用于檢測(cè)盤(pán)磨機(jī)中的分布圖的裝置及其方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種測(cè)量裝置，包括導(dǎo)體本體(7)，該測(cè)量裝置用于在使用該裝置(3)期間檢測(cè)盤(pán)磨機(jī)(1)的盤(pán)磨機(jī)輪盤(pán)(11,13)之間的研磨間隙(15)中的要被制成漿的纖維墊(33)的纖維濃度的程度和/或蒸汽點(diǎn)。導(dǎo)體本體(7)提供第一電接觸表面(17)，其適于提供與第二電接觸表面(19)的電接觸以用于經(jīng)由纖維墊(33)材料傳輸電流。本發(fā)明還涉及用于檢測(cè)纖維墊(33)的纖維濃度的程度和/或蒸汽點(diǎn)(SP)的方法。該方法包括以下步驟：將導(dǎo)體本體(7)安裝至盤(pán)磨機(jī)輪盤(pán)(13)中的一個(gè)；研磨盤(pán)磨機(jī)輪盤(pán)(11，13)之間的纖維墊(33)材料；檢測(cè)纖維墊(33)材料的電導(dǎo)率和/或電阻率的變化；以及根據(jù)所檢測(cè)的變化來(lái)調(diào)節(jié)水和/或纖維材料的注入。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
用于檢測(cè)盤(pán)磨機(jī)中的分布圖的裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的測(cè)量裝置，并且涉及根據(jù)權(quán)利要求9的方 法。
[0002] 本發(fā)明涉及盤(pán)磨機(jī)和紙漿生產(chǎn)工廠。本發(fā)明與用于制造紙、纖維板等的工業(yè)相關(guān)。 本發(fā)明還涉及目的在于提高Thermo Mechanical Pulp TMP工廠等的能效的研究和開(kāi)發(fā)項(xiàng) 目。
【背景技術(shù)】
[0003] 存在以下若干嘗試:改進(jìn)對(duì)正在盤(pán)磨機(jī)的研磨片(輪盤(pán))之間處理的纖維墊分布的 所謂的盤(pán)磨機(jī)區(qū)域中的纖維濃度的測(cè)量。已經(jīng)研究了新的測(cè)量技術(shù)以盡可能始終一致地保 持紙漿的質(zhì)量。在盤(pán)磨機(jī)中安裝傳感器裝置，以用于測(cè)量纖維墊中的纖維濃度。使用盤(pán)磨機(jī) 的造紙工業(yè)關(guān)注于節(jié)能，并且期望使用這樣的傳感器裝置來(lái)平衡能量消耗和纖維材料精煉 處理。然而，仍無(wú)有效的方式來(lái)測(cè)量盤(pán)磨機(jī)片之間的纖維濃度和蒸汽點(diǎn)，以用于實(shí)現(xiàn)在高質(zhì) 量生產(chǎn)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)節(jié)能處理。在研究工作中，使用所謂的多傳感器系統(tǒng)來(lái)估計(jì)纖維濃度。然 而，這樣的系統(tǒng)是龐大的并且需要執(zhí)行來(lái)自溫度傳感器、馬達(dá)負(fù)載、稀釋水反饋率、入口溫 度和壓力、材料屬性等的數(shù)據(jù)的復(fù)雜的軟件應(yīng)用程序。使用溫度數(shù)據(jù)是有風(fēng)險(xiǎn)的，這是因?yàn)?溫度本身并不指示盤(pán)磨機(jī)墊濃度和纖維濃度。
[0004] 對(duì)本申請(qǐng)的應(yīng)用根據(jù)申請(qǐng)W0 2005/083408中的可替選解決方案還提供了一種用 于克服以上的問(wèn)題的方法。本申請(qǐng)披露的是，可以使用阻抗傳感器本體的移動(dòng)的幅度以及 阻抗經(jīng)過(guò)所述移動(dòng)的變化來(lái)確定盤(pán)磨機(jī)墊的介電常數(shù)的值。使用軟件來(lái)確定纖維濃度。利 用介電常數(shù)與纖維濃度程度之間的相關(guān)性來(lái)確定纖維濃度。W0 2005/083408中所公開(kāi)的裝 置對(duì)本領(lǐng)域而言具有很高技術(shù)的價(jià)值。
[0005] 然而，期望的是研究和簡(jiǎn)化用于確定盤(pán)磨機(jī)區(qū)域內(nèi)的盤(pán)磨機(jī)墊的纖維濃度以及確 定盤(pán)磨機(jī)在磨片之間的蒸汽點(diǎn)的已知的裝置。
[0006] 期望在造紙工業(yè)中進(jìn)一步節(jié)能。
[0007] 期望通過(guò)對(duì)盤(pán)磨機(jī)墊中的纖維濃度進(jìn)行適當(dāng)?shù)臏y(cè)量來(lái)生產(chǎn)高質(zhì)量的紙漿。
[0008] 期望檢測(cè)在盤(pán)磨機(jī)片間隙的哪個(gè)區(qū)域中蒸汽點(diǎn)占優(yōu)勢(shì)。
[0009] 提供了本發(fā)明以用于解決由所包括的獨(dú)立權(quán)利要求以及相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域所限定的 問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 通過(guò)在前序中所限定并且以權(quán)利要求1的特征部分的特征為特性的測(cè)量裝置來(lái)實(shí) 現(xiàn)本發(fā)明。
[0011] 通過(guò)這種方式實(shí)現(xiàn)的是，通過(guò)有效的方式在盤(pán)磨機(jī)輪盤(pán)之間的一一優(yōu)選地，與AGS 型研磨間隙傳感器(可調(diào)節(jié)間隙傳感器)相鄰的一一區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)了即時(shí)的測(cè)量。
[0012] 因此，可以根據(jù)所檢測(cè)的纖維濃度和/或蒸汽點(diǎn)來(lái)控制盤(pán)磨機(jī)的性能。因此，盤(pán)磨 機(jī)用戶(hù)可以在生產(chǎn)期間有成本效益地進(jìn)行自動(dòng)再校準(zhǔn)，并且對(duì)流入盤(pán)磨機(jī)輪盤(pán)之間的水量 進(jìn)行連續(xù)地關(guān)聯(lián)，從而沿盤(pán)磨機(jī)輪盤(pán)的徑向控制蒸汽點(diǎn)的位置。這樣的連續(xù)測(cè)量還意味著 提尚了生廣率。
[0013] 蒸汽點(diǎn)的位置對(duì)于有成本效益地實(shí)現(xiàn)合適的紙漿質(zhì)量的生產(chǎn)并且同時(shí)不必超過(guò) 盤(pán)磨機(jī)的負(fù)載(進(jìn)而涉及高功率消耗)而言是重要的。
[0014] 第一電接觸表面的面積A、包含纖維墊的研磨間隙的長(zhǎng)度L(即盤(pán)磨機(jī)輪盤(pán)之間的 距離）以及纖維墊材料的實(shí)際電阻率P將確定電阻R，電阻R連續(xù)地被測(cè)量以用于檢測(cè)纖維墊 的電阻率的變化，并且從而檢測(cè)實(shí)際纖維濃度和/或蒸汽點(diǎn)的位置。公式為：
[0016] 其中，R為電阻，p為電阻率，L為盤(pán)磨機(jī)輪盤(pán)之間的間隙，以及A為第一電接觸表面 的面積。借助于該裝置，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電阻率的變化的這樣的檢測(cè)。這改進(jìn)了盤(pán)磨機(jī)性能。對(duì) 變化的檢測(cè)與改變的纖維濃度有關(guān)。對(duì)例如添加至纖維墊的水的量進(jìn)行調(diào)節(jié)，以改變纖維 濃度。
[0017] 優(yōu)選地，該裝置包括第二種類(lèi)型的導(dǎo)體本體，每個(gè)第二種類(lèi)型的導(dǎo)體本體包括第 一電接觸表面，并且該表面沿輪盤(pán)的徑向被布置以用于測(cè)量蒸汽點(diǎn)分布。
[0018] 從而實(shí)現(xiàn)的是，控制單元可以部分地或整體地使用沿盤(pán)磨機(jī)輪盤(pán)徑向測(cè)量的電導(dǎo) 率和/或電阻率，以執(zhí)行和顯示指示纖維墊的電材料屬性在生產(chǎn)期間的實(shí)際變化的曲線(xiàn)分 布圖。纖維墊的電材料屬性的變化生成指示點(diǎn)，其中，蒸汽點(diǎn)沿徑向經(jīng)過(guò)盤(pán)磨機(jī)輪盤(pán)研磨間 隙移動(dòng)至該指示點(diǎn)位置。確定針對(duì)電導(dǎo)率和/或電阻率的特定設(shè)定值以指示例如蒸汽點(diǎn)。針 對(duì)每個(gè)導(dǎo)體本體來(lái)測(cè)量電導(dǎo)率和/或電阻率的實(shí)際值，以提供實(shí)際的曲線(xiàn)分布圖。該實(shí)際曲 線(xiàn)分布圖被控制單元匹配成與確定設(shè)定曲線(xiàn)分布圖的設(shè)定值相關(guān)聯(lián)。
[0019] 該裝置還適當(dāng)?shù)匕刂茊卧?，控制單元適于通過(guò)測(cè)量所述電流來(lái)檢測(cè)材料的電 阻率和/或電導(dǎo)率的變化。
[0020] 通過(guò)這種方式實(shí)現(xiàn)的是，可以在計(jì)算機(jī)屏幕上顯示表示纖維墊材料屬性的曲線(xiàn)分 布圖。
[0021 ]優(yōu)選地，第二電接觸表面由轉(zhuǎn)子盤(pán)磨機(jī)輪盤(pán)形成。
[0022] 通過(guò)這種方式實(shí)現(xiàn)的是，旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子盤(pán)磨機(jī)輪盤(pán)本身可以用作該裝置的部件。每 個(gè)連接或地線(xiàn)要被連接至轉(zhuǎn)子盤(pán)磨機(jī)輪盤(pán)并且可以經(jīng)由轉(zhuǎn)子盤(pán)磨機(jī)輪盤(pán)的軸實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選 地，使用滑動(dòng)接觸來(lái)接觸盤(pán)磨機(jī)輪盤(pán)。在一個(gè)或更多個(gè)導(dǎo)體本體與轉(zhuǎn)子盤(pán)磨機(jī)輪盤(pán)之間饋 送電流。這還表明一個(gè)或更多個(gè)裝置導(dǎo)體本體可以被安裝在定子盤(pán)磨機(jī)輪盤(pán)中。定子盤(pán)磨 機(jī)輪盤(pán)是靜止的，并且這簡(jiǎn)化了一個(gè)或更多個(gè)導(dǎo)體本體例如在服務(wù)和安裝中的操作。該裝 置適當(dāng)?shù)匕▽?dǎo)體本體，導(dǎo)體本體與相應(yīng)的串聯(lián)諧振電路SRC串聯(lián)連接，所述串聯(lián)諧振電路 SRC單獨(dú)地適于對(duì)特定頻率的電流提供空閑通路。
[0023] 通過(guò)這種方式減少了來(lái)自電路的引線(xiàn)的數(shù)目。這通過(guò)將每個(gè)單獨(dú)的導(dǎo)體本體布置 成與具有特定頻率的具體串聯(lián)諧振電路(在本文中簡(jiǎn)寫(xiě)為 SCR)串聯(lián)以標(biāo)記每個(gè)單獨(dú)的導(dǎo)體 本體來(lái)進(jìn)行，其中，在所述特定頻率下對(duì)電流提供通路。通過(guò)掃描電路中的電流的頻率，可 以測(cè)量纖維墊沿盤(pán)磨機(jī)輪盤(pán)的半徑的不同的位置的特定電阻率和/或電導(dǎo)率。通過(guò)輸入各 種頻率的電流，從而可以實(shí)現(xiàn)每個(gè)導(dǎo)體本體的單獨(dú)的標(biāo)記。AC的方向的變化率限定了頻率。 頻率由與AC電源(變壓器驅(qū)動(dòng)器)相關(guān)聯(lián)的信號(hào)發(fā)生器適當(dāng)?shù)靥峁?。單?dú)的標(biāo)記通過(guò)將后面 的導(dǎo)體本體耦接至由于其特定RLC(例如引線(xiàn)的電阻、電感和電容）而造成的具有不同的諧 振頻率的特定SRC以標(biāo)記每個(gè)導(dǎo)體本體來(lái)進(jìn)行。因此，標(biāo)記的導(dǎo)體本體與特定SRC(其適于對(duì) 特定頻率的電流提供通路）串聯(lián)連接，并且用于選擇性地響應(yīng)于特定頻率的信號(hào)。SRC包括 串聯(lián)連接的引線(xiàn)、電感器、電容器。因此，通過(guò)注入各種頻率的電流，可以實(shí)現(xiàn)每個(gè)導(dǎo)體本體 位置的工業(yè)的標(biāo)記。
[0024]優(yōu)選地，信號(hào)發(fā)生器適于生成至電路的從10kHz掃描直到200kHz的頻率?？商孢x 地，信號(hào)發(fā)生器生成在優(yōu)選的頻率范圍（5kHz至250kHz)上的電氣輸出波形。電源優(yōu)選地由 頻率掃描控制器來(lái)控制，以執(zhí)行頻率掃描。驅(qū)動(dòng)電壓的頻率可以借助于連接至電源的掃描 發(fā)生器優(yōu)選地從預(yù)定上限頻率300kHz至預(yù)定下限頻率0.5kHz被掃描。另外，信號(hào)發(fā)生器優(yōu) 選地包括借助于兩個(gè)限定的限制之間的電壓控制振蕩器來(lái)自動(dòng)地且重復(fù)地掃描輸出波形 的頻率的功能。因此，通過(guò)掃描在特定頻率范圍（例如，10kHz至200kHz)內(nèi)的電流的頻率，所 述特定范圍覆蓋各種SRC的不同地單獨(dú)設(shè)定的諧振頻率（在本示例中，第一SRC被設(shè)定成 10kHz，第二SRC被設(shè)定成20kHz，第三SRC被設(shè)定成30kHz等，并且最后一個(gè)SRC被設(shè)定成高達(dá) 200kHz)。
[0025] 導(dǎo)體本體沿長(zhǎng)形本體的直線(xiàn)被適當(dāng)?shù)夭⑴挪贾?，其中，第一電接觸表面與安裝有 長(zhǎng)形本體的盤(pán)磨機(jī)輪盤(pán)的研磨表面共面。
[0026] 通過(guò)這種方式實(shí)現(xiàn)的是，還向服務(wù)人員提供了簡(jiǎn)化的操作。長(zhǎng)形本體優(yōu)選地還包 括可調(diào)節(jié)間隙傳感器。在這種方式下，提供了適于有成本效益地生產(chǎn)紙漿材料的多功能傳 感器。
[0027] 優(yōu)選地，導(dǎo)體本體是可調(diào)節(jié)間隙傳感器的一部分。
[0028]從而，實(shí)現(xiàn)了緊湊的傳感器裝置。
[0029] 這還已經(jīng)通過(guò)以權(quán)利要求9的步驟的特征為特點(diǎn)的方法進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)。
[0030] 通過(guò)這種方式實(shí)現(xiàn)的是，可以檢測(cè)纖維紙漿材料的蒸汽點(diǎn)和/或濃度。因此，可以 根據(jù)該檢測(cè)來(lái)控制盤(pán)磨機(jī)性能。蒸汽點(diǎn)的位置對(duì)于提供合適的紙漿質(zhì)量的有成本效益的生 產(chǎn)而言是非常重要的。
[0031] 優(yōu)選地，第一電接觸表面的面積A、包括纖維墊的研磨間隙的長(zhǎng)度L(即盤(pán)磨機(jī)輪盤(pán) 之間的距離）以及纖維墊材料的實(shí)際電阻率P將確定電阻R，電阻R連續(xù)地被測(cè)量，以用于檢 測(cè)纖維墊的電阻率的變化，并且從而檢測(cè)實(shí)際纖維濃度和/或蒸汽點(diǎn)的位置。
[0032] 合適地，第一電接觸表面的面積A、包括纖維墊的研磨間隙的長(zhǎng)度L(即盤(pán)磨機(jī)輪盤(pán) 之間的距離）以及纖維墊材料的實(shí)際電導(dǎo)率將確定電導(dǎo)，電導(dǎo)連續(xù)地被測(cè)量，以用于檢測(cè)纖 維墊的電導(dǎo)的變化，并且從而檢測(cè)實(shí)際纖維濃度和/或蒸汽點(diǎn)的位置。
[0033]優(yōu)選地，檢測(cè)電導(dǎo)率和/或電阻率的變化的步驟提供了對(duì)纖維墊材料的蒸汽點(diǎn)的 檢測(cè)。
[0034]通過(guò)這種方式實(shí)現(xiàn)的是，例如，纖維墊材料的電導(dǎo)率和/或電阻率的實(shí)質(zhì)性變化涉 及材料從液態(tài)轉(zhuǎn)變成氣態(tài)或者從氣態(tài)轉(zhuǎn)變成液態(tài)。這是指可以使用這樣的檢測(cè)來(lái)確定纖維 墊的狀態(tài)。如果蒸汽點(diǎn)被確定成在盤(pán)磨機(jī)輪盤(pán)的特定半徑點(diǎn)處占優(yōu)勢(shì)，以及其中，該特定半 徑點(diǎn)與導(dǎo)體本體的位置對(duì)應(yīng)，并且存在纖維墊材料的電導(dǎo)率和/或電阻率的實(shí)質(zhì)性變化，則 這由向控制單元饋送調(diào)節(jié)制造纖維墊材料的物質(zhì)的比例的數(shù)據(jù)的裝置來(lái)檢測(cè)。
[0035]合適地，沿輪盤(pán)的徑向進(jìn)行檢測(cè)電阻率的變化的步驟。
[0036]通過(guò)這種方式實(shí)現(xiàn)的是，可以在計(jì)算機(jī)屏幕上顯示表示纖維墊材料屬性的曲線(xiàn)分 布圖。
[0037] 優(yōu)選地，沿跟從盤(pán)磨機(jī)輪盤(pán)的半徑方向的直線(xiàn)布置有多個(gè)導(dǎo)體本體。導(dǎo)體本體是 長(zhǎng)形的，并且每個(gè)導(dǎo)體本體包括用作第一電接觸表面的端表面。導(dǎo)體本體以第一電接觸表 面也跟從所述直線(xiàn)的這樣的方式被布置在盤(pán)磨機(jī)輪盤(pán)中。當(dāng)然，該線(xiàn)也可以是彎曲的。
[0038] 合適地，每個(gè)本體受電流影響，并且相對(duì)的盤(pán)磨機(jī)輪盤(pán)研磨表面用作第二電接觸 表面，從而，應(yīng)用于每個(gè)導(dǎo)體本體的電流經(jīng)由纖維墊材料在導(dǎo)體本體與盤(pán)磨機(jī)輪盤(pán)之間被 饋送。因此，纖維墊材料自身用作導(dǎo)體，并且取決于實(shí)際纖維濃度和/或?qū)嶋H水含量以及根 據(jù)含有的水的實(shí)際氣態(tài)或液態(tài)或者纖維墊材料的其他氣相來(lái)顯示出特定電阻率/電導(dǎo)率。
[0039] 優(yōu)選地，檢測(cè)電阻率的變化的步驟借助于一組導(dǎo)體本體來(lái)進(jìn)行，導(dǎo)體本體與相應(yīng) 的串聯(lián)諧振電路SRC串聯(lián)連接，串聯(lián)連接與電源并聯(lián)連接在一起，其中，每個(gè)串聯(lián)諧振電路 SRC單獨(dú)地適于對(duì)特定頻率的所述電流提供空閑通路。
[0040]通過(guò)這種方式實(shí)現(xiàn)的是，可以使用較少數(shù)目的引出裝置的線(xiàn)纜來(lái)制造裝置。這促 進(jìn)了裝置的易操作。
[0041] 合適地，用于提供電流的電源是AC電壓功率單元，該AC電壓功率單元用于生成經(jīng) 過(guò)裝置的包括次級(jí)繞組的變壓器的AC電流。從而，用于盤(pán)磨機(jī)輪盤(pán)間隙傳感器和其他可調(diào) 節(jié)間隙傳感器的電流還可以用于確定纖維墊材料的纖維濃度和/或蒸汽點(diǎn)。
[0042] 優(yōu)選地，電源設(shè)置有頻率發(fā)生器裝置，該頻率發(fā)生器裝置用于生成所述電流的一 定范圍的可變頻率。
【附圖說(shuō)明】
[0043] 現(xiàn)在，將參照所附示意圖通過(guò)示例來(lái)描述本發(fā)明，在附圖中：
[0044] 圖1示出了包括根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的測(cè)量裝置的盤(pán)磨機(jī)；
[0045] 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的包括傳感器探針的定子盤(pán)磨機(jī)輪盤(pán)；
[0046]圖3a至圖3b示出了填充有不同纖維濃度的纖維墊的研磨間隙；
[0047]圖4示出了電流通過(guò)纖維墊的理論傳輸；
[0048]圖5示出了隨著時(shí)間的推移的蒸汽點(diǎn)的分布圖；
[0049]圖6a至圖6d示出了纖維墊的纖維濃度的變化；
[0050]圖7示出了本發(fā)明的使用多個(gè)導(dǎo)體本體的另一方面；
[0051]圖8示出了示意性示出幅度點(diǎn)的曲線(xiàn)圖；
[0052]圖9示出了顯示不同的纖維濃度隨盤(pán)磨機(jī)輪盤(pán)半徑的分布圖；
[0053]圖10示出了根據(jù)一個(gè)方面的測(cè)量裝置；
[0054]圖11示出了包括可調(diào)節(jié)間隙傳感器AGS的傳感器探針的導(dǎo)體本體的橫截面；
[0055]圖12示出了纖維墊材料的分布曲線(xiàn)圖；以及
[0056] 圖13是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的方法的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0057] 在下文中，將參照附圖來(lái)詳細(xì)地描述本發(fā)明的實(shí)施方式，其中，出于清楚和對(duì)本發(fā) 明的理解起見(jiàn)，從附圖中刪除一些不重要的細(xì)節(jié)。
[0058] 圖1示出了被布置用于將纖維墊制漿成紙漿的盤(pán)磨機(jī)1。盤(pán)磨機(jī)1包括測(cè)量裝置3， 測(cè)量裝置3包括具有導(dǎo)體本體7的傳感器探針5,導(dǎo)體本體7適于傳導(dǎo)AC電流。馬達(dá)9驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子 盤(pán)磨機(jī)輪盤(pán)11。定子盤(pán)磨機(jī)輪盤(pán)13剛性地安裝至盤(pán)磨機(jī)1，其中，盤(pán)13中安裝有傳感器探針 5。盤(pán)磨機(jī)1包括設(shè)置在盤(pán)磨機(jī)輪盤(pán)11、13之間的研磨間隙15。導(dǎo)體本體7提供第一電接觸表 面17,第一電接觸表面17適于提供與第二電接觸表面19的電接觸，以用于經(jīng)由定位在研磨 間隙15中的纖維墊材料來(lái)傳輸電流，第二電接觸表面19被構(gòu)成為相對(duì)的轉(zhuǎn)子盤(pán)磨機(jī)輪盤(pán)11 的研磨表面。因此，第二電接觸表面19由轉(zhuǎn)子盤(pán)磨機(jī)輪盤(pán)11形成。第一電接觸表面17沿著朝 向轉(zhuǎn)子盤(pán)磨機(jī)輪盤(pán)11的方向背對(duì)著定子盤(pán)磨機(jī)輪盤(pán)13的研磨表面。因此，導(dǎo)體本體7提供第 一電接觸表面17,其適于提供與第二電接觸表面19的電接觸，以用于經(jīng)由纖維墊材料傳輸 電流。測(cè)量裝置3適于檢測(cè)纖維墊的纖維濃度的程度。測(cè)量裝置3還包括控制單元21，其適于 通過(guò)測(cè)量通過(guò)裝置3的導(dǎo)體本體7施加的AC電流來(lái)檢測(cè)纖維墊材料的電阻率和/或電導(dǎo)率的 變化。安培計(jì)23連接至控制單元21，以用于測(cè)量電流的變化。電流的電壓是恒定的并且由功 率單元25饋送。具有高濃度纖維的纖維墊比具有低濃度纖維的纖維墊傳導(dǎo)更少的電流。所 測(cè)量的從第一電表面17通過(guò)纖維墊的電流的電阻值的變化為與預(yù)定纖維濃度值有關(guān)的值， 憑經(jīng)驗(yàn)來(lái)設(shè)置該值并且由控制單元21執(zhí)行。根據(jù)所述經(jīng)測(cè)量的值，控制單元21通過(guò)控制和 調(diào)節(jié)供水線(xiàn)路29的控制閥27來(lái)調(diào)節(jié)纖維的饋送率以及添加至制成纖維墊的混合物的水的 量。另外，還檢測(cè)被制成紙漿的纖維墊的蒸汽點(diǎn)，這是因?yàn)闅鈶B(tài)與液態(tài)之間的變換會(huì)使得纖 維墊的電阻率的特征發(fā)生變化。
[0059] 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的包括傳感器探針5的定子盤(pán)磨機(jī)輪盤(pán)13。纖維 和水通過(guò)定子盤(pán)磨機(jī)輪盤(pán)13的中心孔31被饋送至研磨間隙中。傳感器探針5被布置在從中 心起測(cè)量為三分之二的半徑處。蒸汽點(diǎn)（即水從液態(tài)轉(zhuǎn)變成氣態(tài)或從氣態(tài)轉(zhuǎn)變成液態(tài)的點(diǎn)） 在研磨處理期間沿半徑R向前或向后移動(dòng)，并且傳感器探針5通過(guò)檢測(cè)纖維墊的電阻率的基 本變化來(lái)檢測(cè)所述蒸汽點(diǎn)。借助于檢測(cè)蒸汽點(diǎn)位置和運(yùn)動(dòng)，可以沿半徑R將蒸汽點(diǎn)控制到所 期望的位置，確定該位置以提供紙漿的最有效的生產(chǎn)。
[0060] 圖3a至圖3b示出了填充有不同的纖維濃度的纖維墊33的研磨間隙15。在圖3a中， 示出了與導(dǎo)體本體7位置相鄰的具有高纖維濃度的纖維墊33。在本實(shí)施方式中，導(dǎo)體本體7 的位置接近定子盤(pán)磨機(jī)輪盤(pán)13的邊緣。導(dǎo)體本體7的直徑確定第一電接觸表面17的面積A。 電阻取決于所述面積A以及研磨間隙15測(cè)量值d和纖維墊的電阻率，該電阻率根據(jù)分別在氣 態(tài)和液態(tài)中的纖維含量和水含量而變化。在圖3b中，示出了與導(dǎo)體本體7位置相鄰的具有低 纖維濃度的纖維墊。
[0061] 圖4示出了電流通過(guò)纖維墊33的理論傳輸。測(cè)量值L與研磨間隙15對(duì)應(yīng)。已知該測(cè) 量值由研磨間隙15測(cè)量傳感器(未示出）來(lái)檢測(cè)。AC電流從AC電源(未示出）被饋送至導(dǎo)體本 體7,導(dǎo)體本體7包括具有特定預(yù)定接觸面積A的第一電接觸表面17。導(dǎo)體本體7以電絕緣的 形式被布置在定子盤(pán)磨機(jī)輪盤(pán)13內(nèi)，使得沒(méi)有電流流經(jīng)定子盤(pán)磨機(jī)輪盤(pán)13。第二電接觸表 面19由相對(duì)的盤(pán)磨機(jī)輪盤(pán)(例如，轉(zhuǎn)子盤(pán)磨機(jī)輪盤(pán)19)的表面來(lái)提供。表面19可以為相對(duì)的 盤(pán)磨機(jī)輪盤(pán)的研磨表面。第二電接觸表面的面積實(shí)質(zhì)上對(duì)應(yīng)于導(dǎo)體本體7的面積A。
[0062]第一電接觸表面17的面積A、包括纖維墊33的研磨間隙15的長(zhǎng)度L即盤(pán)磨機(jī)輪盤(pán) 11、13之間的距離以及纖維墊33材料的實(shí)際電阻率P將確定電阻R，電阻R連續(xù)地被測(cè)量以用 于檢測(cè)纖維墊33的電阻率的變化，以及從而檢測(cè)實(shí)際的纖維濃度和/或蒸汽點(diǎn)的位置。所使 用的公式為：
[0064] 其中，R為電阻，p為電阻率，L為盤(pán)磨機(jī)輪盤(pán)之間的間隙以及A為第一電接觸表面17 的面積。
[0065]圖5示出了蒸汽點(diǎn)SP隨時(shí)間的分布圖。在纖維墊33材料的特定電阻率處，材料包括 大量的蒸汽并且電導(dǎo)率低。通過(guò)測(cè)量電導(dǎo)率(或電阻/電阻率），提供了一種用于確定纖維墊 33處于液態(tài)還是處于汽(氣）態(tài)的方法，這是因?yàn)闅鈶B(tài)相對(duì)于液態(tài)具有高電阻率。低電阻率 指示材料容易地允許電荷移動(dòng)，并且因此存在至液態(tài)(高電導(dǎo)率)的變化，反之亦然。
[0066] 圖6a至圖6d示出了纖維墊33的纖維濃度的變化。圖6a至圖6d示出了盤(pán)磨機(jī)輪盤(pán) 11、13之間的研磨間隙的截面。圖6a示出了蒸汽點(diǎn)位置與根據(jù)一個(gè)方面的導(dǎo)體本體7的位置 對(duì)應(yīng)。電阻率基本從高至低(液態(tài)LS至氣態(tài)GS)變化。在圖6b中，示出了氣態(tài)GS占優(yōu)勢(shì)并且添 加更多的水來(lái)將纖維墊33平衡為包括較少的蒸汽，這是因?yàn)檎羝哪芰?。在圖6c中，示 出了在這樣的水添加的調(diào)節(jié)之后蒸汽點(diǎn)從中心C向外沿徑向移動(dòng)，并且該蒸汽點(diǎn)再次被檢 測(cè)為如圖6d中所示。通過(guò)進(jìn)一步添加水，蒸汽點(diǎn)被控制成朝著盤(pán)磨機(jī)輪盤(pán)11、13端的邊緣ED 更進(jìn)一步移動(dòng)，這被保持以用于最佳的紙漿質(zhì)量以及盤(pán)磨機(jī)的節(jié)能操作。
[0067]圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的測(cè)量裝置3。測(cè)量裝置3包括用于將AC電流饋 送至電路35的電源25。電源25設(shè)置有頻率發(fā)生器裝置37,頻率發(fā)生器裝置37用于生成所述 電流的一定范圍的可變頻率。測(cè)量裝置3還包括控制單元21，控制單元21適于通過(guò)測(cè)量所述 電流來(lái)檢測(cè)纖維墊材料的電阻率和/或電導(dǎo)率的變化。電路35包括盤(pán)磨機(jī)輪盤(pán)13的多個(gè)導(dǎo) 體本體7,每個(gè)本體7具有特定第一電接觸表面17,第一電接觸表面17被設(shè)置在到相對(duì)的盤(pán) 磨機(jī)輪盤(pán)11表面一定距離處。每個(gè)導(dǎo)體本體7與相應(yīng)的串聯(lián)諧振電路(SRC)39串聯(lián)連接。該 串聯(lián)連接與電源25并聯(lián)連接在一起。SRC 39允許一個(gè)特定頻率下的電流的通路，而其他SRC 關(guān)閉所述頻率下的電流的通路。下一個(gè)SRC允許另一頻率下的電流的通路，而其他SRC關(guān)閉 這樣的頻率下的電流的通路。以此類(lèi)推，直到最后的SRC被激活為止，此后，重復(fù)該過(guò)程。因 此，每個(gè)SRC 39單獨(dú)地適于提供所述頻率范圍內(nèi)的特定頻率的空閑通路，其中，其他頻率阻 礙電流通過(guò)。在這種方式中，提供對(duì)每個(gè)導(dǎo)體本體7的標(biāo)記。因此，每個(gè)標(biāo)記的導(dǎo)體本體7沿 盤(pán)磨機(jī)輪盤(pán)13的半徑R的位置與AC電流的特定頻率相關(guān)聯(lián)?？刂茊卧?1被設(shè)置用于檢測(cè)導(dǎo) 體本體7中的哪個(gè)導(dǎo)體本體與纖維墊33材料的特定電阻率相關(guān)聯(lián)并且因此與蒸汽點(diǎn)的位置 和纖維墊33材料的纖維濃度相關(guān)聯(lián)。
[0068]圖8是示意性示出由相應(yīng)的導(dǎo)體本體7和SRC 39生成的幅度點(diǎn)R1、R2……R8的曲線(xiàn) 圖，所述幅度點(diǎn)的位置沿盤(pán)磨機(jī)輪盤(pán)13的半徑R向外擴(kuò)散。圖8示出了相應(yīng)的導(dǎo)體本體7的幅 度點(diǎn)，相應(yīng)的導(dǎo)體本體7通過(guò)由于導(dǎo)體本體在電路中的預(yù)定位置而將頻率掃描至纖維墊濃 度曲線(xiàn)圖（參見(jiàn)圖9)而被激活。
[0069]圖9是示出纖維墊的沿著從盤(pán)磨機(jī)輪盤(pán)中心朝向其邊緣ED(即經(jīng)過(guò)盤(pán)磨機(jī)輪盤(pán)的 半徑R)的方向的不同的纖維濃度α的分布圖。
[0070]圖10示出了具有沿長(zhǎng)形布置41(殼體）中的直線(xiàn)并排布置的導(dǎo)體本體7的測(cè)量裝置 3,其中，導(dǎo)體本體7的第一電接觸表面17與安裝有長(zhǎng)形布置41的盤(pán)磨機(jī)輪盤(pán)13的研磨表面 43共面。長(zhǎng)形殼體包括可調(diào)節(jié)間隙傳感器AGS。通過(guò)這種方式提供了多功能傳感器，該多功 能傳感器適于有成本效益地生產(chǎn)紙漿材料。
[0071]圖11示出了包括可調(diào)節(jié)間隙傳感器AGS的傳感器探針5的導(dǎo)體本體7的橫截面。傳 感器本身借助于橡膠材料45以絕緣的方式被布置在盤(pán)磨機(jī)輪盤(pán)中。導(dǎo)體本體7的第一電接 觸表面17由AGS的鐵芯形成，該AGS還用于感測(cè)研磨間隙15的變化。
[0072]圖12示出了纖維墊33材料的溫度沿盤(pán)磨機(jī)輪盤(pán)13的半徑R的分布圖曲線(xiàn)圖。該溫 度根據(jù)纖維墊33材料的實(shí)際電導(dǎo)率被轉(zhuǎn)換和導(dǎo)出。針對(duì)半徑R的不同位置的電阻率隨時(shí)間 的變化是用于導(dǎo)出溫度分布的參數(shù)。通過(guò)控制單元進(jìn)行曲線(xiàn)圖的計(jì)算，控制單元適于通過(guò) 測(cè)量流經(jīng)纖維墊33材料的電流的電阻以及從而測(cè)量纖維墊材料33的電導(dǎo)率來(lái)檢測(cè)材料33 的電阻率和/或電導(dǎo)率的變化。曲線(xiàn)圖被顯示在計(jì)算機(jī)屏幕(未示出）上。
[0073] 圖13是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的方法的示意性框圖。示出了用于以下的方 法:借助于包括導(dǎo)體本體的測(cè)量裝置來(lái)檢測(cè)在形成研磨間隙15的盤(pán)磨機(jī)輪盤(pán)之間被制成漿 的纖維墊33的纖維濃度的程度和/或蒸汽點(diǎn)，導(dǎo)體本體7提供第一電接觸表面，第一電接觸 表面適于提供與第二電接觸表面的電接觸，以用于經(jīng)由纖維墊33材料傳輸電流。步驟201涉 及方法的停止。根據(jù)一個(gè)方面，步驟202包括以下步驟:將導(dǎo)體本體7安裝至盤(pán)磨機(jī)輪盤(pán)13中 的一個(gè);研磨盤(pán)磨機(jī)輪盤(pán)之間的材料33;檢測(cè)纖維墊33材料的電導(dǎo)率和/或電阻率的變化； 以及根據(jù)所檢測(cè)的變化來(lái)調(diào)節(jié)水和/或材料的注入。
[0074] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，檢測(cè)電導(dǎo)率和/或電阻率的變化的步驟提供了對(duì)纖維墊 33材料的蒸汽點(diǎn)的檢測(cè)。
[0075] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，檢測(cè)電阻率的變化的步驟是沿輪盤(pán)11、13的徑向來(lái)進(jìn)行。
[0076] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，借助于一組導(dǎo)體本體7來(lái)進(jìn)行檢測(cè)電阻率的變化的步驟， 導(dǎo)體本體7與相應(yīng)的串聯(lián)諧振電路SRC串聯(lián)連接，該串聯(lián)連接與電源并聯(lián)連接在一起，其中， 每個(gè)串聯(lián)諧振電路SRC單獨(dú)地適于針對(duì)所述電流向特定頻率提供空閑通路。
[0077] 當(dāng)然，本發(fā)明不應(yīng)當(dāng)以任何方式限制成上述優(yōu)選實(shí)施方式，而是可以存在對(duì)所述 實(shí)施方式的許多可能的修改或組合，這些修改和組合對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言應(yīng)當(dāng)是 明顯的而不會(huì)背離本發(fā)明的如在所附權(quán)利要求書(shū)中所限定的基本構(gòu)思。纖維墊材料優(yōu)選地 包括用于制造紙漿的纖維素纖維。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種測(cè)量裝置，包括導(dǎo)體本體(7)，所述測(cè)量裝置用于在使用所述裝置(3)期間檢測(cè) 盤(pán)磨機(jī)（1)的盤(pán)磨機(jī)輪盤(pán)（11，13)之間的研磨間隙（15)中的要被制成漿的纖維墊(33)的纖 維濃度的程度和/或蒸汽點(diǎn)(SP)，其特征在于， 所述導(dǎo)體本體(7)提供第一電接觸表面（17)，所述第一電接觸表面（17)適于提供與第 二電接觸表面(19)的電接觸，以用于經(jīng)由所述纖維墊(33)材料傳輸電流。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述裝置(3)包括第二種類(lèi)型的導(dǎo)體本體(7)，每 個(gè)所述第二種類(lèi)型的導(dǎo)體本體(7)包括第一電接觸表面(17)，并且沿所述輪盤(pán)(11，13)的徑 向放置所述表面(17)，以用于測(cè)量蒸汽點(diǎn)(SP)分布。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其中，所述裝置(3)還包括控制單元(21)，所述控制 單元（21)適于通過(guò)測(cè)量所述電流來(lái)檢測(cè)所述纖維墊（33)材料的電阻率和/或電導(dǎo)率的變 化。4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述第二電接觸表面（19)由轉(zhuǎn)子盤(pán) 磨機(jī)輪盤(pán)(11)形成。5. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述裝置(3)包括導(dǎo)體本體(7)，所述 導(dǎo)體本體(7)與相應(yīng)的串聯(lián)諧振電路(SRC)串聯(lián)連接，所述串聯(lián)諧振電路(SRC)單獨(dú)地適于 對(duì)特定頻率的電流提供空閑通路。6. 根據(jù)權(quán)利要求2至5中任一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述導(dǎo)體本體(7)沿長(zhǎng)形本體(41)中 的直線(xiàn)并排放置，其中，所述第一電接觸表面（17)與安裝有所述長(zhǎng)形本體(41)的所述盤(pán)磨 機(jī)輪盤(pán)(13)的研磨表面(43)共面。7. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述導(dǎo)體本體(7)是可調(diào)節(jié)間隙傳感 器(AGS)的一部分。8. -種方法，用于借助于包括導(dǎo)體本體(7)的測(cè)量裝置(3)來(lái)檢測(cè)在形成研磨間隙（15) 的盤(pán)磨機(jī)輪盤(pán)(11，13)之間的被制成漿的纖維墊(33)的纖維濃度的程度和/或蒸汽點(diǎn)（SP)， 所述導(dǎo)體本體(7)提供第一電接觸表面（17)，所述第一電接觸表面（17)適于提供與第二電 接觸表面（19)的電接觸，以用于經(jīng)由所述纖維墊(33)材料來(lái)傳輸電流，所述方法包括以下 步驟： -將所述導(dǎo)體本體(7)安裝至所述盤(pán)磨機(jī)輪盤(pán)(13)中的一個(gè)； -研磨所述盤(pán)磨機(jī)輪盤(pán)(11，13)之間的所述纖維墊(33)材料； -檢測(cè)所述纖維墊(33)材料的電導(dǎo)率和/或電阻率的變化；以及 -根據(jù)所檢測(cè)的變化來(lái)調(diào)節(jié)水和/或纖維材料的注入。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，檢測(cè)電導(dǎo)率和/或電阻率的變化的步驟提供對(duì)所 述纖維墊(33)材料的蒸汽點(diǎn)(SP)的檢測(cè)。10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法，其中，檢測(cè)所述電阻率的變化的步驟是沿所述輪盤(pán) (11，13)的徑向(R)來(lái)進(jìn)行。11. 根據(jù)權(quán)利要求9至11中任一項(xiàng)所述的方法，其中，檢測(cè)所述電阻率的變化的步驟是 借助于一組導(dǎo)體本體(7)來(lái)進(jìn)行，所述導(dǎo)體本體(7)與相應(yīng)的串聯(lián)諧振電路(SRC)串聯(lián)連接， 所述串聯(lián)連接與電源(25)并聯(lián)連接在一起，其中，每個(gè)串聯(lián)諧振電路(SRC)單獨(dú)地適于對(duì)特 定頻率的電流提供空閑通路。12. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其中，用于提供所述電流的電源(23)是AC 電壓功率單元，所述AC電壓功率單元用于生成經(jīng)過(guò)所述裝置(3)的包括次級(jí)繞組的變壓器 的AC電流。13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其中，電源（25)設(shè)置有頻率發(fā)生器裝置 (37)，所述頻率發(fā)生器裝置(37)用于生成所述電流的一定范圍的可變頻率。
【文檔編號(hào)】G01N33/40GK105874324SQ201480059896
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2014年10月13日
【發(fā)明人】本特·?？瞬悸迥?
【申請(qǐng)人】達(dá)普羅克斯公司