片材測量的制作方法
【專利摘要】檢測器接收與被測量的片材相互作用的光輻射，并響應于預先確定的木質(zhì)素的光吸收波段、預先確定的干物質(zhì)的光吸收波段、以及兩個或更多的分離的光波段。測量單元基于木質(zhì)素的吸收波段中的衰減測量與木質(zhì)素相關(guān)的值、以及基于干物質(zhì)的吸收波段中的衰減測量與干物質(zhì)相關(guān)的值，并通過測量所述分離的光波段中的衰減來確定衰減相對于波長的一般相關(guān)性。所述測量單元基于所述與木質(zhì)素相關(guān)的值、所述與干物質(zhì)相關(guān)的值以及所述衰減的一般相關(guān)性來形成表示干物質(zhì)含量的值。
【專利說明】片材測量

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及片材（sheet)測量。

【背景技術(shù)】
[0002] 纖維素是紙中的干物質(zhì)之一，并且其在紙中的百分比可以通過將來自光源的紅外 光定向到紙來測量。紙與紅外光之間的相互作用導致了紅外光的衰減取決于波長和纖維素 的百分比這兩者。纖維素在紅外區(qū)域中的已知的窄的吸收波段處強烈衰減。當測量到纖維 素的吸收波段的衰減時，可以確定被測量的紙的纖維素含量。
[0003] 當紙包括多種干物質(zhì)以及其量通常未知的木質(zhì)素（lignin)時，所述測量面臨嚴 重的問題，并且不能提供可靠的結(jié)果。因此，存在對更優(yōu)的測量的需求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 下面提出了對本發(fā)明的簡化的概述，以提供對本發(fā)明的一些方面的基本理解。其 目的是以簡化的形式提出本發(fā)明的一些原理，作為對稍后提出的更詳細的描述的序言。
[0005] 本發(fā)明的方面涉及權(quán)利要求1的設備。
[0006] 本發(fā)明的方面涉及權(quán)利要求2的設備。
[0007] 本發(fā)明的方面涉及權(quán)利要求9的系統(tǒng)。
[0008] 本發(fā)明的方面涉及權(quán)利要求10的系統(tǒng)。
[0009] 本發(fā)明的方面涉及權(quán)利要求11的方法。
[0010] 本發(fā)明的方面涉及權(quán)利要求12的方法。
[0011] 本發(fā)明的方面涉及權(quán)利要求19的方法。
[0012] 本發(fā)明的方面涉及權(quán)利要求20的方法。
[0013] 本發(fā)明的方面涉及權(quán)利要求21的設備。
[0014] 本發(fā)明的方面涉及權(quán)利要求22的設備。
[0015] 盡管本發(fā)明的各種方面、實施例和特征被獨立地敘述，但是應當認識到，本發(fā)明的 各種方面、實施例和特征的所有組合是可行的，并在所要求保護的本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
[0016] 本解決方案提供了優(yōu)點。光學木質(zhì)素（lignin)測量變得可行和精確。也可以通 過考慮木質(zhì)素含量來獲得對干物質(zhì)含量的良好的估計。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017] 在下文中將參考附圖借助于示例性實施例更詳細地描述本發(fā)明，其中：
[0018] 圖IA示出了使用穿過目標傳播的光輻射的測量配置；
[0019] 圖IB示出了使用反射的光輻射的測量配置；
[0020] 圖2示出了隨波長變化的衰減；
[0021] 圖3示出了紫外光中的測量；
[0022] 圖4A示出了具有色散元件的測量系統(tǒng)；
[0023] 圖4B示出了具有用于反射光的色散元件的測量系統(tǒng)；
[0024] 圖5示出了包括具有干擾過濾器的多通道檢測器的測量系統(tǒng)；
[0025] 圖6示出了具有旋轉(zhuǎn)干擾過濾器的測量系統(tǒng)；
[0026] 圖7示出了具有多個窄波段光源和利用光束分離器的檢測的測量系統(tǒng)；
[0027] 圖8示出了造紙機；
[0028] 圖9示出了木質(zhì)素測量的流程圖；
[0029] 圖10呈現(xiàn)了干物質(zhì)測量的流程圖；
[0030] 圖11示出了基于片材的木質(zhì)素含量的控制方法的流程圖；以及
[0031] 圖12呈現(xiàn)了基于片材的干物質(zhì)含量的控制方法的流程圖。

【具體實施方式】
[0032] 現(xiàn)在在下文中將參考附圖更充分地描述本發(fā)明的示例性實施例，其中示出了本發(fā) 明的一些但不一定是全部的實施例。實際上，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實現(xiàn)，而不 應被解釋為限定于在此提出的實施例。盡管本說明書可能在數(shù)個位置引用"一"、"一個"或 "一些"實施例，但是這并不一定意味著該特征僅適用于單個實施例。不同實施例的單個特 征也可以被組合以提供其它的實施例。
[0033] 圖IA呈現(xiàn)了測量的基本配置。被測量的片材100包括纖維素材料，并且可能木質(zhì) 素被置于輸出光輻射的光源102與接收與片材100相互作用的光輻射的檢測器104之間。 被測量的片材100可以是例如紙片。在實施例中，所述紙可以是棉紙。被測量的片材100 的木質(zhì)素材料可以由木纖維構(gòu)成，所述木纖維可以是被測量的片材100的原料。所述片材 還可以包含源自所述木纖維的木質(zhì)素。片材100的木質(zhì)素含量可以從百分之零到百分之十 變化。檢測器104和測量單元106可以是測量裝置的部分，測量裝置還可以包括光源102。
[0034] 光源102可以輸出寬的連續(xù)波段的輻射。輸出的光波段可以包括紅外區(qū)域，所述 紅外區(qū)域包括在約750nm和500μm之間的波長。在實施例中，光源102的光波段包括近紅 外區(qū)域、短波長紅外區(qū)域和中波長紅外區(qū)域，其包括例如在約750nm和10μπι之間的波長。 此外或替代性地，來自光源102的光輸出波段可以包括紫外光。所述紫外光可以包括例如 從約200nm至400nm的波段。
[0035] 作為對連續(xù)波段的替代，光源102可以輸出在所測量的光波段中的至少兩個離散 的光波段。光源102可以包括例如一個或多個白熾燈、發(fā)光二極管（LED)、激光器、氣體放電 燈等等。光源102可以另外包括至少一個光部件，用于通過對光束的集中、分散或校準并將 光束定向到被測量的片材100來改變光束的形狀。至少一個光部件可以包括鏡頭、反鏡、光 束分離器/合成器、光過濾器、光纖等。
[0036] 檢測器104接收與包括纖維素材料的被測量的片材100相互作用的光輻射。該相 互作用可以包括來自片材100的光輻射的反射或穿過片材100的光輻射的透射。該相互作 用基于也可以被稱為普通光學的線性光學，即，光輻射的頻率在相互作用期間或之后不改 變。這種普通光學的部分是吸收光譜學，本解決方案屬于其中。檢測104響應于檢測到的 所測量的光波段的功率而輸出電子信號，使得檢測器104響應于一個或多個預先確定的木 質(zhì)素的光吸收波段以及兩個或更多個預先確定的除了所述預先確定的木質(zhì)素的光吸收波 段之外的分離的光波段。木質(zhì)素的吸收波段是指當由于木質(zhì)素而使衰減具有局部的或絕對 的最大值之處的光波段?？傊镔|(zhì)的吸收波段是指當由于該物質(zhì)而使衰減具有局部的或 絕對的最大值之處的光波段。
[0037] 如果光源102的輸出功率或功率分布在測量的光波段中是已知的，則檢測器104 輸出的電子信號與被測量的光波段中的衰減相關(guān)。
[0038] 當被測量的目標100不在光源102與檢測器104之間時，隨波長變化的輸出功率 可以通過由檢測器104從輸出光輻射中取得采樣來測量。該測量可以被執(zhí)行，以使得檢測 器104和光源102在被測量的目標100的邊緣（用虛線示出）上移動。在片材100的橫移 測量中，其可以在每次橫移之后或者不時地執(zhí)行。不具有被測量的目標100的所述測量限 定了在每個測量的波段△λi處針對被測量的目標的參考光功率L。
[0039] 在實施例中，與檢測器104相似的檢測器108可以用于取得光源102的輸出光輻 射的采樣，用于替代性的或附加的參考光功率1〇。輸出光輻射的采樣在該實施例中可以意 味著來自源102的輸出光功率的一些已知的百分比，例如當輸出輻射的其它部分繼續(xù)進行 到片材100。
[0040] 附加地或替代性地，所述功率或功率分布可以是預先已知的，這是因為一些類型 的光源（例如激光器）可以輸出已知的光波段中的已知的光功率或已知的光功率分布。因 此并未更詳細地呈現(xiàn)光源102的輸出光功率的采樣。
[0041] 檢測器104可以包括一個或多個檢測元件。檢測器104可以基于半導體技術(shù)。檢 測器104可以包括至少一個光電二極管例如PIN二極管、雪崩二極管等。檢測器104的檢 測元件可以布置成陣列或矩陣。具有多個檢測元件的檢測器104可以包括分立元件，或者 其可以使用集成電路技術(shù)而被集成在一起。檢測器104的元件的矩陣可以基于紅外區(qū)域中 的例如InGaAs(砷化銦鎵）、擴展InGaAs、HgCdTe(汞鎘碲化物）、PbS(硫化鉛）、PbSe(硒 化鉛）技術(shù)?？梢允褂迷诳梢姽鈪^(qū)域和紫外區(qū)域中適合的光電二極管和光電陰極。
[0042] 檢測器104可以另外包括至少一個光部件，用于改變光束的形狀和/或?qū)⒐馐?向到至少一個檢測元件。所述至少一個光部件可以是鏡頭、鏡、光束分離器/合成器、光過 濾器、光纖等。
[0043] 基于來自檢測器104的響應，測量單元106測量光輻射的被檢測的波段的衰減。檢 測器104和測量單元106-起形成了光功率計，其測量隨波長而變化的光功率。衰減是相 對于片材100的透射率的倒數(shù)值。然而它們二者都可以暗示片材100的相同的屬性，并且 可以被稱為衰減。測量單元106可以包括至少一個處理器、至少一個存儲器和至少一個計 算機程序，用于處理所測量的數(shù)據(jù)。在實施例中，測量裝置包括檢測器104和至少一個適當 的計算機程序，這是因為至少一個計算機程序可以被裝載在以其他方式存在的系統(tǒng)中，該 系統(tǒng)與用于處理從檢測器104反饋的數(shù)據(jù)的造紙機相關(guān)聯(lián)。
[0044] 在圖1B中，除了測量基于反射率之外，呈現(xiàn)了與圖1A相似的種類的測量。光源 102針對被測量的目標100輸出光功率，其反應針對檢測器104的光輻射?？梢詧?zhí)行基準測 量，使得檢測器104和光源102在被測量的目標的邊緣上移動（以虛線示出），并測量基準 表面120,其具有預先確定的反射率。測量單元106以與圖IA的測量相似的方式執(zhí)行信號 處理。
[0045] 下面借助圖2說明測量單元106的操作。連續(xù)的線220呈現(xiàn)了包含木質(zhì)素的采樣 的被測量的衰減。虛線230呈現(xiàn)不具有木質(zhì)素的紙的被測量的衰減。y軸上是以任意尺度 的衰減，X軸是以微米為單位的波長。測量單元106基于一個或多個木質(zhì)素的預定的光吸 收波段200、202、203中的光輻射的衰減來測量至少一個與木質(zhì)素相關(guān)的值A(chǔ)I。每個波段 200、202、203的與木質(zhì)素相關(guān)的值A(chǔ)I可以與每個光波段200、202、203上的光功率相關(guān)。
[0046] 測量單元106還通過測量除了與木質(zhì)素相關(guān)的預定的光吸收波段200、202、203之 外的兩個或更多個預先確定的分立的光波段208、210、212中的衰減來確定在至少一個木 質(zhì)素波段200、202、203的背景中衰減相對于波長的一般相關(guān)性。相應地，這些測量的值也 可以通過在測量的波段上積分來形成。所述積分可以在檢測器元件中自動發(fā)生，或者其可 以在測量單元106中計算。
[0047] 在實施例中，測量單元106也可以基于除了木質(zhì)素的那些之外的一個或多個干物 質(zhì)的預定的光吸收波段204中的光輻射的衰減來測量至少一個與干物質(zhì)相關(guān)的值。測量單 元106還可以通過測量除了預定的與木質(zhì)素和干物質(zhì)相關(guān)聯(lián)的波段之外的兩個或更多個 預定的分立的光波段206、208中的衰減來確定衰減隨波長變化的一般相關(guān)性。
[0048] 可以基于檢測器104接收的光功率ΙΛλ?來測量被測量的波段Λλi的衰減，其中 i表示波段的下標（index)，并且Λλ表示波段i中的波長。在實施例中，可以通過將針對 被測量的片材100的光功率Itl,Λu與檢測器1〇4所接收的光功率IΛλ?相比較來測量被測 量的波段Δ 的衰減。被測量的波段Λ 可以包括單色光輻射或連續(xù)波長范圍。衰減 Ai可以被解釋為吸收率，其在每個光波段i中可以被確定為：
[0049] Ai= -Iogd Δλ?/Ι〇,Δλ?)
[0050] 更精確地，衰減41可以從公式1從=10，似16\卩-([片 ￡'75/+2尸1如/)義求 解，其中exp是基于例如歐拉數(shù)（約為2. 71828)或10的指數(shù)函數(shù)，j是所測量的片 材100中的物質(zhì)的下標，N是物質(zhì)的數(shù)目，as」是散射系數(shù)，aa^是吸收系數(shù)，X是光輻射 在被測量的片材100中傳播的距離。系數(shù)as」和aa」與物質(zhì)j的濃度相關(guān)。由于距離 X可以忽略，因此被測量的衰減八1是散射系數(shù)的和ΣΙ·』和吸收系數(shù)的和， A1 =-IogClMi/I(UM) = (Σ二，+Σ二，> 其中該對數(shù)函數(shù)基于例如歐拉數(shù)（約為 2. 71828)或10。項Itl,Λλ?通?？梢院雎?，使得其值可以例如被假設為1。在該測量中，可 以測量木質(zhì)素的衰減。此外，可以測量纖維素材料的衰減。然而，諸如色彩材料之類的其它 物質(zhì)導致了衰減的一般的波長相關(guān)性，這可能導致基線衰減的移位和傾斜。色彩物質(zhì)可以 是用于在所述片材上打印諸如字母數(shù)字符號的可讀字符和/或圖像的墨水。
[0051] 發(fā)減然后可以表不為A= (asjasi+asjaajaai+aa。），其中as。是其它物質(zhì)的散射 系數(shù)，&81是木質(zhì)素的散射系數(shù)，as。是纖維素的散射系數(shù)，aa。是其它物質(zhì)的吸收系數(shù)，aai 是木質(zhì)素的吸收系數(shù)，并且aa。是纖維素的吸收系數(shù)。由于系數(shù)as。+&81+&8。+&&。+&& 1+83。是 與波長相關(guān)的，因此隨波長而變化的光功率的導數(shù)或差商取決于散射系數(shù)as。和吸收系數(shù) aa。，而不管其余的系數(shù)aspas。、aaJPaa。是常量還是變量。散射系數(shù)as。和吸收系數(shù)aa。 的值取決于紙中的其他物質(zhì)。這是對在片材的表面或內(nèi)部包括諸如墨水等色彩物質(zhì)的紙的 測量會面臨問題的原因。然而，可以確定由其他物質(zhì)導致的衰減相對于波長的一般相關(guān)性。
[0052] 在實施例中，測量單元106通過測量除了預先確定的木質(zhì)素和干物質(zhì)的光吸收波 段200、202、203、204之外的兩個或更多個預先確定的分離的光波段206、208、210、212中的 衰減來確定在測量的木質(zhì)素和干物質(zhì)的光吸收波段200、202、203、204的環(huán)境中衰減相對 于波長的一般相關(guān)性。衰減的一般相關(guān)性意味著在不具有對木質(zhì)素和諸如纖維素等干物質(zhì) 的吸收的情況下衰減曲線220的基本特性。例如，如果測量單元106測量波段200中的與 木質(zhì)素相關(guān)的值以及波段204中的與干物質(zhì)相關(guān)的值，則測量單元106可以在考慮三個分 離的光波段206、208和210中的其它物質(zhì)的情況下測量衰減。光波段200可以包括波長 1660nm(6000.OcnT1)，光波段204可以包括波長210011111(4760011-1)，光波段206可以包括波 長225011111(44400^ 1)，光波段208可以包括波長550011111(18200^1)，并且光波段210可以包 括波長156011111(6400011- 1)。對于測量包括波長145011111(6900011-1)波段中的最大木質(zhì)素吸收 率的環(huán)境，也可以測量除了木質(zhì)素和干物質(zhì)的預先確定的光吸收波段200、202、203、204之 外的具有波長130011111(7690011- 1)的分離的波段212。
[0053] 測量單元106可以確定作為期望類型的函數(shù)的衰減相對于波長的一般相關(guān)性，該 函數(shù)的參數(shù)基于除了預先確定的與木質(zhì)素相關(guān)或木質(zhì)素和干物質(zhì)相關(guān)的光吸收波段200、 202、203、204之外的被測量的光波段206、208、210、212中的衰減值。在實施例中，函數(shù)的類 型可以是線性函數(shù)Ae=bλ+c，其中A。是與片材中的其他物質(zhì)相關(guān)聯(lián)的衰減，λ是波長，b 是第一參數(shù)，c是第二參數(shù)?？梢酝ㄟ^要求線性函數(shù)（=直線基線）216穿過木質(zhì)素的吸收 波段之外的光波段212和210中的測量點來確定參數(shù)b和c。根據(jù)另一示例，可以通過要求 線性函數(shù)（=直線基線）218穿過在木質(zhì)素的吸收波段之外的光波段210和218中的測量 點來確定參數(shù)b和c。根據(jù)另外的示例，可以通過要求線性函數(shù)（=直線基線）222穿過在 干物質(zhì)的吸收波段之外的光波段208和206中的測量點來確定參數(shù)b和c。
[0054] 在實施例中，衰減的一般相關(guān)性的基線可以包括從至少兩個線性函數(shù)形成的分段 線性函數(shù)。在這種情況下，衰減的一般相關(guān)性的曲線可以是連續(xù)的，但是斜率可以在不同的 段中變化。
[0055] 在實施例中，函數(shù)的類型也可以是非線性初等函數(shù)或非初等函數(shù)f(λ)。非線性初 等函數(shù)的示例是多項式函數(shù)，其次數(shù)（degree)與1和0不相同。以相似的方式，可以要求 任意的函數(shù)f(A)穿過至少兩個測量點206、208、210、212。測量的波段的帶寬可以例如從 約Inm到IOOnm間變化。
[0056] 測量單元106可以基于至少兩個光波段來測量衰減的一般相關(guān)性。一個波段206 可以使得其每個波長長于預先確定的木質(zhì)素和干物質(zhì)的光吸收波段200至204的任意波 長。至少一個波段208、210可以使得其每個波長在預先確定的木質(zhì)素的光吸收波段202 (或 針對波段208的200)與預先確定的干物質(zhì)的光吸收波段204之間。第三可能的波段212 使得其每個波長短于預先確定的木質(zhì)素和干物質(zhì)的吸收波段200至204中的任意波長?？?以在波段208、200、204和210中以相似的方式執(zhí)行該測量。
[0057] 測量單元106可以通過從與木質(zhì)素相關(guān)的值A(chǔ)l中除去衰減的一般相關(guān)性來形成 修正的與木質(zhì)素相關(guān)的值A(chǔ)le。對應地，測量單元106可以通過從與干物質(zhì)相關(guān)的值A(chǔ)c中 除去衰減的一般相關(guān)性來形成修正的與干物質(zhì)相關(guān)的值A(chǔ)cc。修正的與木質(zhì)素相關(guān)的值 Alc可以在測量的波段λ?至λ2上積分，Ale=K2(Xb)-Zd(X))^,其中與木質(zhì)素相關(guān)的 光吸收波段200從λ?至X2，fs(x)是光波段200中的光衰減分布，fd(x)例如是根據(jù)在測 量的波段212和210或210和208或208和206處的值確定的期望的函數(shù)。修正的與干物 fXl 質(zhì)相關(guān)的值A(chǔ)cc可以以數(shù)學形式表示為Aee=Iil 其中與干物質(zhì)相關(guān)的 光波段206從λ1至λl，fs(x)是光波段204中的光衰減分布，fd(x)是根據(jù)在測量的波段 208和206處的值確定的期望的函數(shù)。
[0058] 在實施例中，測量單元106可以將每個修正的木質(zhì)素值A(chǔ)lc形成為針對預先確定 的木質(zhì)素的光吸收波段200、202、203、204而基于已知類型的函數(shù)形成的對應值A(chǔ)lf與對應 的與木質(zhì)素相關(guān)的值A(chǔ)l之間的差。該值A(chǔ)lf可以通過設置光波段200、202、203、204作為 用于已知類型的函數(shù)f(AAk) =Alfk的自變量來形成，其中k是預先確定的光吸收波段的 下標。在實施例中，測量單元106可以將每個修正的干物質(zhì)值A(chǔ)cc形成為針對預先確定的 干物質(zhì)的光吸收波段204而基于已知類型的函數(shù)形成的值A(chǔ)cf與對應的與干物質(zhì)相關(guān)的值 Ac之間的差。以數(shù)學形式，修正的木質(zhì)素值A(chǔ)lc可以表示為Alc=A1-Alf。以數(shù)學形式，修 正的干物質(zhì)值A(chǔ)cc可以表示為Acc=Ac-Acf。圖3示出了對紫外光中的包含木質(zhì)素的采樣 的測量。y軸是以任意尺度的衰減，X軸是以納米為單位的波長?？梢栽陬A先確定的木質(zhì)素 的光吸收波段300中測量與木質(zhì)素相關(guān)的值A(chǔ)l。光波段300可以包括約280^1(3571?!^1) 的波長，并且光帶寬可以例如從亞納米到十納米變化?？梢栽诓话举|(zhì)素的光吸收波段 300的最大木質(zhì)素吸收的兩側(cè)測量衰減隨波長變化的一般相關(guān)性。除了最大木質(zhì)素吸收波 段之外的第一光波段302可以包括例如約為265nm的波長。除了最大木質(zhì)素吸收波段之外 的第二光波段304可以包括例如約為300nm的波長。
[0059] 測量單元106可以將衰減相對于波長的一般相關(guān)性確定為期望類型的函數(shù)，該函 數(shù)的參數(shù)基于除了預先確定的與木質(zhì)素相關(guān)的吸收波段300之外的測量的波長波段302、 304中的衰減值。在實施例中，該函數(shù)的類型可以是線性函數(shù)A。=bX+c，其中A。是與諸如 彩色物質(zhì)的其它物質(zhì)相關(guān)聯(lián)的衰減，λ是波長，b是第一參數(shù)，c是第二參數(shù)。參數(shù)b和c 可以通過要求線性函數(shù)（=直線基線）306穿過在木質(zhì)素的衰減波段之外的光波段302和 304中的測量點來確定。
[0060] 對應地如先前說明的，測量單元106可以形成修正的木質(zhì)素值A(chǔ)lc作為針對預先 確定的木質(zhì)素的光吸收波段300而基于已知類型的函數(shù)形成的對應的值A(chǔ)lf與對應的與木 質(zhì)素相關(guān)的值A(chǔ)l之間的差。以數(shù)學形式，修正的木質(zhì)素值A(chǔ)lc可以被表示為Alc=Al-Alf。
[0061] 例如，針對光波段202的Alf可以被計算為Alf(202) = (al+r(a2_al))，其中 Alf(202)表示光波段202中的Alf，k是系數(shù)，al是波段212中的衰減值，a2是波段210中 的衰減值。系數(shù)r可以是光波段212和202之間的距離I與光波段212和210之間的距離 L的比率I/L。在此情況下，可以以類似的方式計算Alf和Acc。
[0062] 在實施例中，干物質(zhì)含量可以通過給出不同的光波段中的測量的系數(shù)來形成。因 此，可以基于至少一個與木質(zhì)素相關(guān)的值、至少一個與干物質(zhì)相關(guān)的值、以及衰減的一般相 關(guān)性來形成表示干物質(zhì)含量的值。具有用于不同的測量值的系數(shù)的算法可以如下：
[0063]X=Cac^a1AAa2Aja3Ada4A4) / (IDc^b1AAb2Adb3Ajb4A4)
[0064] 其中Al表不對一般相關(guān)性的測量，A2表不與木質(zhì)素吸收峰值相關(guān)聯(lián)的光波段 中的測量，A3表示與干物質(zhì)吸收峰值相關(guān)聯(lián)的光波段中的測量，A4表示對一般相關(guān)性 的測量?？梢栽诩s1820nm(208)處測量A1，可以在約2175nm(203)處測量A2,可以在約 2100nm(204)處測量A3,以及可以在2250nm(206)處測量A4。分子可以被解釋為表示修正 的與木質(zhì)素相關(guān)的值，分母可以被解釋為表示修正的與干物質(zhì)相關(guān)的值?？梢岳缁诰?有預先確定的采樣的測試測量來確定系數(shù)apapaya^adPb(|、131、132、133、13 4。一般地，變量 X可以具有分子和分母中的至少兩項：X=(af···+BnAnVOdci+…+bNAN)，其中N是項數(shù)，且N 至少為1。變量X可以直接是干物質(zhì)含量。
[0065] 然而在實施例中，可以使用多項式擬合來使變量X和測量的預先確定的木質(zhì)素含 量的基準采樣的值匹配在一起。系數(shù)(V··dM的數(shù)目取決于擬合多項式的次數(shù)M，其至少為 一。系數(shù)dfdM進而可以基于預先確定的采樣的測試測量來確定。多項式的次數(shù)例如可以 為2。然后表示干物質(zhì)值DRY的值可以被計算為：DRY=deMX+c^X2。
[0066] 圖4A示出了其中檢測器104可以包括散射部件400和多個檢測器元件402的實 施例，其中散射部件400將光輻射散射到不同的光波段△λ?到△λΜ的頻譜中。散射部 件400可以包括棱鏡或光柵。檢測器104可以包括分光計。檢測器元件402可以形成陣列 或矩陣。每個檢測器元件402接收散射的光輻射的光波段之一，并響應于其而輸出與所述 光波段的光功率相對應的電信號。該電信號可以被饋入測量單元106。來自適當?shù)臋z測器 元件402的電信號可能單獨成為與關(guān)于測量波段中的衰減的數(shù)據(jù)相關(guān)的信號。替代性地， 來自多個檢測器元件402的信號可以包括與一個被測量的光波段有關(guān)的信息。
[0067] 圖4Β示出了其中使用來自目標100的反射的光輻射來執(zhí)行圖4Α的測量的實施 例。
[0068] 圖5示出了其中檢測器104可以包括多通道檢測器500和用于多通道檢測器500 的每個通道510、512、514、516的光干擾過濾器502、504、506、508的實施例。通道的數(shù)目針 對木質(zhì)素測量而言至少為三，針對干物質(zhì)測量而言至少為四。至少一個光干擾過濾器502 可以具有與木質(zhì)素的吸收相關(guān)聯(lián)的一個或多個預先確定的光通過波段200、202、203、300。 至少兩個光干擾過濾器506、608中的每個可以具有除了預先確定的木質(zhì)素的光吸收波段 200、202、203、300之外的預先確定的分離的光通過波段206、208、210、212、302、304。
[0069] 至少一個光干擾過濾器504可以具有與干物質(zhì)的吸收相關(guān)聯(lián)的一個或更多個預 先確定的光通過波段204。至少一個光干擾過濾器506可以具有除了預先確定的木質(zhì)素和 干物質(zhì)的光吸收波段200、202、203、204、300之外的一個或更多個預先確定的分離的光通 過波段206、208、210、212、302、304。至少一個另外的光干擾過濾器508也可以具有除了預 先確定的木質(zhì)素和干物質(zhì)的光吸收波段200、202、203、204、300之外的一個或更多個預先 確定的分離的光通過波段206、208、210、212、302、304。干擾過濾器508的至少一個光通過 波段與干擾過濾器506的至少一個光通過波段不相同。通道510至516可以將其響應饋送 到測量單元106,測量單元106如上述地處理檢測到的光波段。
[0070] 干擾過濾器的通過波段的典型帶寬例如Δ λ在Inn至IOOnn之間。可以自由地 選擇該帶寬。可以自由地調(diào)節(jié)通過波段的中間波長，使得可以向檢測器104傳遞適當?shù)販y 量的光波段。
[0071] 圖6示出了利用旋轉(zhuǎn)（revolving)干擾過濾器盤600的實施例。光源是能夠輸出 所有測量的波段的光輻射的寬波段光源。檢測器104能夠輸出與其接收的光功率相關(guān)的電 子信號。盤600可以具有至少四個干擾過濾器502、504、506、508，每個均能夠傳遞一個測 量的光波段。在圖5的說明中已經(jīng)說明了過濾器。當盤600轉(zhuǎn)動時，干擾過濾器502、504、 506、508相繼將測量的光波段向測量的片材100傳遞。檢測器104對應地逐一檢測測量的 光波段。與檢測的光波段相關(guān)的電子信號可以被饋送到測量單元106,測量單元106如上面 描述地處理檢測的光波段。
[0072] 圖7示出了利用成成組光源元件700的實施例，其具有窄的光輸出波段。光源元 件700可以是具有在測量中使用的波長的激光器或發(fā)光二極管。光源106已經(jīng)具有反射器 702,例如用于周圍的一個光源元件的鏡、以及用作光源元件700的剩余部分的光束分離器 704、706、708。光束分離器704至708用作光束組合器，使得來自不同的光源元件700的所 有光波段被定向到被測量的片材100的相同的部分。對于木質(zhì)素測量，可以需要兩個光束 分離器和反射器作為最小要求。對于測量木質(zhì)素和纖維素這二者，可以需要三個光束分離 器和反射器作為最小要求。
[0073] 檢測器106可以具有成組的檢測器元件718和反射器716,例如用于周圍的一個光 檢測器元件的鏡，以及用于光檢測器元件718的剩余部分的光束分離器710、712、714。光束 分離器710至714將測量的光束分離成不同的測量的光波段，并將每個波段定向到一個檢 測器元件718。對于木質(zhì)素測量，可以需要三個檢測器元件、兩個光束分離器和反射器作為 最小要求。對于測量木質(zhì)素和干物質(zhì)這兩者而言，可以需要四個檢測器元件、三個光束分離 器和反射器作為最小要求。
[0074] 作為對多個窄波段光源的取代，可以使用寬波段光源。如果使用寬波段光源，則可 以不需要鏡702和光束分離器704至708。檢測器104仍然保持與圖6相同。
[0075] 如果如同在圖6中所示使用了多個窄波段光源700,則檢測器104可以與圖3所示 的相似，即，檢測器104包括分光計。
[0076] 在實施例中，至少一個光源可以在至少一個測量的波長波段上擴展。
[0077] 圖8示出了造紙機的原理結(jié)構(gòu)。紙漿流或多個紙漿流可以通過導線槽（wire pit) 800被饋送到造紙機中，導線槽之前通常是用于紙漿流的混合桶830和機器桶832。紙 漿可以包含回收的紙。機器泵成批地生產(chǎn)并被通過重量控制或級別改變程序而用于短循 環(huán)?；旌贤?30和機器衆(zhòng)（machinepulp)832也可以被分離的混合反應堆（圖8中未示 出）所取代，并且通過借助于閥門或一些其它流調(diào)節(jié)裝置828單獨地饋送每個紙漿流來控 制機器紙漿的批處理。在導線槽800中，機器紙漿與水相混合，以提供具有期望的一致性的 短循環(huán)（從成形器（f〇rmer)810到導線槽800的虛線）。從由此產(chǎn)生的紙漿中，可以通過清 潔設備802去除沙子（水力旋流器）、空氣（排氣桶）或其它粗糙材料（壓力篩），并且借 助于泵804將紙漿抽吸到流料箱（headbox) 806中。在流料箱806之前，如果期望的話，可 以向紙漿添加過濾器TA例如高嶺土、碳酸鈣、滑石、白堊、二氧化鈦、硅石等，和/或保持劑 RA例如無機物、自然有機或合成的水溶性有機聚合物。所述TA和RA屬于所述片材中的干 物質(zhì)，并且它們中的物質(zhì)可以被單獨地或被以具有或不具有纖維素的期望的組合測量。所 述過濾器可以用于改善成形、表面屬性、不透明性、亮度和可印刷性，以及用于減少制造成 本。保持劑RA對于其部分而言增大了細料和填料的保持力，并同時以已知的自身方式加速 了脫水處理。過濾器和保持劑這二者由此均影響紙幅（web)和紙的表面拓撲。
[0078] 從流衆(zhòng)箱806開始，紙衆(zhòng)被饋送穿過流衆(zhòng)箱的薄片（slice) 808并進入成形器810 中，成形器810可以是長網(wǎng)造紙機或縫隙形成器。在成形器810中，紙幅（web) 10被脫水， 并且灰燼、細料和纖維被去除而進入短循環(huán)。在成形器810中，紙漿被作為紙幅10而饋送到 導線上，并且紙幅10被初步干燥并在壓機（press) 812中被擠壓。紙幅10在干燥部分814 中被初步干燥。通常存在至少一個測量部分816、818、820、822、824，通過其可以測量紙幅 10的木質(zhì)素含量和干物質(zhì)含量。
[0079]在本申請中表示造紙機和造紙板機這兩者以及還表示紙漿制造機的造紙機 還可以包括例如前置砑光機（precalender) 838、涂覆部分/部840和/或后置砑光機 (postcalender) 842。然而，不一定存在任何涂覆部分840,并且在此情況下不一定存在多于 一個的砑光機838、842。在涂覆部分840中，可以包含例如高嶺土、白堊或碳酸鹽、淀粉、和 /或乳液的涂覆色彩可以應用到紙表面上。涂覆色彩的使用通常降低了紙的粗糙度并改善 了光澤度。
[0080]在砑光機838、842中，其中未涂覆的或涂覆的紙幅在用期望的力壓緊的輥之間行 進，紙的表面拓撲例如粗糙度可以被改變。砑光機838、842還可以影響紙的厚度和/或光 澤。在砑光機838、842中，紙幅的屬性可以通過對紙幅加濕來改變，或者借助于溫度和輥之 間的壓區(qū)負載/壓力來改變，使得施加到紙幅的壓力越大，紙就越變得越平滑和越有光澤。 加濕和溫度上升進一步減小了粗糙度和改善了光澤度。此外，顯然造紙機的操作本身對于 本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言是已知的，因此在本上下文中不再更詳細地描述。
[0081] 圖8還示出了用于造紙機的控制系統(tǒng)。影響質(zhì)量和級別變化的因素包括紙漿流的 量和比率、過濾器的量、保持劑的量、機器速度、回流的量和干燥能力?？刂破?26可以控制 至少一個調(diào)節(jié)單元，所述調(diào)節(jié)單元可以調(diào)節(jié)所述片材的至少一個屬性，所述屬性之一可以 是干物質(zhì)含量?？刂破?26可以借助閥門828來控制紙漿流的批處理，借助閥門836來控 制過濾器TA的批處理，借助閥門834控制保持劑RA的批處理，借助調(diào)節(jié)裝置828控制不同 的紙漿的饋送?？刂破?26還可以控制薄片808的尺寸、具有所述機器速度的移動所述薄 片的電動機、調(diào)節(jié)回流的量的閥門、以及塊814中的干燥處理?？刂破?26利用包括檢測器 104并且通常還包括光輻射源102的測量裝置816至824來監(jiān)控濕度?？刂破?26還可以 在別處（例如在執(zhí)行控制的相同點）測量紙幅10的屬性。
[0082] 控制器82可以被認為是基于造紙機的自動數(shù)據(jù)處理的控制布置或其一部分?？?制器826可以接收數(shù)字信號或?qū)⒔邮盏哪M信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號?？刂破?26可以包括微 處理器和存儲器，并根據(jù)適當?shù)挠嬎銠C程序來處理信號?？刂破?26可以例如基于PID(比 例-積分-微分）、MPC(模型預測控制）或GPC(-般預測控制）控制。
[0083] 圖9示出了木質(zhì)素測量的流程圖。在步驟900中，光輻射被允許與所測量的包括 纖維素材料和可能的木質(zhì)素的片材相互作用。在步驟902中，基于與所測量的片材相互作 用的光輻射在一個或多個預先確定的木質(zhì)素的光吸收波段處的衰減來測量至少一個與木 質(zhì)素相關(guān)的值。在步驟904中，通過測量在除了所述一個或多個預先確定的木質(zhì)素的光吸 收波段之外的兩個或更多個預先確定的分離的光波段中的衰減來確定與所測量的片材相 互作用的光輻射的衰減相對于波長的一般相關(guān)性。在步驟906中，通過從所述至少一個與 木質(zhì)素相關(guān)的值中去除所確定的衰減的一般相關(guān)性來形成表示木質(zhì)素含量的值。
[0084] 圖10示出了干物質(zhì)測量的流程圖。在步驟1000中，光輻射被允許與所測量的包 括干物質(zhì)和可能的木質(zhì)素的片材相互作用。在步驟1002中，基于與所測量的片材相互作用 的光輻射在一個或多個預先確定的木質(zhì)素的光吸收波段中的衰減來測量至少一個與木質(zhì) 素相關(guān)的值。在步驟1004中，基于與所測量的片材相互作用的光輻射在一個或多個預先確 定的干物質(zhì)的光吸收波段中的衰減來測量至少一個與干物質(zhì)相關(guān)的值。在步驟1006中，通 過測量在除了預先確定的木質(zhì)素和干物質(zhì)的光吸收波段之外的兩個或更多個預先確定的 分離的光波段處的衰減來確定與所測量的片材相互作用的光輻射的衰減相對于波長的一 般相關(guān)性。在步驟1008中，基于所述至少一個與木質(zhì)素相關(guān)的值、所述至少一個與干物質(zhì) 相關(guān)的值以及所述衰減的一般相關(guān)性來形成表示干物質(zhì)含量的值。
[0085] 圖11表示基于片材的木質(zhì)素含量的控制方法的流程圖。該方法步驟1100包括圖 9的步驟，并且還包括基于所測量的木質(zhì)素含量來控制至少一個調(diào)節(jié)單元的步驟1102。在 步驟1104中，所述至少一個調(diào)節(jié)單元基于控制來調(diào)節(jié)所測量的片材的至少一個屬性。
[0086] 圖12表示基于所述片材的干物質(zhì)含量的控制方法的流程圖。該方法步驟1200 包括圖10的步驟，并且還包括基于所測量的干物質(zhì)含量來控制至少一個調(diào)節(jié)單元的步驟 1202。在步驟1204中，所述至少一個調(diào)節(jié)單元基于控制而調(diào)節(jié)所測量的片材中的干物質(zhì)含 量。
[0087] 能夠執(zhí)行在圖9和10中至少一個中示出的步驟的測量單元106和控制器700、826 可以被實現(xiàn)為電子數(shù)字計算機、或可包括工作存儲器（RAM)、中央處理單元（CPU)和系統(tǒng)時 鐘。CPU可以包括寄存器集、算術(shù)邏輯單元和控制器?？刂破骰螂娐肥軓腞AM傳送到CPU的 程序指令序列的控制。控制器可以包含用于基礎(chǔ)操作的大量微指令。微指令的實現(xiàn)可以取 決于CPU設計而變化?？梢酝ㄟ^編程語言對所述程序指令進行編碼，所述編程語言可以是 高級編程語言例如C、Java等，或者是低級編程語言例如機器語言或編譯器。電子數(shù)字計算 機也可以具有操作系統(tǒng)，該操作系統(tǒng)可以為用程序指令編寫的計算機程序提供系統(tǒng)服務。
[0088] 測量單元106和控制器700、826可以包括表示所有以下的電路：（a)僅有硬件的 電路實現(xiàn)，例如僅用模擬和/或數(shù)字電路的實現(xiàn)；以及（b)電路和軟件（和/或固件）的組 合，例如（如適用）：（i)(多個）處理器的組合；或（ii)(多個）處理器/軟件的部分，包括 一起工作以使得設備執(zhí)行各種功能的（多個）數(shù)字信號處理器、軟件和（多個）存儲器；以 及（c)需要軟件或固件以用于操作的電路，例如（多個）微處理器或（多個）微處理器的 部分，即使所述軟件或固件物理上并不存在。
[0089] 作為進一步示例，術(shù)語"電路"也將涵蓋僅處理器（或多個處理器）或者處理器的 部分和它（或它們）伴隨的軟件和/或固件的實現(xiàn)。
[0090] 實施例提供了在分布介質(zhì)上體現(xiàn)的計算機程序，包括當被加載到電子設備中時被 配置用于控制設備執(zhí)行上述的實施例的程序指令。
[0091] 所述計算機程序可以以源代碼形式、目標代碼形式、或以一些中間形式，并且其可 以被存儲在一些類型的載體中，所述載體可以是任何能夠執(zhí)行所述程序的實體或裝置。這 種載體例如包括記錄介質(zhì)、計算機存儲器、只讀存儲器和軟件分布包。取決于所需要的處理 功率，計算機程序可以在單個電子數(shù)字計算機中執(zhí)行，或者可以分布在許多計算機中。
[0092] 所述設備也可以被實現(xiàn)為一個或多個集成電路，例如應用專用的集成電路 ASIC(應用專用集成電路）。其它硬件實施例也是可行的，例如由分離的邏輯組件構(gòu)建的電 路。這些不同的實現(xiàn)的混合也是可行的。當選擇實現(xiàn)的方法時，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將考慮 例如針對設備的尺寸和功耗所設置的需求、必需的處理能力、生產(chǎn)成本和生產(chǎn)量。
[0093] 對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，顯然由于技術(shù)先進性，本發(fā)明的原理可以以各種方 式實現(xiàn)。本發(fā)明及其實施例不限于上面描述的示例，而是可以在本發(fā)明的范圍之內(nèi)變化。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于測量包括纖維素材料和可能的木質(zhì)素的片材的設備，其中所述設備包括： 檢測器和測量單元； 所述檢測器被配置用于接收與所測量的片材相互作用的光輻射，并響應于一個或多個 預先確定的木質(zhì)素的光吸收波段、以及除了所述一個或多個預先確定的木質(zhì)素的光吸收波 段之外的兩個或更多個分離的光波段； 所述測量單元被配置用于基于所述檢測器的響應： 基于所述一個或多個預先確定的木質(zhì)素的光吸收波段中的紫外光的光輻射的衰減來 測量至少一個與木質(zhì)素相關(guān)的值； 確定作為已知類型的函數(shù)的衰減相對于波長的一般相關(guān)性，所述函數(shù)的參數(shù)基于在除 了所述預先確定的木質(zhì)素的光吸收波段之外的測量的波長處的衰減值；并將每個修正的木 質(zhì)素值形成為與木質(zhì)素相關(guān)的值與基于所述已知類型的函數(shù)為預先確定的木質(zhì)素的光吸 收波段形成的對應的值之間的差；以及 通過從所述至少一個與木質(zhì)素相關(guān)的值中去除所述衰減的一般相關(guān)性來形成表示木 質(zhì)素含量的值。
2. -種用于測量包括纖維素材料和可能的木質(zhì)素的片材的設備，其中所述設備包括： 檢測器和檢測單元； 所述檢測器被配置用于接收與被測量的片材相互作用的光輻射，并響應于一個或多個 預先確定的木質(zhì)素的光吸收波段、一個或多個預先確定的干物質(zhì)的光吸收波段、以及除了 所述預先確定的木質(zhì)素和干物質(zhì)的光吸收波段之外的兩個或更多個分離的光波段； 所述測量單元被配置用于基于所述檢測器的響應： 基于所述一個或多個預先確定的木質(zhì)素的光吸收波段中的紫外光的光輻射的衰減來 測量至少一個與木質(zhì)素相關(guān)的值； 基于所述一個或多個預先確定的干物質(zhì)的光吸收波段中的光輻射的衰減來測量至少 一個與干物質(zhì)相關(guān)的值； 確定作為已知類型的函數(shù)的衰減相對于波長的一般相關(guān)性，所述函數(shù)的參數(shù)基于在除 了所述預先確定的木質(zhì)素的光吸收波段之外的測量的波長處的衰減值；并將每個修正的木 質(zhì)素值形成為與木質(zhì)素相關(guān)的值與基于所述已知類型的函數(shù)為預先確定的木質(zhì)素的光吸 收波段而形成的對應的值之間的差；以及將每個修正的干物質(zhì)值形成為與干物質(zhì)相關(guān)的值 與基于所述已知類型的函數(shù)為預先確定的干物質(zhì)的光吸收波段而形成的對應的值之間的 差；以及 基于所述至少一個與木質(zhì)素相關(guān)的值、所述至少一個與干物質(zhì)相關(guān)的值、以及所述衰 減的一般相關(guān)性來形成表不干物質(zhì)含量的值。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的設備，所述測量單元被配置用于：通過從所述與木質(zhì)素和干 物質(zhì)相關(guān)的值中去除所述衰減的一般相關(guān)性來形成修正的與木質(zhì)素和干物質(zhì)相關(guān)的值；以 及 基于至少一個修正的與木質(zhì)素相關(guān)的值和至少一個修正的與干物質(zhì)相關(guān)的值來形成 表示干物質(zhì)含量的值。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的設備，所述設備包括被配置用于輸出用于穿過所測量的 目標傳輸?shù)墓飧Ｉ涞墓庠础?br> 5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的設備，其中所述測量單元被配置用于基于以下光波段中的至 少兩個來測量衰減的一般相關(guān)性：其每個波長長于預先確定的木質(zhì)素和干物質(zhì)的光吸收波 段的任意波長的波段，其每個波長介于預先確定的木質(zhì)素的光吸收波段與預先確定的干物 質(zhì)的光吸收波段之間的波段，以及其每個波長短于預先確定的木質(zhì)素和干物質(zhì)的光吸收波 段的任意波長的波段。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的設備，其中所述檢測器包括多個檢測器元件和散射元件， 所述散射元件被配置用于將所述光輻射散射到包括所測量的光波段的光波段中，并且所述 檢測器元件被配置用于接收所述光波段并對其進行響應。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設備，其中所述檢測器包括具有至少三個通道的多通道檢測 器和用于所述檢測器的每個通道的光干擾過濾器；所述至少三個光干擾過濾器具有一個或 多個預先確定的與木質(zhì)素的吸收相關(guān)聯(lián)的光通波段、以及除了所述預先確定的與木質(zhì)素的 吸收相關(guān)聯(lián)的光波段之外的兩個或更多個分離的光通波段；并且所述檢測器的通道被配置 用于將所述通道的響應饋送到所述測量單元。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的設備，其中所述檢測器包括具有至少四個通道的多通道檢測 器和用于所述檢測器的每個通道的光干擾過濾器；所述至少四個光干擾過濾器具有一個或 多個預先確定的與木質(zhì)素的吸收相關(guān)聯(lián)的光通波段、一個或多個預先確定的與干物質(zhì)的吸 收相關(guān)聯(lián)的光通波段、以及除了所述預先確定的光波段之外的兩個或更多個分離的光通波 段；并且所述檢測器的通道被配置用于將所述通道的響應饋送到所述測量單元。
9. 一種包括權(quán)利要求1或2所述的設備的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)包括至少一個調(diào)節(jié)單元 和控制器，所述至少一個調(diào)節(jié)單元被配置用于調(diào)節(jié)被測量的片材的至少一個屬性，并且所 述控制器被配置用于基于所測量的木質(zhì)素含量來控制所述至少一個調(diào)節(jié)單元。
10. -種包括權(quán)利要求2所述的設備的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)包括至少一個調(diào)節(jié)單元和 控制器，所述至少一個調(diào)節(jié)單元被配置用于調(diào)節(jié)所測量的片材中的所述干物質(zhì)含量，并且 所述控制器被配置用于基于所測量的干物質(zhì)含量來控制控制所述至少一個調(diào)節(jié)單元。
11. 一種用于測量包括纖維素材料和可能的木質(zhì)素的片材的方法，所述方法包括： 允許光輻射與所測量的片材相互作用； 基于一個或多個預先確定的木質(zhì)素的光吸收波段中的與所測量的片材相互作用的紫 外光的光輻射的衰減來測量至少一個與木質(zhì)素相關(guān)的值； 由測量單元確定作為已知類型的函數(shù)的衰減相對于波長的一般相關(guān)性，所述函數(shù)的參 數(shù)基于在除了所述預先確定的與木質(zhì)素相關(guān)聯(lián)的吸收波段之外的所測量的波長處的衰減 值；并將每個修正的木質(zhì)素值形成為與木質(zhì)素相關(guān)的值與基于所述已知類型的函數(shù)為預先 確定的木質(zhì)素的光吸收波段而形成的對應的值之間的差； 通過從所述至少一個與木質(zhì)素相關(guān)的值中去除所確定的衰減的一般相對性來形成表 示木質(zhì)素含量的值。
12. -種用于測量包括纖維素材料和可能的木質(zhì)素的片材的方法，所述方法包括： 允許光輻射與所測量的片材相互作用； 基于在一個或多個預先確定的木質(zhì)素的光吸收波段中的與所測量的片材相互作用的 紫外光的光輻射的衰減來測量至少一個與木質(zhì)素相關(guān)的值； 基于一個或多個預先確定的干物質(zhì)的光吸收波段中的與所測量的片材相互作用的光 輻射的衰減來測量至少一個與干物質(zhì)相關(guān)的值； 由測量單元確定作為已知類型的函數(shù)的衰減相對于波長的一般相關(guān)性，所述函數(shù)的參 數(shù)基于在除了預先確定的與木質(zhì)素和干物質(zhì)相關(guān)聯(lián)的吸收波段之外的所測量的波長處的 衰減值；將每個修正的木質(zhì)素值形成為與木質(zhì)素相關(guān)的值與基于所述已知類型的函數(shù)為預 先確定的木質(zhì)素的光吸收波段而形成的對應的值之間的差；以及將每個修正的干物質(zhì)值形 成為與干物質(zhì)相關(guān)的值與基于所述已知類型的函數(shù)為預先確定的干物質(zhì)的光吸收波段而 形成的對應的值之間的差；以及 基于所述至少一個與木質(zhì)素相關(guān)的值、所述至少一個與干物質(zhì)相關(guān)的值以及所述衰減 的一般相關(guān)性，形成表示干物質(zhì)含量的值。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，所述方法還包括通過從所述與木質(zhì)素和干物質(zhì)相關(guān) 的值中去除所確定的衰減的一般相關(guān)性來形成修正的與木質(zhì)素和干物質(zhì)相關(guān)的值；以及 基于所述至少一個修正的與木質(zhì)素相關(guān)的值、所述至少一個修正的與干物質(zhì)相關(guān)的值 來形成表示干物質(zhì)含量的值。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，所述方法還包括：由測量單元確定作為已知類型的 函數(shù)的衰減相對于波長的一般相對性，所述函數(shù)的參數(shù)基于在除了所述預先確定的與木質(zhì) 素相關(guān)聯(lián)的吸收波段之外的所測量的波長處的衰減值；以及將所述每個修正的木質(zhì)素值形 成為與木質(zhì)素相關(guān)的值與基于所述已知類型的函數(shù)為預先確定的木質(zhì)素的光吸收波段而 形成的對應的值之間的差。
15. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，所述方法還包括：由所述測量單元基于以下光波段 中的至少兩個來測量衰減的一般相對性：其每個波長長于預先確定的木質(zhì)素和干物質(zhì)的光 吸收波段的任意波長的波段，其每個波長介于預先確定的木質(zhì)素的光吸收波段與預先確定 的干物質(zhì)的光吸收波段之間的波段，以及其每個波長短于預先確定的木質(zhì)素和干物質(zhì)的光 吸收波段的任意波長的波段。
16. 根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的方法，所述方法還包括在所述檢測器中將所述光輻射 散射到頻譜中，并且由每個檢測器元件接收并響應所述頻譜的光波段。
17. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述檢測器包括多通道檢測器和用于所述檢測 器的每個通道的光干擾過濾器；至少一個光干擾過濾器具有一個或多個預先確定的與木質(zhì) 素的吸收相關(guān)聯(lián)的光通波段、以及除了預先確定的木質(zhì)素的光吸收波段之外的兩個或更多 個分離的光通波段；以及由所述通道將其響應饋送到所述測量單元。
18. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述檢測器包括多通道檢測器和用于所述檢測 器的每個通道的光干擾過濾器；至少一個光干擾過濾器具有一個或多個預先確定的與木質(zhì) 素的吸收相關(guān)聯(lián)的光通波段、一個或多個預先確定的與干物質(zhì)的吸收相關(guān)聯(lián)的光通波段、 以及除了所述預先確定的木質(zhì)素和干物質(zhì)的光吸收波段之外的兩個或更多個分離的光通 波段；以及通過所述通道將其響應饋送到所述測量單元。
19. 一種方法，所述方法包括權(quán)利要求11的步驟，并且還包括：基于所測量的木質(zhì)素含 量來控制至少一個調(diào)節(jié)單元，所述至少一個調(diào)節(jié)單元基于所述控制來調(diào)節(jié)所測量的片材的 至少一個屬性。
20. -種方法，所述方法包括權(quán)利要求11的步驟，并且還包括：基于所測量的木質(zhì)素含 量來控制至少一個調(diào)節(jié)單元，所述至少一個調(diào)節(jié)單元基于所述控制來調(diào)節(jié)所測量的片材中 的干物質(zhì)含量。
21. -種用于測量包括纖維素材料和可能的木質(zhì)素的片材的設備，所述設備包括： 至少一個處理器；以及 至少一個包括計算機程序代碼的存儲器，其中所述至少一個存儲器和所述計算機程序 代碼利用所述至少一個處理器而被配置用于使得所述設備至少執(zhí)行： 允許光輻射與所測量的片材的相互作用； 基于一個或多個預先確定的木質(zhì)素的光吸收波段中的與所測量的片材相互作用的紫 外光的光輻射的衰減來測量至少一個與木質(zhì)素相關(guān)的值； 確定作為已知類型的函數(shù)的衰減相對于波長的一般相關(guān)性，所述函數(shù)的參數(shù)基于在除 了所述預先確定的與木質(zhì)素相關(guān)聯(lián)的吸收波段之外的所測量的波長處的衰減值；并將每個 修正的木質(zhì)素值形成為與木質(zhì)素相關(guān)的值與基于所述已知類型的函數(shù)為預先確定的木質(zhì) 素的光吸收波段而形成的對應的值之間的差； 通過從所述至少一個與木質(zhì)素相關(guān)的值中去除所確定的衰減的一般相對性來形成表 示木質(zhì)素含量的值。
22. -種用于測量包括纖維素材料和可能的木質(zhì)素的片材的設備，所述設備包括： 至少一個處理器；以及 至少一個包括計算機程序代碼的存儲器，其中所述至少一個存儲器和所述計算機程序 代碼利用所述至少一個處理器而被配置用于使得所述設備至少執(zhí)行： 允許光輻射與所測量的片材相互作用； 基于在一個或多個預先確定的木質(zhì)素的光吸收波段中的與所測量的片材相互作用的 紫外光的光輻射的衰減來測量至少一個與木質(zhì)素相關(guān)的值； 基于一個或多個預先確定的干物質(zhì)的光吸收波段中的與所測量的片材相互作用的光 輻射的衰減來測量至少一個與干物質(zhì)相關(guān)的值； 通過測量除所述預先確定的木質(zhì)素和干物質(zhì)的光吸收波段之外的兩個或更多個預先 確定的分離的光波段中的衰減來確定與所測量的片材相互作用的所述光輻射的衰減相對 于波長的一般相關(guān)性； 確定作為已知類型的函數(shù)的衰減相對于波長的一般相關(guān)性，所述函數(shù)的參數(shù)基于在除 了預先確定的與木質(zhì)素的吸收波段之外的所測量的波長處的衰減值；將每個修正的木質(zhì)素 值形成為與木質(zhì)素相關(guān)的值與基于所述已知類型的函數(shù)為預先確定的木質(zhì)素的光吸收波 段而形成的對應的值之間的差；以及將每個修正的干物質(zhì)值形成為與干物質(zhì)相關(guān)的值與基 于所述已知類型的函數(shù)為預先確定的干物質(zhì)的光吸收波段而形成的對應的值之間的差；以 及 基于所述至少一個與木質(zhì)素相關(guān)的值、所述至少一個與干物質(zhì)相關(guān)的值以及所述衰減 的一般相關(guān)性，形成表示干物質(zhì)含量的值。
【文檔編號】G01N21/31GK104508458SQ201380039328
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2013年5月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月25日
【發(fā)明者】M·門蒂萊 申請人:美卓自動化有限公司