КОНТРОЛЬНЫЙ ПРИБОР И СПОСОБ КАЛИБРОВКИ КОНТРОЛЬНОГО ПРИБОРА Российский патент 2016 года по МПК G01N33/34 G01N33/36 

Изобретение относится к контрольному прибору для испытания полотна материала, а также способу калибровки контрольного прибора.

При изготовлении полотна материала, такого как, например, полотна волокнистого материала, полотно материала проводится с помощью транспортировочной системы через различные производственные участки полотна материала. Для контроля полотна материала во время его производства используются контрольные приборы, которые установлены вдоль пути транспортировки полотна материала. Пока полотно материала проводится с помощью транспортировочной системы по стационарно установленному контрольному прибору, контрольный прибор определяет измеряемые значения полотна материала, чтобы проконтролировать одно или несколько свойств полотна материала.

Для калибровки контрольного прибора, который расположен вдоль пути транспортировки полотна материала, и используется для контроля полотна материала при его изготовлении, обычно калибровочное средство помещается на измерительный уровень контрольного прибора, чтобы с помощью контрольного прибора определить калибровочное измеряемое значение калибровочного средства. Для этой цели калибровочное средство - во время прерывания контроля полотна материала - вручную прикладывается к контрольному прибору, в результате чего временно на измерительный уровень контрольного прибора вместо полотна материала помещается калибровочное средство. Калибровочному средству назначено определенное заданное значение, которое контрольный прибор в идеальном случае определяет при измерении калибровочного средства. При калибровке определяется отклонение фактического значения от этого заданного значения. После выполненной калибровки контрольный прибор регулируется так, чтобы измеряемое значение контрольного прибора соответствовало заданному значению, относящемуся к калибровочному средству.

Калибровочное средство обычно имеет определенный измерительный участок, на котором определяет калибровочное измеряемое значение. Заданное значение, которое контрольный прибор должен определять на измерительном участке, обычно напечатано вне измерительного участка на калибровочном средстве. Лицо, которое выполняет калибровку, считывает это заданное значение и вручную вводит его в контрольный прибор.

Недостатком при этом способе калибровки является то, что калибровочное измеряемое значение, которое обнаруживает контрольный прибор, определено не точно и практически не воспроизводимо. Потому что место определения внутри измерительного участка калибровочного средства, на котором контрольный прибор обнаруживает калибровочное измеряемое значение, подвержено по причине ручного вкладывания и механических допусков калибровочного средства колебаниям во всех трех пространственных направлениях. Кроме того, ручное внесение калибровочного средства несет в себе риск ошибочной калибровки по причине неточного или неправильного вкладывания калибровочного средства лицом, которое прикладывает калибровочное средство к контрольному прибору.

Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы разработать контрольный прибор и способ калибровки для контрольного прибора, который позволяет более точную калибровку.

Эта задача решена посредством предметов независимых пунктов формулы изобретения. В зависимых пунктах формулы изобретения указаны преимущественные варианты усовершенствования и осуществления изобретения.

Контрольный прибор выполнен для контроля полотна материала и поэтому имеет соответствующий режим работы, в котором контрольный прибор может контролировать полотно материала на предмет определенных свойств. Для контроля полотна материала контрольный прибор обнаруживает несколько измеряемых значений проводимого по прибору полотна материала. В зависимости от применения контролируются, например, оптические, электрические, механические или магнетические свойства полотна материала, например, чтобы выполнить контроль производственной операции полотна материала. Но контрольный прибор также может использоваться после изготовления, например, для проверки качества полотна материала. Кроме того, контрольный прибор имеет еще один режим работы, в котором может выполняться калибровка контрольного прибора. В настроенном для калибровки контрольного прибора режиме работы калибровочные измеряемые значения могут быть записаны за счет того, что контрольный прибор определяет измеряемые значения калибровочного средства, которая назначена контрольному прибору. Для этого определяют множество калибровочных измеряемых значений, если калибровочное средство для калибровки проводится по контрольному прибору. Режимы работы запрограммированы, например, в управляющем устройстве контрольного прибора.

Контрольный прибор имеет корпус, в котором заключены измерительные элементы, которые выполнены как для определения измеряемых значений полотна материала, так и для определения калибровочных измеряемых значений калибровочного средства, предусмотренного для калибровки контрольного прибора. Кроме того, в корпусе контрольного прибора расположены приводные средства, которые выполнены для того, чтобы проводить по контрольному прибору калибровочное средство, которое предусмотрено для бесконтактного проведения по контрольному прибору, за счет бесконтактного взаимодействия с калибровочным средством.

В то время как при прежней калибровке калибровочное средство статически вносилась на измерительный уровень контрольного прибора, и поэтому могло быть определено одно единственное калибровочное измеряемое значение калибровочного средства, согласно изобретению калибровочное средство проводится для калибровки по контрольному прибору. За счет проведения достигается, что при калибровке можно быть определено не только одно, но множество калибровочных измеряемых значений калибровочного средства во множестве положений вдоль калибровочного средства. На основании множества калибровочных измеряемых значений можно достичь большей точности калибровки, чем это возможно при одном единственном калибровочном измеряемом значении, которое подвергается неизбежным колебаниям. Из множества калибровочных измеряемых значений можно определить результирующее калибровочное измеряемое значение, которое подвержено только незначительным колебаниям. Например, за счет образования усредненного значения из множества калибровочных измеряемых значений можно исключить колебания отдельных калибровочных измеряемых значений. За счет этого становится возможной более точная калибровка контрольного прибора.

Однако калибровочное средство не проводится по контрольному прибору через транспортировочную систему, которая используется для проведения полотна материала, а предлагаемый контрольный прибор за счет своих приводных средств обеспечивает независимую возможность транспортировки для калибровочного средства. Калибровочное средство проводится по контрольному прибору за счет приводных средств контрольного прибора. Однако приводные средства контрольного прибора не просто обеспечиваются за счет дополнительных компонентов, например, за счет транспортировочных компонентов, которые расположены вне контрольного прибора и независимо от контрольного прибора, но приводные средства интегрируются в сам контрольный прибор. Если бы для калибровочного средства использовались дополнительные транспортировочные компоненты, то они должны были бы установлены относительно контрольного прибора и отрегулированы для того, чтобы можно было выполнить достаточно точную калибровку контрольного прибора. За счет интеграции приводных средств в контрольный прибор достигается, что калибровка может быть выполнена проще, поскольку регулировка возможных дополнительных транспортировочных компонентов относительно контрольного прибора не требуется.

То есть приводные средства для проведения калибровочного средства расположены не вне контрольного прибора, например за счет крепления на корпусе контрольного прибора, а приводные средства содержатся в корпусе контрольного прибора. За счет этого достигается, что приводные средства защищены от воздействий из окружающей среды, в которой должен использоваться контрольный прибор для контроля полотна материала. Поскольку приводные средства расположены в том же корпусе, что измерительные элементы контрольного прибора, достигается компактная конструкция контрольного прибора. В случае магнитных приводных средств корпус контрольного прибора немагнитный.

В производственном окружении полотна материала могут возникать внешние воздействия, например, за счет влаги или загрязнения, которые могут отрицательно сказаться на работе приводных средств. За счет герметизации приводных средств в корпусе контрольного прибора приводные средства защищаются от влаги или загрязнений из этой окружающей среды, например, от загрязнений, пыли, влаги, воды, контакт которых с приводными средствами должен предотвращаться. Корпус контрольного привода для этого, например, имеет герметизацию от брызг воды, чтобы предотвратить проникновение жидкостей из окружающей среды в корпус.

Чтобы, несмотря на расположение приводных средств в корпусе, достичь проведения калибровочного средства по контрольному прибору, используются приводные средства, которые выполнены для бесконтактного взаимодействия с калибровочным средством и калибровочное средство может бесконтактно проводиться по контрольному прибору. Для этого предпочтительно используется магнитное взаимодействие между приводным средством и калибровочным средством. Необходимая для проведения калибровочного средства приводная сила генерируется за счет бесконтактного взаимодействия калибровочного средства с приводными средствами контрольного прибора. Приводные средства для этого расположены внутри корпуса контрольного прибора непосредственно рядом с той стороной контрольного прибора, которая обращена к проводимому полотну материала или же проводимому калибровочному средству.

Расположенные в корпусе контрольного прибора приводные средства имеют, например, несколько магнитов. Эти магниты могут быть постоянными магнитами или также электромагнитами. Магниты расположены так, что калибровочное средство, которое также имеет магнитные элементы, с помощью магнитов приводных средств может проводиться по контрольному прибору. Проведение достигается за счет магнитного взаимодействия между магнитами приводных средств, которые расположены внутри корпуса контрольного прибора, и магнитными элементами калибровочного средства (расположенного вне контрольного прибора). Приводные средства перемещаются для проведения калибровочного средства. За счет перемещения приводных средств магниты приводных средств перемещаются таким образом, что калибровочное средство, которое имеет магнитные элементы, и которое помещено в зону регистрации приводных средств, может регистрироваться за счет взаимодействия с подвижными магнитами приводных средств и проводиться по контрольному прибору. Расположение магнитов приводных средств при этом таким образом согласовано с расположением магнитных элементов на калибровочном средстве, что калибровочное средство, когда магниты приводных средств перемещаются, может проводиться синхронно с перемещением магнитов по контрольному прибору. В качестве альтернативы, также возможно не перемещать приводные средства, а использовать статические приводные средства, например, стационарные электромагниты, которые расположены внутри корпуса контрольного прибора вдоль направления транспортировки калибровочного средства и приводятся в действие со смещением фазы за счет электричества, чтобы проводить калибровочное средство по контрольному прибору за счет магнитного взаимодействия.

За счет расположения магнитов приводных средств в корпусе контрольного прибора достигается, что калибровочное средство может проводиться пространственно задано по контрольному прибору, и что латеральное положение калибровочного средства является воспроизводимым. Тем самым обеспечены воспроизводимые места определения на калибровочном средстве и воспроизводимая калибровка.

Магниты приводных средств и магнитные элементы калибровочного средства предпочтительно согласованы между собой так, что во время проведения по возможности, непрерывно, но, по меньшей мере, во время обнаружения измеряемых значений калибровочного средства создается притягивающее взаимодействие между магнитами приводных средств и магнитными элементами калибровочного средства. Магниты приводных средств расположены в контрольном приборе так и выбраны по своей напряженности магнитного поля так, что при обнаружении измеряемых значений калибровочного средства достигается непрерывное латеральное проведение калибровочного средства. Но притягивающее взаимодействие также приводит к привлечению калибровочного средства к контрольному прибору. Чтобы противодействовать притяжению может быть предусмотрен по меньшей мере один направляющий элемент, который оказывает противодействующую силу на калибровочное средство, в результате чего калибровочное средство проводится по контрольному прибору на фиксированном расстоянии. Направляющий элемент, например, образуется за счет немагнитного направляющего щитка, который как распорка расположен на стороне контрольного прибора, которая обращена к проводимому калибровочному средству, в результате чего он располагается между контрольным прибором и проводимым калибровочным средством. Направляющий щиток для этой цели может быть закреплен на этой стороне корпуса контрольного прибора.

В предпочтительном примере осуществления контрольный прибор имеет по меньшей мере два приводных средства, которые соответственно образованы для бесконтактного взаимодействия с калибровочным средством и которые расположены поперек направления транспортировки калибровочного средства со смещением относительно друг друга. Кроме того, эти приводные средства предпочтительно выполнены и расположены так, что они могут взаимодействовать с калибровочным средством синхронно относительно друг друга. Например, магниты этих приводных средств могут перемещаться синхронно относительно друг друга. Прежде всего, смещенные относительно друг друга приводные средства могут быть расположены параллельно относительно друг друга и выполнены аналогично. Например, для этого установлены два или несколько приводных колеса на той же оси, и их фазовое положение выбрано так, что их магниты установлены конгруэнтно относительно друг друга. За счет использования по меньшей мере двух смещенных поперек направления транспортировки приводных средств достигается, что положение транспортировки и направление транспортировки калибровочного средства определено очень хорошо, обеспечивается полностью прямолинейное перемещение калибровочного средства. Кроме того, за счет этого повышается латеральная стабильность проведения, что облегчает, прежде всего, начало транспортировки калибровочного средства, внесенного в зону регистрации приводных средств.

Магниты приводных средств расположены, прежде всего, так, что магнитные полюса соседствующих друг с другом магнитов попеременно ориентированы противоположно друг другу, в результате чего за счет перемещения магнитов приводных средств в зоне регистрации приводных средств попеременно можно обеспечивать силу магнитного северного полюса и магнитного южного полюса. В случае двух или нескольких работающих параллельно друг другу приводных средств таким образом предотвращается проведение калибровочного средства в наклонном положении калибровочного средства, если калибровочное средство, которое также оснащено магнитами с попеременной полярностью, случайно была помещена наклонно в зону регистрации приводных средств. При одинаковой полярности соседствующих друг с другом магнитов (как в калибровочному средству, так и в приводных средствах) напротив возможно наклонное проведение, если калибровочное средство вкладывается так наклонно, что оно регистрируется магнитами обоих приводных средств, которые смещены относительно друг друга вдоль направления транспортировки.

Приводные средства, например, имеют по меньшей мере одно приводное колесо, причем магниты приводных средств могут перемещаться за счет вращения приводного колеса вокруг его оси вращения. Для этого магниты могут быть закреплены непосредственно на приводном колесе или на несущем элементе, на котором закреплены магниты и которое приводится в движение за счет вращения приводного колеса. Несущий элемент, который, по меньшей мере, участками расположен по периметру приводного колеса, является, например, ремнем, движущимся вокруг приводного колеса, прежде всего зубчатым ремнем, или цепью, движущейся вокруг приводного колеса.

Приводные средства, прежде всего одно или несколько приводных колес предпочтительно имеют магнитное или намагничиваемое тело, на котором закреплены магниты приводных средств. За счет этого увеличивается магнитный поток по меньшей мере между двумя магнитами приводного средства, магнитные полюса которого ориентированы радиально противоположно относительно друг друга. По сравнению с отдельным магнитом или же для закрепления магнитов на немагнитном теле за счет этого достигается большая магнитная сила магнитов, в результате чего возможно магнитное взаимодействие на дистанции большего размера. Тем самым также при большем расстоянии между приводным средством и калибровочным средством обеспечивается возможность надежного и заданного проведения калибровочного средства. Магнитное или намагничиваемое тело образуется, например, за счет магнитного или намагничиваемого приводного колеса или магнитного/намагничиваемого несущего элемента, прежде всего, магнитного/намагничиваемого ремня или магнитной или намагничиваемой цепи.

В некоторых примерах осуществления используется по меньшей мере одно приводное колесо, по периметру которого магниты расположены таким образом, что магнитные силовые линии соответствующего магнита направлены относительно оси вращения приводного колеса радиально наружу. Например, для этого соответственно точно один из магнитных полюсов соответствующего магнита направлен относительно оси вращения приводного колеса радиально наружу. Предпочтительно по периметру приводного колеса расположены несколько магнитов, магнитный северный полюс которых направлен радиально наружу, и несколько магнитов, магнитный южный полюс которых направлен радиально наружу. При этом по периметру приводного колеса соседние магниты расположены предпочтительно так, что попеременно магнитный северный полюс или же магнитный южный полюс ориентирован радиально наружу. В качестве альтернативы, также все магниты одного приводного колеса могут быть ориентированы своими северными полюсами радиально наружу или все своими южными полюсами радиально наружу. Чтобы непрерывно получать притягивающее взаимодействие, магниты калибровочного средства в первом случае расположены так, что все магнитные южные полюса направлены к приводному колесу, во втором случае так, что все магнитные северные полюса направлены к приводному колесу.

Например, ось вращения по меньшей мере одного приводного колеса ориентирована параллельно плоскости транспортировки калибровочного средства, в которой калибровочное средство для калибровки проводится по контрольному прибору, и ориентирована перпендикулярно направлению транспортировки калибровочного средства. Но ось вращения по меньшей мере одного приводного колеса также может быть ориентирована перпендикулярно к плоскости транспортировки калибровочного средства. В других примерах осуществления приводное средство имеет по меньшей мере два приводных колеса и один несущий элемент, на котором закреплены магниты, причем магниты приводных средств расположены на стороне несущего элемента вдоль несущего элемента, обращенной от приводных колес.

Изобретение также относится к структуре из двух контрольных приборов, которые расположены друг напротив друга относительно пути транспортировки полотна материала или же калибровочного средства. Но предпочтительно только один из расположенных друг напротив друга контрольных приборов оснащен предлагаемым приводным средством, а противоположный ему контрольный прибор - нет. По сравнению с оснащением обоих контрольных приборов приводными средствами для калибровочного средства это является преимущественным, потому что в этом случае не требуется согласовывать между собой несколько приводных средств, например, в отношении их фазового положения магнитов. Кроме того, за счет этого можно избежать, что калибровочное средство случайно вводится в обратном положении.

Для калибровки контрольный прибор удаляется от полотна материала (временно) и контрольный прибор приводится в рабочий режим калибровки. В этом режиме работы запускается перемещение приводных средств контрольного прибора. Затем калибровочное средство (например, вручную) располагается на предусмотренной для записи измеряемых значений стороне, и там помещается в зону регистрации приводных средств, в которой может выполняться бесконтактное взаимодействие приводных средств, например, тех, магнитная сила которых доступна. Затем за счет бесконтактного взаимодействия с приводными средствами контрольного прибора калибровочное средство проводится по контрольному прибору вдоль направления транспортировки, прежде всего, за счет бесконтактного магнитного взаимодействия. Во время проведения калибровочного средства контрольный прибор определяет с помощью своих измерительных элементов множество калибровочных измеряемых значений в различных положениях внутри измерительного участка калибровочного средства. Множество определенных измеряемых значений затем используется для калибровки контрольного прибора.

Предпочтительно калибровочное средство вводится в зону регистрации приводных средств только после того, как было начато перемещение приводных средств. Тем самым облегчается ручное внесение калибровочного средства в зону регистрации приводных средств по сравнению с внесением калибровочного средства при остановленном приводном средстве. Потому что в случае попеременных противоположных полюсов магнитов приводных средств при остановленном приводном средстве может возникать положение отталкивания, в котором магниты приводных средств и магниты вносимого калибровочного средства отталкивают друг друга. При подвижном приводном средстве напротив положение отталкивания и положение притягивания по причине попеременных полюсов магнитов сменяют друг друга. Поэтому при ручном внесении калибровочного средства в любых случаях достигается положение магнитов приводных средств, которое оказывает притягивающую силу на калибровочное средство. Кроме того, тем самым обеспечивается возможность эргономично благоприятного внесения калибровочного средства. Потому что, если сила подвижных приводных средств воздействует на калибровочное средство уже при ручном внесении калибровочного средства, оператор может воспринимать ее при внесении калибровочного средства и, тем самым, получает непосредственное подтверждение того, что калибровочное средство достигло зоны регистрации приводных средств.

Калибровочное средство выполнено для того, чтобы оно могло проводиться по контрольному прибору за счет бесконтактного взаимодействия с приводными средствами, прежде всего, за счет перемещения приводных средств. Для этого калибровочное средство предпочтительно имеет магнитные элементы, которые таким образом согласованы с магнитами приводных средств, что калибровочное средство является проводимым магнитного взаимодействия с приводными средствами по контрольному прибору. Таким образом калибровочное средство может, если магниты приводных средств перемещаются, проводиться по контрольному прибору синхронно с перемещением магнитов приводных средств.

Для предотвращения неправильного вкладывания калибровочного средства, калибровочное средство предпочтительно только с одной стороны снабжается магнитными элементами. Поэтому также калибровочное средство может регистрироваться и транспортироваться приводными средствами в правильном положении. Магнитные элементы калибровочного средства могут быть постоянными магнитами или намагничиваемыми составными частями калибровочного средства, например, одного или нескольких ферромагнитных участков.

Калибровочное средство предпочтительно имеет измерительный участок, на котором, во время проведения калибровочного средства по контрольному прибору, обнаруживают множество измеряемых значений. Измерительный участок выполнен так, что из измеряемые значения этого измерительного участка может быть определено как множество калибровочных измеряемых значений, так и по меньшей мере заданное значение, необходимое для калибровки контрольного прибора. За счет этого достигается, что измерительные элементы контрольного прибора одновременно обнаруживают множество калибровочных измеряемых значений, из которых определяется результирующее измеряемое значение калибровочного средства, и заданное значение, которое обнаруживает контрольный прибор в идеальном случае, и на которое контрольный прибор устанавливается после калибровки.

Поэтому необходимый до сих пор ручной ввод считанного с калибровочного средства заданного значения больше не требуется. То, что измерительный участок подает обе информации - заданное значение и калибровочные измеряемые значения, является предпочтительным относительно прежнего калибровочного средства, при котором просто обычный визуальный штрих-код наносится отдельно от калибровочной пробы на калибровочное средство. Потому что за счет измерительных элементов контрольного прибора обычно нельзя определить дополнительный, например, наклеенный рядом с измерительным участком штрих-код, прежде всего при невизуальном контроле или при недостаточном оптическом разрешении контрольного прибора. Поэтому для считывания дополнительного штрих-кода должно быть собственно обеспечено устройство считывания штрих-кода на/в контрольном приборе. Это не требуется для измерительного участка, который дает оба параметра - заданное значение и калибровочные измеряемые значения.

Например, на измерительном участке калибровочного средства имеются калибровочная проба и наложенный на калибровочную пробу штрих-код, который представляет по меньшей мере одно необходимое для калибровки контрольного прибора заданное значение, на которое должен быть установлен контрольный прибор. Штрих-код расположен на калибровочной пробе таким образом, что калибровочная проба местами закрывается полосными элементами штрих-кода. Во время проведения измерительный участок (пошагово или непрерывно) сканируется посредством определения измеряемых значений. Определенные в промежуточных пространствах между полосными элементами штрих-кода измеряемые значения используются как калибровочные измеряемые значения, и необходимое для калибровки заданное значение определяется из последовательности полосных элементов штрих-кода. Из калибровочных измеряемых значений образуется по меньшей мере одно результирующее измеряемое значение контрольного прибора, например, за счет расчета усредненного значения из множества значений измерений. Штрих-код является, например, оптическим штрих-кодом, магнитным штрих-кодом или двухмерным штрих-кодом, в зависимости от принципа измерения контрольного прибора.

Предпочтительно контрольный прибор имеет также и режим работы, в котором контрольный прибор, в известной степени оффлайн, используется как лабораторный прибор, чтобы также и вне производственного окружения полотна материала, можно было обнаруживать пробы материала полотна материала. Контрольный прибор за счет своих приводных средств обеспечивает возможность, что, вместо калибровочного средства, может быть проверена проба материала, если она закрепляется на выполненном для этого держателе пробы. Держатель пробы для этого выполнен аналогично описанному выше калибровочному средству и, например, оснащен соответствующими магнитами.

Для использования контрольного прибора для контроля пробы полотна материала, выполняют следующие операции:

- закрепление пробы полотна материала на измерительном участке держателя пробы,

- расположение держателя пробы на предусмотренной для записи измеряемых значений стороне контрольного прибора таким образом, что держатель пробы достигает зоны регистрации приводных средств (при необходимости приведенных в движение) контрольного прибора,

- проведение держателя проб по контрольному прибору вдоль направления транспортировки с помощью приводных средств,

- обнаружение множества измеряемых значений в различных положениях внутри измерительного участка пробы полотна материала с помощью измерительных элементов контрольного прибора, в то время как держатель проб проводится по контрольному прибору,

- использование определенных измеряемых значений для контроля пробы полотна материала.

Калибровочное средство можно вносить в зону регистрации приводных средств только после того, как было начато перемещение приводных средств.

Калибровочное средство может иметь несколько магнитных элементов, расположение которых на калибровочном средстве согласовано с расположением магнитов приводных средств контрольного прибора таким образом, что калибровочное средство, когда перемещаются магниты приводных средств, проводится по контрольному прибору синхронно с перемещением магнитов приводных средств.

Из множества измеряемых значений, которые определяются на измерительном участке калибровочного средства во время проведения калибровочного средства, можно определять как множество калибровочных измеряемых значений, так и по меньшей мере одно необходимое для калибровки контрольного прибора заданное значение.

На измерительном участке калибровочного средства могут находиться калибровочная проба и наложенный на калибровочную пробу штрих-код, который представляет по меньшей мере одно необходимое для калибровки контрольного прибора заданное значение.

Калибровочная проба на своей обращенной к контрольному прибору и обращенной от контрольного прибора стороне имеет соответственно один штрих-код, причем обращенный к контрольному прибору штрих-код представляет собой необходимое для калибровки контрольного прибора заданное значение, а обращенный от контрольного прибора штрих-код - заданное значение, необходимое для калибровки еще одного контрольного прибора, который расположен напротив контрольного прибора.

Далее изобретение разъясняется в качестве примера на основании следующих фигур. На фигурах показано:

Фиг. 1 структура из двух расположенных друг напротив друга контрольных приборов для контроля полотна материала,

Фиг. 2 калибровочная проба (фиг. 2А), калибровочное средство (фиг. 2Б) и два из магнитов, которыми оснащена калибровочное средство (фиг. 2В),

Фиг. 3 вид сбоку на два расположенных друг напротив друга контрольных прибора и транспортируемое между ними калибровочное средство (фиг. 3А) и вид сверху на нижний контрольный прибор (фиг. 3Б),

Фиг. 4 первый пример осуществления приводных средств для проведения калибровочного средства,

Фиг. 5 второй пример осуществления для приводных средств для проведения калибровочного средства,

Фиг. 6 третий пример осуществления для приводных средств для проведения калибровочного средства.

Во время проведения полотна материала по предлагаемому контрольному прибору контрольный прибор обнаруживает измеряемые значения полотна материала, чтобы из этих измеряемых значений сделать вывод о свойствах полотна материала. Свойства могут быть, например, оптическим диффузным отражением, пропусканием, люминесценцией или магнитными свойствами, например, магнитного печатаемого рисунка или предохранительной нити, или механические свойства, например толщина полотна материала или свойства их поверхности и т.п. Прежде всего, предлагаемый контрольный прибор выполнен для того, чтобы контролировать люминесцентные свойства полотна материала, при производстве которых люминесцирующие субстанции наносятся на полотно материала или вносятся в полотно материала. Например, контрольный прибор используется для контроля бумажного полотна в бумажной машине и для этого таким образом расположен внутри бумажной машины, что он может использоваться для контроля оптических свойств бумажного полотна во время производства бумажного полотна, когда бумажное полотно проводится через бумажную машину. Для калибровки контрольный прибор, который обычно устанавливается вдоль пути транспортировки полотна материала, обычно временно удаляется из положения измерения для контроля полотна материала и в этом удаленном положении калибруется. В качестве альтернативы, контрольный прибор может располагаться во время калибровки в том положении вдоль пути транспортировки полотна материала, в котором контрольный прибор также проверяет полотно материала, например, если производство полотна материала прерывается.

На фиг. 1 показана структура из двух расположенных друг напротив друга контрольных приборов 200, 300 для контроля полотна материала, между которыми калибровочное средство 10 проводится насквозь вдоль направления х транспортировки, чтобы просканировать ее с обеих сторон. Для контроля полотна материала вместо калибровочного средства 10 между двумя контрольными приборами 200, 300 проводится полотно материала. С ее передней стороны оба контрольных прибора оснащены направляющими щитками 28, 38, которые проводят полотно материала или же калибровочное средство 10 на ее плоскости Т транспортировки между контрольными приборами. Оба контрольных прибора 200, 300 электронно соединены между собой (не показано), чтобы обмениваться управляющими командами или данными. Контрольный прибор 300 имеет дисплей 5 для вывода результатов контроля полотна материала. Вместо структуры согласно фиг. 1 также можно использовать только контрольный прибор 300, например для одностороннего контроля полотна материала.

На фиг. 2Б показан детальный вид калибровочного средства 10, которое оснащено калибровочной пробой 3, на которую наложен штрих-код 2. Штрих-код 2 нанесен, например, на прозрачную пленку и наклеивается на калибровочную пробу 3 для обеспечения их прочной связи между собой, сравн. фиг. 2А. Оснащенная штрих-кодом 2 калибровочная проба 3 зажимается между двумя пластинками 11, 12 калибровочного средства так, чтобы она была видна через выемку 13 верхней пластинки 12. В другие выемки верхней пластинки 12 вложено множество магнитов 14, 15. Магниты удерживаются за счет магнитного взаимодействия с нижней пластинкой 11, которая для этой цели магнитна. Верхняя пластинка 12 является немагнитной. В качестве альтернативы, магниты 14, 15, конечно, также могут быть закреплены иначе, например, за счет склеивания или зажима. Магниты 14 и 15 представлены в двух параллельных рядах 16, 17, внутри которых соответственно друг друга сменяют магнит 14 и магнит 15. Магниты 14 расположены своим магнитным северным полюсом вверх, магниты 15 - напротив наоборот, своим магнитным южным полюсом вверх, сравн. фиг. 2В.

На прозрачных участках штрих-кода 2 (промежуточные пространства штрих-кода), в которых видна калибровочная проба 3, контрольный прибор обнаруживает при сканировании калибровочной пробы 3 множество калибровочных измеряемых значений. Калибровочные измеряемые значения являются, например, оптическими измеряемыми значениями калибровочной пробы, которые используются для калибровки контрольного прибора. При сканировании калибровочного средства штрих-код обеспечивает модулирование измеряемых значений, определенных контрольным прибором, поскольку полосы штрих-кода поглощают свет. Эта модуляция декодируется контрольным прибором, чтобы определить одно или несколько заданных значений, необходимых для калибровки, которые назначены калибровочной пробе 3.

На фиг. 3А показаны два контрольных прибора 200, 300 в виде сбоку, причем для представления упущена соответственно обращенная к смотрящему боковая стенка корпуса 20, 30 на фиг. 3А. В этом примере только контрольный прибор 300 является предлагаемым контрольным прибором. Контрольный прибор 200 является преимущественным, чтобы можно было выполнить двухстороннее сканирование полотна материала, но относительно изобретения не требуется. В контрольном приборе 200 может быть предусмотрено управляющее устройство 21, которое управляет обнаружением измеряемых значений посредством измерительных элементов 22. Однако чтобы не допустить случайное неправильное вкладывание калибровочного средства 10, контрольный прибор 200 не имеет предлагаемых приводных средств. Потому что калибровочное средство 10 в этом случае может регистрироваться только в показанной ориентации приводными средствами контрольного прибора 300, если магниты 14, 15 (показанные штрихованными линиями) направлены вниз, сравн. фиг. 3А. Контрольный прибор 200 определяет с помощью своих (показанных только схематически) измерительных элементов 22 измеряемые значения верхней стороны калибровочной пробы 3 калибровочного средства 10. Калибровочная проба 3 может быть оснащена на своей верхней стороне еще одним штрих-кодом, который в общем отличается от штрих-кода 2 на ее нижней стороне, который обнаруживается контрольным прибором 300, чтобы в контрольный прибор 200 также вводить заданное значение для этой калибровки. Еще один штрих-код обеспечивается, например, еще одной пленкой, которая наклеивается на верхнюю сторону калибровочной пробы.

Контрольный прибор 300 имеет корпус 30, в котором для проведения калибровочного средства 10 загерметизированы как измерительные элементы 32 (показанные только схематически), так и приводные средства 34, 35, 37. Корпус 30 полностью закрыт, чтобы не допускать попадания загрязнений и влаги из окружающей среды на приводные средства и измерительные элементы 32 контрольного прибора 300. Управляющее устройство 31 управляет измерительными элементами 32 и обрабатывает определенные измеряемые значения. В управляющем устройстве 31 настроены режимы работы для определения полотна материала и для калибровки контрольного прибора 300 (и при необходимости контрольного прибора 200). Измерительные элементы 32 в этом примере выполнены для контроля оптических свойств полотна материала и определяют измеряемые значения полотна материала или же калибровочного средства на месте 25 обнаружения через окно 33, которое имеется на стороне 39 корпуса 30, обращенной к плоскости Т транспортировки.

В случае оптических измерительных элементов 32 они включают в себя, например, по меньшей мере один источник света и один детектор. На фиг. 3Б показан вид сверху на предлагаемый контрольный прибор 300 согласно фиг. 3А. За счет перемещения калибровочного средства 10 вдоль направления х транспортировки участок 24 измерений калибровочного средства перемещается по месту 25 обнаружения, причем измерительные элементы определяют множество измеряемых значений измерительного участка 24.

Кроме того, управляющее устройство 31 управляет двигателем 36, посредством которого можно привести приводное колесо 37 во вращение вокруг оси А вращения. За счет вращения приводного колеса 37 перемещаются магниты 34, 35, которые, сменяя друг друга, расположены по периметру приводного колеса 37. Магниты 34 расположены так, что их магнитный северный полюс направлен радиально наружу, а магниты 35 - напротив так, что их магнитный южный полюс направлен радиально наружу. За счет вращения приводного колеса 37 в зоне В регистрации приводных средств попеременно действует магнитная сила магнитов 34 и магнитов 35, сравн. фиг. 3А.

Для калибровки сначала запускается вращение приводного колеса 37, и затем калибровочное средство 10 вводится между двумя контрольными приборами 200, 300, пока один из его магнитов 14, 15 не попадает в зону В регистрации магнитов 34, 35 приводного колеса. Как только за счет вращения приводного колеса 37 один из магнитов 34 приводного колеса попадает в непосредственную близость стороны 39 корпуса, в зоне В регистрации магнитная сила притягивающим образом действует на первый магнит 15 введенного калибровочного средства 10 (показанное на фиг. 3А положение). За счет притягивающего магнитного взаимодействия между магнитами 15 и 34 калибровочное средство 10 перемещается вдоль направления х транспортировки синхронно с вращением приводного колеса 37. Сила подачи, которая проводит калибровочное средство по контрольному прибору 300, попеременно создается за счет притягивающего магнитного взаимодействия между магнитами 14 и 35 и притягивающего магнитного взаимодействия между магнитами 15 и 34. Направляющий элемент 38 при этом действует как распорка для калибровочного средства 10, чтобы калибровочное средство 10 не двигалась к стороне 39 корпуса. Как только последний магнит калибровочного средства прошел зону В регистрации, сила подачи больше не действует на калибровочное средство 10.

На фиг. 4А показана первая форма осуществления приводных средств, как они могут применяться для примера на фиг. 3А и фиг. 3Б. Приводные средства 34, 35, 37 и двигатель 36 все расположены в корпусе контрольного прибора, калибровочное средство 10 - вне. Однако на изображении корпус контрольного прибора и остальные составные части контрольного прибора опущены, и показаны только направляющие элементы 28, 38. Направляющий элемент 38 имеет отверстие, через которое измерительные элементы контрольного прибора направлены на место 25 обнаружения. В качестве приводных средств в этом примере используются два смещенных поперек направления транспортировки приводных колеса 37, которые закреплены на той же оси А вращения и приводятся двигателем 36. Вдоль их периметра расположены магниты 34, 35 - как описано выше - с попеременными магнитными полюсами. Магниты 34, 35 обоих приводных колес 37 расположены своими магнитными полюсами вдоль периметра конгруэнтно друг другу. Для калибровочного средства 10 положения магнитов 14, 15 только схематически показаны вдоль двух рядов 16, 17 на фиг. 4А, 4b, располагаемая в выемке 13 калибровочная проба 13 выпущена. На фиг. 4Б показана структура согласно фиг. 4А без направляющих элементов 38, 28.

На фиг. 5 показан второй пример осуществления предлагаемых приводных средств. Приводные средства 34, 35, 37, 40 и двигатель 36 все расположены в корпусе контрольного прибора, калибровочное средство 10 - вне. Двигатель 36 приводит посредством своей оси А вращения два приводных колеса 37, которые смещены относительно друг друга поперек направления х транспортировки. Оба приводных колеса соединены соответственно посредством одного ремня 40 с еще одним, смещенным вдоль направления транспортировки приводным колесом, чтобы приводить в движение также и его. На обоих ремнях 40 магниты 34, 35 соответственно расположены с попеременными магнитными полюсами. Калибровочное средство 10 в этом примере осуществления в начале транспортировки перемещается только за счет взаимодействия с двумя магнитами вдоль направления х транспортировки, а в ходе проведения - за счет взаимодействия со всеми магнитами, которые расположены на обращенной к калибровочному средству 10 стороне ремня.

На фиг. 6 показан третий пример осуществления предлагаемых приводных средств. Приводные средства 34, 35, 37 и двигатель 36 все расположены в корпусе контрольного прибора, калибровочное средство 10 - вне. Двигатель 36 приводит приводное колесо 37, которое приводит за счет связи посредством ремня второе приводное колесо. Как в примере согласно фиг. 3 и 4 также и в этих приводных колесах 37 по периметру попеременно расположены магниты 34, 35, магнитные поля которых попеременно направлены радиально наружу или же радиально внутрь. Однако в отличие от прежних примеров, здесь используются приводные колеса 37, ось А вращения которых ориентирована перпендикулярно плоскости Т транспортировки калибровочного средства 10. Оба приводных колеса вставлены в соответствующие углубления пластины 41, которые расположены внутри корпуса контрольного прибора или образуют одну часть стенки корпуса. Вместо двух показанных на фиг. 6 приводных колес также может использоваться одно единственное приводное колесо 37. В той же ориентации, то есть с осью А вращения перпендикулярно к плоскости Т транспортировки, аналогично также могут использоваться приводные средства согласно фиг. 4 или согласно фиг. 5. При такой ориентации осей А вращения в отличие от ситуации с калибровочным средством согласно фиг. 2Б и 3b одна кромка калибровочного средства 10 оснащена рядом 16 магнитов 14, 15, сравн. фиг. 6. Тем самым они могут создавать с магнитами 34, 35 приводных колес 37 магнитное взаимодействие достаточной силы.

Группа изобретений относится к текстильной промышленности и может быть использована для контроля полотна материала во время его производства и калибровки контрольного прибора. Контрольный прибор (300) для контроля проводимого по контрольному прибору вдоль направления (х) транспортировки полотна материала содержит корпус (30), в котором расположены измерительные элементы (32) для определения измеряемых значений полотна материала и измеряемых значений калибровочного средства (10), а также одно или несколько приводных средств (34, 35, 37) для проведения калибровочного средства (10) по контрольному прибору за счет бесконтактного взаимодействия. Контрольный прибор имеет режим работы, при котором он может калиброваться с помощью калибровочного средства (10), которое для калибровки проводится по контрольному прибору вдоль направления (х) транспортировки. Группа изобретений относится также к способу калибровки указанного контрольного прибора. Группа изобретений позволяет упростить и повысить точность контроля качества полотна материала, а также обеспечивает воспроизводимую калибровку контрольного прибора. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Контрольный прибор (300) для контроля проводимого по контрольному прибору вдоль направления (х) транспортировки полотна материала, причем контрольный прибор имеет следующее:
- измерительные элементы (32), которые выполнены для определения измеряемых значений проводимого по прибору (300) полотна материала, а также для определения измеряемых значений проводимого вдоль направления (х) транспортировки калибровочного средства (10),
- режим работы, в котором контрольный прибор может калиброваться с помощью калибровочного средства (10), которое для калибровки является проводимым по контрольному прибору вдоль направления (х) транспортировки,
- одно или несколько приводных средств (34, 35, 37), которые выполнены для того, чтобы проводить калибровочное средство (10) по контрольному прибору (30) за счет бесконтактного взаимодействия,
- корпус (30), в котором расположены как приводные средства (34, 35, 37) для проведения калибровочного средства (10), так и измерительные элементы (32) для определения измеряемых значений калибровочного средства.

2. Контрольный прибор по п. 1, отличающийся тем, что приводные средства (34, 35, 37) загерметизированы в корпусе (30) контрольного прибора таким образом, что приводные средства защищены от влаги и загрязнений из окружающей среды, в которой должен использоваться контрольный прибор (300).

3. Контрольный прибор по п. 1 или 2, отличающийся тем, что контрольный прибор (30) имеет по меньшей мере соответственно два приводных средства (34, 35, 37), которые расположены со смещением относительно друг друга поперек направления (х) транспортировки калибровочного средства (10) и предпочтительно выполнены и расположены так, что они могут взаимодействовать синхронно относительно друг друга с калибровочным средством (10).

4. Контрольный прибор по п. 1, отличающийся тем, что расположенные в корпусе (30) контрольного прибора приводные средства имеют несколько магнитов (34, 35), через которые калибровочное средство (10), имеющее магнитные элементы (14, 15), является проводимым по контрольному прибору (300) вдоль направления (х) транспортировки, причем проведение калибровочного средства достигается за счет магнитного взаимодействия между магнитами (34, 35) приводных средств и магнитными элементами (14, 15) калибровочного средства (10).

5. Контрольный прибор по п. 4, отличающийся тем, что магниты (34, 35) приводных средств таким образом расположены в корпусе контрольного прибора (300), что является воспроизводимым латеральное положение калибровочного средства (10), которое оно занимает при проведении калибровочного средства по контрольному прибору (300).

6. Контрольный прибор по п. 4 или 5, отличающийся тем, что магниты (34, 35) приводных средств расположены в корпусе контрольного прибора (300) и выполнены таким образом, что во время проведения калибровочного средства (10) по контрольному прибору (300) создается притягивающее взаимодействие между магнитами (34, 35) приводных средств и магнитными элементами (14, 15) калибровочного средства, чтобы при определении измеряемых значений калибровочного средства непрерывно достигать латерального направления калибровочного средства (10).

7. Контрольный прибор по п. 4 или 5, отличающийся тем, что магниты (34, 35) приводных средств выполнены с возможностью перемещения за счет перемещения приводных средств таким образом, что калибровочное средство (10), которое имеет магнитные элементы (14, 15) и присутствует в зоне (В) регистрации приводных средств (34, 35, 37), является проводимым по контрольному прибору (300) за счет магнитного взаимодействия с подвижными магнитами (34, 35) приводных средств.

8. Контрольный прибор по п. 4 или 5, отличающийся тем, что соседствующие друг с другом магниты (34, 35) приводных средств расположены так, что магнитные полюса соседствующих друг с другом магнитов (34, 35) попеременно ориентированы противоположно друг другу, в результате чего за счет перемещения магнитов (34, 35) приводных средств в зоне (В) регистрации приводных средств попеременно может быть обеспечена сила магнитного северного полюса и магнитного южного полюса.

9. Контрольный прибор по п. 4, отличающийся тем, что приводные средства имеют по меньшей мере одно приводное колесо (37), за счет вращения которого являются перемещаемыми магниты (34, 35) приводных средств.

10. Контрольный прибор по п. 4, отличающийся тем, что приводные средства имеют по меньшей мере одно приводное колесо (37), по периметру которого магниты (34, 35) расположены таким образом, что магнитные силовые линии соответствующего магнита (34, 35) относительно оси (А) вращения приводного колеса (37) направлены радиально наружу.

11. Контрольный прибор по п. 10, отличающийся тем, что по периметру приводного колеса (37) расположено несколько магнитов (34), магнитный северный полюс которых направлен радиально наружу, и несколько магнитов (35), магнитный южный полюс которых направлен радиально наружу, причем по периметру приводного колеса (38) следующие друг за другом магниты (34, 35) предпочтительно расположены таким образом, что у соседствующих друг с другом магнитов (34, 35) попеременно магнитный северный полюс или же магнитный южный полюс ориентирован радиально наружу.

12. Контрольный прибор по п. 9 или 10, отличающийся тем, что ось (А) вращения приводного колеса (37) ориентирована параллельно плоскости (Т) транспортировки калибровочного средства и перпендикулярно направлению (х) транспортировки калибровочного средства (10).

13. Контрольный прибор по п. 9 или 10, отличающийся тем, что ось (А) вращения приводного колеса (37) ориентирована перпендикулярно плоскости (Т) транспортировки калибровочного средства.

14. Контрольный прибор по п. 9 или 10, отличающийся тем, что приводные средства имеют по меньшей мере одно приводное колесо (37) и несущий элемент (40), который, по меньшей мере, участками расположен по периметру приводного колеса (37) и который выполнен с возможностью перемещения за счет вращения приводного колеса (37), причем магниты (34, 35) расположены на несущем элементе (40) на обращенной от приводного колеса (37) стороне.

15. Способ калибровки контрольного прибора, причем контрольный прибор выполнен для контроля проводимого по контрольному прибору вдоль направления (х) транспортировки полотна материала и имеет корпус (30), в котором расположены как приводные средства (34, 35, 37) для проведения калибровочного средства (10), так и измерительные элементы (32) для определения измеряемых значений полотна материала и измеряемых значений калибровочного средства, причем для калибровки контрольного прибора выполняются следующие операции:
- расположение калибровочного средства (10) на предусмотренной для записи измеряемых значений стороне (39) контрольного прибора таким образом, что калибровочное средство (10) достигает зоны (В) регистрации приводных средств,
- проведение калибровочного средства (10) по контрольному прибору вдоль направления (х) транспортировки с помощью приводных средств (34, 35, 37), причем калибровочное средство (10) проводится по контрольному прибору за счет бесконтактного взаимодействия с приводными средствами контрольного прибора,
- обнаружение множества измеряемых значений в различных положениях внутри измерительного участка (24) калибровочного средства (10) с помощью измерительных элементов (32) контрольного прибора, в то время как калибровочное средство (10) проводится по контрольному прибору,
- калибровка контрольного прибора с помощью определенных измеряемых значений калибровочного средства (10).

16. Способ по п. 15, отличающийся тем, что калибровочное средство (10) вносят в зону (В) регистрации приводных средств только после того, как было начато перемещение приводных средств (34, 35, 37).

17. Способ по п. 15 или 16, отличающийся тем, что калибровочное средство (10) имеет несколько магнитных элементов (14, 15), расположение которых на калибровочном средстве (10) таким образом согласовано с расположением магнитов (34, 35) приводных средств контрольного прибора, что калибровочное средство (10), когда перемещаются магниты (34, 35) приводных средств, проводится по контрольному прибору синхронно с перемещением магнитов (34, 35) приводных средств.

18. Способ по п. 15, отличающийся тем, что из множества измеряемых значений, которые определяются на измерительном участке (24) калибровочного средства во время проведения калибровочного средства (10), определяют как множество калибровочных измеряемых значений, так и по меньшей мере одно необходимое для калибровки контрольного прибора заданное значение.

19. Способ по п. 18, отличающийся тем, что на измерительном участке (24) калибровочного средства имеются калибровочная проба (3) и наложенный на калибровочную пробу (3) штрих-код, который представляет по меньшей мере одно необходимое для калибровки контрольного прибора заданное значение.

20. Способ по п. 18 или 19, отличающийся тем, что калибровочная проба (3) на своей обращенной к контрольному прибору (300) и обращенной от контрольного прибора (300) стороне имеет соответственно один штрих-код, причем обращенный к контрольному прибору (300) штрих-код (2) представляет собой необходимое для калибровки контрольного прибора (300) заданное значение, а обращенный от контрольного прибора (300) штрих-код - заданное значение, необходимое для калибровки еще одного контрольного прибора (200), который расположен напротив контрольного прибора (300).