(57)【要約】【課題】工程内の異常を早期に察知することは勿論のこと、人による正確なトレンドの把握、すなわち原料パルプの採取、手抄き、異物の個数、大きさの目視判定と同等またはそれ以上の精度を得るとともに、本流管のパルプスラリー濃度に左右されないパルプスラリー中の異物レベルの監視方法および装置を提供する。【解決手段】パルプスラリー中のパルプ繊維と異物を分離する工程、分離した異物懸濁液を濃縮回収する工程、回収した異物濃縮液を循環し、自動的に異物を計測する工程からなることを特徴とするパルプスラリー中の異物レベルの監視方法およびその装置。【選択図】  図１
2005062116.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルプスラリー中のパルプ繊維と異物を分離する工程、分離した異物懸濁液を濃縮回収する工程、回収した異物濃縮液を循環し、自動的に異物を計測する工程からなることを特徴とするパルプスラリー中の異物レベルの監視方法。
【請求項２】
パルプスラリー中のパルプ繊維と異物を分離する手段、分離した異物懸
濁液を濃縮回収する手段、回収した異物濃縮液を循環し、自動的に異物を計測する手段からなることを特徴とするパルプスラリー中の異物レベルの監視装置。
【請求項３】
パルプスラリー中のパルプ繊維と異物を分離する手段が、スクリーンであることを特徴とする請求項２記載のパルプスラリー中の異物レベルの監視装置。
【請求項４】
分離した異物懸濁液を濃縮回収する手段が、異物懸濁液の濾過濃縮器であることを特徴とする請求項２または３記載のパルプスラリー中の異物レベルの監視装置。
【請求項５】
回収した異物濃縮液を循環し、自動的に異物を計測する手段が、循環系内に設けられた撮像装置であることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項記載のパルプスラリー中の異物レベルの監視装置。
【請求項６】
撮像装置が、ＣＣＤカメラを用いることを特徴とする請求項５記載のパルプスラリー中の異物レベルの監視装置。
【請求項７】
撮像装置により連続的に撮像した異物濃縮液の異物量を積算し、パルプスラリー中の異物量に演算する機能を具備していることを特徴とする請求項２〜６のいずれか１項記載のパルプスラリー中の異物レベルの監視装置。
【請求項８】
演算されたパルプスラリー中の異物量が、異物レベルを超えて多い場合に警報を発する機能を具備することを特徴とする請求項７記載のパルプスラリー中の異物レベルの監視装置。
【請求項９】
回収した異物濃縮液を循環し、自動的に異物を計測する手段における循環系内に、撮像装置を精度検定するために既知の異物を投入する試料投入口を設けることを特徴とする請求項２〜８のいずれか１項記載のパルプスラリー中の異物レベルの監視装置。
【請求項１０】
回収した異物濃縮液を循環し、自動的に異物を計測する手段における循環系内に、計測後の異物濃縮液を排出する排出口を設け、異物を採取することを特徴とする請求項２〜９のいずれか１項記載のパルプスラリー中の異物レベルの監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パルプスラリー中の異物レベルの監視方法およびその装置に関するものであり、さらに詳しくは工程内の異常を早期に察知することは勿論のこと、人による正確なトレンドの把握、すなわち原料パルプの採取、手抄き、異物の個数、大きさの目視判定と同等、またはそれ以上の精度を得るとともに、本流管のパルプスラリー濃度に左右されないパルプスラリー中の異物レベルの監視方法およびその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の検査装置および検査方法の一例として、パルプスラリーの検査装置および検査方法がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この検査装置および検査方法は、パルプスラリー流路の途中部分の断面が扁平状に形成され、側壁面が透明状とされている検査部に光を投光し、そこにパルプスラリーを通して、ＣＣＤカメラにて上記パルプスラリー中の所定寸法以上の異物を一定流量毎に検出するよう構成されている。
【０００４】
特に、この装置は、検査部が本流管部分より断面積が小さいので、パルプスラリーは検査部流入前より速い流速をもって流れるため、高速流による浄化作用により検査部が常に清浄に保たれ、透過する光の透過性が損なわれることなく、測定誤差が小さく安定して異物を撮影することを特徴としている。
【０００５】
また、検出部にパルプスラリーを導く方法として、本流管の途中部分および／または本流管から分岐した支流管にタンクを接続し、パルプスラリーを希釈もしくは着色処理することで測定精度を向上させることを特徴としている。
【０００６】
しかしながら、上記従来の検査装置および検査方法は、パルプスラリー中に存在する異物を監視しているので、異物がパルプ繊維の集合の背後になったり、異物を検出しているシグナルとパルプ繊維の濃度ムラに起因するノイズとの間の識別性、Ｓ／Ｎ比が低いことのため、工程内の異常を早期に察知することはできるが、正常運転時におけるトレンド管理まではできず、最終的には原料パルプを採取、手抄きし、異物の個数、大きさを目視にて判定する従来の作業を省略することはできなかった。
【０００７】
また、検出部にパルプスラリーを導く方法として、本流管から分岐した支流管にタンクを接続し、パルプスラリーを希釈して測定に適当な濃度に整え、測定精度を向上させるが、本流管のパルプスラリー濃度が極端に低下している場合、例えば、運転開始時および漂白工程変動時などではパルプスラリー濃度に変動があり測定誤差の問題があった。
【０００８】
同様の技術として、ワイヤー上のウェットパルプシートをＣＣＤカメラなどで観察する技術が知られているが、上記と同じ理由で不十分な技術であった。
【特許文献１】特公平７−９２４３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記列挙した問題点に着目してなされたもので、工程内の異常を早期に察知することは勿論のこと、人による正確なトレンドの把握、すなわち原料パルプの採取、手抄き、異物の個数、大きさの目視判定と同等、またはそれ以上の精度を得るとともに、本流管のパルプスラリー濃度に左右されないパルプスラリー中の異物レベルの監視方法およびその装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、上記に鑑み鋭意検討した結果、本発明のパルプスラリー中の異物レベルの監視方法およびその装置を発明するに至った。
【００１１】
すなわち、本発明のパルプスラリー中の異物レベルの監視方法は、パルプスラリー中のパルプ繊維と異物を分離する工程、分離した異物懸濁液を濃縮回収する工程、回収した異物濃縮液を循環し、自動的に異物を計測する工程からなることを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明のパルプスラリー中の異物レベルの監視装置は、パルプスラリー中のパルプ繊維と異物を分離する手段、分離した異物懸濁液を濃縮回収する手段、回収した異物濃縮液を循環し、自動的に異物を計測する手段からなることを特徴とするものである。
【００１３】
上記発明において、パルプスラリー中のパルプ繊維と異物を分離する手段が、スクリーンであることを特徴とする。
【００１４】
また、上記発明において、異物懸濁液の濾過濃縮器では、パルプスラリーの投入量と濃度より異物懸濁液の濃縮率を算出できることを特徴とする。
【００１５】
また、上記発明において、回収した異物濃縮液を循環し、自動的に異物を計測する手段が、循環系内に設けられた撮像装置であることを特徴とする。
【００１６】
上記発明において、撮像装置が、ＣＣＤカメラを用いることを特徴とする。
【００１７】
また、上記発明において、撮像装置により連続的に撮像した異物濃縮液の異物量を積算し、パルプスラリー中の異物量に演算する機能を具備していることを特徴とする。
【００１８】
また、上記発明において、演算されたパルプスラリー中の異物量が、異物レベルを超えて多い場合に警報を発する機能を具備することを特徴とする。
【００１９】
また、上記発明において、回収した異物濃縮液を循環し、自動的に異物を計測する手段における循環系内に、撮像装置を精度検定するために既知の異物を投入する試料投入口を設けることを特徴とする。
【００２０】
また、上記発明において、回収した異物濃縮液を循環し、自動的に異物を計測する手段における循環系内に、計測後の異物濃縮液を排出する排出口を設け、異物を採取することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、工程内の異常を早期に察知することは勿論のこと、人による正確なトレンドの把握すなわち原料パルプの採取、手抄き、異物の個数、大きさの目視判定と同等またはそれ以上の精度を得るとともに、本流管のパルプスラリー濃度に左右されないパルプスラリー中の異物レベルの監視方法および装置として有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明のパルプスラリー中の異物レベルの監視方法およびその装置について、詳細に説明する。
【００２３】
本発明においては、工程内の異常を早期に察知することは勿論のこと、人による正確なトレンドの把握、すなわち原料パルプの採取、手抄き、異物の個数、大きさの目視判定と同等、またはそれ以上の精度を得るとともに、本流管のパルプスラリー濃度に左右されることがない。
【００２４】
本発明において、パルプスラリー中の繊維と異物を分離する手段は、連続的にパルプスラリーを処理することが望ましく、このようなものとして、例えば、密閉型スクリーンが挙げられる。さらに、パルプスラリー濃度が高い場合には水を加えることで、大量のパルプスラリーを処理することが可能となる。また、スクリーンプレートは目的に合ったスリット巾を備え、可能な限り異物が細分化されない構造が望ましい。
【００２５】
スクリーンの運転方法としては、水張り込み、パルプスラリー受け入れ、水による希釈、異物排出のサイクルで連続運転させ、完全に繊維を除去する方法が望ましい。また、異物が除かれたパルプスラリーは本流管へ戻す構造が良い。
【００２６】
本発明において、分離した異物懸濁液を濃縮回収する手段としては、例えば、網目構造を有する濾材を主要要素とする濾過器（濾過濃縮器）が挙げられる。濾過器はどのような構造であっても差し支えないが、本発明では固形分の回収を目的としているので、異物を含むスクリーン排水は濾材下部より受け入れ、濾材上部より余分な水を排出し、濾材下部に付着した異物を上部から洗い落とす構造が回収率の高さと異物濃縮率の高さの点で有利である。
【００２７】
上記濾過濃縮器では、パルプ繊維と異物を分離する際に投入されたパルプスラリーの投入量とその濃度、および濾材下部に付着した異物を洗い落とす水の量から異物濃縮液の濃縮率を算出することができる。
【００２８】
本発明において、回収した異物濃縮液を循環し、自動的に異物を計測する手段としては、異物濃縮液の撮像に際して、単に平皿上に静置した異物濃縮液を位置を変えながら撮像したり、撮像視野に異物濃縮液を流して逐次撮像したりする方法が挙げられるが、本発明では撮像視野毎の異物個数が平均化されるという点で、逐次撮像の撮像視野を提供する撮像用セルと攪拌装置を具備した異物濃縮液の循環タンクを配管により繋ぎ、ポンプを用いて循環させる循環システムとすることにある。
【００２９】
本発明に用いられる異物を撮影し教示された形状、または設定された分類値で異物を分類し、自動的に計数および／または計量する手段としては、ＣＣＤカメラのスキャンニングビット数を細分化することにより、異物の大きさに対応して異物を検出するものである。
【００３０】
本発明において、回収した異物濃縮液を循環し、自動的に異物を計測する手段としては、循環系内に撮像装置を設け、循環系を流れる異物濃縮液に対して連続的に撮像し、異物の量や形状を計測するものである。計測されたデータは、撮像装置に接続された演算装置に入力され、積算され、パルプスラリー当たりの異物量に演算される。
【００３１】
また、回収した異物濃縮液を循環し、自動的に異物を計測する手段における循環系内には、撮像装置を精度検定するために既知の異物を投入する試料投入口を設けることによって、異物計測の精度向上を図ることができる。試料投入口は、循環系のいずれの位置に設けても良いが、上記循環タンクの上部に設けることが好ましい。
【００３２】
上記異物濃縮液の循環タンクに試料投入口を設け、数、面積既知の異物試料を投入することにより、撮像、計測システムの精度検定も可能であるし、汎用性の面でも改善される。また、特に異物レベルと連動し、設定した異常レベルを超えた時は自動的に回収し、場合によっては警報を発する仕組みであれば異常時の原因解明が迅速に進み、有利である。
【００３３】
また、回収した異物濃縮液を循環し、自動的に異物を計測する手段における循環系内には、計測後の異物濃縮液を排出する排出口を設けることによって、計測後の異物を採取することができ、異物の組成など分析に供することができる。
【００３４】
以下、図面を用いて具体的に説明する。
【００３５】
図１は、本発明の有利な態様を示す１例であり、本発明におけるパルプスラリー中の異物レベルの監視装置の全体を表した概略図である。図１において、監視装置は、パルプスラリー中のパルプ繊維と異物を分離するスクリーンタンク１と、余分な水を除去させ異物を濃縮する異物濃縮器２と、水の計量を行いさらに循環が可能な循環タンク３と面積毎に異物の数を計測する撮像装置４と、計測されたデータを演算する演算装置５で構成されている。
【００３６】
スクリーンタンク１は、水張り込み、パルプスラリー受け入れ、水による希釈、異物排出のサイクルで連続運転されるように構成されている。
【００３７】
異物濃縮器２は、タンク上部に網目構造を有している濾材としてワイヤーメッシュ６を備えており、タンク下部より上部へ水が流れ、異物がワイヤーメッシュ６に捕集されるように構成されている。
【００３８】
循環タンク３は、水量調整として液面計７が備えられ、さらにアジテータ８が備えられ、異物が沈降しないように構成されている。
【００３９】
撮像装置４は、循環用配管９の途中部分に検査部を備え、そこを流れる異物をＣＣＤカメラにて撮像され、得られた撮像はその入力信号として演算装置５に送られ、複数回以上の撮像データを積算するとともに、パルプスラリー中のパルプ質量当たりの異物量を演算することができるように構成されている。
【００４０】
上記構成からなるパルプスラリー中の異物レベルの監視装置をパルプスラリーが流れる本流管に接続した場合を、再び図１に基づきその作用を説明する。
【００４１】
パルプスラリーが流れる本流管から分岐した支流管１０よりスクリーンタンク１へパルプスラリーを供給し、供給量の調整を流量コントロールバルブ１１にて行う。
【００４２】
水を張り込んだスクリーンタンク１へパルプスラリーを供給し、タンク内部のインペラー１２を回転させ、スクリーン１３にてパルプ繊維と異物とを分離させ、パルプ繊維は本流管へ戻し、異物はスクリーンタンク１内に捕集する。
【００４３】
次に、スクリーンタンク１に水を受け入れ、完全にパルプ繊維を除去した後、バルブ１４を開け、異物懸濁液を異物濃縮器２に排出する。
【００４４】
異物濃縮器２の下部より受け入れた異物懸濁液は、異物濃縮器２の上部に備えたワイヤーメッシュ６により異物を異物濃縮器２内へ捕集し、余分な水は異物濃縮器２の上部より系外へ排出する。
【００４５】
異物濃縮器２に残った異物懸濁液は、バルブ１５を開けることにより循環タンク３へ流れる。一方、ワイヤーメッシュ６に付着した異物は、ワイヤーメッシュ６の上部に備えられたシャワー水１６にて循環タンク３へ洗い流し、このシャワー水１６を利用して循環タンク３の水量を調整し、異物濃縮液とする。
【００４６】
水量調整した循環タンク３に備えられたアジテータ８を回転して後、バルブ１７を開け、循環ポンプ１８にて循環用配管９内に異物濃縮液を流して循環させる。
【００４７】
数分間循環して後、撮像装置４を作動させ、撮像１画面に入った面積毎の異物の数を計測し、入力信号として演算装置５に入力し、さらに繰り返し行ない、積算し、パルプスラリー中のパルプ質量当たりの異物量を演算する。その後、撮像終了後の異物濃縮液は循環した状態でバルブ１９を開け、バルブ２０を閉めることにより系外へ排出する。
【００４８】
この時、撮像１画面に入った異物同士が重なり合わないように、循環タンク３の水量を調整し、さらに撮像回数を増やすことにより測定精度を向上させることができる。
【００４９】
以上により得られた結果とスクリーンタンク１に受け入れたパルプスラリー量およびパルプスラリー濃度より、パルプ質量当たりの異物の量が算出できる。
【００５０】
図２は、本発明における回収タンクを備えたパルプスラリー中の異物レベルの監視装置の全体を示す概略図である。図２において、回収タンク２１は撮像装置４による撮像終了後の異物を含んだ水を全量回収し、回収タンク２１の下部にはブッフナー濾斗２２を備え、濾紙へ異物を回収できるように構成されている。
【００５１】
上記構成からなる回収タンク２１に撮像後の異物濃縮液を回収した場合を、再び図２に基づきその作用を説明する。
【００５２】
撮像終了後の異物濃縮液は、循環した状態でバルブ１９を開け、バルブ２０を閉じることにより、全量を回収タンク２１へ供給する。
【００５３】
回収タンク２１に受け入れた異物濃縮液は、回収タンク２１の下部に備えられたブッフナー濾斗２２にて濾紙へ異物を回収する。この時のブッフナー濾斗２２への流水量は予めバルブ２３にて調整しておくと良い。
【００５４】
濾紙に回収した異物は、目視によって異物内容の確認が可能となり、異物の異常発生時の発生場所を特定する上で有効である。
【００５５】
図３は、本発明における循環タンク上部へ試料投入口を備えたパルプスラリー中の異物レベルの監視装置の全体を示す概略図である。図３において、循環タンク３の上部に濾斗状の試料投入口２４を備え、異物を投入できるように構成されている。
【００５６】
上記構成からなる循環タンク上部の試料投入口より異物を投入した場合を、再び図３に基づきその作用を説明する。
【００５７】
循環タンク３の上部には試料投入口２４が備えられ、この試料投入口２４より数、面積既知の異物試料を投入する。
【００５８】
シャワー水１６にて循環タンク３の水量を調整し、循環タンク３に備えられたアジテータ８を回転後、バルブ１７を開け、循環ポンプ１８にて循環用配管９内に異物濃縮液を流して循環させる。
【００５９】
数分間循環後、撮像装置４を作動させ、撮像１画面に入った面積毎の異物の数を計測し、撮影終了後の異物濃縮液は循環した状態でバルブ１９を開け、バルブ２０を閉めることにより系外へ排出する。
【００６０】
以上の操作を行うことにより、撮像装置４の校正を可能とし、撮像装置４の信頼性を確保するとともに、用途拡大を可能とする。
【００６１】
以下、実施例により本発明を詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限られるものではない。なお、配合比率はすべて質量％である。
【実施例１】
【００６２】
（実施例１および比較例１）
下記表１は、人による目視判定に対する実施例１および比較例１の測定精度を比較した結果を示したものである。実施例１および比較例１は、漂白工程の後、除塵工程を経たパルプスラリーが流れる本流管より分岐した同一支流管から同一時間に採取して得られた測定結果、人による目視判定は、実施例１および比較例１を追い取りした最終製品を採取して得られた測定結果である。
【００６３】
＜測定方法＞
目視判定；最終製品を採取、手抄きし、目視により異物の個数を測定した結果。
実施例１；パルプスラリー中の異物レベルの監視方法。
比較例１；特公平７−９２４３８号公報記載の方法により得られた電気的信号のＰＶ値。
【００６４】
【表１】
2005062116.tif 000003
【００６５】
表１の結果から明らかなように、実施例１では比較例１に対し相関係数が高く、測定精度が優れている。さらに、実施例１における方法は目視判定に対し、より多くの異物の個数を検出しており、目視判定を上回る測定精度が得られることがわかる。
【００６６】
下記表２は、人による目視判定に対する実施例１の測定精度を比較した結果を示したものである。
【００６７】
＜測定方法＞
目視判定；最終製品を採取、手抄きし、目視により異物の面積を測定した結果。
実施例１；パルプスラリー中の異物レベルの監視方法。
【００６８】
【表２】
2005062116.tif 000004
【００６９】
表２の結果から明らかなように、実施例１では目視判定に対し、目視判定を上回る測定精度を得ることができるとともに、異物の面積も測定することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明は、パルプスラリー中の異物レベルの監視方法およびその装置に適用し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明におけるパルプスラリー中の異物レベルの監視装置の全体を示す概略図である。
【図２】本発明における回収タンクを備えたパルプスラリー中の異物レベルの監視装置の全体を示す概略図である。
【図３】本発明における循環タンク上部へ試料投入口を備えたパルプスラリー中の異物レベルの監視装置の全体を示す概略図である。
【符号の説明】
【００７２】
１  スクリーンタンク
２  異物濃縮器
３  循環タンク
４  撮像装置
５  演算装置
６  ワイヤーメッシュ
７  液面計
８  アジテータ
９  循環用配管
１０  支流管
１１  流量コントロールバルブ
１２  インペラー
１３  スクリーン
１４、１５、１７、１９、２０、２３  バルブ
１６  シャワー水
１８  循環ポンプ
２１  回収タンク
２２  ブッフナー濾斗
２４  試料投入口
【図１】
2005062116.tif 000005
【図２】
2005062116.tif 000006
【図３】
2005062116.tif 000007