用于测量和消除来自压区型挤压机的包覆辊的压区压力曲线的旋转可变性的方法和设备的制造方法_3

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8]图1OB是图1OA的所述感测辊的端视图,该图显示所述传感器组周向间隔开约90度地放置在所述感测辊上。
[0039]图11是示意图,该示意图显示可以采用本发明的感测辊的一个具体检测系统和纸张加工线的基本结构。
[0040]图12是图形展示图,该图显示了示出一个循环上同相可变性的螺旋样式的单传感器阵列和双传感器阵列的归一化误差对曲线位置的作图。
[0041]图13是图形展示图,该图显示了示出一个循环上异相可变性的螺旋样式的单传感器阵列和双传感器阵列(180度)的归一化误差对曲线位置的作图。
[0042]图14是图形展示图,该图显示了示出一个循环/旋转中心和2个循环/旋转边缘上异相可变性的螺旋样式的单传感器阵列、双传感器阵列(180度)和三传感器阵列(120度)的归一化误差对曲线位置的作图。
[0043]图15是图形展示图,该图显示用于阵列I (O度)、阵列2 (90度)和阵列3 (180度)的三传感器阵列的压区压力与曲线位置的比较。
【具体实施方式】
[0044]本发明涉及具体用于压送辊型挤压机的辊,在所述压送辊型挤压机(nipped rollpress)中,所述棍将挤压力施加在料幅上以形成纸张、纺织材料、塑料箔和其他相关材料。尽管本发明可以应用于以上行业中,但是下文讨论将集中在具体用于造纸中的辊的功能,并且特别是集中在用于对纤维料幅进行脱水的压区型挤压机(nip press)的辊的功能,包括布置以旋转地与所述压区型挤压机中的另一个辊协作的感测辊。图1至5示出了在各个横向位置横跨所述辊的宽度轴向地180度定位的两个传感器的实施方式,因为这将提供最简单的图示。可以推及在各个CD位置处带有多个传感器的另外的实施方式,如图6至SB所示。
[0045]如图1所示,立体示意图显示根据本发明制造的作为压区型挤压机12的一部分的感测辊10,所述压区型挤压机12包括第二辊14,该第二辊14与所述感测辊10协作以在两个辊10、14之间行进的纤维料幅16上产生压力。所述感测辊10和第二辊14按照图2中的箭头所示的那样旋转,并且在压区区域18处间隔开,在所述压区区域18处,所述两个辊10、14有点相遇以将压力施加在所述纤维料幅16上,从而将悬浮在所述料幅16中的一些液体除去。图2中的字母NW指示所述压区区域18所形成的“压区宽度”。这个压区区域18沿着所述感测辊10和第二辊14的整个横向长度延伸。所述感测辊10可以包括内部基辊20,并且外部辊包覆部22可以包括适合用于制造压榨辊的材料。所述内部基辊20可以包括一个或者多个下层,并且所述外部辊包覆部22为上层。这种带有所述辊包覆部24的复合型感测辊10在本领域中通常被称为“包覆辊”。第二辊14可以是非包覆辊,或者由多层材料以及基辊组成。如果有多个包覆辊包含在所述压区中,那么每一个可以具有传感器并且形成压区曲线和可变性曲线。所述压区曲线或者两个包覆辊可以一起平均求算以在进行压区曲线调节时具有更高的准确度。然而,各个包覆辊的可变性曲线提供与该具体的辊的状态的信息。应当理解的是,虽然本实施方式仅仅着眼于单个压区,但是可以利用涉及在纸业中常见的双压区、三压区或者多压区相互作用的多个单辊。示出一种双棍10、14是为了更加清楚地描述与本发明有关的优点。然而,在压区型挤压机中使用各个独立的感测辊可以产生多个压区曲线。
[0046]现在参考图1和3,第一组24的传感器26与感测辊10以及第二组28的传感器30相关联。所述第一组24的传感器26由圆圈标明,而第二组28的传感器30由矩形标明。圆圈和矩形用于容易区分构成所述第一组24的传感器和构成所述第二组28的传感器。然而,在实践中,所述传感器26和传感器30可以是完全相同的传感器器件。而且,所述辊10、14中的一个或者两者可以具有与所述辊相关联的传感器。然而,为了展示目的,这里的讨论将仅仅集中在所述辊中的具有感测和测量功能的一个辊。
[0047]这些传感器26和30可以至少部分地布置在所述辊包覆部22内,所述辊包覆部22形成所述感测辊10的一部分。所述传感器26和30中的各个传感器都适合于感测和测量特定的数据参数,例如当其进入所述压区区域18时正在被施加在所述传感器上的压力。如在图3A中最好地看到的那样,所述第一组24的传感器26被显示为沿着所述感测辊10以特定的布局布置,各个传感器26被定位在所述感测辊10上的特定侧向位置(称为“横向位置”或者“CD位置”)。各个横向位置距离所述感测辊10的第一端部32有特定的距离。如在图3A中的一个【具体实施方式】中可以看到的那样,所述第一组24的传感器26沿着以单转螺旋围绕所述感测辊的整个长度从而形成螺旋形或者螺旋样式的线布置。所述第二组28的传感器30同样沿着以单转螺旋围绕所述感测辊的整个长度从而形成同样的螺旋形或者螺旋样式的线布置,不同之处在于所述第二组28的传感器30与所述第一组24的传感器26轴向地围绕所述感测辊10间隔约180度。图3B显示了所述第二组28与所述第一组24间隔约180度的端视图。使用这两行传感器26和30允许在所述感测辊10旋转的同时测量所述感测辊10的大量外表面。虽然所述第一组24和所述第二组28的特定样式在本文中以围绕所述辊10的螺旋样式显示,但是应当理解的是,这些组24、28的传感器可以以其他特定布局布置以提供所有沿着所述感测辊10的压力测量。
[0048]这个第二组28的各个传感器30被布置在所述感测辊10上的特定横向位置。所述第一组24的各个传感器26在所述第二组28中具有对应传感器,并且所述第一组和第二组中的各个对应传感器都沿着所述感测辊定位在相同的横向位置处。采用这种方式,所述感测辊的各个横向位置都具有测量位于两个不同周向位置处的压力的一对传感器。每一对对应传感器都沿着所述感测辊10定位在横向位置处,从而在所述感测辊完成完整的360度旋转时提供两个传感器读数。然后可以采用这两个读数的平均值来计算和显示在所述旋转的压区型挤压机12上形成的压区压力曲线。
[0049]可以进行压力测量的方式通过参考图4和5进行最佳地说明。图4和5显示了所述感测辊10的侧视图,该侧视图在直视由一对虚线示出的所述压区区域18时将看到。图4显示了一典型的图,其中所述感测辊10具有一对传感器26、30,所述一对传感器26、30直接位于所述压区区域中以准备获取压力测量。位于所述感测辊10的底部的用于展示目的的格子显示了沿着所述感测辊10的工作长度L的十四(14)个单独的横向位置。在图4中,可以看到所示的所述第一组24的传感器26定位在以数字标记为I至7的横向位置上。同样的,所述第二组28的传感器30显示为位于图4中以数字标记为8至14的横向位置上。所述第一组24的其他传感器26布置在横向位置8至14处但是在图4中没有看到。同样的,所述第二组28的其他传感器30布置在横向位置I至7处但是在图4中没有看到,因为它们位于所述感测辊的相反一侧。应当理解的是,在这些图中只显示有十四个横向位置以提供本发明操作的简单说明方式。在实际操作中,可以有多得多的与感测辊相关联的横向定位位置,只要与这些辊相关联的长度和宽度长。
[0050]只有位于第四个横向位置的传感器26和位于第^ 个横向位置的传感器30处在适合于获取压力测量的位置,因为它们定位在压区区域NR中。一旦这两个传感器26、30进入所述压区区域NR后,就测量正施加在所述传感器上的压力。随着所述传感器10继续旋转,处在第五个横向位置和第十二个横向位置的其他传感器然后将定位在所述压区区域NR中,并且将能够测量这些特定位置处的压力。所述感测辊10的进一步旋转将位于第六个横向位置和第十三个横向位置的传感器放置到所述压区区域NR中以进行压力测量。最后,所述感测辊10从其图4中所示的初始位置旋转180度并且将再次具有位于第四个横向位置和第十一个横向位置的传感器。传感器26、30的这种布置显示在图5中。唯一的区别是此时所述第二组28的传感器30处在第四个横向位置处而所述第一组24的传感器26处在第十一个横向位置处。图4和5中所显示的这些传感器26和30是读取所述第四个横向位置处的压力的对应传感器。同样的,图5中的所述第一组24的传感器26此时处在所述第十一个横向位置处以准备测量该位置处的压力。在图4中所显示的所述第十一个横向位置处的传感器30和在图5的所述第十一个横向位置处的传感器26构成提供所述感测辊上的该特定位置处的压力读数的对应传感器。处理这些压力测量结果的系统能够获取位于特定的横向位置处的每一对对应传感器的读数的平均值,并且根据平均读数计算该位置处的压区曲线。例如,如果在所述第四个横向位置处的传感器26、30都读到2001b/线性英寸(PLI),那么它们的平均值将是200PLI。这将指示没有或者几乎没有由所述感测辊10的旋转引起的压力变化。然后200PLI的平均读数将用来计算和显示在该特定的横向位置处的压区压力曲线。例如,如果在所述第十一个横向位置处的传感器30,如图4中那样,读到240PLI,并且位于图5所示的第十一个横向位置处的传感器26读到160PLI,那么平均压力将为200PLI。在所述第十一个横向位置处的这两个不同的读数将指示有压力变化,该压力变化很可能归因于所述感测辊10的高速旋转。然而,在处理所述第十一个横向位置处的压区压力曲线时,200PLI的平均压区压力测量将被使用,因为这个平均值将抵消或者几乎抵消沿着感测辊10发生的旋转可变性的影响。两次测量的平均值将得到正在该特定横向位置处产生的压力的更加准确的表示。
[0051]在利用位于各个横向位置处的单传感器的感测辊的现有技术中,处理单元将具有位于各个横向位置处的单个传感器。在所展示的上述实施例中具有位于第十一个横向位置处的单个传感器的现有技术感测辊只能依靠该位置处的单个读数来计算并显示所述压区压力曲线。现有技术的辊然后将使用240PLI或160PLI读数来确定和显示这个位置处的压区压力曲线。这种读数不那么准确,因为该感测辊以360度转进行完全旋转。因此,在该位置处的所计算的压区压力将不那么准确。然而,处理单元将显示似乎准确但是实际上不那么准确的压区压力曲线。如果通过机器操作员或者通过自动调节装备对所述感测辊进行调节以补偿高或低压力读数,那么所述感测辊可能被调节成在所述压区区域中在不同的位置处产生甚至更加不正确的压力。
[0052]随着所述辊10旋转而将不同的传感器放置到所述压区区域中,相应的传感器测量压力,该压力然后被传送至所述处理单元。与各个感测辊10相关联的处理单元然后可以计算在不同横向位置处的每一对对应传感器的平均压力并产生能够在监视器或者其他视频屏幕上可视化的压区压力曲线。本领域已知的计算机设备可以被用来处理正在以微秒形成的压力读数。
[0053]于是,本发明的用于感测并消除来自压区型挤压机的感测辊的压区压力曲线的旋转可变性的影响的方法包括提供具有工作长度和沿着所述工作长度布置的多个横向位置并且在各个横向位置处放置多对压力测量传感器的感
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