专利名称：纸张匀度测定仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的纸张匀度测定仪是用于造纸行业检测纸张质量特别是纸张均匀度检定的测量仪器。
纸张匀度是指纸页中纤维质量分布的均匀程度。因其关系着纸张的各项物理性能，所以是评价纸张质量的重要指标，这是同行们所公认的。但目前国内尚没有检测设备，至今纸张匀度还未能纳入质量控制标准之中，以致同行们对匀度定义尚没有统一认识。目前国内一直采用目测法评价匀度，其受人的主观因素影响较大，且不能定量评价纸张匀度指标。
本实用新型之目的在于提供一种纸张匀度测定仪，用之定量检定纸张匀度指标，指导生产过程以提高纸张质量。
匀度测定需对纸张进行多点测量，再对所取得的一组实测数据进行处理，方能得出评价纸页中纤维组织分布是否均匀的匀度数值。根据国标(GB3360～82)对数据统计处理的要求，一组数据可以用变异系数表示它的分散程度，变异系数是标准偏差和这组数据平均值的比值。当标准偏差趋向于零时，变异系数也趋向于零，这时匀度最高，所以我们将匀度定义为匀度 Y＝1－Cr……(ⅰ)
式中Y－匀度Cr－变异系数S－标准偏差X－平均测量值Xi－每次测量值n－测量次数本测定仪就是依据上述公式(ⅰ)(ⅱ)(ⅲ)设计而成的，其中科学的获得被测纸张取样点的各个单次测量值(Xi)是技术关键，本测定仪采用了光电结构形式的方案完成这一任务，即当用一定照度的光源照射被测纸张时，利用纸页中纤维分布的疏密程度不同其透光度亦不同的特性，用光电转换器接收其透光度并转换成相应的电信号，将多次选点测定而得到的一组反映纸张匀度的电量数据再进行数据处理的方案。实现本实用新型目的地具体方案为这种纸张匀度测定仪，包括显示部分；或按纸张匀度定义完成运算并以数显、打印形式输出的、计算机控制部分，其特征在于该测定仪还具有由输出平行光束的光源部分，以及在光源输出的平行光束的光轴上设置的光电转换器而构成的测试部分，施测时将被测纸样置于光源的孔径光栏与光电转换器之间，由光电转换器将试样被测各点透光度转换为相应的电信号后或送至显示部分显示测值；或输入给微型计算机进行数据处理直接打印或数字显示出纸样匀度。
本实用新型所涉及的依据相对测量理论，应用数据统计处理的方法，采用光电结构形式构成的纸张匀度测定仪，实现了用数字定量评价纸张匀度，可取替目前国内普遍应用的目测法，为制浆造纸业提供了一种新的检测匀度的测试手段，可广泛应用于生产、科研、以及纸张的质量检查等造纸工业各工艺环节。
附图给出了本实用新型的实施例。
图1为本纸张匀度测定仪的结构示意图。图2为本匀度测定仪中单片计算机程序框图。图3为本测定仪控制部分具体结构示意图。图4为本测定仪测试部分具体结构示意图。
参见图1。本测定仪中的可产生平行光束的光源部分主要包括有变压器(1)、稳压电源(2)、光源(3)、透镜(4)和孔径光栏(5)，其中光源(3)置于透镜(4)的焦点处以便输出平行光束。稳压电源(2)采用高精度可调整流稳压电源以供光源(3)之用。光源(3)亦可根据需要选定，本例中选用12V工作电压功率30W的钨卤素白炽灯。产生平行光束的光源部分亦可采用激光器(如氦氖激光管)。光电转换器可选用光电管、光电倍增管等均可，本例中光电转换器选用了硅光电池(8)，并将之置于光源光轴上。被测纸样(6)置于孔径光栏(5)与硅光电池(8)之间。需要时亦可在纸样(6)位置后、硅光电池(8)之前设置聚光镜(7)以将透过纸样(6)的光信号会聚于硅光电池(8)的接受靶面上。硅光电池(8)的输出端依次连接有衰减器(9)和放大器(10)，衰减器(9)的设置是为了保证放大器(10)不出现饱合现象。其可根据纸样(6)的定量差异进行衰减。放大器(10)用于将光电信号放大到显示部分或计算机工作所需要的电平。对放大器(10)输出的反映被测纸样匀度的电量信号按前述纸张匀度定义进行数据处理运算成匀度测定 值的方法在图1中给出了二种实现方案。其中方案(Ⅰ)为由微型计算机(单片计算机)完成运算、控制测定工作程序的方案。它包括单片计算机(11)，其程序框图参见图2，还包括受单片计算机(11)控制，可绘制曲线、打印报告的打印绘图机(12)；驱动纸样运行的走纸器(13)；单片计算机(11)按上述匀度定义公式(ⅰ)(ⅱ)(ⅲ)运算后显示匀度测定值的数码管(14)；以及还包括有功能输入键盘(15)。这部分因属于单片计算机的普通技术的应用不再冗述。图1给出的另一种方案即在放大器(10)输出端直接接入电量显示部分(Ⅱ)，其构成主要包括显示表(16)，其选用微安表头即可。这一方案则需测试人员将反映被测纸样各点的电量值在显示表(16)中读出并记录在案，然后再将所得的一组电量测定值按匀度定义公式(ⅰ)(ⅱ)(ⅲ)人工进行计算方能得出被测纸样的匀度测定数值。这种方法虽有测值不直观、需人工进行处理、工作效率低的缺陷但测定仪的制作成本却大大降低在实际应用中亦有其优越性。
图3、图4给出了根据图1中应用计算机实现测定、运算、控制的方案而构成本测定仪的一种具体结构示意图。其设计思想是将测定仪分为控制部分(图3)及测试部分(图4)两大部分组合而成。实施测量时首先用专用电缆插入两部分相应的插口使两部分连通，开启电源，此时由于尚未施测，四位数码管(14)显示均为O，呈予测状态。检测条型纸样时可采用如图2中所说的自动方式，其施测步骤为A－－把切成约150毫米宽的条型纸样(6)置于测试部分装置(简称测试装置)的可张开的上框(21)之下，再用测试装置上的走纸器(13)中的走纸压紧胶辊(17)及毛刷型压纸板(20)将纸样(6)夹住。
B－－按动键盘(15)中的
键，此时光源(3)亮，数码管(14)显示数字，调整控制部分装置(简称控制装置)中的衰减器(9)按键使数码管显示数值适中，即预选定测定显示范围。
C－－按动键盘(15)中的
键，则测试装置中的走纸驱动电机(19)工作使走纸主动胶棍(18)转动－－走纸。此时数码管(14)不断闪烁变化，同时测试装置上的绘图机(12)的绘图笔(22)亦受控动作在纸样(6)上画出被测纸样的透光曲线。达到测试规定的走纸长度时则放开
键。
D－－按动键盘(15)中的
键，即算出被测纸样的匀度，并可用打印机打印出测定数据，同时数码管(14)显示出匀度测定值。
当测定单个纸样时则可采用如图2中所说的手动方式，其施测过程为E－－将不小于100平方毫米的纸样插入测量装置上。
F－－按动键盘(15)的
键，光源(3)亮，调整衰减器(9)键。
G－－按
键施测，数码管(14)显示测值并存入单片计算机(11)的内存中。
H－－在多次重复G项后按键盘(15)中的
键，即显示被测纸样的匀度测定值。
权利要求1.一种纸张匀度测定仪，包括显示部分或按纸张匀度定义完成运算并以数显、打印形式给出匀度值的微型计算机控制部分，其特征在于该测定仪还具有由输出平行光束的光源部分，以及在光源的光轴上设置的光电转换器构成的测试部分，旋测时将被测纸样置于光源的孔径光栏与光电转换器之间，光电转换器将纸样被测各点透光度转换为相应的电信号后，或接入显示部分显示测值；或输入给微型计算机进行数据处理直接打印或数字显示出纸样匀度。
2.按权利要求1所述的测定仪，其特征在于所说的输出平行光束的光源部分可由光源(3)及其供电稳压电源(2)、透镜(4)组成，其中光源(3)置于透镜(4)的焦点处以便输出平行光束。
3.按权利要求1所述的测定仪，其特征在于所说的输出平行光束的光源部分可采用激光光源。
4.按权利要求1或2所述的测定仪，其特征在于所说的光电转换器可选用光电管、光电倍增管、硅光电池等光电转换器件。
专利摘要本实用新型涉及的纸张匀度测定仪是用于造纸行业检测纸张匀度的测量仪器。主要包括显示部分；或按纸张匀度定义完成运算并以数显、打印形式输出的、计算机控制部分，其特点是本测定仪还具有由输出平行光束的光源部分，以及在光源输出的平行光束的光轴上设置的光电转换器而构成的测试部分。这种依据相对测量理论，应用数据统计处理的方法，采用光电结构形式构成的纸张匀度测定仪，实现了用数字定量评价纸张匀度。
文档编号G01N33/34GK2079754SQ90226839
公开日1991年6月26日 申请日期1990年12月21日 优先权日1990年12月21日
发明者李德库, 洪钧, 李永奎 申请人:吉林造纸厂科学技术研究所