专利名称：一种木片流量监控系统及稳定制浆连续蒸煮的方法
技术领域：
本发明涉及制浆造纸技术领域，尤其是涉及化学制浆连续式蒸煮过程中的木片流量监控系统；本发明还涉及一种稳定制浆连续蒸煮的方法。
背景技术：
在采用低固形物连续蒸煮制浆过程中，其制浆的基本做法是蒸煮废液的多段抽出，在每次抽出后利用预热的白液和洗涤水进行补充和稀释，根据抽出部位和稀释液的数量、时间、溶出木材固形物的浓度、有效碱以及希望得到的结果，可以进行适当调节。利用计算机进行模拟的连续蒸煮预测，相对于单段废液抽出和稀释，这种技术能够使得存在于大量和残余脱木素阶段的溶出物的量减少30%。低固形物蒸煮属于目前纸浆行业先进的生产工艺，但是由于缺乏木片绝干值的准确信息，蒸煮过程的模拟及控制还是存在很大的误差。 尤其在国内，木片产地及树种多样化，质量很难得到有效的控制，因此低固形物蒸煮的优势无法得到最大的发挥。制浆过程中30-40%的扰动来自于木片绝干值、干堆密度、基本密度等木片质量的不稳定。目前，造纸企业对木片质量的控制一直是离线检测，无法及时有效克服制浆过程的扰动问题，导致生产能耗偏高，化学品消耗高，产品质量不稳定等问题。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，一方面，本发明所要解决的技术问题是提供一种木片流量监控系统。该控制系统能及时提供木片的规格、含水量、密度、木片流量等木片实时信息，为制浆过程中的黑液抽取，白液及洗涤液的加入并保持恒定的液比，稳定过程控制提供有效的依据，从而提高制浆得率，提高产量，减少蒸汽、白液及水的使用量。为了解决上述技术问题，本发明提供一种木片流量监控系统，其基本技术方案为 安装在木片进入蒸煮器之前，具有紫外在线检测光谱分析仪、可见光在线检测光谱分析仪、 近红外在线检测光谱分析仪、探镜、计算机和光源，所述光源照射在被测木片上，形成漫反射光，探镜将漫反射光收集起来，通过光纤传输到所述紫外在线检测光谱分析仪、可见光在线检测光谱分析仪、近红外在线检测光谱分析仪中，CCD或PbS红外探测器响应后转变成电信号，通过信号滤波及放大，最终得到稳定的光谱信号，AD转换后输入所述计算机；三维轮廓仪，所述三维轮廓仪的输出信号通过以太网输入所述计算机；电子皮带秤，对皮带输送机上输送的木片进行自动连续称量，所述电子皮带秤的称重传感器输出信号输入所述计算机。进一步地，所述木片流量监控系统还具有减振装置，所述紫外在线检测光谱分析仪、可见光在线检测光谱分析仪、近红外在线检测光谱分析仪、探镜、计算机和光源、三维轮廓仪、电子皮带秤安装在所述减振装置内。进一步地，所述木片流量监控系统还具有摄像机，所述摄像机的输出信号输入所述计算机。进一步地，所述木片流量监控系统还具有近红外水份仪，所述近红外水份仪的输出信号输入所述计算机。进一步地，所述木片流量监控系统还具有红外温度传感器，所述红外温度传感器的输出信号输入所述计算机。进一步地，所述木片流量监控系统还具有温湿度传感器，所述温湿度传感器的输出信号输入所述计算机。另一方面，本发明所要解决的技术问题是提供一种稳定制浆连续蒸煮的方法。通过木片流量监控系统，完成进蒸煮器木片规格、水份、比重、木片流量等信息的检测，并与制浆连续蒸煮系统DCS控制进行连锁控制，达到蒸煮工艺参数配置的实时控制，从而提高制浆得率，提高产量，减少蒸汽、白液及水的使用量。为了解决上述技术问题，本发明提供一种稳定制浆连续蒸煮的方法，通过所述木片流量监控系统，完成进蒸煮器木片含水量、木片体积流量、进入蒸煮器的木片绝干值流量的检测，并与制浆蒸煮DCS控制系统进行连锁控制，达到蒸煮工艺参数配置的实时控制。在不冲突的情况下，以上改进方案可以单独或组合实施。本发明带来的有益效果根据木片流量监控系统在线检测提供的在线木片信息， 来优化制浆过程，为制浆过程中的黑液抽取，白液及洗涤液的加入并保持恒定的液比，稳定过程控制提供有效的依据，从而提闻卡伯值，提闻制楽·得率，稳定楽■料质量，减少木片的消耗，提高产量，减少白液、蒸汽及水的使用量，降低能耗。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明的内容作进一步详细说明
图I为本发明实施例木片流量监控系统组成结构示意图2为本发明实施例木片流量监控系统的光谱分析仪的原理示意图。
具体实施例方式如图I所示，木片流量监控系统是一个由计算机集成的多传感器系统，包括以下三个子系统动态木片含水量、木片白度测量系统；动态木片体积测量系统；动态木片重量测量系统。根据这三个子系统的测量值，系统通过数学模型，可以计算出木片的木片含水量、基本密度、堆密度、干堆密度、木片体积流量、进入蒸煮器的木片绝干值流量等。动态木片含水量、木片白度测量系统是一套工业用非接触式、紫外-可见-近红外在线检测漫反射光谱分析仪，通过它可以迅速地、无损地得到传送带上木片的全光谱，该测量系统包括紫外在线检测光谱分析仪、可见光在线检测光谱分析仪、近红外在线检测光谱分析仪、探镜、计算机和光源等。该测量系统各在线检测光谱分析仪之间可通过软件进行切换。该测量系统分为连续性和非连续性光谱测量，连续性用于一般测量，非连续性用于如水分等特种测量。其工作过程如图2所示波长范围38(T2500nm (非连续性)的光源照射在被测木片上，形成漫反射光，探镜将漫反射光收集起来，通过光纤传输到紫外-可见-近红外在线检测漫反射光谱分析仪中，CCD或PbS红外探测器响应后转变成电信号，通过一系列的信号滤波及放大，最终得到稳定的光谱信号，AD转换后输入电脑，经过电脑分析处理后即可得到被测信号。动态木片体积测量系统是一款三维轮廓仪，通过三维激光扫描，能完美地测量物
4体表面三维轮廓。工作时激光投射在木片表面上，通过三角法就能够准确地测量出激光与木片表面交点的坐标位置。三维轮廓仪利用激光扫描装置与高精度CMOS传感器对运动的物体表面进行扫描测距，并通过嵌入式DSP阵列进行数据处理，生成动态物体表面的三维点云深度图与真实感模型，完成对真实物体的三维成像。并通过对三维真实感模型的分析比对做出判断后，对传送带上的木片进行即时体积计算，该测量是非接触式的在线测量。轮廓仪能在没有外部器件的情况下，记录下物体的全部形貌数据。一切就绪以后，发送TCP/IP 协议请求，就能够得到所需的全部数据。动态木片重量测量系统为电子皮带秤，对皮带输送机上输送的木片进行自动连续称量，便于在已有输送设备上配备，安装简便。此外，木片流量监控系统还具有编码器、红外温度传感器、温湿度传感器、摄像机、 近红外水份仪、超声波距离传感器，它们得到的信号输入电脑，经过电脑分析处理后即可得到被测数据。木片流量监控系统安装在木片进入蒸煮器之前，在线动态测量木片含水量、木片图像、基本密度、堆密度、干堆密度、木片体积流量、湿木片流量、干木片流量，从而得到进入蒸煮器的木片绝干值流量，从而为保持恒定的液比、稳定蒸煮过程控制提供有效的依据，为控制蒸煮时间及温度提供有效的信息，通过与制浆蒸煮DCS控制系统进行连锁控制，控制蒸煮过程的黑液抽取、白液及洗涤液的加入流速，控制蒸煮时间及温度，从而稳定制浆连续蒸煮过程，控制产品质量。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。对本领域的技术人员来说，在不脱离本发明权利要求技术方案范围情况下，利用上述揭示的内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，均应属于权利要求的保护范围之内。
权利要求
1.一种木片流量监控系统，安装在木片进入蒸煮器之前，其特征在于具有紫外在线检测光谱分析仪、可见光在线检测光谱分析仪、近红外在线检测光谱分析仪、探镜、计算机和光源，所述光源照射在被测木片上，形成漫反射光，探镜将漫反射光收集起来，通过光纤传输到所述紫外在线检测光谱分析仪、可见光在线检测光谱分析仪、近红外在线检测光谱分析仪中，CCD或PbS红外探测器响应后转变成电信号，通过信号滤波及放大，最终得到稳定的光谱信号，AD转换后输入所述计算机；三维轮廓仪，所述三维轮廓仪的输出信号通过以太网输入所述计算机；电子皮带秤，对皮带输送机上输送的木片进行自动连续称量，所述电子皮带秤的称重传感器输出信号输入所述计算机。
2.根据权利要求I所述的木片流量监控系统，其特征在于所述木片流量监控系统还具有减振装置，所述紫外在线检测光谱分析仪、可见光在线检测光谱分 析仪、近红外在线检测光谱分析仪、探镜、计算机和光源、三维轮廓仪、电子皮带秤安装在所述减振装置内。
3.根据权利要求I所述的木片流量监控系统，其特征在于所述木片流量监控系统还具有摄像机，所述摄像机的输出信号输入所述计算机。
4.根据权利要求I所述的木片流量稳定控制系统，其特征在于所述木片流量监控系统还具有近红外水份仪，所述近红外水份仪的输出信号输入所述计算机。
5.根据权利要求I所述的木片流量监控系统，其特征在于所述木片流量监控系统还具有红外温度传感器，所述红外温度传感器的输出信号输入所述计算机。
6.根据权利要求I所述的木片流量监控系统，其特征在于所述木片流量监控系统还具有温湿度传感器，所述温湿度传感器的输出信号输入所述计算机。
7.一种使用权利要求I所述的木片流量监控系统稳定制浆连续蒸煮的方法，其特征在于通过所述木片流量监控系统，完成进蒸煮器木片含水量、木片体积流量、进入蒸煮器的木片绝干值流量的检测，并与制浆蒸煮DCS控制系统进行连锁控制，达到蒸煮工艺参数配置的实时控制。
全文摘要
一种木片流量监控系统及稳定制浆连续蒸煮的方法，木片流量监控系统安装在木片仓之前，具有紫外-可见-近红外在线检测光谱分析仪、探镜、计算机和光源，光源照射在被测木片上，形成漫反射光，探镜将漫反射光收集起来，通过光纤传输到所述在线检测光谱分析仪中，CCD或PbS红外探测器响应后转变成电信号，经放大、AD转换后输入计算机；三维轮廓仪，其输出信号通过以太网输入计算机；电子皮带秤，对输送的木片进行自动连续称量，其输出信号输入计算机；通过该系统，完成进蒸煮器木片信息的检测，并与制浆连续蒸煮DCS控制系统进行连锁控制，达到蒸煮工艺参数配置的实时控制。
文档编号D21C5/00GK102605663SQ20121007307
公开日2012年7月25日 申请日期2012年3月20日 优先权日2012年3月20日
发明者万政, 周栾卫, 周鲲鹏, 谢永红, 黄百文 申请人:湖南骏泰浆纸有限责任公司