專(zhuān)利名稱(chēng)：片狀材料的雙面屬性的獨(dú)立測(cè)量的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及材料片的頂面和底面質(zhì)量屬性的測(cè)量，更特別地涉及 這些質(zhì)量屬性的獨(dú)立測(cè)量。
背景技術(shù)：
在片材制造或片材加工過(guò)程中，片材表面質(zhì)量參數(shù)的測(cè)量(例如， 紙幅兩面的光澤)可以利用掃描或者非掃描系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。測(cè)量系統(tǒng)
可以包括能量源和能量檢測(cè)器12，如圖1示意性示出的，其中10 是移動(dòng)的片材。圖1示出了能量源和能量檢測(cè)器12的側(cè)視圖(a) 和正視圖(b)。如正視圖(b)所示，能量源和檢測(cè)器12位于移動(dòng) 的片材10的同一側(cè)。
表面質(zhì)量對(duì)于片材的兩面經(jīng)常都很重要。例如，紙張兩面的光澤。 通常，片材產(chǎn)品不是完全不透明的，并且具有一定程度的透光性。 由于來(lái)自相對(duì)面測(cè)量能量通過(guò)片材的泄漏的串?dāng)_，這使得很難進(jìn)行 準(zhǔn)確和獨(dú)立的雙面質(zhì)量測(cè)量。在圖2中示出了圖1所示的同樣的側(cè) 視圖(a)和正視圖(b),不同之處在于，代替在移動(dòng)片材10—側(cè) 的單個(gè)組合源和檢測(cè)器12,圖2示出了在移動(dòng)片材IO—側(cè)的組合源 和檢測(cè)器20a以及在移動(dòng)片材10另 一側(cè)的另 一組合源和檢測(cè)器20b。 由于移動(dòng)片材10具有一定程度的透光性，來(lái)自組合源和檢測(cè)器20a 的源的信號(hào)可能通過(guò)片材10泄漏到組合源和檢測(cè)器20b中的檢測(cè) 器，使得該組合對(duì)片材10的底面光澤的測(cè)量不準(zhǔn)確，反之亦然。
量設(shè)備。物理分開(kāi)可以通過(guò)分開(kāi)橫向加工方向上的測(cè)量位置來(lái)完成， 但是這樣做，則測(cè)量在橫向上不對(duì)準(zhǔn)，不能代表片材每一面上的相 同物理位置。如果測(cè)量位置在加工方向上物理分開(kāi)，則傳感器組件的整個(gè)尺寸就會(huì)增加。這是不利的，其增大了成本，限制了可以為
給定過(guò)程安排的傳感器數(shù)量。在圖3中示出了在加工方向上物理分 開(kāi)的一對(duì)傳感器探測(cè)頭的測(cè)量，在圖4中示出了在橫向加工方向上 物理分開(kāi)的一對(duì)傳感器探測(cè)頭的測(cè)量。在這兩種情況中，測(cè)量能量 和檢測(cè)可以從相對(duì)于加工方向或片材的任何位置關(guān)系進(jìn)行定向或才企測(cè)。
對(duì)串?dāng)_的另一補(bǔ)救是針對(duì)移動(dòng)片材10的頂面和底面測(cè)量利用不 同的測(cè)量能量，例如利用光的不同波長(zhǎng)，以及選擇性地僅檢測(cè)每一 面上特定能量類(lèi)型。其缺點(diǎn)是使得雙面測(cè)量對(duì)于片材10的每一面上 的片材質(zhì)量參數(shù)有不同的反應(yīng)。
還有一種方法是通過(guò)周期性使能和禁用移動(dòng)片材10的一面或另
一面的能量源，以便臨時(shí)去除來(lái)自不希望一面的串?dāng)_源，從而消除 串?dāng)_。這導(dǎo)致中斷一面的測(cè)量，并且要求頂面和底面之間細(xì)致的操 作同步或定時(shí)。而且，此方法需要復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理以便估計(jì)或推算 遺漏測(cè)量區(qū)域的值。
雙面屬性的測(cè)量有時(shí)伴隨有使用測(cè)量自片材10的兩面的信息的 計(jì)算。該計(jì)算包括估計(jì)片材IO的小尺寸均勻度，或者測(cè)量厚度、平 坦度、波度或其他空間屬性。這些導(dǎo)出的測(cè)量會(huì)不準(zhǔn)確，除非如圖2 所示的在相同物理片材位置處執(zhí)行分開(kāi)的頂面和底面測(cè)量。圖3和 圖4中分別示出的加工方向和橫向方向偏移安排在這種情況下具有 不利之處。希望通過(guò)在相同位置處測(cè)量片材的兩面來(lái)實(shí)現(xiàn)一種緊湊 的測(cè)量系統(tǒng)。具體的緊湊雙面?zhèn)鞲衅鞯奈锢聿贾玫睦涌梢詤⒁?jiàn)美 國(guó)專(zhuān)利No. 6,588,118，其標(biāo)題為"Non-Contacting Sheet Sensing And RelatedMethod (非接觸片材感測(cè)及相關(guān)方法)，，，其公開(kāi)內(nèi)容在此 處通過(guò)引用一并包含在內(nèi)。
本發(fā)明提供 一 種針對(duì)移動(dòng)片材的雙面屬性測(cè)量的當(dāng)前可用方法 的上述所有問(wèn)題的通用的補(bǔ)救方案。本發(fā)明的方法和裝置適合于多 種不同片材屬性的測(cè)量以及測(cè)量中所利用的不同能量類(lèi)型。一種測(cè)量移動(dòng)薄片的屬性的方法，其中傳感器探測(cè)頭安裝在該薄 片的兩側(cè)以測(cè)量該薄片上的相同位置，該傳感器探測(cè)頭具有至少一 個(gè)用于提供能量的源以及至少 一 個(gè)相關(guān)聯(lián)的用于檢測(cè)從待測(cè)量的薄
片反射的能量的檢測(cè)器。該方法
從該薄片 一 側(cè)的至少 一 個(gè)源提供在第 一 頻率調(diào)制的能量；
同時(shí)從該薄片另 一側(cè)的至少 一個(gè)源提供在不同于第 一頻率的第 二頻率調(diào)制的能量；
在該薄片 一 側(cè)的至少 一 個(gè)檢觀'J器僅檢測(cè)從該薄片反射的、在第一 頻率調(diào)制的能量；
在該薄片另 一 側(cè)的至少 一 個(gè)檢測(cè)器僅檢測(cè)從該薄片反射的、在第 二頻率調(diào)制的能量。
一種用于測(cè)量移動(dòng)薄片的屬性的裝置。該裝置包括
第 一傳感器探測(cè)頭和第二傳感器探測(cè)頭，用于安裝在該薄片的相 對(duì)兩側(cè)以測(cè)量該薄片上的相同位置，第 一 和第二傳感器探測(cè)頭的每 一個(gè)包括至少一個(gè)用于提供能量的源以及至少一個(gè)相關(guān)聯(lián)的用于檢 測(cè)從薄片反射的能量的檢測(cè)器；以及
第 一 傳感器探測(cè)頭的至少 一 個(gè)源提供在第 一 頻率調(diào)制的能量，以 及第二傳感器探測(cè)頭的至少一個(gè)源提供在不同于第 一頻率的第二頻 率調(diào)制的能量；
第 一傳感器探測(cè)頭的至少 一個(gè)檢測(cè)器僅檢測(cè)從該薄片反射的、在 第一頻率調(diào)制的能量，以及第二傳感器探測(cè)頭的至少一個(gè)檢測(cè)器僅 檢測(cè)從該薄片反射的、在第二頻率調(diào)制的能量。
一種用于測(cè)量移動(dòng)薄片的屬性的系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有
用于制造移動(dòng)薄片的機(jī)器，該機(jī)器包括裝配在機(jī)器上的一個(gè)或多 個(gè)框架，從而該一個(gè)或多個(gè)框架的每一個(gè)橫跨該移動(dòng)薄片；
一個(gè)或多個(gè)質(zhì)量控制系統(tǒng)，用于控制該移動(dòng)薄片的一個(gè)或多個(gè)屬 性；以及
一個(gè)或多個(gè)傳感器，裝配在該一個(gè)或多個(gè)框架的至少一個(gè)上。該
8一個(gè)或多個(gè)傳感器的每一個(gè)具有
第 一傳感器探測(cè)頭和第二傳感器探測(cè)頭，安裝在該一個(gè)或多個(gè)框 架的至少 一 個(gè)上，使得探測(cè)頭位于薄片的相對(duì)兩側(cè)以測(cè)量該薄片上 的相同位置，第一和第二傳感器探測(cè)頭的每一個(gè)包括至少一個(gè)用于 提供能量的源以及至少 一 個(gè)相關(guān)聯(lián)的用于檢測(cè)從薄片反射的能量的 檢測(cè)器；以及
第 一 傳感器探測(cè)頭的至少 一 個(gè)源提供在第 一 頻率調(diào)制的能量，以 及第二傳感器探測(cè)頭的至少 一個(gè)源提供在不同于第 一頻率的第二頻 率調(diào)制的能量；
第 一傳感器探測(cè)頭的至少 一個(gè)檢測(cè)器僅檢測(cè)從該薄片反射的、在 第 一頻率調(diào)制的能量，以及第二傳感器探測(cè)頭的至少一個(gè)檢測(cè)器僅
檢測(cè)從該薄片反射的、在第二頻率調(diào)制的能量。


圖1示出現(xiàn)有技術(shù)的位于移動(dòng)片材一側(cè)的源和檢測(cè)器，其用于在 片材制造或片材加工過(guò)程中測(cè)量片材表面質(zhì)量參數(shù)。
圖2示出現(xiàn)有技術(shù)的位于移動(dòng)片材每 一 側(cè)的源和檢測(cè)器，其用于 在片材制造或片材加工過(guò)程中測(cè)量片材表面質(zhì)量參數(shù)。
圖3示出現(xiàn)有技術(shù)的源和檢測(cè)器在加工方向上物理分開(kāi)的安排； 以及圖4示出在橫向方向上的這種安排。
圖5示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施的位于移動(dòng)片材相對(duì)兩側(cè)的第一和第 二源和檢測(cè)器組合。
圖6 (a) 、 (b)和(c)示出圖5的上部和下部傳感器的波形 實(shí)例。
圖7 (a) 、 (b)和(c)示出圖5所示的整個(gè)處理鏈的所得傳 感器信號(hào)輸出。
圖8示出片材制造系統(tǒng)的實(shí)例，其包括造紙機(jī)以及能夠與本發(fā)明 的傳感器一起使用的質(zhì)量控制系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施的雙面片材表面屬性傳感器能夠在片材的頂面 和底面上的相同片材位置處測(cè)量移動(dòng)片材的兩面。引導(dǎo)至每一面的
能量可以包括uv、可見(jiàn)光、紅外、射頻、微波、寬帶或者x射線(xiàn)。 本發(fā)明的應(yīng)用包括但不限于測(cè)量多個(gè)片材屬性，這些屬性包括光澤 度、亮度、平滑度、紋理、色彩、涂覆量、皺紋、表面濕度以及非 接觸厚度。這些屬性是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的，根據(jù)引導(dǎo)至片材的 每一面的能量以及所使用的檢測(cè)器的類(lèi)型，這些屬性可以相互獨(dú)立 地測(cè)量或者可以同時(shí)測(cè)量不止一種屬性。例如，如果能量源是寬帶 光，則可以同時(shí)測(cè)量濕度和亮度二者。
現(xiàn)在參考圖5，其示出了移動(dòng)片材IO、第一組合源和檢測(cè)器傳感 器30以及第二組合源和檢測(cè)器傳感器32,其中傳感器30位于片材 IO的頂面，傳感器32位于片材10的底面。如圖5所示，每個(gè)傳感 器探測(cè)頭的測(cè)量能量由片材每一側(cè)的源產(chǎn)生，即傳感器探測(cè)頭30的 源30a和傳感器探測(cè)頭32的源32a。每個(gè)傳感探測(cè)頭中的源30a和 32a通過(guò)相關(guān)的振蕩器30b、 32b,帶通濾波器30c、 32c,參考檢測(cè) 器30d、 32d以及源驅(qū)動(dòng)器控制器30e、 32e進(jìn)行調(diào)制。
振蕩器30b、 32b產(chǎn)生定義明確的重復(fù)性波形，例如正弦波。探 測(cè)頭之一 中的振蕩器頻率優(yōu)選地大約為相對(duì)探測(cè)頭中的振蕩器頻率 的兩倍。選擇此頻率比例的原因涉及，獲得解調(diào)和濾波之后的最佳 可能的片材屬性測(cè)量頻率響應(yīng)、在希望的過(guò)程測(cè)量響應(yīng)的源的最低 可能調(diào)制率、以及可能由在兩個(gè)振蕩器頻率之間混頻導(dǎo)致的最小低 頻串?dāng)_。
振蕩器30b或32b的頻率，也即調(diào)制頻率，可以選擇以獲得最大 信噪比以及抑制由于紙張變化導(dǎo)致的混疊效應(yīng)。例如，在以1,200 米/分鐘傳送的造紙機(jī)中，20 KHz的調(diào)制頻率意味著在加工方向上紙 張每傳送1 mm是一個(gè)完整的調(diào)制周期。此傳送距離可以認(rèn)為與直徑 10 mm的范圍中的典型傳感器測(cè)量孔徑有關(guān)。對(duì)于此例，這意味著 高度的過(guò)采樣和空間平均，這極大地降低了小尺寸過(guò)程變化導(dǎo)致的調(diào)制混疊效應(yīng)。這也意味著在片上測(cè)量周期的一部分時(shí)移動(dòng)片材10 的任何區(qū)域的片材屬性信息都沒(méi)有遺漏。
對(duì)于兩個(gè)傳感器探測(cè)頭之間大約2:1的調(diào)制頻率比例，選擇具有 低水平二次諧波含量的調(diào)制波形很重要。如果不這樣，則一個(gè)傳感 器調(diào)制頻率的二次諧波可能與另 一傳感器的主調(diào)制頻率發(fā)生干擾并 引起低頻差拍。低失真正弦波具有較少的二次諧波含量，多種其他 波形也是如此，例如對(duì)稱(chēng)并且剛好50%占空比的方波。在任一情況 下，諸如帶通濾波器30c、 32c的濾波器優(yōu)選地插入在振蕩器30b、 32b之后，以進(jìn)一步減少諧波含量。濾波器30c、 32c導(dǎo)致方波滾降 (roll off)并產(chǎn)生圓化形狀的結(jié)果；然而，從產(chǎn)生不具有極快上升 時(shí)間或下降時(shí)間的波形的角度來(lái)說(shuō)，這是希望的，因?yàn)榉駝t的話(huà)， 源可能不能緊密跟蹤所希望的波形。
在移動(dòng)片材10的每一側(cè)包括閉環(huán)強(qiáng)度控制器30e、 32e。控制器 30e、 32e操作為通過(guò)使用閉合反饋回路將從相關(guān)的參考檢測(cè)器30d、 32d以及相關(guān)的前置放大器30f、 32f接收的能量與所命令的振蕩器 波形進(jìn)行比較，從而迫使輻射出的源能量連續(xù)地復(fù)制調(diào)制波形。
在每個(gè)測(cè)量探測(cè)頭中提供一個(gè)或多個(gè)測(cè)量檢測(cè)器30g、 32g,以 響應(yīng)來(lái)自移動(dòng)片材10的相應(yīng)側(cè)的源能量30a、 32a的片材屬性測(cè)量。 測(cè)量檢測(cè)器30g、 32g經(jīng)由相關(guān)聯(lián)的前置放大器30h、 32h連接至相 關(guān)聯(lián)的同步檢測(cè)器30i、 32i。至該檢測(cè)器30i、 32i的第二輸入來(lái)源 于在相關(guān)聯(lián)的相位檢測(cè)器30j、 32j中、對(duì)來(lái)自參考檢測(cè)器30d、 32d 的、通過(guò)相關(guān)聯(lián)的前置放大器30f、 32f放大的AC信號(hào)的零交叉的 感測(cè)。選擇具有類(lèi)似特性的參考檢測(cè)器30d、 32d以及測(cè)量檢測(cè)器 30g、 32g,從而提供良好的平衡的、在關(guān)聯(lián)振蕩器頻率處適當(dāng)鎖相 的同步解調(diào)以及對(duì)時(shí)間遲滯以及其他不理想響應(yīng)的適當(dāng)補(bǔ)償。
在傳感器30、 32的輸出處提供低通濾波器30k、 32k,以去除來(lái) 自移動(dòng)片材10的相對(duì)側(cè)的高頻串?dāng)_和調(diào)制頻率。低通濾波器的角頻 率與振蕩器頻率之比約為1:10，這可以獲得良好的系統(tǒng)響應(yīng)和低殘 余噪聲，同時(shí)僅要求4階低通濾波器特性。圖6(a)、 (b)和(c)示出了用于上部傳感器30和下部傳感 器32的波形示例。在圖6 (a)和(b)中，這前兩幅圖示出了在完 全不透明的片材上的測(cè)量，其在兩個(gè)傳感器之間沒(méi)有串?dāng)_。在此仿 真中，用于上部探測(cè)頭30的振蕩器頻率為10.000 kHz,用于下部探 測(cè)頭32的為20.400 kHz,或者說(shuō)比例為2.04:1。在此情況中，在每 個(gè)探測(cè)頭中檢測(cè)到的信號(hào)是不同頻率的正弦波。在圖6(c)中，該 第三幅圖示出了頂面測(cè)量檢測(cè)器30g上的所得波形，其具有底面源 調(diào)制貢獻(xiàn)的30%的信號(hào)串?dāng)_。本發(fā)明的同步解調(diào)的任務(wù)是分開(kāi)該復(fù) 合波形，以及由此去除不希望的串?dāng)_分量。
圖7(a)、 (b)和(c)示出了圖5所示的整個(gè)信號(hào)處理鏈的 所得傳感器信號(hào)輸出，在每一側(cè)原始測(cè)量信號(hào)的30%來(lái)源于相對(duì)側(cè) 的源的串?dāng)_。在此仿真中，每一側(cè)的源強(qiáng)度進(jìn)一步以大步長(zhǎng)向上和 向下獨(dú)立地改變。在每一側(cè)的所得已處理測(cè)量信號(hào)獨(dú)立于相對(duì)側(cè)的 強(qiáng)度變化，因而在指定的信號(hào)處理之后顯示出非常低的串?dāng)_。
在圖7 (a) 、 (b)和(c)中，進(jìn)一步在用于上部探測(cè)頭和下 部探測(cè)頭的三對(duì)稍微不同的調(diào)制頻率處重復(fù)相同的步長(zhǎng)變化和串?dāng)_ 情況。示例性的頻率對(duì)隨機(jī)選擇為(1 )圖7(a)的10.000/20.000 kHz, (2 )圖7 ( b )的10.000/20.917 kHz, ( 3 )圖7 ( c )的10.123/19,980 kHz。其他仿真給出了類(lèi)似的結(jié)果。從結(jié)果可以證明，頂面和底面?zhèn)?感器探測(cè)頭30、 32之間沒(méi)有必要進(jìn)行精確的頻率跟蹤或相位鎖定， 大約±5%的頻率容限就足夠了 。
現(xiàn)在參考圖8，其中示出了制造諸如紙張之類(lèi)的片材的典型系統(tǒng) 的簡(jiǎn)化形式，包括可以使用本發(fā)明的傳感器30、 32的造紙機(jī)40。機(jī) 器40包括具有流漿箱44的成形部42。如造紙領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 所公知的，在現(xiàn)代的紙張生產(chǎn)中，連續(xù)的纖維/水漿形成為移動(dòng)的薄 片。漿液在流漿箱44中并且從流漿箱44通過(guò)長(zhǎng)的水平裂縫沉積到 帶孔的薄片(web)或絲網(wǎng)上。
隨著漿液順著機(jī)器40往下行進(jìn)，首先在壓榨部46將水去除，然 后在第一干燥器部48和第二干燥器部50留下形成紙幅的纖維。紙幅纏繞在巻軸52上。
如圖8所示，機(jī)器40包括在干燥器部48和50之間橫跨在機(jī)器 上安裝的第一掃描或非掃描框架54。掃描測(cè)量的例子可以在標(biāo)題為 "Method And Apparatus For Measuring Web Thickness And Other Characteristics of A Moving Web"的美國(guó)專(zhuān)利No. 5,479,720中找到, 其公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引用在此一并包含?？蚣芫哂虚_(kāi)口，移動(dòng)紙幅移動(dòng) 通過(guò)該開(kāi)口。框架54包括一個(gè)或多個(gè)片材屬性傳感器，諸如本發(fā)明 的傳感器，當(dāng)框架54是掃描框架時(shí)，該傳感器來(lái)回掃描移動(dòng)紙幅以 便各個(gè)測(cè)量移動(dòng)薄片的一個(gè)或多個(gè)屬性。機(jī)器40還包括在干燥器部 50和巻軸52之間橫跨在機(jī)器上安裝的第二掃描或非掃描框架56。 框架56包括一個(gè)或多個(gè)傳感器，諸如本發(fā)明的傳感器，當(dāng)框架56 是掃描框架時(shí)，該傳感器來(lái)回掃描移動(dòng)片材以便各個(gè)測(cè)量移動(dòng)薄片 的一個(gè)或多個(gè)屬性。造紙機(jī)40可以是如圖8所示的完整處理，或者 僅涉及特定制造步驟的子處理，例如對(duì)之前已經(jīng)制造的紙幅進(jìn)行表 面處理以獲得更高平滑度的紙張。
如圖8所示，造紙系統(tǒng)還包括計(jì)算設(shè)備形式的質(zhì)量控制系統(tǒng)(QCS) 58,其與裝配在框架54和56上的傳感器的輸出接口連接，并且質(zhì)量控 制系統(tǒng)包含使用傳感器的輸出來(lái)控制機(jī)器40的軟件，以便在巻軸52上 獲得具有預(yù)定希望屬性的紙幅。如造紙領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所公知的， QCS 58連接至造紙系統(tǒng)中的整個(gè)設(shè)備，該設(shè)備提供對(duì)過(guò)程的測(cè)量或者 可以被控制以影響移動(dòng)薄片的屬性。不過(guò)，為了簡(jiǎn)單圖示，圖8中的 QCS 58示出為僅連接至框架54和56。
應(yīng)當(dāng)理解，假若本發(fā)明的傳感器具有以受控形式并且優(yōu)選地以高速 率調(diào)制能量的裝置，則本發(fā)明的傳感器可以用于測(cè)量移動(dòng)片材的若千種 不同的屬性，諸如光澤度、亮度、平滑度、紋理、色彩、涂覆量、皺 紋、表面濕度以及非接觸厚度，并且本發(fā)明的傳感器在進(jìn)行測(cè)量時(shí) 可以使用若干種不同的能量類(lèi)型，諸如UV、可見(jiàn)光、紅外、射頻、 微波、寬帶或X射線(xiàn)。
應(yīng)當(dāng)理解，前述示例性實(shí)施方式的描述，其目的僅在于對(duì)本發(fā)明的示例，而不是窮舉本發(fā)明。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠在不偏離本發(fā) 明的精神或如所附權(quán)利要求所限定的范圍的情況下，對(duì)所公開(kāi)的主 題的實(shí)施方式進(jìn)行某些添加、刪除和/或修改。
權(quán)利要求
1. 一種用于測(cè)量移動(dòng)薄片的屬性的方法，其中傳感器探測(cè)頭安裝在所述薄片的兩側(cè)以測(cè)量所述薄片上的相同位置，該傳感器探測(cè)頭包括至少一個(gè)用于提供能量的源以及至少一個(gè)相關(guān)聯(lián)的用于檢測(cè)從待測(cè)量的所述薄片反射的能量的檢測(cè)器，所述方法包括從所述薄片一側(cè)的所述至少一個(gè)源提供在第一頻率調(diào)制的能量；同時(shí)從所述薄片另一側(cè)的所述至少一個(gè)源提供在不同于所述第一頻率的第二頻率調(diào)制的能量；在所述薄片的所述一側(cè)的所述至少一個(gè)檢測(cè)器僅檢測(cè)從所述薄片反射的、在所述第一頻率調(diào)制的能量；以及在所述薄片的所述另一側(cè)的所述至少一個(gè)檢測(cè)器僅檢測(cè)從所述薄片反射的、在所述第二頻率調(diào)制的能量。
2. —種用于測(cè)量移動(dòng)薄片的屬性的裝置，包括第 一傳感器探測(cè)頭和第二傳感器探測(cè)頭，用于安裝在所述薄片 的相對(duì)兩側(cè)以測(cè)量所述薄片上的相同位置，所述第 一 傳感器探測(cè)頭 和第二傳感器探測(cè)頭的每一個(gè)包括至少一個(gè)用于提供能量的源以及 至少 一 個(gè)相關(guān)聯(lián)的用于檢測(cè)從所述薄片反射的能量的檢測(cè)器；以及所述第一傳感器探測(cè)頭的所述至少一個(gè)源提供在第一頻率調(diào)制 的能量，以及所述第二傳感器探測(cè)頭的所述至少 一 個(gè)源提供在不同 于所述第一頻率的第二頻率調(diào)制的能量；所述第一傳感器探測(cè)頭的所述至少一個(gè)檢測(cè)器僅檢測(cè)從所述薄 片反射的、在第一頻率調(diào)制的能量，以及所述第二傳感器探測(cè)頭的 所述至少 一 個(gè)檢測(cè)器僅檢測(cè)從所述薄片反射的、在第二頻率調(diào)制的 能量。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中從所述第一傳感器探測(cè)頭 以及所述第二傳感器探測(cè)頭的所述至少一個(gè)源提供的所述能量均選 #^自包括以下內(nèi)容的組uv、可見(jiàn)光、紅外、射頻、微波、寬帶、或x射線(xiàn)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述第一頻率大約是所述 第二頻率的兩倍。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，進(jìn)一步包括具有所述第一頻率 的信號(hào)的第 一源和具有所述第二頻率的信號(hào)的第二源。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中選擇所述具有第一頻率的 信號(hào)和所述具有第二頻率的信號(hào)的每一個(gè)，使得具有低水平二次諧 波含量。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，進(jìn)一步包括同步解調(diào)器，用于 在所述第一傳感器探測(cè)頭中選擇性地僅檢測(cè)與所述第一頻率相關(guān)聯(lián) 的能量，以及在所述第二傳感器探測(cè)頭中選擇性地僅檢測(cè)與所述第 二頻率相關(guān)聯(lián)的能量。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，進(jìn)一步包括框架，所述第一傳 感器探測(cè)頭和第二傳感器探測(cè)頭裝配在該框架中，使得當(dāng)所述框架 橫跨所述移動(dòng)薄片時(shí)，所述傳感器探測(cè)頭位于所述移動(dòng)薄片的相對(duì) 側(cè)，并且測(cè)量所述移動(dòng)薄片上相同位置處的所述移動(dòng)薄片的屬性。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述框架選擇自包括以下 內(nèi)容的組掃描框架或者非掃描框架。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述第一傳感器探測(cè)頭 和第二傳感器探測(cè)頭測(cè)量所述薄片的 一 個(gè)或多個(gè)屬性，所述屬性選 擇自包括以下內(nèi)容的組光澤度、亮度、平滑度、紋理、色彩、涂覆量、皺紋、表面濕 度、非接觸厚度或片材平坦度。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，進(jìn)一步包括至少連接至所述 第 一 傳感器探測(cè)頭和第二傳感器探測(cè)頭的質(zhì)量控制系統(tǒng)。
12. —種用于測(cè)量移動(dòng)薄片的屬性的系統(tǒng)，包括 用于制造所述移動(dòng)薄片的機(jī)器，所述機(jī)器包括裝配在所述機(jī)器上的一個(gè)或多個(gè)框架，從而所述一個(gè)或多個(gè)框架的每一個(gè)橫跨所述移動(dòng)薄片；一個(gè)或多個(gè)質(zhì)量控制系統(tǒng)，用于控制所述移動(dòng)薄片的一個(gè)或多個(gè)屬性；以及一個(gè)或多個(gè)傳感器，裝配在所述一個(gè)或多個(gè)框架的至少一個(gè)上， 所述一個(gè)或多個(gè)傳感器的每一個(gè)包括第一傳感器探測(cè)頭和第二傳感器探測(cè)頭，安裝在所述一個(gè)或多 個(gè)框架的至少 一 個(gè)上，使得所述探測(cè)頭位于所述薄片的相對(duì)兩側(cè)以 測(cè)量所述薄片上的相同位置，所述第 一傳感器探測(cè)頭和第二傳感器 探測(cè)頭的每一個(gè)包括至少一個(gè)用于提供能量的源以及至少一個(gè)相關(guān) 聯(lián)的用于檢測(cè)從所述薄片反射的能量的檢測(cè)器；以及所述第 一 傳感器探測(cè)頭的所述至少 一 個(gè)源提供在第 一 頻率調(diào)制 的能量，以及所述第二傳感器探測(cè)頭的所述至少 一個(gè)源提供在不同 于所述第 一 頻率的第二頻率調(diào)制的能量；所述第一傳感器探測(cè)頭的所述至少一個(gè)檢測(cè)器僅檢測(cè)從所述薄 片反射的、在第一頻率調(diào)制的能量，以及所述第二傳感器探測(cè)頭的 所述至少 一 個(gè)檢測(cè)器僅檢測(cè)從所述薄片反射的、在第二頻率調(diào)制的肯bf 。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中從所述第一傳感器探測(cè) 頭以及所述第二傳感器探測(cè)頭的所述至少一個(gè)源提供的所述能量均 選擇自包括以下內(nèi)容的組UV、可見(jiàn)光、紅外、射頻、微波、寬帶、或X射線(xiàn)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述第一頻率大約是所 述第二頻率的兩倍。
15. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述一個(gè)或多個(gè)傳感器 的每一個(gè)進(jìn)一步包括具有所述第一頻率的信號(hào)的第一源和具有所述 第二頻率的信號(hào)的第二源。
16. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中選擇所述具有第一頻率 的信號(hào)和所述具有第二頻率的信號(hào)的每一個(gè)，使得具有低水平二次 諧波含量。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中所述一個(gè)或多個(gè)傳感器 的每一個(gè)進(jìn)一步包括同步解調(diào)器，用于在所述第一傳感器探測(cè)頭中 選擇性地僅檢測(cè)與所述第 一頻率相關(guān)聯(lián)的能量，以及在所述第二傳 感器探測(cè)頭中選擇性地僅檢測(cè)與所述第二頻率相關(guān)聯(lián)的能量。
18. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述一個(gè)或多個(gè)框架的 每一個(gè)選擇自包括以下內(nèi)容的組掃描框架或者非掃描框架。
19. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述一個(gè)或多個(gè)傳感器 探測(cè)頭的每一個(gè)測(cè)量所述薄片的一個(gè)或多個(gè)屬性，所述屬性選擇自 包括以下內(nèi)容的組光澤度、亮度、平滑度、紋理、色彩、涂覆量、皺紋、表面濕 度、非接觸厚度或片材平坦度。
全文摘要
一種雙面片材表面屬性傳感器，其能夠同時(shí)測(cè)量在片材的頂面和底面上的相同片材位置處的移動(dòng)片材的兩面。引導(dǎo)至片材每一面的能量可以包括UV、可見(jiàn)光、紅外、射頻、微波、寬帶或X射線(xiàn)。傳感器在移動(dòng)片材的每一側(cè)具有源以及相關(guān)聯(lián)的檢測(cè)器，每個(gè)源提供在不同調(diào)制頻率的能量，并且相關(guān)聯(lián)的檢測(cè)器僅對(duì)該頻率進(jìn)行響應(yīng)。
文檔編號(hào)G01N21/89GK101449148SQ200780018081
公開(kāi)日2009年6月3日 申請(qǐng)日期2007年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月24日
發(fā)明者A·A·赫爾斯特羅姆 申請(qǐng)人:Abb有限公司