который связан с тем же осевым расположением на сенсорном вале, но отстоит от него по окружности. Способ также включает прием сигнала датчика, причем сигнал, принятый с датчика, является одним из первого сигнала датчика или второго сигнала датчика. После приема сигнала с датчика способ определяет один конкретный из датчиков первого множества или второго множества, который генерировал сигнал, принятый с датчика, определяет принадлежность этого датчика на основании того, к какому из множеств датчиков относится этот конкретный датчик; и на основании углового положения сопряженного вала относительно контрольного положения определяет, какой один из множества сегментов отслеживания, связанных с сопряженным валом, входит в область зоны контакта по существу одновременно с конкретным датчиком, входящим в область зоны контакта. Способ также включает сохранение сигнала, принятого с датчика, с использованием определенного сегмента отслеживания и определенной принадлежности.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Хотя описание изобретения включает формулу, пункты которой конкретно описывают и четко заявляют настоящее изобретение, можно полагать, что настоящее изобретение будет лучше понято из нижеследующего описания вместе с прилагаемыми фигурами чертежей, на которых одинаковые ссылочные символы обозначают одинаковые элементы.

Фиг. 1 - схематический вид с торца валкового пресса в соответствии с принципами настоящего изобретения, показывающий формирование полотна, проходящего между валами, при этом ширина зоны контакта валкового пресса обозначена буквами "NW".

Фиг. 2 - вид сбоку сенсорного вала, показывающий расположение линии датчиков в соответствии с принципами настоящего изобретения.

Фиг. 3А - 3С показывают прогрессию разных окружных сегментов сопряженного вала, входящих в зону контакта во время оборотов сенсорного вала в соответствии с принципами настоящего изобретения.

Фиг. 4А и 4В показывают таблицу, указывающую, как разные окружные сегменты сопряженного вала отслеживаются датчиками сенсорного вала во время оборотов сенсорного вала в соответствии с принципами настоящего изобретения.

Фиг. 5 - график распределения примера частоты выборки разных окружных сегментов сопряженного вала в соответствии с принципами настоящего изобретения.

Фиг. 6, 7, 8А и 8В показывают матрицы разных значений, которые могут быть вычислены для разных осевых сегментов и окружных сегментов сопряженного вала в соответствии с принципами настоящего изобретения.

Фиг. 9 показывает технологическую схему примера способа генерации в реальном времени профиля среднего давления в соответствии с принципами настоящего изобретения.

Фиг. 10 - схема, показывающая базовую архитектуру конкретной системы контроля и линии обработки бумаги в соответствии с принципами настоящего изобретения.

Фиг. 11 - вертикальная проекция альтернативного сенсорного вала, имеющего две линии датчиков в соответствии с принципами настоящего изобретения.

Фиг. 12 - вид сбоку сопряженного вала с его линией датчиков в соответствии с принципами настоящего изобретения.

Фиг. 13 - технологическая схема одного примера модификации того, как сеанс сбора данных согласно Фиг. 9 может измениться, когда несколько матриц датчиков используются для сбора данных по давлению в зоне контакта в соответствии с принципами настоящего изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

В последующем подробном описании предпочтительных вариантов осуществления сделаны ссылки на прилагаемые чертежи, которые являются его частью и на которых показаны для иллюстрации, но не для ограничения, конкретные предпочтительные варианты осуществления, которые могут использоваться для осуществления изобретения на практике. Следует понимать, что могут быть использованы другие варианты осуществления, и что могут быть внесены изменения, но без нарушения сущности и объема настоящего изобретения.

Как показано на Фиг. 1, сенсорный вал 10 и сопряженный вал 11 определяют зону контакта 12 для приема волокнистого полотна 16, чтобы приложить давление к полотну 16. Предполагается, что в некоторых случаях полотно может поддерживать сукно, так что сукно и полотно входят в зону контакта 12. Сенсорный вал 10 включает внутренний основной вал 20 и наружное покрытие 22 вала. Как показано на Фиг. 2, набор 24 датчиков 26 расположен, по меньшей мере частично, в покрытии 22 вала. Набор 24 датчиков 26 может быть расположен по спиральной линии вокруг всей длины вала 10 одним оборотом, чтобы создать винтовую линию, которая является обычной геометрией датчиков для покрытий валов. Однако винтовая линия является просто примером, и может быть предусмотрено любое расположение, в котором по меньшей мере один датчик помещен в каждое осевое положение в любом месте на окружности, в котором будет осуществляться сбор данных. Каждый датчик 26 может, например, измерять давление, оказываемое на датчик, когда он входит в область зоны контакта 12 между валами 10 и 11. В частности, набор 24 датчиков 26 может быть расположен в сенсорном вале 14, например, в разных осевых положениях или сегментов на сенсорном вале 10, причем такие осевые сегменты предпочтительно имеют одинаковые размеры. В показанном варианте осуществления есть 14 осевых сегментов, обозначенных числами 1-14 на Фиг. 2, и каждый имеет расположенный в нем один датчик 26. Также предполагается, что набор 24 датчиков 26 может быть расположен линейно, чтобы определить линию датчиков, т.е., все датчики расположены в одном месте на окружности. Средний специалист легко поймет, что может быть больше четырнадцати или меньше четырнадцати осевых сегментов, а также соответствующее равное число датчиков, расположенных по оси сенсорного вала. Также ниже в описании каждый датчик 26 может быть назван, например, датчиком давления, но предполагаются и другие типы датчиков такие как, например, датчики температуры.

Поскольку при производстве бумаги необходимо равное давление в зоне контакта, правильное вычисление и отображения профиля давления в зоне контакта также очень важно, поскольку любые исправления или изменения, которые будут сделаны а вращающихся валах на основании неточно вычисленного профиля давления в зоне контакта определенно увеличат эксплуатационные проблемы. Существуют три первичных измерения вариабельности. Профиль давления в зоне контакта имеет вариабельность, которая может быть названа поперечной вариабельностью, поскольку она является вариабельностью среднего давления в перекрестном положении в зоне контакта. Еще один тип вариабельности представляет вариабельность скоростных измерений в каждом положении на одной линии датчиков. Эта вариабельность представляет вариабельность другого оборудования в процессе изготовления бумаги, включая вариабельность вращения сопряженного вала, т.е., вала, сопряженного с сенсорным валом. Третий тип вариабельности в профиле зоны контакта включает вариабельность множественных датчиков в каждом поперечном положении вала. Эта вариабельность представляет собой "вариабельность вращения" сенсорного вала, когда он проходит через его множество положений отслеживания.

Обычно сенсорный вал 10 и сопряженный вал 11 имеют разные размеры, т.е., они имеют разные размеры по радиусу и окружности. Каждый вал может иметь изменения в размере по окружности вдоль своей оси. Также, когда вал вращается, расстояние от центральной оси (размер по радиусу) до наружной поверхности может меняться для каждого осевого положения при одинаковом угле поворота, даже когда размеры по окружности должны быть одинаковыми для каждого осевого положения.

Например, валы периодически зачищают, что приводит к небольшим произвольным изменениями в диаметре по сравнению со спецификацией изготовителя. Также может существовать проскальзывание одного или нескольких валов, приводящее к тому, что поверхность сенсорного вала движется со скоростью, отличающейся от поверхности сопряженного вала. Следовательно, два вала редко имеют точно такой же период оборота или имеют периоды, которые являются точными гармониками.

Таким образом, когда сенсорный вал 10 и сопряженный вал 11 совершают многочисленные повороты относительно друг друга, конкретный датчик 26 может не всегда входить в область зоны контакта 12 с той же частью окружности сопряженного вала 11, как это было при предыдущем обороте. Эту характеристику можно использовать для создания таблиц данных, соответствующих поверхности сопряженного вала 11, как сказано ниже. Эти таблицы данных могут включать матрицу средних значений давления, как сказано более подробно ниже со ссылкой на Фиг. 8А. Разные матрицы среднего давления, каждая из которых собрана и построена в разные периоды времени, можно сравнивать между собой, чтобы изучить, как они отличаются одна от другой. Вариабельность между разными таблицами данных может подсказать возможные проблемы с сопряженным валом 11, такие как неравномерность поверхности вала, износ подшипников и прогиб вала. Анализ вариабельности данных с датчиков может указать возможные проблемы с предыдущим или последующим в линии оборудованием, например с предыдущими или последующими валами.

Сенсорный и сопряженный валы 10 и 11 могут быть каждый разделены на 14 осевых сегментов. Все осевые сегменты на сенсорном вале 10 могут иметь или не иметь одинаковую длину, и все осевые сегменты на сопряженном вале 11 также могут быть или не быть одной длины. В показанном варианте осуществления предположено, что все осевые сегменты на сенсорном вале 10 имеют одинаковую длину, и все осевые сегменты на сопряженном вале 11 имеют одинаковую длину. Осевые сегменты на сенсорном вале 10 могут быть совмещены с осевыми сегментами на сопряженном вале 11. Кроме того, сопряженный вал 11 может быть разделен на отдельные окружные сегменты, такие как, например, 50 окружных сегментов, все по существу одного размера.

Со ссылкой на Фиг. 3А - 3С, сенсорный вал 10 может быть, например, вращающимся и в какой-то момент времени расположен так, что датчик 26А, расположенный в одном из 14 осевых сегментах в показанном варианте осуществления, будет расположен в области зоны контакта 12 одновременно с окружным сегментом №1 сопряженного вала (из 1-50 сегментов). После первого полного оборота вала 10, один датчик 26А может войти в область зоны контакта 12 одновременно с другим окружным сегментом, например, сегментом №3, на сопряженном вале 11, смотрите Фиг. 3В. Поскольку валы 10 и 11 имеют разные периоды вращения, после второго полного оборота вала 10, один датчик 26 А может войти в область зоны контакта 12 одновременно с другим окружным сегментом сопряженного вала, например, сегментом №5, смотрите Фиг. 3С. Поскольку один датчик 26А входит в область зоны контакта 12 одновременно с другими окружными сегментами сопряженного вала 11, давление в зоне контакта, измеренное одним датчиком 26А, может меняться во время последующих оборотов вала из-за изменения в давлении, вызванного сопряженным валом 11. Аспекты настоящего изобретения предусматривают табличные показания или сигналы от каждого датчика 26 из набора 24 через некоторое время, чтобы видеть как меняются показания давления или сигналы для каждого датчика из-за того, что каждый датчик входит в область зоны контакта 12 одновременно с другими окружными сегментами сопряженного вала 11. Как сказано выше, табличные данные могут быть использованы для выявления возможных проблем с сопряженным валом 11 и, как также сказано выше, анализ вариабельности может указать возможные проблемы с предыдущим или последующим рабочим оборудованием кроме сенсорного вала 10 и сопряженного вала И.

Следовательно, настоящее изобретение предполагает использование датчиков 26 для измерения вариабельности вращения, которая создается при скоростном вращении сопряженного вала 11, когда сигналы давления или показания датчиков 26 синхронизированы во времени с положением сопряженного вала. Для того, чтобы измерить вариабельность вращения, сопряженный вал 11 должен оказывать какое-то влияние на измеряемое давление в зона контакта 12. Главное влияние на отслеживаемое давление в зоне контакта будет, вероятно, заключаться в том, что сопряженный вал 11 прямо прижат к сенсорному валу 10. Однако можно синхронизировать измерения датчиками с предыдущими валами (не показаны), которые формируют еще одну зону контакта и влияют на содержание воды и толщину полотна, которые влияют на давление в зоне контакта, отслеживаемое сенсорным валом 10. Кроме того, поскольку валы (не показаны) в последующей зоне контакта могут натянуть полотно и вызвать изменения в его натяжении, может быть можно также синхронизировать измерения датчикам с такими валами. Сенсорный и сопряженный валы 10 и 11 будут использоваться для иллюстрации принципов настоящего изобретения; однако все принципы применимы к предыдущему и последующему оборудованию в линии, такому как предыдущие и последующие валы.

В качестве одного конкретного примера, сопряженный вал 11 может быть больше по окружности чем сенсорный вал 10. Например, сопряженный вал 11 имеет окружность, которая разделена на 50 окружных сегментов по существу равной длины, и сенсорный вал 10 имеет свою окружность, которая меньше чем окружность сопряженного вала 11. Разница в окружности и проскальзывание вносят разницу в период оборота (период = время, требуемое, чтобы вал совершил один полный оборот) сенсорного вала 10 и сопряженного вала 11. Одним удобным способом охарактеризовать разницу в периодичности является использование единиц измерения, которые используются для измерения разницы во временных сегментах, например, 50 временных сегментов в показанном варианте осуществления. Длина каждого временного сегмента равна периоду сопряженного вала, разделенному на число заданных временных сегментов. Как сказано ниже, заданное число временных сегментов может соответствовать заданному числу окружных сегментов сопряженного вала. Период сенсорного вала 10 может быть описан как нал: временных сегментов меньше/больше чем период сопряженного вала 11. Например, сенсорный вал 10 может иметь период, который на 2,14 временных сегментов сопряженного вала меньше чем период сопряженного вала 11 (равно как и сопряженный вал 11 может иметь период, который на 2,14 временных сегментов сопряженного вала больше чем период сенсорного вала). В таком примере, когда сенсорный вал 10 делает один полный оборот, сопряженный вал 11 будет совершать меньше полного оборота на величину, равную 2.14 временных сегментов, из-за того, что он имеет более длительный период чем сенсорный вал 10.

Как сказано выше, 50 временных сегментов периода сопряженного вала могут соответствовать 50 окружным сегментам на сопряженном вале 11. Таким образом, даже если на концептуальном уровне период сопряженного вала 11, который разделен на некоторое число временных сегментов, эта концепция может соответствовать физической окружности сопряженного вала 11, при этом каждый отдельный временной сегмент периода сопряженного вала также соответствует окружному сегменту на сопряженном вале 11. Соответственно, различия в периодах вращения сенсорного вала 10 и сопряженного вала 11, измеренные в единицах "временных сегментов", могут также быть определены в единицах "окружных сегментов". При описании вариантов осуществления настоящего изобретения ниже ссылка на "окружные сегменты" сделана в качестве помощи для понимания аспектов одного примера варианта осуществления настоящего изобретения. Однако средний специалист поймет, что "временные сегменты" и периодичность сопряженного вала также можно использовать, не нарушая объем настоящего изобретения. "Окружные сегменты" и "временные сегменты" также могут именоваться родовым термином "сегменты отслеживания"; этот термин охватывает оба типа сегментов, связанных с сопряженным валом 11.

Как сказано выше, в одном конкретном примере сопряженный вал 11 может быть больше по окружности чем сенсорный вал 10. Например, сопряженный вал 11 может иметь окружность, которая разделена на 50 окружных сегментов про существу равной длины, и сенсорный вал 10 может иметь свою окружность, которая может быть меньше чем окружность сопряженного вала 11. Одним удобным способом охарактеризовать разницу в окружностях является использование единиц измерения, которые используются для измерения величины такой разницы в терминах длины 50 окружных сегментов сопряженного вала. Другими словами, окружность сенсорного вала 10 может быть охарактеризована как на x длин сегментов меньше/больше чем окружность сопряженного вала 11. Например, сенсорный вал 10 может иметь окружность, которая на 2,14 длин окружных сегментов сопряженного вала меньше чем окружность сопряженного вала 11 (соответственно, сопряженный вал 11 может иметь окружность, которая на 2,14 сегментов сопряженного вала больше чем окружность сенсорного вала). В таком примере когда сенсорный вал 10 делает один полный оборот, сопряженный вал 11 совершит меньше полного оборота на величину, равную 2,14 длин окружных сегментов из-за того, что его окружность больше чем окружность сенсорного вала 10, и можно предположить, что части наружной поверхности сенсорного вала 10 и сопряженного вала 11 в зоне контакта 12 будут совпадать со скоростью полотна 16.

Продолжая с данным примером, на Фиг. 4А - 4В показано, как данные с датчика для конкретных окружных сегментов (или альтернативно временных сегментов), соответствующие одному осевому положению на сопряженном вале 11 получают для одного конкретного датчика 26 из набора 24. Подобные данные будут собраны для каждого из остальных датчиков 26 из набора 24. Крайний левый столбец 1000 показывает число оборотов сенсорного вала 10. Если предположить, что этот конкретный датчик 26 запускается, когда он находится в области зоны контакта 12 одновременно с окружным сегментом №1 сопряженного вала 11, то после одного оборота датчик 26 войдет в область зоны контакта одновременно с сегментом №3 сопряженного вала 11. Второй столбец 1002 слева показывает число окружных сегментов сопряженного вала 11, которое входит в зону контакта одновременно с датчиком 26 при каждом послед