SE527810C2 - Förfarande och givaranordning för fiberkoncentrationsmätning - Google Patents

Description

l() 15 20 527 810 . Q o n oo 2 koncentration på uppåt 30 volymprocent, är det således önskvärt att ta fram ett för- farande och en anordning vars resultat är tillförlitliga även vid sådana höga fiber- koncentrationer.

UPPFINNINGENS SYFTE Syftet med föreliggande uppfinning är att ta fram ett förfarande och en givaranord- ning för fiberkoncentrationsmätning av en massa, vilka ger tillförlitliga resultat även vid höga värden på nämnda fiberkoncentration.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Syftet uppnås med ett förfarande och en givaranordning enligt de självständiga kra- ven l respektive 4.

Krav 1 anger ett förfarande för fiberkoneentrationsmätning av en massa inuti en ma- skin, speciellt en raffinör för pappersmassatillverkning, vilken maskin innefattar en stator och en statom motstående rotor, vilka bildar en malspalt för massan. Statom är försedd med åtminstone en givaranordning, avsedd att samverka med en rotoryta och innefattande en i statom monterad axiellt rörlig impedansgivarkropp med en gi- varyta. Förfarandet kännetecknas av att mätningar av impedansen mellan rotorytan och givarytan utförs under en axiell förflyttning av impedansgivarkroppen och att de uppmätta impedansskillnadema utnyttjas tillsammans med storleken på förflyttning- en vid bestämning av massans dielektricitetskonstant, från vilken massans fiberkon- centration härleds.

Genom att utnyttja impedansen för beräkning av fiberkoncentrationen istället för optiska metoder uppnår man ett förfarande vars tillförlitlighet är oberoende av vär- dena på fiberkoncentrationen. 10 15 20 527 810 3 Storleken på förflyttningen mäts med fördel medelst ett mätorgan som kommunice- rar med impedansgivarkroppen, vilket möjliggör en justering av förflyttningens storlek efter malspaltens storlek.

Det är vidare fördelaktigt om man även mäter storleken på malspalten och att värdet på denna utnyttjas vid bestämningen av massans dielektricitetskonstant, emedan man därigenom uppnår en ytterligare högre tillförlitlighet.

Krav 4 anger en givaranordning för fiberkoncentrationsmätning av en massa inuti en maskin, speciellt en raffinör för pappersmassatillverkning, vilken maskin innefattar en stator och en statom motstâende rotor, vilka bildar en malspalt för massan. Gi- varanordningen är avsedd att monteras i statom för att samverka med en rotoryta och innefattar en axiellt rörlig impedansgivarkropp med en givaryta, vilken impe- dansgivarkropp är kopplad till en manöverrnekanism för axiell förskjutning relativt huset. Givaranordningen kännetecknas av att impedansgivarkroppen är anordnad att mäta impedansen mellan givarytan och rotorytan under axiell förflyttning därav.

Genom att utnyttja impedansen för beräkning av fiberkoncentrationen uppnår man en givaranordning vars tillförlitlighet är oberoende av värdena på fiberkoncentratio- 11611.

Det är fördelaktigt om väsentligen hela impedansgivarkroppen är beklädd med ett isolerande material, emedan man därigenom minskar resultatpåverkande läckage- strömmare och således höj er givaranordningens tillförlitlighet.

Såsom nämnts ovan är det fördelaktigt om givaranordningen innefattar ett mätorgan, som kommunicerar med impedansgivarkroppen, för mätning av den axiella för- skjutningen av impedansgivarkroppen. 10 15 20 527 810 4 Det är vidare fördelaktigt om impedansgivarkroppen även är anordnad att mäta storleken på malspalten, då hänsynstagande till denna faktor höjer givaranordning- ens tillförlitlighet och man genom att låta impedansgivarkroppen utföra denna mät- ning uppnár en kompakt givaranordning.

Slutligen är det även behäftat med fördelar om givaranordningen innefattar en sepa- rat avståndsgivarkropp, åtskiljd från irnpedansgivarkroppen och anordnad att mäta storleken på malspalten, då man därigenom kan utnyttja befintliga avståndsgivar- kroppar för denna funktion, varför impedansgivarkroppen blir mindre komplicerad och därmed billigare att tillverka.

KORTFATTAD FIGURBESKRIVNING Uppfinningen skall nu beskrivas med hänvisning till bifogade figurer, av vilka: figur l visar en sidovy över en raffinör med en givaranordning enligt en föredragen utföringsfonn av föreliggande uppfinning; och figur 2 visar en detaljvy över givaranordningen enligt figur 1.

DETALJERAD UPPFINNINGSBESKRIVNING I figur 1 visas schematiskt en maskin 1 av typen raffinör avsedd för pappersmassa~ tillverkning. Raffinören l innefattar en i ett stativ 2 rörligt lagrad rotor 3, vilken är jordad via en jordledning 33 (se figur 2), drivs medelst en motor 4 och kan förflyttas axiellt i riktning mot och från en stator 5 för reglering av storleken på en malspalt 6 mellan rotom 3 och statom 5, vari malning av pappersmassan äger rum. Raffinören 1 är även försedd med två givaranordningar 7 enligt föreliggande uppfinning, för uppskattning av fiberkoncentrationen ipappersmassan, liksom ett inlopp (ej visat) och en blåsledning (ej visad) för in- respektive bortförande av pappersmassan. 10 15 20 527 810 5 Såsom närmare framgår av figur 2 är såväl rotom 3 som statorn 5 försedda med malsegment20, som har en för malning av pappersmassa lämplig yta och som i lämpligt antal är monterade i ring på stator 5 och rotor 3. Dessa malsegment 20 är under drift utsatta för slitage och är därför lämpligen utbytbart anordnade. Såsom framgår i figur 2 innefattar varje givaranordning 7 ett i statorn 5 fast monterat hus ll, det kan exempelvis vara iskruvat i ett hål däri, i vilket en impedansgivarkropp 10 är axiellt förskjutbart anordnad. Huset 11 är jordat via en jordledning 12. Den axiella förskjutningen av impedansgivarkroppen 10 åstadkommes genom manövre- ring av en manövermekanism 13, här i form av en rullskruv. Rullskruven 13 har lämpligen en liten stigning och är så fäst vid en bakre ände av impedansgivarkrop- i pen 10 att en vridning av rullskruven 13 resulterar i en förskjutning därav i axiell riktning. Manövreringen av rullskruven 13 kan exempelvis ske medelst ett hjul 14, men det är även möjligt att använda andra manövreringsorgan, exempelvis innefat- tande en elektrisk stegmotor eller en servomotor, varigenom manövreringen kan ske på avstånd från statorn 5. Impedansgivarkroppen 10 är ansluten till en strömkälla 15 via en ledning 16 och är i övrigt med fördel utvändigt beklädd med ett isolerande material 19 över väsentligen hela sin yta, med undantag framförallt av en framtill belägen givaryta 18. Det isolerande materialet 19 kan exempelvis utgöras av ett farglager, en teflonslang, plaströr eller dylikt, och dess uppgift är att minska läcka- geströmmar och därigenom minimera deras inverkan på impedansmätningarna.

Innan givaranordningen 7 enligt figur 2 tas i bruk utförs kalibreringsmätningar där man fastställer ett samband mellan massans dielektricitetskonstant och fiberkoncent- rationen i nämnda massa, vilket är möjligt då dielektricitetskonstanten beror på mas- sans vattenhalt, som i sin tur kan kopplas till nämnda fiberkoncentration. Därefter utförs mätningar av impedansen mellan en rotoryta (här en malsegmentyta) och gi- varytan 18, företrädesvis vid en eller flera frekvenser inom ett intervall på 100Hz- 100kHz, under förskjutning av impedansgivarkroppen 10 i axiell riktning mot och från rotorn 3. Storleken på förskjutningen mäts här medelst ett mätorgan 21 som står i kommunikation med impedansgivarkroppen 10, men kan alternativt anta ett förut- 527 810 6 bestämt värde eller beräknas utifrån antalet utförda rullskruvsvarv. Med kännedom om storleken på impedansgivarkroppens 10 förskjutning samt impedansförändring- en över nämnda förskjutning kan ett värde på massans dielektricitetskonstant be- stämmas, varefter det ovan nämnda sambandet mellan dielektricitetskonstanten och fiberkoncentrationen utnyttjas för bestämmande av nämnda fiberkoncentration för massan. Beräkningarna av fiberkoncentrationen utförs här av ett till givaranordning- en anslutet datororgan 3 1, men kan givetvis även utföras manuellt.

Det är möjligt att avståndet d mellan malsegmenten 20 hos rotorn 3 och statom 5 i vissa fall påverkar mätningarna, då detta avstånd d är bestämmande för massans fin- het, d v s fiberstorleken (en avståndsminskning ger mindre fiberstorlekar). Det är därför möjligt att låta en relativt impedansgivarkroppen l0 separat anordnad av- ståndsgivarkropp 9, med fördel av typen AGS enligt exempelvis det svenska paten- tet SE 520 322 eller den svenska patentansökan nr. 0300794-5, ansluten till datoror- ganet 31 mäta detta avstånd d, alternativt att impedans givarkroppen och ovannämn- da avståndsgivarkropp utgör en integrerad enenhet som utför såväl impedansmät- ningen som avståndsmätningen.

Slutligen kan det vara fördelaktigt om givaranordningen innefattar en flödesmätare, här schematiskt visad vid 30, för mätning av massaflöde, med fördel förefintlig an- tingen vid inloppet eller blåsledningen och även den ansluten till datororganet 31.

Med en anordning och ett förfarande enligt ovan är det möjligt att mäta fiberkon- centrationen för massan i malspalten, även då denna antar värden runt 30 volympro- cent, eftersom man ej är beroende av massans genomsynlighet.

Det är uppenbart för fackmannen att uppfinningen enligt ovan kan modifieras inom ramen för patentkravens skyddsomfång. Exempelvis kan raffinören vara försedd med en eller fler än två givaranordningar, respektive innefattande ett godtyckligt antal impedansgivarkroppar eller avståndsgivarkroppar som kan vara godtyckligt 527 810 7 placerade i statom. Vidare kan rullskruven 13 ersättas av en annan, exempelvis hyd- raulisk eller pneumatisk, mekanism.

Claims (1)

527 810 PATENTKRAV

1. Förfarande för fiberkoncentrationsmätning av en massa inuti en maskin (1), spe- l0 15 20 25 30 ciellt en raffinör för pappersmassatillverkning, vilken maskin (1) innefattar en stator (5) och en statorn (5) motstående rotor (3), vilka bildar en malspalt (6) för massan, där statom (5) är försedd med åtminstone en givaranordning (7), avsedd att samverka med en rotoryta och innefattande en i statom (5) monterad axiellt rörlig impedansgivarkropp (10) med en givaryta (18), kännetecknat av att mät- ningar av impedansen mellan rotorytan och givarytan (18) utförs under en axiell förflyttning av impedansgivarkroppen (10) och att de uppmätta impedansskillna- derna utnyttjas tillsammans med storleken på fórflyttningen vid bestämning av massans dielelctricitetskonstant, från vilken massans fiberkoncentration härleds. . Förfarande för fiberkoncentrationsmätning enligt lcrav 1, kännetecknat av att storleken på förflyttningen mäts medelst ett mätorgan (21) som kommunicerar med impedansgivarkroppen (1 O). . Förfarande för fiberkoncentrationsmätning enligt krav 1 eller 2, kännetecknat av att man även mäter storleken på malspalten (6) och att värdet på denna utnytt- jas vid bestämningen av massans dielektricitetskonstant. . Givaranordning (7) för fiberkoncentrationsmätning av en massa inuti en maskin (1), speciellt en raffinör för pappersmassatillverlcning, vilken maskin (1) innefat- tar en stator (5) och en statorn (5) motstående rotor (3), vilka bildar en malspalt (6) för massan, vilken givaranordning (7) är avsedd att monteras i statom (5) för att samverka med en rotoryta och innefattar en axiellt rörlig impedansgivarkropp (10) med en givaryta (18), vilken impedansgivarkropp (10) är kopplad till en manövennekanism (13) för axiell förskjutning relativt huset (1 l), kännetecknad av att impedansgivarkroppen (10) är anordnad att mäta impedansen mellan gi- varytan (18) och rotorytan under axiell förflyttning därav och att de uppmätta 10 15 527 810 9 impedansskillnaderna utnyttjas tillsammans med storleken på förflyttningen av impedansgivarkroppen (10) vid bestämning av massans ñberkoncentration. . Givaranordning (7) enligt krav 4, kännetecknar! av att väsentligen hela impe- dansgivarlcroppen (10) är beklädd med ett isolerande material (19). . Givaranordning (7) enligt krav 3 eller 4, kännetecknar! av att ett mätorgan (21) kommunicerar med impedansgivarkroppen (10) fór mätning av den axiella for- skjutningen därav. . Givaranordning (7) enligt något av krav 5 eller 6, kännetecknad av att impe- dansgivarkroppen (10) även är anordnad att mäta storleken på malspalten (6). . Givaranordning (7) enligt något av krav 5 eller 6, kännetecknad av att givaran- ordningen (7) även innefattar en avståndsgivarkropp (9), åtskiljd från impedans- givarkroppen (10) och anordnad att mäta storleken på malspalten (6).