Устройство для технологического контроля целлюлозной и бумажной массы

Устройство для технологического контроля целлюлозной и бумажной массы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскими

Социалистических

Республик

oi>898298

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (63) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 280580 (21) 2933226/18-25 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 150182. Бюллетень N»

Р М g+ з

G 0l N 15/02

Государственный комитет

СССР но делам нзобретеннй н открытий

f53} УДК 535. 242 (088.8) Дата опубликования описания 15. 01. 82

0 (72) Автор изобретения

И.Н.Лнхтман (71) Заявитель

Украинское научно-производственное объе бумажной промышленности (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ

ЦЕЛЛЮЛОЗНОЙ И ВЛИжнОЙ МЛССЫ

Изобретение относится к технике автоматического контроля целлюлозной и бумажной массы по показателям сорности, хлопьеобразования, степени дис- 5 персности наполнителей и т. д. и может быть использовано в устройствах для контроля волокнистых полуфабрикатов в целлюлозно-бумажной промышленности, химической промышленности и других отраслях народного хозяйства.

Известно устройство для технологического контроля целлюлозной и бумажной массы, включающее оптоэлектронный датчик, установленный в трубопроводе с движущейся массой, и элект- t5 ронную измерительную систему (1).

Недостатком этого устройства является низкая чувствительность датчика, работающего на просвет слоя контролируемой массы. Кроме того, потери точности измерения возникают за счет дефокусировки исследуемых частиц в фотоэлектрической системе вследствие раэноудаленности их от объектива оптической системы. 25

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является устройство, содержащее лоток для формирования развернутого по ширине слоя бумажной массы, про- ЗО точный оптоэлектронный датчик, со

1 держащий светоотражающее средство для напуска бумажной массы и электронную измерительнчю систему. Масса поступает в лоток, в котором исследуемые частицы ориентируются большим размером вдоль вектора скорости потока и далее сохраняют свою ориентацию при напуске на просмотровый барабан (2)..

Однако чувствительность данного устройства ограничена тем, что в измерительную систему, наряду с полезным сигналом от соринок или хлопьев в контролируемой массе, поступает еще и мешающий шумовой сигнал от неоднородностей поверхности вращающегося барабана, поскольку контролируемый слой массы прозрачен. Если остановить вращение барабана, то шумовой сигнал исчезает, но контролируемая масса вскоре сбивается в отдельные струи, хаотически перемещающиеся по его поверхности и устройство теряет работоспособность.

Целью изобретения является по- ; вышение точности путем уменьшения шумов при сохранении ориентации частиц в фокальной плоскости контроля.

898298 движения потока.

60

С этой целью в известном устройстве для технологического контроля целлюлозной и бумажной массы, содержащем лоток для формирования развернутого по ширине слоя бумажной массы, проточный оптоэлектронный датчик, содержащий светоотражающее средство для напуска бумажной массы, и электронную измерительную систему, светоотражающее средство для напуска бумажной массы выполнено в виде соприкасающегося с бумажной массой слоя материала, обладающего адгезионными свойствами по отношению к бумажной массе.

Кроме того, светоотражающее средство для иапуска бумажной массы выполнено двухслойным, причем слой., соприкасающийся с бумажной массой, выполнен из позрачного материала, а коэффициент отражения второго, непрозрачного слоя, соответствует коэффициенту отражения бумажной массы.

С целью повышения точности при определении хлопьеобразования в двухслойном светоотражающем средстве второй, непрозрачный слой выполнен из поглощающего свет материала, например иэ черного марблита.

При этом однослойное светоотра-жающее средство для напуска бумажной массы выполнено с закругленными кромками, соприкасающимися с движущейся бумажной массой.

Кроме этого,светоотражающее средство для напуска бумажной массы включает зеркально отражающий слой.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - варианты выполнения измерительного столика в виде двухслойной пластины с закругленными кромками со скатом (а) и пластины с закругленными с подъемом кромками (б).

Устройство включает измерительную систему 1, оптоэлектронный преобразователь 2, измерительный столик (светоотражающее средство для напуска бумажной массы), выполненный в виде однослойного сегмента 3, по поверхности которого перемещается контролируемая бумажная масса 4 и лоток 5 для формирования развернутого по ширине слоя массы.

Измерительный столик 3 установлен в зоне контроля оптоэлектронного преобразователя 2 неподвижно относительно его оптической оси и выполнен из материала, имеющего преимущественно максимально достижимые технологически адгезионные свойства по отношению к воде (т.е. высокую смачиваемость материала водой) и коэффициент диффузного отражения света, близкий к коэффициенту отражения контролируемой массы 4. Как показали исследования,в качестве такого материала могут быть применены, например, светорассеивающие отражающие

10 .15

40 ф5

50 нейтральные стекла ОНС-1, ОНС-2, MC-20 и ряд других материалов (керамика, фаянс и др.).

Устройство работает следующим образом.

На поверхность измерительного столика 3 под некоторым напором с лотка 5 поступают тонким слоем (по стрелке А) контролируемая бумажная или целлюлозная масса 4. Под действием этого напора, а также силы тяжести масса продвигается по измерительному столику, причем благодаря силам адгезии материала измеритеЛьного столика к воде, из которой в основном состоит контролируемая масса, последняя равномерно разливается по поверхности измерительного столика и движется сплошным тонким ровным слоем. В зоне контроля оптоэлектронного преобразователя 2 (в зоне стрелки Б) масса освещается осветителем оптоэлектронного преобразователя 2, причем часть света отражается массой 4 назад в преобразователь 2 (эта составляющая несет информацию о качестве массы), а часть проходит через массу 4 и попадает на измерительный столик 3.

Здесь свет отражается назад и поступает через слой массы в преобразователь 2. Поскольку измерительный столик 3 неподвижен (в отличие от известного) и свет падает все время в одно и то же место, то и отраженный световой поток имеет все время постоянный уровень, т, е. не содержит шумовых помех.

В предлагаемом устройстве светоотражающее средство для напуска бумажной массы выполняет функцию рассмотренного выше измерительного столика применительно к контролю . движущейся бумажной массы. В этом случае при движении жидкости по поверхности измерительного столика предлагаемой конструкции за счет адгезии прилегающих к нему слоев жидкости скорость этих слоев меньше скорости верхних слоев жидКости. Из гидродинамики. известно, что в этом случае в потоке жидкости будет иметь место ориентация находящихся в нем удлиненных частиц вдоль направления

Устройство может быть выполнено в различных вариантах. Измерительный отолик 3 может быть выполнен в виде сегмента (фиг. 1), но может иметь и иную форму, например иметь плоскую поверхность со стороны, обращенной к преобразователю 2 или иметь плоские поверхности со всех ,сторон. 1акой столик (c плоскими по верхностями) должен преимущественно быть установлен наклонно для облегчения стекания массы с него, причем может быть предусмотрена возможность регулировки угла наклона для обеспе898298 чения оптимальных условий движения массы. Поверхность измерительного столика, на которой движется масса, может быть выполнена полированной, что. в ряде случаев как показывают исследования, улучшает условия дви-. жения массы по нему, обеспечивая меньшую потерю скорости массы и более равномерный разлив ее по поверхности столика. Исследования показывают также, что скругление кромок поверхности столика, по которой движется масса, способствует достижению большей равномерности (однородности) толщины ее слоя на поверхности столика (на острых периферийных кромках могут образовываться стоячие волны 15 вследствие отражения массы от кромок). Выше была описана монолитная конструкция столика с выполнением

его из светоотражающего материала, но он может быть выполнен и двух- 2() слойным с прозрачным, например стеклянным слоем, соприкасающемся с движущейся массой, за которым помещен второй, светоотражающий слой, так как в ходе исследований было установ- 5 лено, что некоторые виды прозрачных стекол имеют значительно лучшую смачиваемость водой, чем светоотражающие нейтральные стекла ОНС-l, ОНС-2 и МС-20. Светоотражающий слой в двух слойном варианте конструкции столика может быть выполнен не из стекла, а например из фторопласта. Измерительный столик может быть выполнен как с коэффициентом отражения (co стороны преобразователя 2), максимально 35 близким к коэффициенту отражения контролируемой массы (такой вариант преимущественно применим в устройствах для контроля сорности массы), так и с коэффициентом отражения,,мак- @ симально отличающимся от коэффициента отражения массы, например с коэффициентом отражения, близким к нулю.

В таком выполнении устройство может быть эффективно использовано для контроля хлопьеобразования и концентрации массы (в частности для контроля очень низких концентраций

Волокна в сточных водах). Одним из подходящих материалов для такого варианта выполнения столика является, например черный марблит, могут быть использованы также темные стекла марок НС 12, ТС 3 и т. д. В одном

I .из вариантов измерительный столик может иметь со стороны, обращенной к оптоэлектронному преобразователю, отражающий зеркальный слой. Этот слой может быть как внешним (адгезионным), так и вторым (нижним) в двухслойной конструкции столика. Контроль на та- 60 ком столике позволяет повысить чувствительность устройства при ,контроле хлопьеобразования массы и при контроле ее концентра ции. 65

С помощью предлагаемого технического решения удается обеспечить весьма высокую степень однородности толщины движущегося слоя массы на поверхности неподвижного измерительного столика, что позволяет практически получить,как показали исследования, уровень шумовых помех, но крайней мере, в 10 раз меньше, чем на поверхности вращающегося барабана.

Кроме того, весьма существенно упрощается конструкция устройства, ибо из :«его исключается сложный просмотровый барабан и привод просмотрового барабана, что, в свою очередь, позволяет уменьшить габариты устройства и .повысить надежность его работы.

Формула изобретения

1. Устройство для технологического контроля целлюлозной и бумажной массы, включающее лоток для формирования развернутого по ширине слоя бумажной массы, проточный оптоэлектронный датчик, содержащий светоотражающее средство для напуска бумажной массы, и электронную измерительную систему, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля путем уменьшения шумов, светоотражающее средство для напуска бумажной массы выполнено в виде соприкасающегося с бумажной массой слоя материала, обладающего адгезионными свойствами по отношению к бумажной массе.

2 ° Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что светоотражающее средство для напуска бумажной массы выполнено двухслойным, причем слой, соприкасающийся с бумажной массой, выполнен из прозрачного материала, а коэффициент отражения второго, непрозрачного слоя, соответствует коэффициенту отражения бумажной массы.

3. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что светоотражающее средство для напуска бумажной массы выполнено из светоотражающего нейтрального стекла. .4. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что светоотражающее средство для напуска бумажной массы выполнено с закругленными кромками, соприкасающимися с движущейся бумажной массой.

5. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что светоотражающее средство для напуска бумажной массы включает зеркально отражающий слой. б.устройство по. п. 2, о т .л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности при определении хлопьеобразования, второй, непрозрачный слой выполнен из поглощающего

898298

Ю

Составитель В.Алексеев

Редактор A.Ãóëüêo Техред 3. Фанта Корректор В.СиницкаЗ

Заказ 11938/59 Тираж 882 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 свет материала, например из черного марблита.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 510667, кл. С 01 М 15/02, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

9 669270, кл. G 01 N 15/02, 1977 (прототип) .