СПОСОБ И СИСТЕМА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ ПУЛЬПОВОГО МАТЕРИАЛА, НАХОДЯЩЕГОСЯ НА ЛЕНТОЧНОМ СИТЕ Российский патент 2020 года по МПК G01N33/34 D21F7/00 

Настоящее изобретение касается способа и системы для измерения влажности пульпового материала, находящегося на ленточном сите в установке для производства бумаги, с помощью устройства для измерения влажности пульпового материала, с помощью предназначенного для нее блока управления и обработки данных, а также с помощью приемопередатчика и/или с помощью разъема для кабеля передачи данных для передачи данных измерений в блок управления и обработки данных.

Известно измерение влажности в установке для производства бумаги пульпового материала, находящегося на ленточном сите, и использование определенных таким образом измеренных значений для управления эксплуатацией этой установки. Эти измерения производятся в различных местах по длине ленточного сита и на расстоянии примерно от половины метра до одного метра от одного из боковых краев ленточного сита. Определенные в отдельных местах измерений значения влажности пульпового материала вводятся в память данных.

Для проведения этих измерений применяются измерительные стержни, которые на одном из своих двух концов выполнены с устройством для измерения влажности пульпового материала, находящегося на ленточном сите. Чтобы можно было проводить измерения, измерительное устройство посредством измерительного стержня в заданных местах измерений прижимается к нижней стороне ленточного сита.

Касательно этого известного уровня техники ссылаемся, например, на EP 2162731 B1.

Однако этим известным уровнем техники не обеспечивается соответствие требованию к оптимальному управлению процессом сушки из-за того, что при этих измерениях не учитывается то давление, с которым измерительное устройство прижимается к ленточному ситу. Поэтому в основе настоящего изобретения лежит задача, создать способ и систему, с помощью которых устраняется этот недостаток. Эта задача в соответствии с изобретением решается таким образом, что при измерении влажности определяется то давление, с которым устройство для измерения влажности прижимается к нижней стороне ленточного сита, и измерение влажности осуществляется в заданном интервале этого давления прижима.

У предлагаемой изобретением системы устройство для измерения влажности пульпового материала выполнено с измерительным прибором для определения и отображения интервала того давления, с которым устройство для измерения влажности пульпового материала прижимается к ленточному ситу.

Предпочтительно устройство для измерения влажности выполнено с корпусом, в котором перемещается сенсор влажности, находящийся под действием пружинного элемента. В частности, корпус выполнен с цилиндрической полостью, в которой находится сенсор влажности и в котором он может смещаться под действием пружинного элемента. Предпочтительно этот пружинный элемент образован винтовой пружиной сжатия, которая действует между сенсором влажности и корпусом.

При этом находящаяся в корпусе цилиндрическая полость может быть выполнена с кольцеобразной в поперечном сечении областью, а сенсор влажности может быть выполнен с закрепленной на нем скользящей втулкой, которая вдается в кольцеобразную область и может смещаться между ее торцевыми поверхностями. В частности, пружинный элемент находится между скользящей втулкой и корпусом.

Предпочтительно сенсор влажности на своей обращенной к ленточному ситу стороне выполнен с износостойкой накладкой, в частности пластиной из керамического материала, которая закреплена на сенсоре влажности с возможностью замены. Кроме того, между накладкой из керамического материала и сенсором влажности может быть предусмотрено уплотнение. К тому же предпочтительно сенсор влажности и корпус уплотнены от поступления жидкости посредством упругой уплотнительной манжеты и при необходимости посредством по меньшей мере одного уплотнительного кольца.

Предпочтительно скользящая втулка снабжена по меньшей мере одним сенсором положения, с помощью которого определяется и отображается положение сенсора влажности относительно корпуса. Для этого скользящая втулка может быть выполнена с двумя находящимися на осевом расстоянии друг от друга скользящими кольцами, которые взаимодействуют с сенсором положения. Кроме того, к сенсору положения может быть подключен предпочтительно находящийся в корпусе светодиодный светильник, с помощью которого подается световой сигнал, как только вследствие смещения сенсора влажности относительно корпуса сенсор положения оказывается в области, находящейся между скользящими кольцами.

Предпочтительно корпус измерительного устройства и измерительный стержень выполнены с предназначенными друг для друга соединительными частями для их механического и электрического соединения. При этом предпочтительно эти соединительные части выполнены с предназначенными друг для друга платами и центрирующими элементами. Кроме того, измерительный стержень может быть выполнен с возможностью регулировки и фиксации по своей длине.

Предлагаемый изобретением способ и предлагаемая изобретением система ниже пояснены подробнее с помощью примеров осуществления, изображенных на чертеже. Показано:

фиг.1: система для измерения влажности пульпового материала, находящегося на ленточном сите в установке для производства бумаги, в аксонометрическом изображении;

фиг.2, фиг.2A, фиг.2B, фиг.2C: отдельные составные части системы в соответствии с фиг.1, в аксонометрическом изображении;

фиг.3: устройство для измерения влажности пульпового материала, находящегося на ленточном сите, которое образует составную часть системы в соответствии с фиг.1, в первом положении устройства для определения давления прижима и в вертикальном сечении, а также

фиг.3A: устройство в соответствии с фиг.3 во втором положении устройства для определения давления прижима и в вертикальном сечении.

Изображенная на фиг.1 система для измерения влажности пульпового материала 12, находящегося на ленточном сите 11 в установке для производства бумаги, имеет измерительное устройство 2, измерительный стержень 3, рукояточную часть 4 и блок 5 управления и обработки данных.

Для проведения измерений измерительное устройство 2 посредством измерительного стержня 3 прижимается к нижней стороне ленточного сита 11, на верхней поверхности которого находится пульповый материал 12. Эти измерения производятся в заданных местах по длине ленточного сита 11 и на расстоянии примерно от полуметра до одного метра от одного из краев ленточного сита 11. Измерительный стержень 3 выполнен с возможностью регулировки и фиксации по своей длине. В рукояточной части 4 находятся необходимые электрические и электронные устройства для проведения и управления измерениями. В частности, в рукояточной части 4 находится приемно-передающее устройство, с помощью которого рукояточная часть 4 по беспроводной технологии соединена с блоком 5 управления и обработки данных.

Как явствует из фиг.2, измерительное устройство 2 выполнено с корпусом 21, в котором находится сенсор 22 влажности, который для проведения измерений прижимается к нижней стороне ленточного сита 11. Также измерительное устройство 2 снабжено соединительной частью 23 для его соединения с измерительным стержнем 3.

Как явствует из фиг.2A, измерительный стержень 3 состоит из двух отрезков 31 и 31a трубы, которые могут смещаться один в другом, и которые посредством зажимного кольца 32 могут фиксироваться в их относительном положении, благодаря чему может регулироваться длина измерительного стержня 3. На своем левом конце измерительный стержень 3 выполнен с первой соединительной частью 33, которая предназначена для соединительной части 23 измерительного устройства 2. Также измерительный стрежень 3 выполнен с ватерпасом 34 и с цифровым дисплеем 35. На своем правом конце измерительный стержень 3 выполнен со второй соединительной частью 36, которая служит для соединения измерительного стрежня 3 с рукояточной частью 4.

Как явствует из фиг.2B, рукояточная часть 4 выполнена с кнопкой 41 включения, с функциональной кнопкой 42, с пусковой кнопкой 43 и с прозрачной областью 44, содержащей светодиодный светильник. В своей левой концевой части рукояточная часть 4 выполнена с первой соединительной частью 46, которая предназначена для соединительной части 36 измерительного стрежня 3. В своей правой концевой части рукояточная часть 4 выполнена с зарядным гнездом 47. Во внутреннем пространстве рукояточной части 4 находятся электрические и электронные приборы для проведения измерений, такие как память данных, приемно-передающее устройство, приборы управления, выключатели и т.п., а также батарея.

На фиг.2C изображен блок 5 управления и обработки данных, который выполнен с дисплеем 51 и который тоже выполнен с приемно-передающим устройством, взаимодействующим с приемно-передающим устройством, находящимся в рукояточной части 4.

Для проведения измерений измерительное устройство 2, измерительный стержень 3 и рукояточная часть соединяются друг с другом, как это изображено на фиг.1, и устройство 2 прижимается к нижней стороне ленточного сита 11.

На фиг.3 изображено устройство 2 для измерения влажности пульпового материала 12, находящегося на сите 11 в установке для производства бумаги. Устройство 2 выполнено с корпусом 21, который охватывает цилиндрическую полость 24. В этой полости 24 находится сенсор 22 для измерения влажности пульпового материала 12. На верхнем конце сенсора находится измерительная пластина 25, которая состоит из наружной металлической кольцевой части 25a и внутренней части 25b из керамического материала. Кольцевая часть 25a закреплена на сенсоре 22 винтами 25c. Внутренняя часть 25b посредством кольцевой части 25a закреплена на сенсоре 22 с возможностью замены. Исполнение внутренней части 25b, которая влияет на измерения, выбирается так, чтобы соответствовать специфическим требованиям измерений. Выход сенсора 22 проведен с помощью кабеля 26 к плате 27, которая находится в соединительной части 23.

Для достижения точных результатов измерений влажности пульпового материала 12 необходимо прижать измерительное устройство 2 к ленточному ситу 11 с давлением, которое находится в заданном интервале давлений. Чтобы обеспечить это, сенсор 22 установлен внутри полости 24 с возможностью перемещения по высоте, а измерительное устройство 2 выполнено с устройством 6 для создания давления прижима в пределах заданного интервала. Полость 24 выполнена с кольцеобразным в поперечном сечении расширением 24a. На сенсоре 22 закреплена скользящая втулка 61, которая выполнена с двумя находящимися на осевом расстоянии друг от друга скользящими кольцами 62. Между скользящей втулкой 61 и нижней торцевой поверхностью расширения 24a находится пружинный элемент 63 в виде винтовой пружины сжатия, которая действует между корпусом 21 и сенсором 22. Как только сенсор 22 прижимается измерительной пластиной 25 к нижней стороне ленточного сита 11, он смещается вниз против действия винтовой пружины 63 сжатия в корпусе 21, вследствие чего винтовая пружина 63 сжатия сжимается, при этом создаваемое ею давление, с которым сенсор 22 прижимается к ленточному ситу 11, возрастает.

На фиг.3 изображено верхнее конечное положение сенсора 22, при котором измерительная пластина 25 прилегает к ленточному ситу 11 только с небольшим давлением. В отличие от этого, на фиг.3A изображено среднее положение высоты сенсора 22, при котором винтовой пружиной 63 сжатия создается среднее давление, с которым сенсор 22 прижимается к ленточному ситу 11.

Для регистрации того давления, с которым измерительная пластина 25 прижимается к ленточному ситу 11, и учета его в результатах измерений, для скользящей втулки 61 предназначен сенсор 64 положения. Скользящая втулка 61 изготовлена из металла. В отличие от этого, скользящие кольца 62 изготовлены из полимерного материала. При перемещении скользящей втулки 61 и скользящих колец 62 относительно сенсора 64 положения вследствие изменения электрической проводимости области, лежащей напротив него, регистрируется то положение, в котором сенсор 64 положения находится между двумя скользящими кольцами 62. В этом положении винтовой пружиной 63 сжатия создается заданное давление прижима. Выход сенсора 64 положения с помощью кабеля 65 подведен к находящемуся в корпусе 21 светодиодному светильнику, с помощью которого отображается положение сенсора 22, необходимое для заданного давления прижима. Так как кабель 65 подключен также к плате 27, давление прижима передается также в блок 5 управления и обработки данных.

Между внутренней частью 25b измерительной пластины 25 и сенсором 22 для измерения влажности бумажной пульпы 12 находится уплотнительное кольцо 67. Также между сенсором 22 и корпусом 21 находится уплотнительная манжета 68. Кроме того, сенсор 22 уплотнен относительно корпуса 21 посредством других уплотнительных колец 69 и 69a.

С помощью уплотнительных элементов 67, 68, 69, 69a предотвращается проникновение жидкости, выходящей из пульпового материала 12, в корпус 21. Благодаря этому устройство 6 для создания желаемого давления, с которым сенсор 22 прижимается к ленточному ситу 11, защищается от поступления жидкости, благодаря чему оно не повреждается или, соответственно, остается работоспособным.

Для соединения устройства 2 для измерения влажности с измерительным стержнем 3 служат, с одной стороны, соединительная часть 23, а с другой стороны, соединительная часть 33 измерительного стержня 3. Соединительная часть 23 выполнена в виде отрезка трубы, который выполнен с наружной резьбой. Соединительная часть 33 выполнена в виде накидной гайки, которая навертывается на соединительную часть 23. Внутри этого соединения для платы 27 предназначена плата 37 измерительного стержня 3. Эти две платы 27 и 37 выполнены с предназначенными друг для друга контактами. Чтобы при соединении измерительного прибора 2 и измерительного стержня 3 приводить платы 27 и 37 в соприкосновение друг с другом в правильном положении, соединительная часть 23 выполнена с позиционирующими отверстиями 28, а соединительная часть 33 - с позиционирующими штифтами 38, которые предназначены для позиционирующих отверстий. К плате 37 подключен спиралеобразно выполненный кабель 39 передачи данных, который находится внутри измерительного стержня 3. С помощью находящегося на измерительном стержне 3 ватерпаса 34 может контролироваться угловое положение измерительного устройства 2 относительно ленточного сита 11. С помощью дисплея 35 отображаются выбранные данные, релевантные для проведения измерений.

С помощью кнопки 41 включения, находящейся в рукояточной части 4, включается вся система 1 для измерения влажности пульпового материала 12, находящегося на ленточном сите 11. С помощью функциональной кнопки 42 осуществляется выбор и регулировка функций. Затем с помощью пусковой кнопки 43, как только достигнуто необходимое давление прижима сенсора 22 к ленточному ситу 11, что отображается посредством сенсора 64 положения с помощью светодиодного светильника 66, проводятся измерения влажности пульпового материала 12, находящегося на ленточном сите 11. Все данные, касающиеся позиционирования измерительного устройства 2 и результатов измерений, сохраняются в буферной памяти, находящейся в рукояточной части 4. Затем эти данные с помощью находящегося в рукояточной части 4 передатчика передаются в блок 5 управления и обработки данных, в котором они запоминаются и подвергаются аналитической обработке, при этом они могут отображаться на дисплее 51.

Эта система применяется следующим образом:

В блоке 5 управления и обработки данных загружаются конструктивные признаки установки для производства бумаги, и установка отображается на дисплее 51. Затем данные, имеющие решающее значение для эксплуатации установки, такие как скорость, с которой движется ленточное сито 11, и параметры бумаги, которая производится, запоминаются в устройстве 5 управления и обработки данных. После этого запоминаются те места, в которых должны производиться измерения влажности, причем эти места измерений тоже отображаются на дисплее 51. Затем вводится программа измерений, которая, в частности, заключается в том, проводится ли перед началом измерений калибровка. После этого измерительное устройство 2 в отдельных местах измерений прижимается к ленточному ситу 11. Как только то давление, с которым измерительное устройство 2 прижимается к ленточному ситу 11, оказывается в заданном интервале, производятся измерения влажности пульпового материала 12. Полученные при этом значения измерений присваиваются отдельным местам измерений и сохраняются в памяти. В дальнейшем результаты измерений подвергаются аналитической обработке и используются для управления производственным процессом.

Изобретение относится к устройствам для измерения влажности пульпового материала, находящегося на ленточном сите в установке для производства бумаги. Измерительный стержень содержит устройство для измерения влажности пульпового материала, находящегося на ленточном сите в установке для производства бумаги, которое имеет сенсор влажности, предназначенный для него блок управления и обработки данных, а также приемно-передающее устройство и/или разъем для кабеля передачи данных для передачи данных измерений в блок управления и обработки данных, отличающийся тем, что устройство для измерения влажности пульпового материала снабжено измерительным прибором для определения и отображения интервала того давления, с которым оно прижимается к ленточному ситу. Техническим результатом является оптимизация управления процессом сушки пульпового материала. 15 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Измерительный стержень (3), содержащий устройство (2) для измерения влажности пульпового материала (12), находящегося на ленточном сите (11) в установке для производства бумаги, которое имеет сенсор (22) влажности, предназначенный для него блок (5) управления и обработки данных, а также приемно-передающее устройство и/или разъем для кабеля передачи данных для передачи данных измерений в блок (5) управления и обработки данных, отличающийся тем, что устройство (2) для измерения влажности пульпового материала снабжено измерительным прибором (6) для определения и отображения интервала того давления, с которым оно прижимается к ленточному ситу (11).

2. Измерительный стержень (3) по п.1, отличающийся тем, что устройство (2) для измерения влажности снабжено корпусом (21), в котором перемещается сенсор (22) влажности, находящийся под действием пружинного элемента.

3. Измерительный стержень (3) по п.2, отличающийся тем, что корпус (21) выполнен с цилиндрической полостью (24), в которой находится сенсор (22) влажности и в которой он смещается под действием пружинного элемента (63).

4. Измерительный стержень (3) по п.3, отличающийся тем, что пружинный элемент (63) образован винтовой пружиной сжатия, которая действует между сенсором (22) влажности и корпусом (21).

5. Измерительный стержень (3) по п.3 или 4, отличающийся тем, что находящаяся в корпусе (21) цилиндрическая полость (24) выполнена с кольцеобразной в поперечном сечении областью (24a), причем сенсор (22) влажности выполнен с закрепленной на нем скользящей втулкой (61), которая вдается в кольцеобразную область (24a) и смещается между ее торцевыми поверхностями.

6. Измерительный стержень (3) по п.5, отличающийся тем, что пружинный элемент (63) находится между скользящей втулкой (61) и корпусом (21).

7. Измерительный стержень (3) по п.1, отличающийся тем, что сенсор (22) влажности на своей обращенной к ленточному ситу (11) стороне выполнен с износостойкой накладкой (25), в частности пластиной из керамического материала.

8. Измерительный стержень (3) по п.7, отличающийся тем, что износостойкая накладка (25) закреплена на сенсоре влажности с возможностью замены.

9. Измерительный стержень (3) по п.8, отличающийся тем, что между накладкой (25) из керамического материала и сенсором (22) влажности предусмотрено уплотнение (67).

10. Измерительный стержень (3) по п.2, отличающийся тем, что сенсор (22) влажности и корпус (21) уплотнены от поступления жидкости посредством упругой уплотнительной манжеты (68) и при необходимости посредством по меньшей мере одного уплотнительного кольца (69, 69a).

11. Измерительный стержень (3) по п.5, отличающийся тем, что скользящая втулка (61) снабжена по меньшей мере одним сенсором (64) положения, с помощью которого определяется и отображается положение сенсора (22) влажности относительно корпуса (21).

12. Измерительный стержень (3) по п.5, отличающийся тем, что скользящая втулка (61) выполнена с двумя находящимися на осевом расстоянии друг от друга скользящими кольцами (62), которые взаимодействуют с сенсором (64) положения.

13. Измерительный стержень (3) по п.12, отличающийся тем, что к сенсору (64) положения подключен находящийся в корпусе (21) светодиодный светильник (66), с помощью которого подается световой сигнал, как только вследствие смещения сенсора (22) влажности относительно корпуса (21) сенсор (64) положения оказывается в области, находящейся между скользящими кольцами (62).

14. Измерительный стержень (3) по п.2, отличающийся тем, что корпус (21) измерительного устройства (2) и измерительный стержень (3) выполнены с предназначенными друг для друга соединительными частями (23, 33) для их механического и электрического соединения.

15. Измерительный стержень (3) по п.14, отличающийся тем, что соединительные части (23, 33) выполнены с предназначенными друг для друга платами (27, 37) и центрирующими элементами (28, 38).

16. Измерительный стержень (3) по п.1, отличающийся тем, что измерительный стержень (3) выполнен с возможностью регулировки и фиксации по своей длине.