(57)【要約】  変化および高温状態で作動する紙および連続ウェブスキャナに関する。エアワイプおよびシートガイド温度制御を採用することによって測定及び較正モードの作動中、二重ヘッドスキャナの間の測定ギャップ内の温度を調整することは、シート特徴の一貫性および正確なセンサ測定を保証する。エアワイプは、測定中に予め加熱された空気をブローし、シートガイドは加熱される。さもなければ、例えば、ベース重量、灰含有量および可動シートの厚みを測定するセンサに著しい副作用が生じる気温変動は、除去される。【選択図】図１
2014506303.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の側（４１）および第２の側（５１）を備え、下流方向に移動する連続ウェブ（６８）を収容するように適合された測定ギャップ（８６）の温度を制御するためのシステムであって、
（ａ）前記ウェブ（６８）の第１の側（４１）に隣接して配置された第１の取り付けヘッド（４０）であって、該第１の取り付けヘッド（４０）が、
前記ウェブ（６８）の第１の側に面した第１の作動表面（４１）と、
前記第１の作動表面（４１）を加熱する手段（４６）と、
前記第１の作動表面（４１）の温度を測定する手段（１０２）と
を有することを特徴とする第１の取り付けヘッド（４０）と、
（ｂ）前記ウェブ（６８）の第２の側に隣接して配置された第２の取り付けヘッド（５０）であって、該第２の取り付けヘッド（５０）が、
前記ウェブ（６８）の第２の側に面した第２の作動表面（５１）であって、前記第１の作動表面（４１）および前記第２の作動表面（５１）が、前記連続ウェブ（６８）が移動する測定ギャップ（８６）を画定し、前記測定ギャップ（８６）が、ウェブエントリエンド（８２）と、前記ウェブエントリエンド（８２）から下流であるウェブ出口エンド（８４）を有することを特徴とする第２の作動表面（５１）と、
前記第２の作動表面（５１）を加熱する手段（５６）と、
前記第２の作動表面（５１）の温度を測定する手段（１１２）と
を有することを特徴とする第２の取り付けヘッド（５０）と、
（ｃ）前記測定ギャップ（８６）内の周囲温度を検出するための温度センサ（４２，５２）であって、前記周囲温度の単一の表示を生成することを特徴とする、温度センサと、
（ｄ）前記ウェブエントリエンド（８２）で加熱されたガスを供給する手段(47,48,57,58,98,108)であって、該加熱されたガスが、前記ウェブエントリエンド（８２）を介して測定ギャップ（８６）内に連続して流れ、前記ウェブ出口エンド（８４）を介して前記測定ギャップ（８６）の外に流れることを特徴とする手段と、
（ｅ）ギャップ温度プロファイルを生成するために、信号を処理するために温度センサ（４２，５２）と通信する計算手段（６６）であって、予め決定された所望のギャップ温度プロファイルをストアすることを特徴とする、計算手段と、
（ｆ）供給される加熱されたガスの温度を制御するための前記計算手段（６６）と、前記第１の作動表面（４１）を加熱する手段（４６）と、所望のギャップ温度プロファイルからの偏り補正するために前記第２の作動表面（５１）を加熱する手段（５６）と通信する制御手段(72,74,76,78)と、
を有することを特徴とするシステム（６０）。
【請求項２】
前記第１の作動表面（４１）を加熱する手段（４６）は、前記第１の作動表面（４１）に組み入れられた複数の第１の加熱デバイスを有し、
前記第２の作動表面（５１）を加熱する手段（５６）は、前記第２の作動表面（５１）に組み入れられた複数の第２の加熱デバイスを有し、
前記制御手段(72,74,76,78)が、前記第１および第２の加熱デバイス（４６、５６）によって生成されたエネルギ量と、加熱されたガス温度とを調節する、
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記ウェブエントリ（８２）で加熱されたガスを供給する手段(47,48,57,58,98,108)が、加熱されたガス源と、ウェブ（６８）の第１の側に向かって加熱されたガスの流れを差し向ける第１のノズルと、ウェブ（６８）の第２の側に向かって加熱されたガスの流れを差し向ける第２のノズルと、を有することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
第１の取り付けヘッド（４０）または第２の取り付けヘッド（５０）の少なくとも１つは、連続ウェブ（６８）の１またはそれ以上の特徴を測定するセンサ（４４，５４）を包含し、前記制御手段(72,74,76,78)は、連続ウェブ（６８）が測定ギャップ（８６）内で移動するか否かにかかわらず画定されたレンジ内にセンサ（４４，５４）の付近の温度を維持することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記制御手段(72,74,76,78)は、測定ギャップ（８６）が移動する連続ウェブ（６８）でオン・シートモードにあるとき、第１の制御ループを調整し、測定ギャップ（８６）が移動する連続ウェブ（６８）外でオフ・シートモードにあるとき、第２の制御ループを調整することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
移動するシート（６８）の１またはそれ以上の特徴の連続オンライン測定のために少なくとも１つのスキャナ（４４，５４）を備えた二重ヘッドスキャナ内で目標域（８８）に隣接する測定ギャップ（８６）の周囲温度を調整するための制御システム（６０）であって、前記二重ヘッドスキャナは、第１のプレート（４１）を備えた第１のヘッド（４０）と、第２のプレート（５１）を備えた第２のヘッド（５０）を包含し、前記少なくとも１つのスキャナ（４４，５４）は、第１のヘッド（４０）または第２のヘッド（５０）若しくはその両方に取り付けられ、前記第１のプレート（４１）および第２のプレート（５１）は、シート（６８）の移動を介して測定ギャップ（８６）を画定し、
前記第１のプレート（４１）の温度を調整する第１の関連する調整可能アクチュエータ（４５）を包含する第１のプレート（４１）を加熱する手段（４６）と、
前記第２のプレート（５１）の温度を調整する第２の関連する調整可能アクチュエータ（５５）を包含する第２のプレート（５１）を加熱する手段（５６）と、
測定ギャップ（８６）のウェブエントリエンド（８２）で加熱されたガスを注入する手段(47,48,57,58,98,108)であって、前記加熱されたガスが、ウェブエントリエンド（８２）を介して測定ギャップ（８６）内に、及び、ウェブエントリエンド（８２）を介して測定ギャップ（８６）の外に連続に流れ、加熱されたガスの温度及び／又はフローレートを調整する第３の調整可能アクチュエータ（４７，５７）を包含することを特徴とする手段と、
目標域（８８）に隣接した測定ギャップ（８６）の周囲気温を測定し、前記周囲気温の信号の代表を生成するための気温センサ（４２，５２）と、
第１及び第２のプレート（４１，５１）の温度を測定するためのプレート温度センサ（１０２，１１２）と、
所望の気温レンジ内に目標域（８８）に隣接した測定ギャップ（８６）の周囲気温の温度を維持するために、第１の関連する調整可能アクチュエータ（４５）、第２の関連する調整可能アクチュエータ（５５）および第３の関連する調整可能アクチュエータ（５７，５８）のうちの少なくとも１つに正確に制御信号を提供するように気温センサ（４２，５２）と通信する制御手段(72,74,76,78)と、
を有することを特徴とする制御システム（６０）。
【請求項７】
前記制御手段(72,74,76,78)は、二重ヘッドスキャナが移動するシート（６８）でオン・シートモードにあるとき、第１の制御ループを調整し、二重ヘッドスキャナが移動するシート（６８）外でオフ・シートモードにあるとき、第２の制御ループを調整することを特徴とする請求項６に記載の制御システム。
【請求項８】
連続ウェブ（６８）が移動する二重ヘッドスキャナ内でエアギャップ（８６）内で周囲温度を制御する方法であって、前記エアギャップ（８６）は、（ｉ）第１の作動表面（４１）を加熱するために第１のプレートアクチュエータ（４５，４６）に接続された第１の作動表面（４１）を備えた第１のヘッド（４０）と、（ii）第２の作動表面（５１）を加熱するために第２のプレートアクチュエータ（５５，５６）に接続された第２の作動表面（５１）を備えた第２のヘッド（５０）とによって画定され、前記エアギャップ（８６）は、加熱されたガスのフロー及び／又は温度を調整するために第３のエアーアクチュエータ（９８，１０８）に接続される加熱されたガス源(47,48,57,58)からウェブエントリエンド（８２）で注入された加熱されたガスを有し、
第１の作動表面（４１）および第２の作動表面（５１）に位置決めされ、周囲温度を示す気温信号を生成するエアセンサ（４２，５２）で、前記エアギャップ（８６）内の周囲温度を検知するステップと、
第１の作動表面（４１）および第２の作動表面（５１）に位置決めされ、第１及び第２の作動表面温度を示すプレート温度信号を生成するプレート温度センサ（４２，５２）で、第１及び第２の作動表面（４１，５１）のプレート温度を検知するステップと、
オフ・シートおよびオン・シートモードの作動中、加熱制御のために用いられる目標プレート温度セットポイントおよび目標気温を生成し、気温およびプレート温度信号を解析するステップであって、第１及び第２のプレート温度の最初の目標が、オン・シート作動中に第１及び第２のプレート（４１，５１）の定常状態温度から選択され、最初の目標エアギャップ温度が、オン・シート作動中にエアギャップ（８６）の定常状態温度から選択されることを特徴とする、解析するステップと、
それぞれの目標温度に対して実際の第１及び第２のプレート温度とエアギャップ温度とを比較し、その比較に基づいてエラー情報を生成させるステップと、
第１又は第２の制御ループのいずれかに前記エラー情報を送信するステップであって、二重ヘッドスキャナがオン・シートモードにあるとき、第１の制御ループがアクティブなとき作動し、第１のプレートアクチュエータ（４５，４６）、第２のプレートアクチュエータ（５５，５６）、および、第３のプレートアクチュエータ（９８，１０８）のうちの少なくとも１つのセットポイントの操作によって、所望のエアギャップ温度プロファイルからの偏りを修正することができるように、二重ヘッドスキャナがオフ・シートモードにあるとき、第２の制御ループがアクティブなとき作動し、作動の状態が作動のオン・シートとオフ・シートモードとの間で切り替えられるとき、アクティブでない制御ループに関するセットポイントが、早い反応を可能にするように開始ポイントとしてストアされる、ことを特徴とする送信するステップと
を有することを特徴とする方法。
【請求項９】
第１及び第２のプレートアクチュエータ(45,46,55,56)を備えたオン・シート作動が、１０％乃至４０％の間の値に設定される間、最初の目標の第１及び第２のプレート温度が、第１及び第２のプレート（４１，５１）の定常状態温度から選択され、第３のエアアクチュエータ（９８，１０８）パワーを備えたオン・シート作動が、１０％乃至４０％の間の値に設定される間、最初の目標エアギャップ温度が、エアギャップの定常状態温度から選択されることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記エアギャップ（８６）から連続ウェブ（６８）を除去するステップと、
オフ・シートの作動に切り替え、一方、連続ウェブ（６８）がオン・シートの作動においてギャップ（８６）内にあるときと同じ温度レンジに第１のプレート（４１）の温度および第２のプレート（５１）の温度を維持するステップと、
を皿に有することを特徴とする請求項８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]  本発明は、一般に製造中、連続シート材料のパラメータを決定するスキャナ測定システム関し、特に、オン・シート（on-sheet）およびオフ・シート（off-sheet）中に、スキャナ・センサに隣接する周囲温度プロファイルを制御して、安定させるための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]  製造中、シート材料の選択された特徴の寸法を得ることは、しばしば望ましい。シート材料のさまざまな特性が、オフラインの研究所のテストによって検出されることができるにもかかわらず、サンプル獲得および分析のために必要な時間のため、この手順はしばしば実際的でない。また、研究所テストは、テストのために得られるサンプルが、生成されたシート材料を正確に表すことができない欠点を有する。
【０００３】
[0003]  シート材料の研究所テストの欠点を克服するために、さまざまなセンサシステムは、作動中、すなわち、シート-製造マシン上のシート特性「オンライン」を検出するために開発された。連続フラットシート製造工程のためのセンサは、製造中に、シート材料の進行しているウェブを横断または走査するオンライン・センサを有する片面または両面パッケージを使用するのが典型的である。スキャニングは、すなわち、シート移動の方向に対して垂直な方向の横方向において、なされるのが普通である。シート製造作動によって、クロス方向距離は、約12メートル以上まで変動できる。たとえば、製紙技術分野では、オンライン・センサは、変数（例えばベース重量、含有水分および製造中のシートのキャリパー）を感知する。
【０００４】
[0004]  オンラインで、連続シート材料の製造中の測定値は、正確に作るのが困難である。オンライン測定値の精度に影響を及ぼしている１つの要因は、スキャナ・システムで使用されるさまざまなセンサの付近の周囲温度の変動である。温度変化は、外部の影響によって、同じくシート材料の温度の変化によって生じる得る。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
[0005]  本発明は、測定および／または較正作動モードの間、二重スキャナ・ヘッド間の測定ギャップの範囲内で、温度を制御することを目的とする。紙および連続ウェブ・スキャナは、しばしば高温状況および変動で作動する。気温変動は、例えば、ベース重量、灰含有量および可動シートの厚みを計量するセンサに重要な不都合を有することがある。この課題を軽減するために、スキャナは予熱された空気を測定ギャップに送るエアワイプを備えることができ、加えて、センサヘッド取付プレートまたはシート・ガイドは、同様に加熱されることができる。
【０００６】
[0006]  本発明は、センサが較正されているとき、オフ・シート作動中の温度誘発変化を最小にするために認識の一部に基づいており、シートがギャップないで移動するとき、オン・シート測定モード中のように、実質的に同じ温度で測定ギャップないで温度を維持するのが好ましい。この方法では、スキャニングセンサは、より一貫して正確な表示を生じる。
【０００７】
[0007]  ある態様では、本発明は、
第１の側（４１）および第２の側（５１）を備え、下流方向に移動する連続ウェブ（６８）を収容するように適合された測定ギャップ（８６）の温度を制御するためのシステムであって、
（ａ）前記ウェブ（６８）の第１の側（４１）に隣接して配置された第１の取り付けヘッド（４０）であって、該第１の取り付けヘッド（４０）が、
前記ウェブ（６８）の第１の側に面した第１の作動表面（４１）と、
前記第１の作動表面（４１）を加熱する手段（４６）と、
前記第１の作動表面（４１）の温度を測定する手段（１０２）と
を有することを特徴とする第１の取り付けヘッド（４０）と、
（ｂ）前記ウェブ（６８）の第２の側に隣接して配置された第２の取り付けヘッド（５０）であって、該第２の取り付けヘッド（５０）が、
前記ウェブ（６８）の第２の側に面した第２の作動表面（５１）であって、前記第１の作動表面（４１）および前記第２の作動表面（５１）が、前記連続ウェブ（６８）が移動する測定ギャップ（８６）を画定し、前記測定ギャップ（８６）が、ウェブエントリエンド（８２）と、前記ウェブエントリエンド（８２）から下流であるウェブ出口エンド（８４）を有することを特徴とする第２の作動表面（５１）と、
前記第２の作動表面（５１）を加熱する手段（５６）と、
前記第２の作動表面（５１）の温度を測定する手段（１１２）と
を有することを特徴とする第２の取り付けヘッド（５０）と、
（ｃ）前記測定ギャップ（８６）内の周囲温度を検出するための温度センサ（４２，５２）であって、前記周囲温度の単一の表示を生成することを特徴とする、温度センサと、
（ｄ）前記ウェブエントリエンド（８２）で加熱されたガスを供給する手段(47,48,57,58,98,108)であって、該加熱されたガスが、前記ウェブエントリエンド（８２）を介して測定ギャップ（８６）内に連続して流れ、前記ウェブ出口エンド（８４）を介して前記測定ギャップ（８６）の外に流れることを特徴とする手段と、
（ｅ）ギャップ温度プロファイルを生成するために、信号を処理するために温度センサ（４２，５２）と通信する計算手段（６６）であって、予め決定された所望のギャップ温度プロファイルをストアすることを特徴とする、計算手段と、
（ｆ）供給される加熱されたガスの温度を制御するための前記計算手段（６６）と、前記第１の作動表面（４１）を加熱する手段（４６）と、所望のギャップ温度プロファイルからの偏り補正するために前記第２の作動表面（５１）を加熱する手段（５６）と通信する制御手段(72,74,76,78)と、
を有することを特徴とするシステム（６０）に関する。
【０００８】
[0020]  別の態様では、本発明は、
移動するシート（６８）の１またはそれ以上の特徴の連続オンライン測定のために少なくとも１つのスキャナ（４４，５４）を備えた二重ヘッドスキャナ内で目標域（８８）に隣接する測定ギャップ（８６）の周囲温度を調整するための制御システム（６０）であって、前記二重ヘッドスキャナは、第１のプレート（４１）を備えた第１のヘッド（４０）と、第２のプレート（５１）を備えた第２のヘッド（５０）を包含し、前記少なくとも１つのスキャナ（４４，５４）は、第１のヘッド（４０）または第２のヘッド（５０）若しくはその両方に取り付けられ、前記第１のプレート（４１）および第２のプレート（５１）は、シート（６８）の移動を介して測定ギャップ（８６）を画定し、
前記第１のプレート（４１）の温度を調整する第１の関連する調整可能アクチュエータ（４５）を包含する第１のプレート（４１）を加熱する手段（４６）と、
前記第２のプレート（５１）の温度を調整する第２の関連する調整可能アクチュエータ（５５）を包含する第２のプレート（５１）を加熱する手段（５６）と、
測定ギャップ（８６）のウェブエントリエンド（８２）で加熱されたガスを注入する手段(47,48,57,58,98,108)であって、前記加熱されたガスが、ウェブエントリエンド（８２）を介して測定ギャップ（８６）内に、及び、ウェブエントリエンド（８２）を介して測定ギャップ（８６）の外に連続に流れ、加熱されたガスの温度及び／又はフローレートを調整する第３の調整可能アクチュエータ（４７，５７）を包含することを特徴とする手段と、
目標域（８８）に隣接した測定ギャップ（８６）の周囲気温を測定し、前記周囲気温の信号の代表を生成するための気温センサ（４２，５２）と、
第１及び第２のプレート（４１，５１）の温度を測定するためのプレート温度センサ（１０２，１１２）と、
所望の気温レンジ内に目標域（８８）に隣接した測定ギャップ（８６）の周囲気温の温度を維持するために、第１の関連する調整可能アクチュエータ（４５）、第２の関連する調整可能アクチュエータ（５５）および第３の関連する調整可能アクチュエータ（５７，５８）のうちの少なくとも１つに正確に制御信号を提供するように気温センサ（４２，５２）と通信する制御手段(72,74,76,78)と、
を有することを特徴とする制御システム（６０）に関する。
【０００９】
[0027]  更に別の態様では、本発明は、
連続ウェブ（６８）が移動する二重ヘッドスキャナ内でエアギャップ（８６）内で周囲温度を制御する方法であって、前記エアギャップ（８６）は、（ｉ）第１の作動表面（４１）を加熱するために第１のプレートアクチュエータ（４５，４６）に接続された第１の作動表面（４１）を備えた第１のヘッド（４０）と、（ii）第２の作動表面（５１）を加熱するために第２のプレートアクチュエータ（５５，５６）に接続された第２の作動表面（５１）を備えた第２のヘッド（５０）とによって画定され、前記エアギャップ（８６）は、加熱されたガスのフロー及び／又は温度を調整するために第３のエアーアクチュエータ（９８，１０８）に接続される加熱されたガス源(47,48,57,58)からウェブエントリエンド（８２）で注入された加熱されたガスを有し、
第１の作動表面（４１）および第２の作動表面（５１）に位置決めされ、周囲温度を示す気温信号を生成するエアセンサ（４２，５２）で、前記エアギャップ（８６）内の周囲温度を検知するステップと、
第１の作動表面（４１）および第２の作動表面（５１）に位置決めされ、第１及び第２の作動表面温度を示すプレート温度信号を生成するプレート温度センサ（４２，５２）で、第１及び第２の作動表面（４１，５１）のプレート温度を検知するステップと、
オフ・シートおよびオン・シートモードの作動中、加熱制御のために用いられる目標プレート温度セットポイントおよび目標気温を生成し、気温およびプレート温度信号を解析するステップであって、第１及び第２のプレート温度の最初の目標が、オン・シート作動中に第１及び第２のプレート（４１，５１）の定常状態温度から選択され、最初の目標エアギャップ温度が、オン・シート作動中にエアギャップ（８６）の定常状態温度から選択されることを特徴とする、解析するステップと、
それぞれの目標温度に対して実際の第１及び第２のプレート温度とエアギャップ温度とを比較し、その比較に基づいてエラー情報を生成させるステップと、
第１又は第２の制御ループのいずれかに前記エラー情報を送信するステップであって、二重ヘッドスキャナがオン・シートモードにあるとき、第１の制御ループがアクティブなとき作動し、第１のプレートアクチュエータ（４５，４６）、第２のプレートアクチュエータ（５５，５６）、および、第３のプレートアクチュエータ（９８，１０８）のうちの少なくとも１つのセットポイントの操作によって、所望のエアギャップ温度プロファイルからの偏りを修正することができるように、二重ヘッドスキャナがオフ・シートモードにあるとき、第２の制御ループがアクティブなとき作動し、作動の状態が作動のオン・シートとオフ・シートモードとの間で切り替えられるとき、アクティブでない制御ループに関するセットポイントが、早い反応を可能にするように開始ポイントとしてストアされる、ことを特徴とする送信するステップと
を有することを特徴とする方法に関する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】[0033]  図１は、二重センサ・ヘッドまたは半分を使用しているスキャナ・システムを例示する。
【図２】[0034]  図２は、二重センサ・ヘッドのための制御システムを表す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
[0035]  図１は、スキャナ・センサ・ヘッド10および12を有するスキャニング・システムを示す。センサが転送モードで作動するとき、（二重センサ・ヘッドを採用する）この二重スキャナ・ヘッド構成が使用されるのが典型的である。例えば、下部のセンサ・ヘッド12が、モニタされている材料を介して送信される放射線を測定する赤外線検出器を収納しながら、上部センサ・ヘッド10は赤外線源を収納できる。上部スキャナ・ヘッド10は、横に間隔を隔てられた別々の一連の剛性支持構造が取り付けられる下面を有する上部サポート梁20で支えられる。これらの垂直構造は、トラック22をサポートする。キャリッジが可動シート8に対して横方向に沿って進むので、ローラーキャリッジ24は、トラック22と係合する。下部のスキャナ・ヘッド12は、横に間隔を置かれた別々の剛性支持構造の複数が取り付けられる下面を有する下部のサポート梁30で支えられる。ローラーキャリッジの移動は、上部スキャナ・ヘッドのそれと同様のドライブ機構によって、容易になる。垂直構造も、キャリッジ36が係合するトラック38をサポートする。動力チェーン34は、下部のスキャナ・ヘッド12に電気および電気信号を供給する。下部のセンサ・ヘッド12は、上部スキャナ・ヘッド10に隣接して下部のセンサ・ヘッド12を配置するためにローラーキャリッジ36から伸びる部材32に載置する。下部および上部スキャナ・ヘッド12、10の操作面またはプレート14、16は、材料８（例えば紙）のウェブが移動する測定ギャップを定める。紙が、横方向（CD）に対して垂直であるマシン方向に移動するにつれて、測定ギャップの横方向の開口部4および6によって、スキャナは、横方向（CD）に移動できる。二重スキャナ・ヘッド10、12の動きは、それらが互いに合わせられるように、速度および方向に関して同期される。分析されるシートの対向側にセンサコンポーネントを有するスキャニング・システムは、例えば、Sheadの米国特許第5,773,714号およびDahlquistの米国特許第5,166,748号に記載されており、それらは本願明細書にリファレンスとして組み入れられる。
【００１２】
[0036]  実際問題として、スキャナ・ヘッド10、12は、紙の場合、シート特性（例えばベース重量）を検出するためにセンサを担持するためのプラットフォームとして役立つ。それで、例えば、下部のスキャナ・ヘッド12は発光源（例えば核ベータ・ラジアン・ソース）を担持でき、上部スキャナ・ヘッド10は探知器を担持できる。この場合、検出器への入射光であるベータ放射線と比較して、シートがあるとき、センサは探知器上の放射線入射光を測定することによって、ベース重量測定を行うために使用されることができ、シートがないとき、すなわち、ベース重量は、シート材料によって、減らされるベータ放射線で測定される。
【００１３】
[0037]  別の実施形態では、紙の含水量を測定するために、赤外線源は、下部のスキャナ・ヘッド12に置かれることができ、上部スキャナ・ヘッド10に位置する探知器によって、紙により送信される放射線は捕獲される。送信された放射線の分析は、水分内容を与える。例えば、典型的な走査式デュアルヘッドセンサは、Chase等の米国特許第5,654,799号、ゴードン等の米国特許第5,793,486号およびHaranの米国特許第7,494,567号に記載されており、それらは本願明細書にリファレンスとして組み入れられる。
【００１４】
[0038]  図２は、上部スキャナ・ヘッド40および下部のスキャナ・ヘッド50の間で形成される測定ギャップ86の周囲空気およびプレート温度を調整するための制御システム60を表す。材料の連続ウェブまたはシート68は、ウェブエントリエンド82を介してマシン方向（MD）において測定ギャップ86内に移動し、ウェブ出口84を介して出る。とりわけ、測定ギャップ86の高さは、シート68の材料に従い変化する。産業製紙機械で作られている紙に関して、高さは10から30mm以上にわたり、紙は1000m/分以上の速度で移動する。上部スキャナ・ヘッド40のプレート面41は上部シート・ガイドとして役立ち、下部のスキャナ・ヘッド50のプレート面52は下部のシート・ガイドとして役立つ。空気温度センサ42、プレート温度センサ102およびプレートヒーター46は、上部スキャナ・ヘッド40内に載置される。同様に、空気温度センサ52、プレート温度センサ112およびプレートヒーター56は、下部のスキャナ・ヘッド50内に載置される。空気およびプレート温度センサは、熱電対から成ることができる。実際問題として、複数の空気温度センサは、上下のスキャナ・ヘッド40、50に使用され、気温表示の平均が使われる。加えて、複数のプレート温度センサは、上下のスキャナ・ヘッド40、50において使用される。それぞれ、各々のプレートヒーター46および56は、加熱プレート面41および51に関する複数の均一に分配された電気抵抗加熱エレメントから成ることができる。
【００１５】
[0039]  デュアルヘッドスキャナは、ウェブ68の様々な特徴を測定するために使用されることができる。たとえば、下部のスキャナ・ヘッド50の発光源54からの赤外線は、ウェブ68上の目標域88を介して差し向けられ得る。放射線検出器44は、伝達される放射線およびウェブを捕捉し、検出された放射線の分析はウェブの水分内容をもたらす。本発明は、二重センサ・ヘッドに取り入れられるいかなる特定のセンサ装置にも限定されない。
【００１６】
[0040]  空気温度センサ42、52は、測定ギャップ86の気温を計量する。それぞれ、プレートヒーター46、56（それぞれアクチュエータ45、55により調整される）は、上下のプレート（またはシート・ガイド）41および51に沿って、同一の温度調節を提供する。（「エアワイプ（air wipes）」と称する）ガスのソース48、58は、CDでアレンジされた複数のノズルを介してガス流れをウェブエントリ82で、測定ギャップ86内に差し向ける。それぞれ、アクチュエータ47および57により調整されるヒーター98および108で、空気の温度を加熱できる。この方法では、測定ギャップ86に沿って吹きつけられる予熱ガスの温度を制御できる。
【００１７】
[0041]  制御システム60は、ユーザ・インタフェース62および処理ユニット64を更に含む。作動パラメータは、処理ユニット64が、プレートヒーター46、56およびエアワイプヒーター98、108に関するセットポイントが計算することによって、インタフェース62に入力される。製紙の場合、作動パラメータは、例えば、測定ギャップ高さ、周囲温度および湿度レベル、目標域88の所望の温度範囲およびエアワイプフローレートおよびガス温度範囲を含む。測定モードの動作において、空気温度センサ42、52およびプレート温度センサ102、112からのフィードバック信号に応答して、セットポイントと比較され、比較器６６、PID（比例・積分・微分）コントローラ72、74は、フィードバック値とセットポイントとの相違に基づいてアクチュエータ55、45を調整する。同様に、ＰＩＤ制御装置76、78は、フィードバック値とセットポイントとの相違に基づいて、アクチュエータ57、47を調整する。
【００１８】
[0042]  第１および第２のプレート温度がある最初の目標を決める好適な技術は、50%未満の容量で、典型的には、最大の１０％乃至４０％の間で作動する第１および第２のプレートヒーターでのシート動作中に、第１および第２のプレートの定常状態温度を使用する。同様に、最初の目標エアギャップ温度は、50%未満、典型的には最大の１０％乃至４０％でエアワイプ温度でシート作動中に、エアギャップの定常状態温度から選択される。
【００１９】
[0043]  製作プロセスが、スタートアップの間、定期保守のためのシートから離れることになっているかまたは異なる製品その他まで変化することになっていることは、しばしばシートに必要である。オフ・シート作動中、二重スキャナ・ヘッドのセンサは、調整される。例えば、二重スキャナ・ヘッドのセンサを調整することの典型的な技術は、Hegland等の米国特許第4,692,616号、Chase等の米国特許第5,092,678号およびKing等の米国特許第6,281,679号に記載されており、それらは本願明細書にリファレンスとして組み入れられる。
【００２０】
[0044]  本発明では、較正モード中、連続ウェブ68が測定ギャップ86に存在しないとき、測定モード中、同じ状況の下で、センサが較正されるように、目標域88の近くで特に維持される測定ギャップ86内の温度プロファイルであるのが好ましい。これは、連続ウェブが通過していない条件を有する制御システムを作動し続けることにより達成される。測定モードでは、ウェブ・エントリ82に入ると紙の温度が、周囲の条件とくらべてすでに高いとき、上昇した温度で測定モードが動作する場合、エアワイプ48、58ガス温度および／またはガス熱フローレートを上昇させ、及び、プレート面41、51の温度を上昇させる必要がある。
【００２１】
[0045]  製紙作動中、プレートは、典型的には30℃乃至150℃まで変動する温度で維持され、エアワイプを介して予め加熱されたガスは、30℃乃至100℃まで変動する温度で維持されるのが典型的である。これにより、オン・シートおよびオフ・シートモードの両方の間で、測定ギャップの周囲気温を30℃乃至150℃の間の温度で安定させることができる。
【００２２】
[0046]  オン・シート状態とオフ・シート状態との間のPID制御ループを安定させるためにかかる時間を低減させるために、２つの制御ループ（各状態に関して１つ）を使用することは役立つ。新しい状態に切り替えるとき、すなわち、オン・シートからオフ・シートになるとき、オン・シート制御ループセットポイントは、セーブされ、オフ・シートからオン・シートに行くとき再び再活性化されるときスターティングポイントとして用いられる。このように、大きなヒーター・セットポイント制御チェンジは、オン・シートまたはオフ・セット作動モードの最後で、減少したエラーのセットポイントの従来の知識の利点によってなされることができる。
【００２３】
[0047]  このように、原理、好ましい実施形態および本発明の作動モードを記載してきた。しかし、本発明は議論される具体例に限定されると解釈されてはならない。このように、限定的であるというよりはむしろ図示する様に、上記の実施形態は、バリエーションが以下の請求項に記載の本発明の範囲内において、従来技術において、当業者がそれらの実施形態においてなされることができると認められなければならない。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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