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匀度检测系统及控制方法与流程

2021-09-07 22:14:00 来源:中国专利 TAG:控制系统 多个 优选 造纸机 所述


1.本教示内容涉及一种连接到控制系统的匀度检测系统,所述控制系统用于监测和控制沿着造纸机的一个或多个部分且优选地沿着造纸机的整个长度的匀度。


背景技术:

2.通常,长网造纸机包含具有在纵向上移动的网的湿部。网具有宽度(即,横向),并且大体上沿着网的整个宽度施加纸料。多个刮刀位于网下,且所述多个刮刀有助于从网上的纸料中去除水。刮刀通常是静态的,但近年来已向湿部添加致动的案板(foil)和刮刀。使用者通常根据干部测试结果调整机器特征(如唇口开度或机器速度)来改变造纸机。可以在压榨部、干燥部、压光部或卷取机中进一步改变造纸机。这些部分中的每一个都可能会在造纸过程中引入可变性。因此,在测试干部纸和沿着造纸机进行机器调整之间存在延迟,从而产生额外的废品、不合规格的产品或使等级变化的持续时间增加。此外,大部分造纸机都具有一台或两台扫描仪,它们通常位于卷取机附近。如果变化在扫描仪之前做出,那么扫描仪可以检测到所述变化;但是会存在滞后,并且冲击的精确位置可能因为其它变量不断变化而无法得知。因此,操作员可能不知道造纸机中将某一可变性引入到系统中的部分的精确位置。
3.造纸机的监测和调整装置的实例公开于第4,931,657号、第6,129,817号、第7,101,461号、第7,695,592号和第8,325,225号美国专利中,所有这些专利出于所有目的明确地以引用的方式并入本文中。因此,需要一种监测多层纸张中的每一层的匀度的装置。需要的是一种监测最终多层纸张并且能够推断出多层纸张内的哪一层具有匀度问题的装置。需要的是一种监测切开部处的匀度的监测系统。需要的是一种监测系统,其监测压榨部之中、之前、之后或其组合的匀度、压光部之中、之前、之后或其组合的匀度、压光机之中、之前、之后或其组合的匀度、卷取机之中、之前、之后或其组合的匀度,或其组合。需要一种可以沿着造纸机的整个长度跟踪纸张上的点或线的装置。需要的是一种监测系统,其监测造纸机的每一阶段,使得监测系统有助于识别哪一部分负责改变纸张(例如,匀度变化)。需要的是一种实时系统,其有助于识别不良变化的位置且有助于实时补偿所述不良变化。


技术实现要素:

4.本教示内容的一个可能实施例提供:一种匀度检测系统,其包括:(a)一个或多个传感器和(b)一个或多个灯,所述灯照射所关注位置,使得所述一个或多个传感器可以监测所述所关注位置;其中所述一个或多个传感器中的一个定位成与造纸机的网大体上齐平且在唇口附近,使得所述一个或多个传感器中的所述一个邻近切开部,使得所述一个或多个传感器中的所述一个能够测量所述网上方的纸料和所述网下方的经去除水,并且其中所述一个或多个传感器中的所述一个能够测量纸料喷流的冲击位置和所述网与成形板之间的距离。
5.本教示内容提供:一种方法,其包括:(a)利用一个或多个传感器监测唇口附近的
网,使得所述网上方的位置被监测且所述网下方的位置被监测;(b)定位纸料喷流冲击到所述网上的位置;(c)相对于所述唇口定位成形板的远侧尖端或第一案板的远侧尖端;以及(d)测量所述纸料冲击到所述网上的所述位置和所述成形板的所述远侧尖端或所述第一案板的所述远侧尖端之间的距离。
6.本教示内容提供:一种匀度检测系统,其包括:(a)两个或更多个传感器,其中所述两个或更多个传感器包含:(i)所述两个或更多个传感器中的第一者是针对沿着造纸机的对应于第一纸张的位置,和(ii)所述两个或更多个传感器中的第二者是针对沿着造纸机的对应于第二纸张的位置;(b)两个或更多个灯;以及(c)控制系统;其中所述第一纸张的匀度和所述第二纸张的匀度通过所述控制系统配对以形成联合数据,使得在所述第一纸张和所述第二纸张结合时,关于所述第一纸张和所述第二纸张的匀度数据被单独记录。
7.本教示内容提供:一种方法,其包括:(a)利用多个传感器中的第一传感器监测第一层的匀度;(b)利用所述多个传感器中的第二传感器监测第二层的匀度;以及(c)使通过所述第一传感器监测的所述匀度与通过所述第二传感器监测的所述匀度相关。
8.本教示内容提供:一种匀度检测系统,其包括:(a)一个或多个传感器,和(b)一个或多个灯,所述灯照射所关注位置,使得所述一个或多个传感器可以监测所述所关注位置;其中所述一个或多个传感器中的一个位于造纸机的压榨部、干燥部或这两者内,并且所述一个或多个灯监测所述压榨部、所述干燥部或这两者内的纸张的匀度。
9.一种方法,其包括:一种方法,其包括:(a)当纸张在压榨部的两个压榨辊或两组压榨辊之间或在干燥部的两个烘缸之间延伸时,在沿着造纸机的一个或多个位置处利用一个或多个传感器监测所述纸张;(b)监测所述纸张的匀度;以及(c)监测所述纸张的表面特征。
10.本教示内容提供:一种匀度检测系统,其包括:(a)一个或多个传感器和(b)一个或多个灯,所述灯照射所关注位置,使得所述一个或多个传感器可以监测所述所关注位置;并且其中所述一个或多个传感器位于压光部内并监测所述压光部内的一个或多个位置处的纸张的匀度、表面特征或这两者。
11.本教示内容提供:一种方法,其包括:(a)当纸张延伸到压光部中时,在沿着造纸机的一个或多个位置处利用一个或多个传感器监测所述纸张;(b)监测所述压光部内的所述纸张的匀度;以及(c)监测所述压光部内的所述纸张的表面特征。
12.本教示内容提供:一种匀度检测系统,其包括:(a)一个或多个传感器和(b)一个或多个灯,所述灯照射所关注位置,使得所述一个或多个传感器可以监测所述所关注位置;并且其中所述一个或多个传感器位于卷取部内并监测所述卷取部内的一个或多个位置处的纸张的匀度、表面特征或这两者。
13.本教示内容提供:一种方法,其包括:(a)当纸张延伸到卷取部中时,在沿着造纸机的一个或多个位置处利用一个或多个传感器监测所述纸张;(b)监测所述卷取部内的所述纸张的匀度;以及(c)监测所述卷取部内的所述纸张的表面特征。
14.本教示内容提供:一种匀度检测系统,其包括:(a)两个或更多个传感器;(b)两个或更多个灯,其照射所关注位置,所述两个或更多个灯中的每一个定位成与所述两个或更多个传感器中的一个直接相对,使得所述两个或更多个传感器中的所述一个监测被所述两个或更多个灯中的每一个照射的所述所关注位置;其中所述两个或更多个传感器中的第一者位于造纸机的湿部之中或之后,且所述两个或更多个传感器中的第二者位于所述造纸机
的压榨部之中或之前。
15.本教示内容提供一种监测多层纸张中的每一层的匀度的装置。本教示内容提供一种监测最终多层纸张并且能够推断出所述多层纸张内的哪一层具有匀度问题的装置。本教示内容提供一种监测切开部处的匀度的监测系统。本教示内容提供一种监测系统,其监测压榨部之中、之前、之后或其组合的匀度、压光部之中、之前、之后或其组合的匀度、压光机之中、之前、之后或其组合的匀度、卷取机之中、之前、之后或其组合的匀度,或其组合。本教示内容提供一种可以沿着造纸机的整个长度跟踪纸张上的点或线的装置。本教示内容提供一种监测系统,其监测造纸机的每一阶段,使得监测系统有助于识别哪一部分负责改变纸张(例如,匀度变化)。本教示内容提供一种实时系统,其有助于识别不良变化的位置且有助于实时补偿所述不良变化。
附图说明
16.图1是包含匀度检测系统、监测系统和控制系统的造纸机的侧视图;
17.图2是造纸机的湿部的透视图;
18.图3是示出纸料脱水的切开部的侧视图;
19.图4是切开部的侧视图;
20.图5是通过匀度检测系统监测的切开部的图片;
21.图6是水线(dry line)、湿线(wet line)和活性线(activity line)的透视图;
22.图7a是示出通过匀度检测系统测量的纸料匀度的图像;
23.图7b是示出通过匀度检测系统测量的纸料匀度的图像;
24.图8a是示出通过匀度检测系统监测的表面形貌的图像;
25.图8b是示出通过匀度检测系统监测的表面形貌的图像;
26.图9示出匀度检测系统监测各个层的匀度、监测组合层及其监测压榨部之后的组合层;
27.图10示出对从上方和下方的位置通过压区(nip)的纸张的监测及对压榨部的每个压区之后的纸张的监测;
28.图11示出在纸张通过压榨部时的匀度检测系统监测;
29.图12是在纸张通过压光机时装裱纸张的匀度检测系统的侧视图;
30.图13是当纸张卷绕在卷取机上时匀度检测系统监测纸张的侧视图;
31.图14a是干部中的纸张的匀度的图片;
32.图14b是干部中的纸张的匀度的图片;
33.图15a是低分匀度(例如,良好匀度)的图片;
34.图15b是高分匀度(例如,不良匀度)的图片;
35.图16a是低分匀度的图片;
36.图16b是高分匀度的图片;
37.图17是显示在造纸机上成形的纸张的匀度变化的图;
38.图18是对沿着造纸机的各位置处的匀度进行测量和评分的实时匀度指数的屏幕图形表示;以及
39.图19是具有两个流浆箱的造纸机的湿部。
具体实施方式
40.本文中呈现的解释和说明意在使本领域的其它技术人员熟悉本发明、其原理和其实际应用。本领域技术人员可以多种形式调整和应用本发明,从而可以最好地适合特定用途的要求。因此,所阐述的本发明的特定实施例并不旨在穷举或限制本教示内容。因此,本教示内容的范围不应参考以上描述来确定,而实际上应参考所附权利要求书连同此类权利要求书所授权的等效物的全部范围来确定。所有文章和参考文献(包含专利申请案和公开案)的公开内容出于所有目的以引用的方式并入。可从所附权利要求书中获得的其它组合也是可能的,所述其它组合也特此以引用的方式并入此书面描述中。
41.本教示内容的基础是提供一种改进的监测系统、控制系统、方法或其组合,以用于监测和控制造纸机且优选为长网造纸机上的纸的匀度。造纸机可以是缝隙式成形器(gap former)、双网成形器(twin wire former)、圆网造纸机(cylinder machine)、圣安娜成形器(saint ann's former)、逆流网槽(counterflow vat)或其组合。造纸机可以是其中能够监测和控制在纵向上行进的纸料的任何造纸机。本文所教示的造纸机可以是用于产生纸的任何造纸机。造纸机可以是形成纸的任何风格和/或类型。造纸机可具有单个流浆箱或多个流浆箱。造纸机可以是单层造纸机。造纸机可以是多层。来自造纸机的纸可具有两个或更多个、三个或更多个、四个或更多个或甚至五个或更多个层。来自造纸机的纸可具有20个或更少个、15个或更少个或10个或更少个层。造纸机包含在湿部施加纸料的流浆箱或网槽。
42.流浆箱用于向网提供纸料。流浆箱可以是重力给料的、加压的、静态的,或其组合。流浆箱可以慢于湿部中的网的移动速度的速度施加纸料(例如,拖曳模式)。流浆箱可以快于湿部中的网的移动速度的速度施加纸料(例如,冲击模式)。流浆箱可以大体上与湿部中的网的移动速度相同的速度施加纸料(例如,方形模式)。流浆箱可用于将纸料施加到湿部上、胸辊上方、案板上、遍及切开部、成形板附近、成形板上方或其组合。流浆箱可用于在网经过成形板或成形部时将纸料施加到网上。流浆箱可在胸辊和成形板附近的位置处将纸料施加到网上。流浆箱可具有可变唇口。唇口可在横向上变化。例如,一个边缘可以变化,而邻近部分可以不变。流浆箱可具有静态唇口。唇口可以是压控的。压力可以沿着造纸机的横向变化。流浆箱可具有可以上下移动的顶部部分。例如,可以通过向上或向下移动流浆箱的顶部来调整流体的静压头,或者可以通过向上或向下移动流浆箱的顶部来调整施加到网上的纸料的量(例如,调整唇口)。流浆箱可包含一个或多个唇口。
43.唇口可用于将纸料从流浆箱引导到网上。唇口可以改变纸料行进到网上的速度、到网上的纸料体积、纸料接近网的角度或其组合。可以调整唇口。唇口可具有可以移动的顶部部分或底部部分。顶部部分可增大唇口的高度或减小其高度。顶部部分可进行枢转,以便在增大顶部部分和底部部分之间的距离时改变纸料喷流的角度。底部部分可在纵向上移动。底部部分可改变流浆箱和成形板之间的距离。底部部分、顶部部分或这两者可改变纸料喷流相对于网、成形板或这两者的角度。顶部部分、底部部分或这两者可在纵向上(例如,前后)移动、上下(例如,朝向和远离网)移动、使一部分朝向或远离网枢转;或其组合。唇口可以是固定的唇口。已通过唇口的纸料可以通过控制沿着造纸机的横向的压差来进行控制。例如,施加到纸料的压力可沿着造纸机以一增量变化。增量可以是1mm或更多、5mm或更多、1cm或更多、3cm或更多或5cm或更多。增量可以是50cm或更小、25cm或更小或10cm或更小。唇口可能会影响纸料喷流相对于网、胸辊、成形板、成形部或其组合的接触位置、接触角、纸料
速度或其组合。
44.纸料喷流用于在开始向纸料中的纤维施加特定特征中时将纸料放置在网上。例如,如果纸料喷流移动得比网慢(例如,拖曳),那么纤维可倾向于在纵向上排列。在另一实例中,如果纸料喷流的移动速度与网相同,那么相比于纸料喷流处于冲击或拖曳模式的情况,纤维可能倾向于更加随机地定向。纸料喷流可影响纸的匀度。纸料喷流可大体上平行于网。纸料喷流可冲击到网中。纸料喷流可相对于平行于网的平面以约1度或更大、约3度或更大、约5度或更大、约7度或更大或约10度或更大的角度延伸到唇口之外,使得纸料喷流朝向网倾斜。纸料喷流可相对于平行于网的平面以约45度或更小、约30度或更小、或约15度或更小的角度延伸到唇口之外,使得纸料喷流朝向网倾斜。纸料喷流可在转移到网之前先碰撞到唇口的底部。纸料喷流可离开唇口,并首先接触胸辊或成形板上方的网。纸料喷流可离开唇口,并碰撞到胸辊和成形板或成形部之间的网。角度、接触位置、速度、速率或其组合可以依据在造纸机的网上测得的活性来控制。纸料喷流可在切开部或切开部附近的位置处冲击或接触网。依据角度、速度、稠度(consistency)、接触位置或其组合,纸料可开始通过迫使水穿过网而由网脱水。
45.网可以是在胸辊和伏辊之间行进并载送纸料的多孔连续带。网可具有足够的柔韧性,以便通过各案板部内的案板移动和改变。网可以由以下制成或包含以下:金属、塑料、聚合物、织物、非织物或其组合。网可包含孔,使得水可以从纸料中去除,而固体留着。湿部可具有与纸料一起在纵向上行进的网,并且当网在纵向上移动时,纸料脱水。优选地,湿部包含在纵向上行进的环形网。网的宽度可在横向上延伸。湿部可具有相对边缘,它们可具有沿着横向流动且从网掉落的纸料。湿部的末端可为伏辊(即,伏辊端),它用于卷绕网并在与纵向相反的方向上引导网,从而形成环形网。伏辊可用于脱水。伏辊可包含吸水器。伏辊的末端可为湿部。伏辊可有助于将纸张从湿部引导到压榨部中。当纸料到达伏辊时,纸料可足够干燥,使得纸料具有类似于纸的质量并且是自支撑的。一旦在纸料中可以看见水线,纸料就可具有足够的自支撑性。水线可以通过监测系统监测。网可以将纸料从流浆箱载送到压榨部。
46.如本文所论述,纸料是在水和任选的造纸化学品中混合以增强某些最终纸特征的纤维浆料。纸料可包含纤维、细料、填料、化学品、原始纤维、再生纤维、合成纤维、矿物纤维、玻璃纤维、聚合物纤维或其组合。如本文所论述,纸料可以是移动到流浆箱之外(即使主要是水)的纸张。在流浆箱处,纸料优选地具有90%或更多、95%或更多或甚至99%或更多的水(例如,具有按重量计约1%或更少的纸料和99%或更多的水的稠度)。当纸料在纵向(即,从湿部到干部的移动方向)上行进时,案板或刮刀和案板群组(例如,案板部)或刮刀群组(例如,刮刀部)去除水,且稠度(即,纸料中水的百分比)减小(换句话说,当纸张在纵向上移动时,纤维的重量百分比增加)。当纸料朝向湿部行进时,可以不断地从纸料中去除水。在某一时刻,纸料会从主要为液态变成主要为固态,这称为水线(即造纸机上的可见点,其中纸料从暗变亮(纸张稠度通常处于约8%到约10%之间))。
47.水线用于指示纸张成形且纸张正在变为固体。可以将水去除到其中“水线”可见的程度。水线是在横向(即,与纵向成90度的方向)上形成的线,其中已去除足够量的水,使得纸料不再显得光滑或湿润。水线可以是大体上笔直的。水线可能是交错的,并且在水线出现在造纸机的中心之前,水线可能出现在造纸机的边缘。例如,水线可能看起来具有一个或多
个指状物。水线可以通过一个或多个传感器监测。可以控制水线的大小、形状、位置、与流浆箱之间的距离或其组合。水线处的匀度可以通过一个或多个传感器监测。可以监测水线之前的匀度和水线之后的匀度以监测任何匀度变化。所述一个或多个传感器可以监测从水线的湿侧到干侧的差异。所述一个或多个传感器可以监测从水线的湿侧到干侧的过渡区的宽度。所述一个或多个传感器可以监测水线的形状、从水线延伸的指状物的长度、水线的区或指状物的移动直方图,或其组合。可以通过将匀度喷淋器(formation showers)接通、断开、减少其流体或其组合来控制、改变或调整水线。可以基于感测水线处的匀度的传感器来控制匀度喷淋器。
48.本文所教示的传感器用于监测沿着造纸机的一个或多个及数个数个位置处的纸张的匀度、缺陷或这两者。匀度可以是纤维的定向、纤维之间的间距、纤维的缺乏、凸起的纤维、纤维的表面形貌、纤维之间的空间、纤维团,或其组合。例如,可以通过纸张的某一区内的子区之间不透明度的变化或不透明度的差异来测量匀度。不透明度的变化可以是由于纤维集中在一些子区中且其它子位置中不存在纤维(例如,亮点与暗点)。例如,传感器可以监测区(例如,1m x1m),并且这个区可以分裂成多个子区(例如,1cm x1cm),每一个子区可以彼此比较以确定不透明度或匀度的变化。然后,不透明度或匀度的变化可以提供数值匀度表示。匀度可以是每单位面积絮凝物的数目、絮凝物的大小、纸张表面上的絮凝物或其组合。匀度可以是纸张相对于纤维分布的均匀性的测量值。匀度可以基于视觉特征。均匀性可以基于作为视觉特征量度的斑点量。纸张的斑点越少,匀度越好。纸张的斑点越多,匀度越差。均匀性的量度可以基于解释不透明度的灰度或一区域中灰度的均匀性。例如,如果拍摄的所有图像都具有一致的颜色且不带亮点或暗点,那么匀度可具有低数值且被视为良好(例如,数值匀度表示可更接近1)。如果图像具有大量亮点、暗点或这两者,那么匀度可具有高数值,且匀度可被视为不良(例如,数值匀度表示可更接近100)。可以在水线之前通过监测纸料的活性来监测匀度;但是,水线可以是其中可以跟踪纸张匀度的第一位置,因为在水线处,纤维不再悬浮于流体中。水线位于胸辊和伏辊之间。水线可出现在湿线之后(即,在纵向上位于其下游)。
49.湿线可用于指示造纸机上已去除足够量的水使得纸料不再反射光也不呈现镜像、纤维停止移动或同时存在这两者的位置。湿线可在稠度为约5%和约6%(即,按重量计约5%的固体和95%的水)之间的情况下出现。湿线可指示纸张匀度已出现。可以在湿线之前、在湿线之后、在湿线处或其组合监测纤维的匀度。湿线可指示纤维大体上是固定的(例如,流体的量不足以使纤维仍然悬浮在流体内并自由移动)。湿线可指示纸张已从主要为液体转变为固体或半固体。湿线可在纸料活性线之后出现。
50.胸辊可以是湿部的第一个辊(即,在流浆箱端处),可有助于均匀成形,可从纸料中去除水,或其组合。胸辊可以是湿部中的引纸辊。胸辊可位于湿部的在纵向上与伏辊相对的端上。伏辊可以是造纸机的湿部上的最后一个辊。伏辊可位于湿部和压榨部之间。湿部可用于接收纸料并将纸料脱水。一个或多个成形板、成形部或这两者可位于胸辊和案板部之间。
51.成形部可位于胸辊下游。成形部可用于帮助从唇口接收纸料,并用于配置纸料,使得纸料中的纤维以所要定向(例如,纵向、横向、随机、方形)定向。成形部可包含一个或多个案板、一个或多个成形板或这两者。所有案板部中的第一个案板可以是成形板。成形板可以是静态的。成形板可在纵向上移动。成形板可以移动,使得成形板和流浆箱和/或流浆箱唇
口之间的距离增大或减小。成形板可以是高度可调的。成形板可以是角度可调的。成形板可以移动,以增加或减少从纸料喷流中去除的水的量。
52.湿部可为造纸机的一部分,其中纸的稠度为约15%或更小或约10%或更小。湿部可为造纸机的定位在压榨部上游的部分。湿部可接收主要是水的纸料,并去除水,直到纸张成形为止。湿部可具有一个或多个且优选为多个案板部(或刮刀部)。例如,湿部可具有第一部分、第二部分、第三部分、第四部分或更多部分。湿部可从纸料中去除水。湿部可向纸料施加活性,使得纸料的匀度受控制,纸张的匀度受控制,纤维被定向或重新定向,纤维保持悬浮在水中。湿部可包含一个或多个活性喷淋器。
53.所述一个或多个活性喷淋器可用于将湍流、活性、水、化学品或其组合引入到湿部中。所述一个或多个活性喷淋器可位于第一部分之中或之上、第二部分之中或之上、第三部分之中或之上、第四部分之中或之上,或其组合。所述一个或多个活性喷淋器可在已位于网上的纸料内添加水、喷射水或产生湍流,使得纸料可以脱水、重新定向、保持溶液状态或其组合。所述一个或多个活性喷淋器可使网上的纤维断裂。所述一个或多个活性喷淋器可将流体喷出到纸料中或到网上、将流体射出到纸料中或到网上、将流体滴落到纸料中或到网上,或其组合。可以选择性地施加所述一个或多个活性喷淋器。例如,如果监测到不良匀度,那么可以启动活性喷淋器来改变匀度。活性喷淋器可以跨横向的一部分施加、沿着纵向在某一持续时间内施加,或同时跨横向的一部分且沿着纵向在某一持续时间内施加。活性喷淋器可由控制系统、监测系统或这两者控制。可以在活性喷淋器之前、在活性喷淋器之后或既在活性喷淋器之前又在活性喷淋器之后监测纸张。可以从活性喷淋器之前和活性喷淋器之后确定相对于活性喷淋器的变化量。例如,可以在活性喷淋器之前确定匀度指数,可以在活性喷淋器之后确定匀度指数,并且可以计算匀度变化(例如,增量)。匀度的变化可以使用监测系统确定,以确定活性喷淋器是否会改进匀度。匀度的变化可使控制器断开、接通或调整活性喷淋器。活性喷淋器可以通过以下来进行控制:改变来自活性喷淋器的流体的压力(例如,增大或减小);改变来自活性喷淋器的流体的体积(例如,增大或减小);改变流体的温度;改变来自活性喷淋器的流体相对于纸料的角度和/或高度;或其组合。如果活性不在预定参数内,那么活性喷淋器可以接通、断开、增大、减小或以其间的某一条件操作,以改变湿部内的活性。湿部可具有多个案板部或刮刀部。
54.第一部分可用于在纸料离开流浆箱、唇口、成形板、成形板部或其组合时开始对纸料进行脱水。第一部分可包含静态案板、高度可调案板、角度可调案板或其组合。这些各种各样的案板可供选择;仅具有静态案板;全部都是高度可调案板;全部都是角度可调案板;具有高度可调案板和角度可调案板;具有高度可调案板和静态案板;具有角度可调案板、高度可调案板和静态案板;或其组合。优选地,第一部分是角度可调案板和高度可调案板的组合;或全部都是高度可调案板;或全部都是角度可调案板。第一部分可能是真空辅助的。第一部分可能不具有真空辅助。第一部分可维持来自流浆箱的纤维的匀度或纤维的定向。第一部分可在纤维匀度方面帮助纸。第一部分可直接位于第二部分的上游。
55.第二部分可用于在纸料沿纵向行进时继续对纸料进行脱水。第二部分可对离开第一部分的纸料进行脱水。第二部分可包含静态案板、高度可调案板、角度可调案板或其组合。这些各种各样的案板可供选择;仅具有静态案板;全部都是高度可调案板;全部都是角度可调案板;具有高度可调案板和角度可调案板;具有高度可调案板和静态案板;具有角度
可调案板、高度可调案板和静态案板;或其组合。优选地,第二部分是具有真空辅助的静态案板和高度可调案板的组合。第二部分可能是真空辅助的。第二部分可能不具有真空辅助。第二部分可维持来自流浆箱的纤维的匀度或纤维的定向。第二部分可在纤维匀度方面帮助纸。第二部分可直接位于第三部分的上游。
56.第三部分可用于在纸料沿纵向行进时继续对纸料进行脱水。第三部分可对离开第二部分的纸料进行脱水。第三部分可包含静态案板、高度可调案板、角度可调案板或其组合。这些各种各样的案板可供在不同类型的案板之间选择;仅具有静态案板;全部都是高度可调案板;全部都是角度可调案板;具有高度可调案板和角度可调案板;具有高度可调案板和静态案板;具有角度可调案板、高度可调案板和静态案板;或其组合。优选地,第三部分是端部为静态案板且端部之间定位有角度可调案板的组合,其中第三部分包含真空辅助。第三部分可能是真空辅助的。第三部分可能不具有真空辅助。第三部分可维持来自流浆箱的纤维的匀度或纤维的定向。第三部分可在纤维匀度方面帮助纸。第三部分可后跟着第四部分、真空部分、蒸汽箱、高真空部分或其组合,其中可包含刮刀或案板。控制部可包含可位于第一部分内、第二部分内、第三部分内或其组合的一个或多个传感器。
57.如本文所论述,刮刀和案板可互换使用。案板部可各自包含一个或多个案板,并且优选地包含多个案板。案板可以是高度可调的、角度可调的、固定的,或其组合。案板部可包含一个或多个成形板。成形板可以是成形板部的一部分。成形板可以是造纸机上的第一个板。成形板可在纵向上移动、可在横向上移动,或这两者。成形板部可包含高度可调案板、角度可调案板、固定案板、静态案板,或其组合。案板和刮刀可以通过本文所教示的任何装置来调整,包含在第8,551,293号美国专利中第3栏第30行到第10栏及图1到9b中教示的装置,所述专利中关于角度可调和高度可调案板或刮刀的教示内容明确地以引用的方式并入本文中。案板或刮刀的角度和/或高度可以调整,如本文所教示,包含在第9,045,859号美国专利中第1栏第50行到第16栏第24行及图1到9b中教示的装置,所述专利中关于角度可调和高度可调案板或刮刀的教示内容明确地以引用的方式并入本文中,包含凸轮块(cam block)、凹槽(groove)、导键(guide key)、连杆(connecting rod)、推力端块(thrust end block)、枢轴(pivot)、案板(foil)、气动结构、液压结构、弯曲结构或其组合。湿部包含沿横向(即,垂直于纵向的方向)的边缘。所述多个案板可分成在纵向上延伸的一个或多个案板群组,并且优选地分成多个案板群组。案板群组可以全部都是高度可调的、全部都是角度可调的、全部都是静态的,或其组合。案板群组可包含高度可调案板和角度可调案板两者;静态案板和高度可调案板两者;静态案板和角度可调案板两者;高度可调案板、角度可调案板和静态可调整案板;或其组合。可以选择多个类型的刮刀(例如,静态刮刀和高度可调刮刀;静态和角度可调刮刀;高度可调刮刀和角度可调刮刀;或其组合)。静态刮刀可位于起点和末端,而角度可调或高度可调刮刀可以位于起点和末端之间。造纸机可包含两个或更多个案板群组、三个或更多个案板群组、四个或更多个案板群组,或五个或更多个案板群组。每个案板群组可包含两个或更多个案板、四个或更多个案板、六个或更多个案板,或甚至十个或更多个案板。第一组案板可包含一个成形板,然后是一组案板。案板类型(例如,静态、角度可调、高度可调)可以按任何次序分组。例如,案板群组可包含两个角度可调案板,然后是一个静态案板和三个高度可调案板。每个案板可以交替地为不同类型。例如,在重复模式中,先是静态案板,然后是高度可调案板。高度可调案板可从网移动一距离(例如,移动到不与网接触)。
高度可调案板可朝向或远离网移动。高度可调案板可与案板相距约
±
1mm或更多、约
±
2mm或更多、约
±
3mm或更多、约
±
4mm或更多、约
±
5mm或更多或约
±
6mm或更多(例如,当案板朝向网移动时,此距离为正(或向上),当案板远离网移动时,此距离为负(或向下))。当高度可调刮刀与网接触并且网未发生偏转时,高度可调刮刀在0mm位置处。角度可调刮刀的角度可调整为约
±1°
或更多、约
±2°
或更多、约
±3°
或更多或约
±4°
或更多(例如,当刮刀的尖端旋转到网中(即,向上压到网中)时,角度为正,当刮刀的尖端远离网旋转(即,远离网向下移动)时,角度为负,并且当尖端与网平行时,角度为0
°
)。高度可调案板可在网上产生真空,从而负向拉动网。高度可调案板可具有“v”形,而“v”的谷可有助于将网拉到0
°
以下,从而产生纸料活性。刮刀可以基于监测系统的一个或多个监测到的条件进行调整。优选地,监测系统监测在流浆箱和卷取机之间的一个或多个位置处的纸料。监测系统可监测离开湿部并延伸到压榨部中的匀度。
58.压榨部用于对纸张进行脱水。压榨部用于以低成本逐渐增加固体含量。压榨部可具有一个或更多个压榨机(或压区)、两个或更多个压榨机、三个或更多个压榨机、五个或更多个压榨机或七个或更多个压榨机。压榨部可具有20个或更少个压榨机或15个或更少个压榨机。每一个压榨机可以是两个辊,它们彼此相对定位,从而形成纸张从中延伸穿过使得水被去除的压区。压榨机可具有施加压力以去除水的压区。压榨机可向纸张施加负荷。压榨机可逐渐增加纸张上的压力量以使纸干燥。压榨机可具有排水箱,使得经去除水的量可以受到监测。辊可被吸收水的毛毯覆盖,然后水可以通过真空从毛毯中去除,这可被监测到。压榨机的硬度可能会影响从纸张中去除的水量。可以依据辊的材料特征、纸张的排水特征(draining characteristic)或这两者将压榨机加载到某一压力。监测系统可在每个压区之前进行监测、在每个压区之后进行监测、在压榨部之前进行监测、在压榨部之后进行监测、在压榨部的中心中进行监测,或其组合(例如,可在那些位置包含一个传感器)。可以在每一位置指派一个数值(例如,数值匀度表示),使得监测系统可以监测匀度变化。例如,如果施加的压力过大,那么纸张可能会被压碎,水可能被去除得过快并导致纤维流动,或同时发生这两种情况,这可能会引起匀度变化(例如,增量)。可以监测压榨部,使得预定量的水被去除。依据测得的匀度增量,压榨部可使压力增加、压力减小,指示需要不同硬度,需要改变真空,需要将机器减速,或其组合。监测系统可监测离开压榨部且延伸到干燥部中的纸张。
59.干燥部用于从纸张中去除水。干燥部可具有一个或更多个区域、两个或更多个区域、三个或更多个区域、四个或更多个区域或五个或更多个区域。干燥部可具有二十个或更少个区域、十五个或更少个区域或十个或更少个区域。这些区域的温度或压力可逐渐增加。监测系统可包含一个或多个传感器,所述传感器定位在每个区域之前、在每个区域之后、在干燥部之前、在干燥部之后或其组合。可以监测在干燥部内受影响的匀度,使得匀度变化可以被跟踪。例如,如果烘缸正在以不同于其它烘缸(或另一烘缸部)或烘缸毛毯的速度移动,那么纸张可能会因为烘缸或烘缸毛毯在纸张上拉扯而受损。这种损坏可以通过匀度增量观察到。在另一实例中,不同烘缸或不同部的张力可能会发生变化,且这种张力变化可在烘缸上导致拖曳,这可能会影响匀度。离开干燥部的纸张可以在进入压光部之前进行监测。
60.压光部用于使纸张平滑、使纸张致密,或这两者。压光部可包含一个或更多个压区、两个或更多个压区、三个或更多个压区或四个或更多个压区。压光部可包含10个或更少
个压区、7个或更少个压区或5个或更少个压区。压光部可包含两个或更多个压光机组,每一组包含多个压区。可以监测进入压区的纸张、离开压区的纸张、进入压光机组的纸张、离开压光机组的纸张或其组合。监测系统可在每一个压区处包含一个或多个传感器,以监测匀度、延伸穿过压区的纸张或这两者。如果匀度增量改变,那么压光机的压力可能会改变(例如,增大或减小),压区的数目可能会减少,压区的数目可能会增加,可能会添加水,可能会去除水,或其组合。监测系统可监测压光部的匀度变化(例如,纸被压碎,这在纸张被压碎的区中产生亮点并在因为压碎而向纤维施力的区中产生暗点)。监测系统可监测离开压光机或进入卷取机的纸张。
61.监测系统可用于监测造纸机的湿部内的纤维匀度、压榨部内的纤维匀度、压光部内的纤维匀度、干燥部内的纤维匀度、各部分之间的纤维匀度、湿部内的纤维匀度、压榨机压区之间的纤维匀度、烘缸辊之间的纤维匀度、压光辊之间的纤维匀度、扫描仪之前的纤维匀度、扫描仪之后的纤维匀度、水箱之前的纤维匀度、水箱之后的纤维匀度、与其它层的组合之前的纤维匀度、与其它层的组合之后的纤维匀度,或其组合。监测系统可在横向上进行监测、在纵向上进行监测,或这两者的组合。监测系统可沿大体上正交于纸张的方向进行监测。例如,灯可位于纸张的第一侧上,并且传感器可位于纸张的第二侧上。传感器可相对于纸张以约60度或更大、约75度或更大、约85度或更大、约90度或约105度或更小的角度进行监测。监测系统可监测横向上、纵向上、大体上正交于纸张的方向上、区中或其组合的活性、幅度、大小、规模、活性持续时间、匀度或其组合。监测系统可测量纸料活性、幅度、大小、规模、活性持续时间、匀度或其组合(在下文中全部称为纸料移动)。监测系统可实时监测纸料活性、分析纸料活性、将关于纸料活性的信息转发到控制系统、监测匀度、监测匀度变化或其组合。监测系统可监测:通过案板、成形板中的一个或多个去除的水量;纸料喷流和网之间的冲击角度;成形板、压区、压榨辊、烘缸、干燥部、压光机压区、压光机部、每个纸料部的高度或角度;或其组合。监测系统可监测流浆箱附近的切开部。监测系统可在造纸机上位于切开部处、位于切开部旁边、垂直于切开部或其组合(例如,与切开部共平面并指向横向)。
62.切开部可以是唇口和成形板之间的区域、流浆箱和成形板之间的区域、胸辊和成形板之间的区域,或其组合。监测系统可监测被去除的水的宽度。经去除水的量可以通过监测水的宽度和机器速度来计算。流量计可以测量被去除的流体的量。监测系统可监测纸料喷流和成形板之间的冲击角度。监测系统可通过调整成形板和流浆箱之间的间隙、一个或多个刮刀的角度、一个或多个刮刀的高度或其组合来监测经去除水的量。监测系统可监测流浆箱的底部部分相对于胸辊、成形板或这两者的位置。监测系统可包含一个或多个灯、一个或多个传感器、一个或多个水平装置或其组合。监测系统可监测活性线、纸料活性线、湿线、水线或其组合。优选地,监测系统包含监测造纸机湿部的多个传感器。
63.所述一个或多个传感器用于监测纸料活性(即,移动)、纸张匀度(例如,纸张内纤维和空隙的关系)、由纸料活性造成的匀度变化、由造纸机的一个部分造成的匀度变化或其组合。传感器可用于指示其中产生匀度增量的位置。所述一个或多个传感器可用于向控制系统发送信号,使得控制系统控制纸料移动、匀度或这两者。所述一个或多个传感器用于监测并帮助实时控制纸料移动(即,活性),使得最终的纸质量(例如,匀度)可以改变,而不用等待造纸机的干部的测试结果。所述一个或多个传感器可帮助在等级变化期间、在正常运行期间或在这两者期间进行调整。所述一个或多个传感器可监测纸料或纸张的温度。所述
一个或多个传感器可监测纸料活性线的第一侧和第二侧、湿线的第一侧和第二侧、水线的第一侧和第二侧或其组合。所述一个或多个传感器可监测温度曲线、湿度曲线、干燥度曲线或其组合。所述一个或多个传感器可监测纸料喷流。所述一个或多个传感器可监测纸料喷流相对于唇口、网、成形板、成形板部或其组合的喷流冲击。所述一个或多个传感器可监测蒸汽箱附近的位置。所述一个或多个传感器可监测条痕、温度曲线、干燥度曲线、亮点、暗点或其组合。传感器可监测纸料移动,并使纸料移动与前一轮次相关,然后向控制系统提供调整造纸机的信号以匹配前一轮次的活性(例如,纸料移动)。传感器可测量通过真空吸水箱(uhle box)、压榨辊、压榨部、靴式压榨机(shoe press)、蒸汽喷淋器、真空部或真空辊或其组合去除的水量。
64.传感器可以是拍摄静态图像、移动图像或这两者的相机。传感器可以使用超声波、红外、cmos传感器、电荷耦合装置、矩阵相机、区域扫描相机、线扫描相机、微波、温度传感器、核、电容、压力、真空、距离、悬挂高度、流量传感器、流量计、液位传感器、体积传感器或其组合。所述一个或多个传感器可以是多个传感器或大量传感器。所有传感器可以是相同类型的传感器。不同类型的传感器可以一起使用。例如,一个传感器可以是红外传感器,而另一传感器可以是cmos传感器。所述一个或多个传感器可以是在灰度光谱内感测纸张颜色(例如,强度)的颜色传感器。所述一个或多个传感器可以是单色传感器。所述一个或多个传感器可以不使用相机监测水线(即,水线监测可以在没有灯的情况下完成)。所述一个或多个传感器可以是一个或更多个传感器、两个或更多个传感器、四个或更多个传感器、六个或更多个传感器、十个或更多个传感器,或甚至二十个或更多个传感器。
65.每一个传感器可产生具有多个像素或多个子区的图像。每一个传感器可产生可以进行分类的像素或子区。传感器的像素或子区可以分类为初级活性、二级活性、三级活性或更多活性(例如,4个群组、5个群组、6个群组或更多)。像素或子区可以按照亮度和暗度来分类。例如,可以在白色到黑色之间监测灰度,并且可以根据每个像素或子区所适合的灰度来将像素或子区分类。像素可以基于亮区或亮点的大小或强度或暗区或暗点的大小或强度来分类。例如,灰度可在0(例如,黑色)到255(例如,白色)的范围内,并且具有其间的每个整数或整数分数。灰度可以根据每个像素或子区中的亮度强度来计算。例如,如果不存在纸张并且光直接照射传感器,那么可以测量到255的强度或灰度测量值。如果纸张完全阻挡了光,那么强度或灰度测量值可为0。因此,如果光的强度越均匀,则认为匀度越好。如果纸张不含亮点和暗点,那么纸张的匀度特征可比包含大量亮点和暗点的纸张更好。测量大小、面积、强度或其组合以确定每个区中的匀度、像素中的匀度、子区中的匀度或其组合。可以将每个图像分为预定义数目个像素或子区,然后可以用某一数字对每个像素或子区评分。可以计算出这些数字,然后可以使用大数字和小数字之间的差确定匀度。例如,如果最小数字是30,最大数字是40,那么匀度可以是10(即,良好匀度)。在另一实例中,如果最小数字是40,最大数字是100,那么匀度可以是60。匀度可以基于与平均值及大数字或小数字之间的差来确定。在确定数值匀度表示时可以去除离群值。每一高低数字之间的差可表示约0.25或更大、约0.5或更大、约0.75或更多或约1的匀度指数(formation number)。每一高低数字之间的差可表示约5或更小、约3或更小或约2或更小的匀度指数。例如,大数字和小数字之间的差的每一分可产生约0.4的匀度变化。因此,30到70的灰度范围可产生约15.6的匀度指数。如果已进行改变,纸张开始被压碎且增量从40变成70,那么匀度指数将从15.6变成27.3,从
而产生11.7的匀度增量。此增量指示所做出的任何改变都会使匀度变差,并且可以指示干部处的最终纸张特性可能会降低。因此,监测系统可触发对所做改变的恢复,以补偿匀度增量。例如,如果压榨机上的负荷增加,然后匀度增量暴增,那么监测系统可自动抵消负荷增加,或者可触发警报,警告操作员所做改变对匀度产生不良影响。活性设置或匀度设置可以在使用者可以控制的群组或预定设置中。
66.活性或匀度群组可以基于一个或多个预定活性设置或匀度设置来选择。活性群组可以与一个或多个阈值活性进行比较。所述一个或多个阈值活性可以将活性分成初级、二级、三级等。初级活性、二级活性和三级活性可以通过一个或多个传感器测量。匀度或匀度设置可以相对于特定等级的对照物来测量。例如,30分的等级可能没有20分的等级透明,因此不透明度的差异可能不太明显,并且用于计算增量的乘数可能需要更大。例如,20分的纸张可具有约230的最大白度,而30分的纸张可由于额外厚度而具有约200的最大白度。因此,乘数可针对不同等级或针对每一厚度(caliper)类型或厚度而不同。乘数可帮助校准不同等级的匀度。不同传感器的乘数可相同。
67.所述一个或多个传感器可包含空气净化装置。所述一个或多个传感器可包含清洁机构。所述一个或多个传感器可包含自洁式透镜。所述一个或多个传感器可包含可擦拭透镜。例如,可擦拭透镜可以是自擦拭透镜,其在渐进移动预定量后可以使碎屑从透镜中去除。透镜可纵向或径向移动,使得清洁后的透镜在相机前面移动。所述一个或多个传感器可包含清洁机构和空气净化装置两者。所述一个或多个传感器可去除水汽、流体、蒸汽、碎屑、纸料或其组合。所述一个或多个传感器可处于某一位置,使得传感器是高角度传感器、低角度传感器、可移动传感器或其组合。
68.所述一个或多个可移动传感器可位于湿部上方,并且所述一个或多个可移动传感器可在纵向上、在横向上或在其间的某一方向上移动。可移动传感器可用于沿着网行进。可移动传感器可与纸料区域一起行进。例如,传感器可以匹配网的速度,并获取网上某一位置发生的变化的读数,以确定每个案板、部分、压榨机、压光机、烘缸、蒸汽喷淋器、水箱或其组合对活性、匀度或这两者的影响。可移动传感器可沿着纸料活性线、湿线、水线或其组合移动。可移动传感器可以连接在框架上、网上,可以是无人机,可以不具有与任何装置的连接,可以悬挂在天花板上,可以悬挂在流浆箱上并且可沿着流浆箱移动,或其组合。可移动传感器可放大、缩小或这两者。可移动传感器可以和灯一起移动,使得在可移动传感器移动时所关注区域被照射到。可移动传感器可沿对角线移动。例如,当可移动传感器在横向上扫描时,可移动传感器可在纵向上移动,使得可移动传感器跨纸张沿直线测量。可移动传感器可以是多个传感器。可移动传感器可以是相机、热传感相机、温度传感器或其组合。可存在多个在湿部上移动以允许使用者同时监测湿部的一个或多个位置的可移动传感器。可移动传感器可以是有线的,可以是无线的,可以使用蓝牙,可以使用wifi,可以使用无线电波,或其组合。可移动传感器可以与其它传感器通信,并且可以基于其它传感器获取的测量值而移动到所关注位置。可移动传感器和其它传感器可以与控制系统通信,并且控制系统可以基于传感器(例如,高角度传感器、低角度传感器或这两者)检测到的反馈来控制可移动传感器进行感测的位置。
69.所述一个或多个高角度传感器可用于定位在纸张上方,并且大体上向下观察纸张以监测造纸机的纸张。所述一个或多个高角度传感器可大体上正交于纸张(例如,成90度),
而与纸张的角度无关。例如,如果纸张竖直延伸穿过干燥部,那么高角度传感器可以面向与地板平行的面,从而维持高角度(例如,正交位置)。相比之下,低角度传感器可以定位成与纸张大体上共平面,或相对于纸张成低角度(例如,15度或更小)。高角度传感器可定位成大体上在湿部顶部上方、在压榨部顶部上方、在干燥部顶部上方、在压光部顶部上方、在卷取机顶部上方,或其组合。高角度传感器可以正交于网、湿部、纸张、毛毯、压榨机、烘缸、压光机、卷取机、其间的任何位置,或其组合。所述一个或多个高角度传感器可监测纸料活性线、湿线、水线或其组合。多个高角度传感器可以跨造纸机横向定位,从而可以产生横向曲线或匀度。高角度传感器可各自监测造纸机的宽度(即,横向)的一部分。高角度传感器可监测重叠区。高角度传感器可以沿着纵向定位成一排,使得在纸张沿着造纸机行进时,可以连续监测纸张。高角度传感器可以定位成与湿部、网、案板部、烘缸、压榨机、压光机、卷取机、纸张、其间的某一位置或其组合成约90度或更小、约75度或更小、约60度或更小或约45度或更大。高角度传感器可监测纸料移动、纸张内的匀度或这两者。优选地,高角度传感器监测纸料的活性、大小、规模、幅度、纸张的匀度或其组合。高角度传感器可与所述一个或多个低角度传感器合作或分开工作。
70.所述一个或多个低角度传感器可用于测量纸料移动、脱水、匀度或其组合。所述一个或多个低角度传感器优选地监测纸料幅度和/或纸料活性。所述一个或多个低角度传感器可以与网、案板、湿部或其组合大体上共平面。所述一个或多个低角度传感器可以倾斜成与横向平行、与纵向垂直或这两者。所述一个或多个低角度传感器可以定位在定幅板(deckle board)上方足够的高度处,以监测网上的纸料移动、案板上的纸料移动、湿部上的纸料移动、干部上的纸料移动、压榨部上的纸料移动、干燥部上的纸料移动、压光部上的纸料移动、卷取机上的纸料移动、其间的某一位置上的纸料移动,或其组合。所述一个或多个低角度传感器可相对于网、案板、湿部、纸张、毛毯或其组合具有约0度或更大、约5度或更大、约15度或更大、约25度或更大或约45度或更小的角度。所述一个或多个传感器(例如,高角度传感器、移动传感器、低角度传感器,或其组合)可监测纸料的活性或给定区内的匀度的量。例如,传感器可对在纸料中形成的延伸到预定点(例如,水平装置或活性线)上方的高峰(即从网延伸的液体柱(spout),它们在图中示出为亮点或从网上跳起来的纸料)总数进行计数。传感器可监测通过每个案板、真空吸水箱、压榨辊或其组合去除的流体(例如,水)的量。例如,如果一个案板或压榨辊去除的流体过多,那么纸料活性可能会发生变化,使得在该位置取出的东西可能更少,或在该部分之前去除的东西可能更多。在另一实例中,如果没有通过案板、案板群组、压榨辊、真空吸水箱或其组合去除足够的流体,那么可能无法实现足够的干燥度。所述一个或多个低角度传感器可监测每个案板或案板部,使得每个案板或案板部去除的流体量大体上相同。所述一个或多个低角度传感器可监测纸料的幅度、纸张的匀度或这两者。例如,低角度传感器测量纸料在网、案板、水平装置、活性线或其组合上方搅动的高度。
71.所述一个或多个灯可用于照射纸料移动,从而可以测量纸料移动、纸张匀度或这两者。所述一个或多个灯可以是监测系统的一部分。所述一个或多个灯可以使纸料凝固,从而可以看见纸料活性、匀度或这两者。例如,灯可以是闪光灯。灯可以连接到监测系统,所述监测系统可以控制灯的开关频率、灯的频闪或这两者。所述一个或多个灯可以连接到每一个传感器或者与传感器相对定位。优选地,监测系统包含多个传感器。一些灯可位于纸张的
背侧或下侧上。一些灯可位于纸张中与传感器相对的一侧上,使得传感器可以监测透过纸张的光量或光强度。例如,用灰度表示的白度量可以是透过纸张的光强度。一些传感器可能没有灯。所述一个或多个灯可以是一排灯。所述一个或多个灯可以与每个传感器一起定位,并且灯和传感器可以一起合作。灯可以与任一传感器一起工作。所述一个或多个灯可以是一排灯。一个或多个灯或多个灯可以沿着造纸机的湿部、压榨部、干燥部、压光部、卷取机或其组合或在造纸机的湿部、压榨部、干燥部、压光部、卷取机或其组合内排列。灯可以产生日光、白色光、亮白色光、led光或其组合。所述一个或多个灯可以帮助监测系统,使得监测系统可以产生并向控制系统发送信号。
72.控制系统可用于改变或调整一个或多个造纸机设置或向使用者提供警报。控制系统可连接到本文所教示的监测系统。控制系统可改变网的速度、案板的角度、案板的高度、来自流浆箱的纸料的速度、纸料喷流角度、施加到一个或多个部分的吸力的量、真空度、唇口、纸料喷流速度、网速度、喷流与网的比率、纸料的温度、流浆箱稠度、一个或多个压榨辊的压力、真空吸水箱的真空、烘缸的温度、毛毯(压榨机毛毯或烘缸毛毯)的紧密度、压光机的压力、卷取机的速度、水箱中的流体量,或其组合。这一个控制系统可以是自动控制系统、手动控制系统或这两者。所述一个或多个控制系统可调整活性线、纸料活性线或这两者。所述一个或多个控制系统可以移动可移动传感器。所述一个或多个控制系统可在两个或更多个传感器之间通信;在传感器和灯之间通信;在水平装置和传感器之间通信;在活性线和传感器或控制器之间通信;或其组合。控制系统可包含一个或多个处理器、一个或多个微处理器或这两者,用于分析通过传感器获取的多个图像并使传感器与一个或多个干部测试相关,从而可以进行湿部改变以实行一个或多个干部测试。控制系统可实时监测。控制系统可以是闭环控制系统。控制系统可以调整造纸机以改变整饰(furnish)、环境温度、打浆度(freeness)、纸料温度、等级、厚度或其组合。控制系统可以基于监测系统的测量值、操作员、上游监测设备的输入测量值或其组合来计算造纸机的各组件的位置。控制系统可以计算匀度。控制系统可以将匀度转换成数字,使得不同位置的匀度可以进行比较。控制系统可以提供变化的实时反馈。例如,如果造纸机的速度增加,那么可以实时监测到匀度变化,从而发现匀度如何因为速度变化而变化。控制系统可以适应环境光照条件。例如,如果处于夜间,那么控制系统可以按照不同于日间的方式测量活性。光线可以充满监测区,使得日时间和环境光不会影响测量。控制系统可以是分布式控制系统(dcs)的部分。控制系统可包含匀度监测,提供图形匀度表示,指示匀度变化,提供数值匀度表示、图像,或其组合。控制系统可以是监测系统的部分。控制系统可以与一个或多个控制器通信。
73.所述一个或多个控制器可以与一个或多个组件通信,例如流浆箱、案板、案板群组、网、吸水箱、伏辊、胸辊、稀释控制器、角度可调案板、高度可调案板、蒸汽箱、温度控制装置、压榨辊、烘缸辊、真空吸水箱、压光辊、卷取机、种子控制装置、其间的某一位置,或其组合。所述一个或多个控制器可以是手动控制的、自动控制的,或这两者。每个组件(例如,传感器、案板、案板电机、流浆箱电机、唇口、蒸汽箱、活性喷淋器、压区、压榨辊、真空吸水箱、压光辊、卷取机、烘缸、真空箱、蒸汽喷淋器)可包含控制器,使得每个组件可被独立或单独控制,而不用参考其它组件。控制器可被远程控制(例如,由dcs、遥控器或平板电脑控制)。控制器可以由网控制。控制器可以无线方式控制。控制器可在本地控制(例如,站在造纸机旁边的使用者手动致动控制器或按下按钮)。控制器可以基于纸料活性、幅度、大小、规模、
活性的持续时间、匀度、匀度指数、匀度变化(例如,增量)或其组合来控制。控制器可以是比例控制器、积分控制器、微分控制器、比例积分微分(pid)控制器或其组合。控制器可以针对不同区进行控制。
74.监测区可以是预定区、标准区或这两者。监测区可以是沿着横向的一个部分。一个或多个监测区可位于造纸机的每个部分中。优选地,一些或所有部分可包含一些或多个监测区。监测区可具有沿横向的尺寸和沿纵向的尺寸,从而形成区域。沿着横向可存在多个监测区。沿着纵向可存在所述多个监测区。多个监测区可以并排定位并跨越横向。监测区可以与活性线对齐,从而可以在每个监测区中测量预定活性线上方的液体柱。监测区可以分成多个子区或像素。监测区可跨越流浆箱和活性线之间。监测区可具有等于案板部、压榨部、干燥部、压光部、卷取机或其间的某一位置的长度的长度。监测区可具有等于造纸机的横截面的1/8或更大、1/4或更大、1/2或更大的宽度。监测区可具有等于造纸机的宽度或更小或等于造纸机的横截面的约3/4或更小的宽度。监测区可以覆盖任何标准区域。可以监测约0.25m2或更大、约0.5m2或更大、约1m2或更大、约2m2或更大、约10m2或更小或约5m2或更小的区域。监测区可以在造纸机中间、在造纸机的边缘上,可以在一个边缘和相对的第二边缘之间,或其组合。监测区可以监测纸张或网的监测区(及区域)上方的高度。在活性线上方、网上方、纸张上方或其组合所监测的高度可为约1cm或更大、约2cm或更大、约5cm或更大、约10cm或更大、约100cm或更小、约75cm或更小或约50cm或更小。所监测的高度可在活性线上方和下方延伸。例如,如果纸张或网处于0,那么可以监测上方和下方的区(例如,上方5cm和下方5cm(即,

5))。在活性线上方所监测的高度可等于在活性线下方所监测的高度。每一个受监测区都可以在匀度监控器上显示。
75.匀度监控器用于显示实时匀度、匀度趋势、匀度图像、图形匀度表示、数值匀度表示或其组合。每个部分可在匀度监控器内包含屏幕、窗口、屏幕的一部分或其组合。匀度监控器可以是图形用户界面,它显示实时匀度信息,使得匀度趋势中的当前匀度可以被监测到。匀度监控器可显示图形匀度表示、匀度变化、数值匀度表示、图像或其组合。
76.图形匀度表示用于展示和跟踪预定时间段内的匀度。图形匀度表示可以跟踪在5分钟或更长、10分钟或更长、30分钟或更长、1小时或更长、12小时或更长、一天或更长或甚至无限的时间段内匀度的变化。图形匀度表示可能会因为不同使用者的偏好而变化,但至少可以在使用者轮班时进行跟踪。图形匀度表示可以是匀度随时间推移而变化的曲线。图形匀度表示可以用图形说明是否存在匀度变化。图形匀度表示可指示随时间推移是存在阶跃变化还是平缓变化。例如,如果由于曲线陡度而注意到匀度变化,那么使用者或监测系统可以确定是否进行了导致匀度变化的某一机器变化,在另一实例中,如果机器减速,那么匀度可变差,并且此匀度变化(例如,增量)可以用图形说明为陡峭的匀度变化。在另一实例中,如果匀度变化较为平缓,但是由于在窗口(例如,30分钟)内增量逐渐增大而可以看到匀度变化,那么可能有一些其它过程导致了这一变化,并且可以对其进行研究(例如,化学品的变化、整饰的变化、纸料温度的变化)。图形匀度表示可以基于匀度指数实时形成,所述匀度指数可以呈现为数值匀度表示。匀度指数可以是平均值、范围中的差、中值数、计算出然后乘以乘数的数字,或其组合。匀度指数可以是1到100的整数。匀度指数可以是1至100的任何数字,此数字四舍五入到最接近的小数点后两位。数值匀度表示可以是在对每个图像进行实时分析和分类时呈现的实时数字。因此,例如,如果操作员观察并看到数值匀度表示是
20,那么操作员可知晓机器运行良好。但是,如果操作员看到数值匀度表示跳到50然后快速下降的周期性尖峰,那么操作员可能会试图查看导致这些匀度变化的原因。
77.数值匀度表示充当感知到的匀度当时所处的实时数值表示。数值匀度表示可以基于所获取的各灰度测量值的测量和归类来计算。可以对每个图像进行分析、分类、测量或其组合,以便为每个图像提供数值匀度表示。
78.监测系统可以通过一种方法进行监测和/或控制。所述方法可包含按任何次序执行的一个或多个步骤。所述方法可监测纸料移动或纸料活性。纸料活性、匀度或这两者可以与参考纸料活性、参考匀度或这两者进行比较。纸料活性、匀度或这两者可以与在前一轮某纸张等级保存的纸料活性、保存的匀度或这两者进行比较。纸料活性、匀度或这两者可以与在网处于类似磨损条件下时保存的纸料活性、匀度或这两者进行比较。例如,如果网已使用30天,那么将纸料活性与网已使用30天时的造纸机上的参考活性比较。比较受监测活性和参考活性之间的变化。所述变化与预测公式、预测变化或这两者进行比较。不同轮次之间的变化可用于将设置调整到默认设置或先前设置。所述变化在当前轮次期间可能是“增量”。例如,如果匀度在具有某一值的第一位置、在具有类似值的第二位置并在所述值急剧变化的第三位置进行测量,那么此增量提供关于已发生偏差的反馈。
79.所述值可以提供为数值。所述值可在1到100的范围内。分数为1可意指良好匀度,值为100可意指不良匀度。因此,可以逐点监测全部匀度分数,以了解是否发生了变化(即,增量)。例如,如果所述值是10、10,然后是20,那么操作员和控制系统将知晓已发生某一变化,使得匀度降低10分。所述方法可包含依据等级使所述数字与乘数相乘,从而可以比较不同等级的数值。乘数可以基于经验不透明度范围或理论不透明度范围来计算。例如,较厚的纸张的不透明度范围可小于较薄的纸张,因此较厚的纸张可能需要更大的乘数(例如,校正)以使不同等级的数值相关。接着,可在第二位置和第三位置之间做出改变,以改变匀度或消除引起增量的可能性。数值分数可与纸料活性相关,也可使纸料活性与匀度相关。因此,纸料活性可以与数值相关,使得纸料活性数值可以与匀度数值进行比较。
80.所述方法可包含对纸料活性、匀度特征或这两者进行归类的步骤。纸料活性可以分类为初级活性、二级活性、三级活性或其组合。纸料活性可用于预测造纸机上组件的位置,以减小造纸机的变化或对造纸机进行改变、改进匀度,或这两者。变化与一个或多个纸料移动进行比较,并预测变化之后的纸料移动。如果变化减少到零,那么监测系统可以预测对纸的最终特性、纸的匀度或这两者的影响。监测系统可以基于造纸机上组件的位置或造纸机上组件的移动预测纸特性(例如,案板、流浆箱、吸力、速度或本文所论述的任何其它特性)。所述方法可包含预测纸特性的步骤。所述方法可包含以下步骤:比较预测的纸特性与目标纸张匀度、计算匀度错误、计算数值匀度表示、数值、校准不同等级的数值、在灰度内将每个像素或子区归类,或其组合。所述方法可包含使纸料活性与匀度相关的步骤。所述方法可在数值上量化纸料活性,使得可以相对于匀度确定增量。例如,如果纸料活性被量化为15,且在烘缸之前的匀度是30,那么它可指示存在某些因素影响了匀度。所述方法可比较不同位置的匀度值以发现增量。所述方法可包含在增量超过预定量时采取行动的步骤。使用者可以比较数值匀度表示与图像,以验证系统是否正常运行。可以呈现图形匀度表示,使得随时间推移,可以观察到匀度变化。
81.所述方法可包含比较预测的纸特性与在干部处测得的纸特性的步骤。监测系统可
以基于活性、初级活性与二级活性和/或三级活性的比、匀度或其组合来预测纸特性。监测系统可以使用所有活性测量值导出数值。监测系统可指示需要调整的地方,然后使用者可以进行调整。监测系统可以指示在需要调整的位置两端的两个位置。例如,监测系统可以指示在第一位置处获得良好测量值且在第二位置处获得高增量测量值,因此这两个位置之间存在某些因素不利地影响了匀度。使用者可从造纸机的远侧位置进行调整、从造纸机附近进行调整,或这两者。监测系统、控制系统或这两者可自动进行调整。所述方法包含使用者从远程位置、附近位置或这两者向一个或多个造纸机组件(例如,案板、流浆箱等)输入期望调整的步骤。监测系统可在流浆箱处开始检查,并在纸张朝向干部移动时持续监测,因为活性变化和影响可以通过监测匀度监测到。基于计算出的变化计算新的目标匀度或特性。基于造纸机组件中的变化计算新的预测匀度。如果未实现目标匀度,那么步骤可以重复一次或多次,直到实现目标匀度为止。计算预测和实际的纸料移动之间的差、预测和实际的造纸机特性之间的差,或这两者。预测和实际之间的差可用于与匀度错误或匀度变化(增量)相关。预测值和实际值之间的差可用于移动造纸机的一个或多个组件。预测值和实际值之间的差可用于计算案板的移动距离、案板的位置、网的速度、纸料的速度、唇口大小、真空的量、烘缸的温度、压榨机的压力、真空吸水箱、经去除水的量、压光机压力、卷取机速度、水箱、蒸汽喷淋器或其组合。此过程可以针对造纸机的每个部分重复。此过程可开始于流浆箱、唇口、第一案板部或其组合。此过程可利用本文所教示的监测系统监测造纸机,并利用本文所教示的控制系统控制造纸机。控制系统、控制器、监测系统或其组合可包含存储器。控制系统、控制器、监测系统或其组合可以记录造纸机的每个组件的位置(例如,案板位置、机器速度、唇口开度、纸料喷流速率)。所述方法包含在预期等级变化时、在等级变化期间或在等级变化开始时将组件中的一个或多个改变到预先记录的位置的步骤。数值匀度表示可预测纸特性。数值匀度表示可展示出造纸机的一个部分是引起匀度增量的原因。数值匀度可以是x个测量值的组合的平均值,或根据过去x个测量值的滚动平均值计算(其中x可以是5或更大、10或更大、25或更大,或50或更大,或100或更小)。监测系统可基于增量或匀度变化进行改变。监测系统可在增量超过阈值(例如,在过去5分钟或更短时间或3分钟或更短时间内变化5%、10%)时设置警报。
82.图1是造纸机2的侧视图。造纸机2包含连接到匀度检测系统30和监测系统20的控制系统40。造纸机2包含湿部18、压榨部100、干燥部120、压光部130和卷取部140。湿部18包含将纸料60供应到网6上的流浆箱4,网6在纵向14上从胸辊5行进到伏辊10。灯22和相机24监测网6和流浆箱4之间的切开部72。压榨部100包含在压榨辊之间进行监测的灯22和相机24。纸张80从压榨部100延伸到包含多个烘缸122的干燥部120。灯22和相机24监测干燥部120内的纸张。纸张从干燥部120延伸到压光部130(或整饰部)中。灯22和相机24监测压光辊132之间的压区之前、期间或之后的纸张80。纸张80从压光部130延伸到卷取部140,在卷取部中,灯22和相机24在纸张卷绕卷取机142之前对其进行最终检查。相机24中的一些或全部可以是监测系统20和匀度检测系统30的一部分。监测系统20和匀度检测系统30连接到控制造纸机2的控制系统40和控制器42。
83.图2示出包含监测系统20、匀度检测系统30和控制系统40的造纸机2的透视图。造纸机2包含流浆箱4,其在网6连续移动时将纸料(未示出)置于网6上。网6在流浆箱4下接收纸料,然后行进通过多个案板部8,这些案板部从纸料中去除水,从而可以在纸料中产生水
线12。网6的末端是伏辊10,其中网6转向并沿相反方向延伸。匀度检测系统30监测流浆箱4和伏辊10之间的一个或多个位置。如所示,匀度检测系统30包含低角度传感器28,此传感器观察离开流浆箱4的纸料及在网6上方和下方的位置。匀度检测系统30还包含在造纸机2上方的相机24和灯22,其中灯22在纸张下方,用于监测匀度并沿着侧面使匀度与低角度传感器28相关。如所示,监测系统20和匀度检测系统30包含多个灯22、多个传感器24,用于沿着或跨越网6监测纸料(未示出)的工艺条件。监测系统20和匀度检测系统30包含高角度传感器26和低角度传感器28。低角度传感器26的位置与网6大体上持平。高角度传感器26具有相对于网或纸料以角度(α)延伸的视线。包含控制器42的控制系统40连接到监测系统20和造纸机2,并且优选地连接到案板部8,以便控制案板部8内各个案板(未示出)的移动。
84.图3示出包含使纸料移动通过唇口3从而形成纸料喷流16的流浆箱4的造纸机2的湿部18。纸料喷流16以某一角度在胸辊5上朝向网6延伸,使得一些水11能够通过在成形板7附近通过网6来去除。接着,网6使纸料移动跨越多个刮刀,如所示,这些刮刀是角度可调案板9a、高度可调案板9b,然后是静态案板9c,从而将水11去除。角度可调案板9a和高度可调案板9b各自基于其相应位置影响纸料在网6上的活性。
85.图4示出湿部18的各部分相对于彼此的关系及匀度检测系统(未示出)如何控制切开部72中的匀度和脱水。流浆箱4具有带设定高度的间隙(a)和流浆箱4的底部部分朝向成形板7延伸的距离(b)的唇口3。流浆箱4的底部部分的位置与具有长度(d)的成形板7相隔距离(c)。成形板的末端的位置与具有长度(e)的案板9相隔距离(h)。成形板7的位置与胸辊5的中心相隔距离(f)。纸料喷流16以某一角度延伸,使得纸料喷流16对网6的冲击在成形板7之前与其相隔距离(g)处。图4中描绘的距离可以改变以使匀度发生变化。例如,成形板7可以移动,使得距离(g)和(f)增大或减小。唇口3可以变化,使得距离(a)或(b)改变,且纸料喷流16改变。纸料喷流16还可改变在纸料喷流16离开唇口3时施加的压力的量。
86.图5示出当网6在纵向14上朝向成形板7延伸时纸料喷流16冲击网6。纸料喷流16对网6的冲击形成第一组经去除水11,水穿过网6延伸到与成形板7相隔距离(g)处。还测量了经去除水11通过网6的距离(k)。匀度检测系统(未示出)使距离(g)和(k)变化以改变纸张匀度。
87.图6示出在纸料沿纵向14行进时湿部18内的水线12、湿线76和活性线74。
88.图7a是纸张80的匀度的实例。匀度检测系统(未示出)有助于检测纸张80内的针孔82和条痕84,使得匀度造纸机特征可以进行改变或调整以去除纸张内检测到的特征。
89.图7b示出其中可以看见条痕84和流浆箱脉动(pulsation)86的纸张80。条痕84可呈现为水平纤维线(纵向纤维)。流浆箱脉动86可呈现为竖直纤维线(横向纤维)。
90.图8a是其中可以看见例如薄片88的表面形貌特征的纸张80的图片。如所示,薄片88是纸张80为方形的指示。
91.图8b是包含例如鼓泡或水滴90的表面形貌特征的纸张80的图片。
92.图9示出包含多层传感器32的匀度检测系统30。多层传感器32具有由第一传感器24'监测的第一纸张80'和由第二传感器24”监测的第二纸张80”。第一纸张80'和第二纸张80”组合到一起形成纸张80。纸张80可以在压榨部100之前、在纸张80通过压榨辊102之后或在压榨辊102之前和压榨辊102之后由传感器24监测。灯22位于纸张80上方和下方,使得匀度可见。灯22可以在任何位置的上方和下方,也可以仅位于纸张80的一侧上。
93.图10示出包含匀度检测系统30的压榨部100。匀度检测系统30包含压榨部传感器34,其包含以下中的一个或多个:空中传感器104(其可以在压榨辊102之前、之后或之间);高角度传感器106,其瞄向进入压区110的纸张80的顶部;低角度传感器108,其瞄向进入压区110的纸张80的底部;或传感器24和灯22的组合。灯22可以在任何位置的上方和下方,也可以仅位于纸张80的一侧上。
94.图11示出包含匀度检测系统30的干燥部120,所述系统可以是多层传感器32。匀度检测系统30包含传感器24,其包含空中传感器104和转移传感器(transfer sensor)126。传感器24包含灯22,用于照射纸张80,使得匀度在纸张80进入干燥部120时可见、在烘缸122之间转移(例如,在烘缸122之间的转移位置124)时可见、在干燥部120之后可见,或其组合。灯22可以在任何位置的上方和下方,也可以仅位于纸张80的一侧上。
95.图12示出包含匀度检测系统30的压光部130。匀度检测系统30包含看起来大体上正交于纸张80的空中传感器104。空中传感器104包含传感器24和灯22。如所示,灯22还示出为位于纸张80下方一个位置中,并且不含截面光(section light)。压光辊132包含压光辊132之间的压区110。压区传感器134示出为位于压区110之前和之后。一些压光辊132可以仅在压区110的引入侧上。纸张80延伸穿过可使纸张80的一些特性改变的压区110,且匀度检测系统30对纸张80的变化进行监测。
96.图13示出延伸到卷取部140中以卷绕卷取机142的纸张80。纸张80由包含灯22和传感器24的空中传感器104监测。如所示,灯22还位于纸张80下方。
97.图14a示出其中可以看见针孔82的纸张80的图片。
98.图14b示出在纸张80匀度中示出针孔82的纸张80的图片。
99.图15a和图15b是并排的示出纸张80和不同匀度特征的照片。图15a具有大体上均匀的不透明度切不含大型亮点或大型暗点或暗区。纸张80整个看起来大体上是单色的。图15b是具有斑驳外观的纸张80,其中具有大面积的亮点92和暗点94,使得不透明度会基于与亮点92或暗点94的关系发生变化。
100.图16a和16b是并排的描绘两个纸张80的匀度差异的照片的另一实例。图16a比图16b更均匀,并且不包含任何大型亮点或大型暗点。图16b较为斑驳,并且具有大型亮点92和大型暗点94,表示那些区域中的不良匀度。
101.图17示出具有匀度监控器44的控制系统40,所述匀度监控器实时跟踪匀度并输出实时匀度的图形匀度表示46。如所示,图形匀度表示46描绘受监测位置处的匀度变化,如所示,受监测位置在干部处。
102.图18示出包含匀度监控器44的控制系统40,所述匀度监控器显示实时纸张80的图像、图形匀度表示46和数值匀度表示50。图形匀度表示46示出匀度随时间推移的变化,使得操作员能够看到匀度是沿一个方向发展还是较为稳定。数值匀度表示50提供实时数字,此数字可以与图像比较,使得操作员能够用图像验证数字(例如,操作员能够发现校准已关闭或系统未正常运行)。可以同时比较多个位置,使得数值匀度表示50的阶跃变化能够说明匀度正被特定部分改变。如所示,第三部分相对于前两个部分变化了3倍,指示匀度在测量2和测量3受到影响。前两个纸张80的图像描绘了较小条痕84,而第三纸张90的图像是斑驳的,并且具有亮点92和暗点94。
103.图19示出具有第一流浆箱10和第二流浆箱10'的造纸机2,这两个流浆箱均可配备
有本文所教示的监测系统。
104.变型1包括:一种匀度检测系统,其包括:(a)一个或多个传感器和(b)一个或多个灯,所述灯照射所关注位置,使得所述一个或多个传感器可以监测所述所关注位置;其中所述一个或多个传感器中的一个定位成与造纸机的网大体上齐平且在唇口附近,使得所述一个或多个传感器中的所述一个邻近切开部,使得所述一个或多个传感器中的所述一个能够测量所述网上方的纸料和所述网下方的经去除水,并且其中所述一个或多个传感器中的所述一个能够测量纸料喷流的冲击位置和所述网与成形板之间的距离。
105.变型2可包含变型1,并且可进一步包括:测量所述纸料喷流延伸穿过所述网的距离。
106.变型3可包含变型1至2中的任一个,并且可进一步包括:所述冲击位置依据所述匀度检测系统在所述网上监测的匀度而变化。
107.变型4可包含变型1至3中的任一个,并且可进一步包括:通过改变所述纸料喷流的压力或冲击角度来增大或减小所述纸料喷流延伸穿过所述网的所述距离,使得所述网上的匀度改变。
108.变型5可包含变型1至4中的任一个,并且可进一步包括:所述一个或多个传感器中的第二个能够监测所述网上方的所述纸料的表面形貌。
109.变型6可包含变型1至5中的任一个,并且可进一步包括:所述一个或多个灯中的所述一个的一个或多个位于所述网上方,并且所述一个或多个灯中的所述一个的一个或多个位于所述网下方。
110.变型7可包含变型1至6中的任一个,并且可进一步包括:所述匀度检测系统能够比较由所述一个或多个传感器中的所述一个和所述一个或多个传感器中的所述第二个监测的纸料的位置,且所述匀度检测系统能够在所述位置在纵向上行进时沿着所述造纸机跟踪所述位置。
111.变型8包括:一种方法,其包括:(a)利用一个或多个传感器监测唇口附近的网,使得所述网上方的位置被监测且所述网下方的位置被监测;(b)定位纸料喷流冲击到所述网上的位置;(c)相对于所述唇口定位成形板的远侧尖端或第一案板的远侧尖端;以及(d)测量所述纸料冲击到所述网上的所述位置和所述成形板的所述远侧尖端或所述第一案板的所述远侧尖端之间的距离。
112.变型9可包含变型1至8中的任一个,并且可进一步包括:调整所述纸料冲击到所述网上的所述位置和所述成形板的所述远侧尖端或所述第一案板的所述远侧尖端之间的所述距离。
113.变型10可包含变型1至9中的任一个,并且可进一步包括:调整所述纸料喷流相对于所述网的角度。
114.变型11可包含变型1至10中的任一个,并且可进一步包括:移动所述成形板或所述第一案板。
115.变型12可包含变型1至11中的任一个,并且可进一步包括:所述成形板或所述第一案板在所述纵向上或朝向或远离所述网移动。
116.变型13可包含变型1至12中的任一个,并且可进一步包括:测量所述纸料喷流在所述纸料喷流冲击到所述网上的位置处延伸穿过所述网的距离。
117.变型14可包含变型1至13中的任一个,并且可进一步包括:调整所述纸料喷流的压力或所述纸料喷流相对于所述网的角度。
118.变型15可包含变型1至14中的任一个,并且可进一步包括:调整所述网的速度。
119.变型16包括:一种匀度检测系统,其包括:(a)两个或更多个传感器,其中所述两个或更多个传感器包含:(i)所述两个或更多个传感器中的第一者是针对沿着造纸机的对应于第一纸张的位置,和(ii)所述两个或更多个传感器中的第二者是针对沿着造纸机的对应于第二纸张的位置;(b)两个或更多个灯;以及(c)控制系统;其中所述第一纸张的匀度和所述第二纸张的匀度通过所述控制系统配对以形成联合数据,使得在所述第一纸张和所述第二纸张结合时,关于所述第一纸张和所述第二纸张的匀度数据被单独记录。
120.变型17可包含变型1至16中的任一个,并且可进一步包括:所述两个或更多个传感器包含能够监测所述第一纸张和所述第二纸张进行结合以形成单个纸张的位置的第三传感器。
121.变型18可包含变型1至17中的任一个,并且可进一步包括:所述控制系统比较来自所述第三传感器的数据与结合数据,使得所述单个纸张的匀度产生,并且所述单个纸张内的任何匀度问题都可以追踪到所述第一纸张或所述第二纸张。
122.变型19可包含变型1至18中的任一个,并且可进一步包括:所述两个或更多个灯与所述两个或更多个传感器位于纸张中的同一侧上。
123.变型20可包含变型1至19中的任一个,并且可进一步包括:其中所述两个或更多个灯中的一个或多个与所述两个或更多个传感器位于纸张中的不同侧上。
124.变型21可包含变型1至20中的任一个,并且可进一步包括:其中所述两个或更多个灯位于所述造纸机上的纸张的第一侧和第二侧上。
125.变型22可包含变型1至21中的任一个,并且可进一步包括:所述两个或更多个传感器包含位于整个或部分压榨部之后使得所述单个纸张的匀度被测量的第四传感器。
126.变型23可包含变型1至22中的任一个,并且可进一步包括:由所述第四传感器测量的匀度与由所述第一传感器、第二传感器和第三传感器测量的匀度比较,使得所述造纸机可以在所述第一传感器上游进行调整、在所述第二传感器上游进行调整、在所述第三传感器上游进行调整或其组合,以去除任何检测到的匀度问题。
127.变型24包括:一种方法,其包括:(a)利用多个传感器中的第一传感器监测第一层的匀度;(b)利用所述多个传感器中的第二传感器监测第二层的匀度;以及使通过所述第一传感器监测的所述匀度与通过所述第二传感器监测的所述匀度相关。
128.变型25可包含变型1至24中的任一个,并且可进一步包括:其中相关步骤包括使所述第一层与所述第二层配对,使得当所述第一层和所述第二层组合时,经相关匀度预测组合匀度。
129.变型26可包含变型1至25中的任一个,并且可进一步包括:当所述第一层和所述第二层进行组合以形成单个纸张时,利用所述多个传感器中的第三传感器监测所述第一层和所述第二层的匀度。
130.变型27可包含变型1至26中的任一个,并且可进一步包括:比较经相关匀度与通过所述第三传感器监测的匀度。
131.变型28可包含变型1至27中的任一个,并且可进一步包括:基于变得相关的匀度和
测得的匀度的差异,调整进行机械加工的纸。
132.变型29可包含变型1至28中的任一个,并且可进一步包括:比较匀度缺陷与来自所述第一传感器和所述第二传感器的匀度,以确定所述匀度缺陷是在所述第一层中还是在所述第二层中。
133.变型30可包含变型1至29中的任一个,并且可进一步包括:基于对所述第一层、所述第二层或这两者的检测,调整所述造纸机以改变所述第一层、所述第二层或这两者的匀度。
134.变型31可包含变型1至30中的任一个,并且可进一步包括:控制系统,其从所述第一传感器、所述第二传感器、所述第三传感器或其全部接收匀度。
135.变型32包括:一种匀度检测系统,其包括:(a)一个或多个传感器和(b)一个或多个灯,所述灯照射所关注位置,使得所述一个或多个传感器可以监测所述所关注位置;其中所述一个或多个传感器中的一个位于造纸机的压榨部、干燥部或这两者内,并且所述一个或多个灯监测所述压榨部、所述干燥部或这两者内的纸张的匀度。
136.变型33可包含变型1至32中的任一个,并且可进一步包括:所述一个或多个传感器中的一个或多个监测两个压榨辊之间的压区或两个烘缸之间的转移位置。
137.变型34可包含变型1至33中的任一个,并且可进一步包括:所述一个或多个传感器中的所述一个或多个位于所述纸张上方、所述纸张下方,或所述一个或多个传感器位于所述纸张上方和下方。
138.变型35可包含变型1至34中的任一个,并且可进一步包括:所述一个或多个传感器中的所述一个或多个监测所述两个压榨辊的所述压区或所述两个烘缸之间的所述转移位置的上游侧、所述两个压榨辊或所述两个烘缸的下游侧或这两者。
139.变型36可包含变型1至35中的任一个,并且可进一步包括:所述一个或多个灯中的一个或多个位于所述纸张下方。
140.变型37可包含变型1至36中的任一个,并且可进一步包括:所述一个或多个传感器中的一个是从大体上正交于所述纸张的位置观察所述纸张的空中传感器。
141.变型38可包含变型1至37中的任一个,并且可进一步包括:所述一个或多个传感器位于两个压榨辊上游、两组压榨辊之间、所述压榨部之后、两个烘缸上游、两组烘缸之间、所述干燥部之后,或其组合。
142.变型39可包含变型1至38中的任一个,并且可进一步包括:所述一个或多个传感器位于所述纸张上方、所述纸张下方,或所述纸张上方和下方。
143.变型40可包含变型1至39中的任一个,并且可进一步包括:所述一个或多个传感器监测造纸机的整个横向,所述一个或多个传感器跨越造纸机的横向以监测整个横向,所述一个或多个传感器可沿横向移动,或其组合。
144.变型41可包含变型1至40中的任一个,并且可进一步包括:所述匀度检测系统包含控制系统,并且所述控制系统组合一个或多个测量值或一条或多条数据以产生一个在所述造纸机的所述整个横向上延伸的匀度图示。
145.变型42可包含变型1至41中的任一个,并且可进一步包括:除了所述纸张的匀度之外,所述一个或多个传感器还监测表面特征。
146.变型43可包含变型1至42中的任一个,并且可进一步包括:所述表面特征包含网痕
迹、压纹辊痕迹、毛毯痕迹、凸起、纤维团或其组合。
147.变型44可包含变型1至43中的任一个,并且可进一步包括:所述一个或多个传感器是相机。
148.变型45包括一种方法,其包括:(a)当纸张在压榨部的两个压榨辊或两组压榨辊之间或在干燥部的两个烘缸之间延伸时,在沿着造纸机的一个或多个位置处利用一个或多个传感器监测所述纸张;(b)监测所述纸张的匀度;以及(c)监测所述纸张的表面特征。
149.变型46可包含变型1至45中的任一个,并且可进一步包括:监测所述纸张的匀度包含测量所述纸张内纤维团之间的距离。
150.变型47可包含变型1至46中的任一个,并且可进一步包括:监测匀度监测所述纸张的收缩量。
151.变型48可包含变型1至47中的任一个,并且可进一步包括:所述纸张的所述收缩量是第一位置处所述纸张的横向宽度和第二位置处所述纸张的横向宽度之间的差。
152.变型49可包含变型1至48中的任一个,并且可进一步包括:所述差与正在运行的纸的等级比较,然后所述差与先前轮次中的差的查找表比较。
153.变型50可包含变型1至49中的任一个,并且可进一步包括:调整由所述两个压榨辊施加的压力的量、所述干燥部内烘缸的温度或这两者。
154.变型51可包含变型1至50中的任一个,并且可进一步包括:调整所述造纸机的速度。
155.变型52可包含变型1至51中的任一个,并且可进一步包括:监测所述两个压榨辊之间的压区位置。
156.变型53可包含变型1至52中的任一个,并且可进一步包括:当所述纸张延伸到所述两个压榨辊之间的所述压区中时、当所述纸张从所述两个压榨辊之间的所述压区中伸出时或在这两种情况下,监测所述纸张上方的位置、所述纸张下方的位置或这两者。
157.变型54可包含变型1至53中的任一个,并且可进一步包括:当所述纸张延伸到所述压区中或从所述压区中伸出时,所述一个或多个传感器以一角度监测所述纸张,并且所述角度是约5度或更大及和约85度或更小,优选地约15度或更大和约75度或更小,或更优选地约30度或更大和约60度或更小(即,约45度)。
158.变型55可包含变型1至54中的任一个,并且可进一步包括:所述一个或多个传感器在所述纸张进入所述干燥部之前、在所述纸张离开所述干燥部之后或在这两种情况下监测所述纸张。
159.变型56可包含变型1至55中的任一个,并且可进一步包括:所述一个或多个传感器中的一个周期性地定位在所述两个烘缸之间。
160.变型57可包含变型1至56中的任一个,并且可进一步包括:周期性是相隔两个或更多个烘缸及相隔20个或更少个烘缸,或优选地相隔3个或更多个烘缸及相隔15个或更少个烘缸。
161.变型58可包含变型1至57中的任一个,并且可进一步包括:当所述纸张在所述两个烘缸之间延伸时,所述一个或多个传感器相对于所述纸张以一角度延伸,并且所述角度是约5度或更大和约85度或更小,优选地约15度或更大和约75度或更小,或更优选地约30度或更大和约60度或更小(即,约45度)。
162.变型59可包含变型1至58中的任一个,并且可进一步包括:所述一个或多个传感器中的一个正交于所述纸张。
163.变型60可包含变型1至59中的任一个,并且可进一步包括:一个或多个灯位于所述纸张上方,一个或多个灯位于所述纸张下方,或这两者。
164.变型61可包含变型1至60中的任一个,并且可进一步包括:所述纸张的所述表面特征包含网痕迹、压纹辊痕迹、毛毯痕迹、凸起、纤维团、表面形貌或其组合。
165.变型62可包含变型1至61中的任一个,并且可进一步包括:监测所述表面特征中的深度。
166.变型63可包含变型1至62中的任一个,并且可进一步包括:基于所述表面特征中的所述深度,调整所述压榨部的压力、调整所述干燥部的温度、调整所述压榨部中毛毯的压力、调整所述干燥部中毛毯的压力,或其组合。
167.变型64可包含变型1至63中的任一个,并且可进一步包括:基于监测到的表面特征,改变唇口特征、冲击/拖曳、切开部特征或其组合。
168.变型65包括:一种匀度检测系统,其包括:(a)一个或多个传感器和(b)一个或多个灯,其照射所关注位置,使得所述一个或多个传感器可以监测所述所关注位置;并且其中所述一个或多个传感器位于压光部内,并监测所述压光部内一个或多个位置处的纸张的匀度、表面特征或这两者。
169.变型66可包含变型1至65中的任一个,并且可进一步包括:所述一个或多个传感器中的一个或多个在所述纸张延伸到所述压光部中时、在所述纸张离开所述压光部时或在这两种情况下监测所述纸张。
170.变型67可包含变型1至66中的任一个,并且可进一步包括:所述压光部包含一个或多个压区,且所述一个或多个传感器中的一个或多个监测延伸到所述一个或多个压区中的所述纸张、离开所述一个或多个压区的所述纸张或这两者。
171.变型68可包含变型1至67中的任一个,并且可进一步包括:所述匀度检测系统包含控制系统,并且所述控制系统配置成比较延伸到所述压区中和离开所述压区的所述纸张的所述匀度、所述表面特征或这两者,使得所述匀度的变化、所述表面特征发变化或这两者可以进行比较。
172.变型69包括:一种方法,其包括:(a)当纸张延伸到压光部中时,在沿着造纸机的一个或多个位置处利用一个或多个传感器监测所述纸张;(b)监测所述压光部内的所述纸张的匀度;以及(c)监测所述压光部内的所述纸张的表面特征。
173.变型70可包含变型1至69中的任一个,并且可进一步包括:比较进入所述压光部和离开所述压光部的所述纸张的所述匀度、所述表面特征或这两者。
174.变型71可包含变型1至70中的任一个,并且可进一步包括:确定所述匀度、所述表面特征或这两者的变化,并确定所述压光部中是否需要任何变化。
175.变型72可包含变型1至71中的任一个,并且可进一步包括:基于所述匀度、所述表面特征或这两者的所述变化,调整一个或多个压光辊的压力。
176.变型73可包含变型1至72中的任一个,并且可进一步包括:当所述纸张进入所述压光部中的一个或多个压区时、当所述纸张离开所述压光部中的所述一个或多个压区时或在这两种情况下,监测所述纸张。
177.变型74可包含变型1至73中的任一个,并且可进一步包括:确定在通过所述压光部中的所述一个或多个压区后所述纸张的匀度变化、表面特征变化或这两者。
178.变型75可包含变型1至74中的任一个,并且可进一步包括:改变添加到所述压光部中的流体的量、由所述压光部内的一个或多个压光辊施加的压力的量、所述压光部内的一个或多个所述压光辊的速度或其组合。
179.变型76可包含变型1至75中的任一个,并且可进一步包括:基于所述匀度、所述表面特征或这两者的所述变化,改变、固定或改变并固定一个或多个压光辊。
180.变型77可包括:一种匀度检测系统,其包括:(a)一个或多个传感器和(b)一个或多个灯,所述灯照射所关注位置,使得所述一个或多个传感器可以监测所述所关注位置;并且其中所述一个或多个传感器位于卷取部内,并监测所述卷取部内一个或多个位置处的纸张的匀度、表面特征或这两者。
181.变型78可包含变型1至77中的任一个,并且可进一步包括:所述一个或多个传感器在所述纸张卷绕到所述卷取机上时、在所述纸张卷绕到所述卷取机上之前或在这两种情况下监测所述纸张。
182.变型79可包含变型1至78中的任一个,并且可进一步包括:所述匀度检测系统包含控制系统,并且所述控制系统监测所述卷取机在横向上的曲线,使得在卷绕时所述卷取机上所述纸张的横向具有大体上平坦的曲线。
183.变型80包括:一种方法,其包括:(a)当纸张延伸到卷取部中时,在沿着造纸机的一个或多个位置处利用一个或多个传感器监测所述纸张;(b)监测所述卷取部内的所述纸张的匀度;以及(c)监测所述卷取部内的所述纸张的表面特征。
184.变型81包括:一种匀度检测系统,其包括:(a)两个或更多个传感器;(b)两个或更多个灯,所述灯照射所关注位置,所述两个或更多个灯中的每一个定位成与所述两个或更多个传感器中的一个直接相对,使得所述两个或更多个传感器中的所述一个监测被所述两个或更多个灯中的每一个照射的所述所关注位置;其中所述两个或更多个传感器中的第一者位于造纸机的湿部之中或之后,且所述两个或更多个传感器中的第二者位于所述造纸机的压榨部之中或之前。
185.变型82可包含变型1至81中的任一个,并且可进一步包括:所述两个或更多个传感器和所述两个或更多个灯包含定位在干燥部之前或之内的第三传感器和第三灯。
186.变型83可包含变型1至82中的任一个,并且可进一步包括:所述两个或更多个传感器和所述两个或更多个灯包含位于压光部之前或之内的第四传感器和第四灯。
187.变型84可包含变型1至83中的任一个,并且可进一步包括:所述两个或更多个传感器和所述两个或更多个灯包含位于卷取部之前或之内的第五传感器和第五灯。
188.本文中所引用的数值范围包含以一个单位为增量从下限值到上限值的所有值,前提是在任何下限值与任何上限值之间至少有2个单位的间隔。作为实例,如果陈述了组件的量或过程变量(例如,温度、压力、时间等)的值是例如1到90、优选地20到80、更优选地30到70,那么希望在本说明书中明确地列举如15到85、22到68、43到51、30到32等值。对于小于一的值,按需要将一个单位视为0.0001、0.001、0.01或0.1。这些仅是特定意图的实例,且在所列举的最低值与最高值之间的数值的所有可能组合被视为以类似方式在本技术中明确地陈述。
189.除非另外陈述,否则所有范围包含两个端点以及所述端点之间的所有数字。与范围结合使用的“约”或“大致”适用于所述范围的两端。因此,“约20到30”旨在涵盖“约20到约30”,至少包含指定的端点。
190.所有文章和参考文献(包含专利申请案和公开案)的公开内容出于所有目的以引用的方式并入。用于描述组合的术语“基本上由
……
组成”应包含所识别的元件、成分、组件或步骤,以及不实质影响组合的基本和新颖特征的此类其它元件、成分、组件或步骤。本文中用于描述元件、成分、组件或步骤的组合的术语“包括”或“包含”的使用也预期了基本上或甚至完全由所述元件、成分、组件或步骤组成的实施例。
191.可以通过单个整合的元件、成分、组件或步骤提供多个元件、成分、组件或步骤。或者,单个整合的元件、成分、组件或步骤可以划分成单独的多个元件、成分、组件或步骤。用于描述元件、成分、组件或步骤的“一(a)”或“一个(one)”的公开内容并不意图排除其它元件、成分、组件或步骤。
192.应理解,以上描述旨在是说明性的而非限制性的。除了提供的实例之外,许多实施例以及许多应用在阅读以上描述后对于本领域技术人员而言将是显而易见的。因此,本发明的范围不应参考以上描述来确定,而应参考所附权利要求书连同此权利要求书被赋予的等效物的完整范围来确定。所有文章和参考文献(包含专利申请案和公开案)的公开内容出于所有目的以引用的方式并入。所附权利要求中本文中公开的主题的任何方面的省略不是对这类主题的免责声明,也不应被视为本发明人不认为这类主题是所公开的发明主题的一部分。
[0193]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
造纸机
[0194]3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
唇口
[0195]4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
流浆箱
[0196]5ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
胸辊
[0197]6ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ

[0198]7ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
成形板
[0199]8ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
案板部
[0200]9ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
案板
[0201]
9a
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
角度可调案板
[0202]
9b
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
高度可调案板
[0203]
9c
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
静态案板
[0204]
10
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
伏辊
[0205]
11
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
经去除水
[0206]
12
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
水线
[0207]
14
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
纵向
[0208]
16
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
纸料喷流
[0209]
18
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
湿部
[0210]
20
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
监测系统
[0211]
22
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ

[0212]
24
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
传感器
[0213]
26
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
高角度传感器
[0214]
28
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
低角度传感器
[0215]
30
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
匀度检测系统
[0216]
32
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
多层传感器
[0217]
34
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
压榨部传感器
[0218]
36
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
干燥部传感器
[0219]
40
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
控制系统
[0220]
42
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
控制器
[0221]
44
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
匀度监控器
[0222]
46
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
图形匀度表示
[0223]
48
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
匀度变化
[0224]
50
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
数值匀度表示
[0225]
60
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
纸料
[0226]
62
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
纤维
[0227]
64
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ

[0228]
70
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
监测区
[0229]
72
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
切开部
[0230]
76
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
湿线
[0231]
78
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
纸料活性线
[0232]
80
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
纸张
[0233]
82
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
针孔
[0234]
84
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
条痕
[0235]
86
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
脉动
[0236]
88
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
薄片
[0237]
90
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
鼓泡或水滴
[0238]
92
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ

[0239]
94
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ

[0240]
100
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
压榨部
[0241]
102
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
压榨辊
[0242]
104
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
空中传感器
[0243]
106
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
高角度传感器
[0244]
108
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
低角度传感器
[0245]
110
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
压区
[0246]
120
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
干燥部
[0247]
122
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
烘缸
[0248]
124
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
转移位置
[0249]
126
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
转移传感器
[0250]
130
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
压光部
[0251]
132
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
压光辊
[0252]
134
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
压区传感器
[0253]
140
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
卷取部
[0254]
142
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
卷取机
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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