(57)【要約】【課題】パルプスラリーの叩解度をオンラインで測定することにより製造効率の向上と製造の安定化を果たすパルプ叩解度の測定装置およびその制御装置を提供する。【解決手段】パルプスラリーを輸送する直管に、少なくとも一種類以上の周波数の超音波を発振可能な超音波発振器、少なくとも一種類以上の周波数の超音波を受信可能な超音波受信器、演算装置、および表示装置を具備してなり、該パルプスラリーの直管に設置された該超音波発振器および該超音波受信器を用いて少なくとも一種類以上の周波数に対するパルプスラリー中の超音波減衰率を測定した少なくとも一種類以上の超音波減衰率からパルプの叩解度を該演算装置により演算することを特徴とするパルプ叩解度の測定装置およびその制御装置。【選択図】  図１
2005077135.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルプスラリーを輸送する直管に、少なくとも一種類以上の周波数の超音波を発振可能な超音波発振器、少なくとも一種類以上の周波数の超音波を受信可能な超音波受信器、演算装置、および表示装置を具備してなり、該パルプスラリーの直管に設置された該超音波発振器および該超音波受信器を用いて少なくとも一種類以上の周波数に対するパルプスラリー中の超音波減衰率を測定した少なくとも一種類以上の超音波減衰率からパルプの叩解度を該演算装置により演算することを特徴とするパルプ叩解度の測定装置。
【請求項２】
パルプスラリーを輸送する直管に、少なくとも一種類以上の周波数の超音波を発振可能な超音波発振器、少なくとも一種類以上の周波数の超音波を受信可能な少なくとも２個以上の超音波受信器、演算装置、および表示装置を具備してなり、該パルプスラリーの直管に設置された該超音波発振器および該超音波受信器を用いて少なくとも一種類以上の周波数に対するパルプスラリー中の超音波減衰率を測定した少なくとも一種類以上の周波数、かつ少なくとも２個以上の超音波減衰率から、超音波の散乱度を求め、該超音波の散乱度からパルプの叩解度を該演算装置により演算することを特徴とするパルプ叩解度の測定装置。
【請求項３】
パルプスラリーを輸送するの直管に、少なくとも２個以上の超音波発振器、該超音波発振器と同数の超音波受信器、演算装置、および表示装置を具備してなり、一対の超音波発振器と超音波受信器の直管に対する角度を他の一対と異なった角度となるように直管に設置し、該超音波受信器によって測定された少なくとも２個以上の超音波減衰率からパルプスラリーを輸送する直管の管軸方向、管半径方向の理論減衰率を該演算装置により演算することを特徴とするパルプ叩解度の測定装置。
【請求項４】
パルプスラリーのパルプ叩解度の制御装置において、叩解器、前記請求項１〜３のいずれか１項記載のパルプ叩解度の測定装置、演算部、表示部、および叩解機からなり、該演算部において、該パルプ叩解度の測定装置から得られた叩解度から該叩解器を制御する最適な数値を演算し、該叩解器の制御を行うことを特徴とするパルプ叩解度の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パルプ叩解度の測定装置およびその制御装置に関するものであり、特に、パルプスラリーの叩解度を簡易にオンラインで測定することにより製造効率の向上と製造の安定化を果たすパルプ叩解度の測定装置およびその制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
紙の強度的な品質、例えば、引張り強さ、引裂き強さ、剛度などは、パルプ繊維の状態により大きく変化する。一般に、同一種類のパルプであれば、叩解度を進めると繊維はフィブリル化され、濾水度の低下、引張り強さの増加、引裂き強さの減少が起こる事が知られている。これらの特性は、繊維の種類によっても異なり、例えば、大まかには剛直な針葉樹繊維、柔軟な広葉樹繊維に分けることができるが、詳細に分類すれば、各種材木種や産地、時期など多くの要因によりパルプ繊維は異なる。
【０００３】
また、一般に、パルプ繊維の特性は、叩解器もしくは離解器の種類、構造、歯の形状、処理条件（温度、圧力、回転数）などにより決定され、抄紙機上での紙層形成や紙の品質に重要な影響を与える。したがって、操業的にパルプを均一に管理するために、パルプの色相や濾水度（フリーネス）を管理する必要がある。濾水度の測定は、単位時間当たりに一定量のパルプスラリーから脱水される水の量で測定される。しかし、この方法は、人手と手間がかかること、また、結果が出るまでにバッチ式で時間がかかるという問題がある。
【０００４】
これを解決する方法として、パルプ濃度、および、流水の応力などから演算によってフリーネスを制御する手段が報告されている（例えば、特許文献１参照。）。しかし、測定項目の多さ、補正式の多さから、実現には至っていないのが現状である。
【特許文献１】特開平０９−１７６９８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明の目的は、パルプスラリーの叩解度を簡易にオンラインで測定することにより製造効率の向上と製造の安定化を果たすパルプ叩解度の測定装置およびその制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記に鑑み鋭意検討した結果、本発明のパルプ叩解度の測定装置およびその制御装置を発明するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明のパルプ叩解度の測定装置は、パルプスラリーを輸送する直管に、少なくとも一種類以上の周波数の超音波を発振可能な超音波発振器、少なくとも一種類以上の周波数の超音波を受信可能な超音波受信器、演算装置、および表示装置を具備してなり、該パルプスラリーの直管に設置された該超音波発振器および該超音波受信器を用いて少なくとも一種類以上の周波数に対するパルプスラリー中の超音波減衰率を測定した少なくとも一種類以上の超音波減衰率からパルプの叩解度を該演算装置により演算することを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明のパルプ叩解度の測定装置は、パルプスラリーを輸送する直管に、少なくとも一種類以上の周波数の超音波を発振可能な超音波発振器、少なくとも一種類以上の周波数の超音波を受信可能な少なくとも２個以上の超音波受信器、演算装置、および表示装置を具備してなり、該パルプスラリーの直管に設置された該超音波発振器および該超音波受信器を用いて少なくとも一種類以上の周波数に対するパルプスラリー中の超音波減衰率を測定した少なくとも一種類以上の周波数、かつ少なくとも２個以上の超音波減衰率から、超音波の散乱度を求め、該超音波の散乱度からパルプの叩解度を該演算装置により演算することを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明のパルプ叩解度の測定装置は、パルプスラリーを輸送するの直管に、少なくとも２個以上の超音波発振器、該超音波発振器と同数の超音波受信器、演算装置、および表示装置を具備してなり、一対の超音波発振器と超音波受信器の直管に対する角度を他の一対と異なった角度となるように直管に設置し、該超音波受信器によって測定された少なくとも２個以上の超音波減衰率からパルプスラリーを輸送する直管の管軸方向、管半径方向の理論減衰率を該演算装置により演算することを特徴とするものである。
【００１０】
さらに、パルプ叩解度の制御装置は、叩解器、前記請求項１〜３のいずれか１項記載のパルプ叩解度の測定装置、演算部、表示部、および叩解機からなり、該演算部において、該パルプ叩解度の測定装置から得られた叩解度から該叩解器を制御する最適な数値を演算し、該叩解器の制御を行うことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明におけるパルプ叩解度の測定装置を用いることによって、製造効率の向上と安定を果たす簡易なオンラインのパルプ叩解度測定、およびオンライン制御が可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明におけるパルプ叩解度の測定装置について、詳細に説明する。図１は、本発明におけるパルプ叩解度の測定装置の一例を示す概念図である。本発明は、図１より、超音波発振器１、超音波受信器２、演算部３、表示部４より構成される。
【００１３】
超音波発振器１は、超音波を発振することが可能な装置全般である。音波干渉の影響を排除するために、超音波パルスが発振可能な装置がより望ましい。
【００１４】
本発明における超音波受信器２は、超音波を受信可能な装置全般である。
【００１５】
本発明における演算部３とは、超音波受信器２より得られた超音波の強度信号を数値化し、かつ、その値を元に演算が可能な装置全般である。
【００１６】
本発明における表示部４とは、演算部の演算結果を出力可能な表示装置全般である。
【００１７】
超音波発振器１と超音波受信器２は、図１に示すように、パルプスラリーの流れ方向に対し、一定角度となるように設置する。パルプ繊維は流れ方向に整列する傾向があることから、通常は直管に垂直に設置する。超音波発振器１から発振された超音波は、超音波受信器２で受信する。
【００１８】
一般に、音波は物体に対し反射、散乱を起こすことが知られている。反射は、音波の波長より十分大きい物体との境界面で起こり、その大きさは境界面に接する物体の音響インピーダンス（Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ）、すなわち、組織の密度と組織内の音速の積で表わされる音響抵抗の差が大きいほど大きくなる。また、散乱は、波長より小さい不均一な物質との境界面でおこり、その大きさは不均一な物質を構成する小さい粒の径、数により変化する。一般にパルプ繊維の壁厚は、１〜２０μｍ程度、フィブリル化された繊維層は、０．１〜１μｍ程度の厚さである。したがって、このサイズの繊維に対し、超音波が反射しない周波数は、パルプ繊維壁に対して９００ＭＨｚ以下、フィブリル繊維に対して２０ＧＨｚ以下の周波数である。
【００１９】
以上の理論から、超音波発振器１の発振周波数を変更することで、管内を流れるスラリーの異なった特性を測定することが予測できる。例えば、１〜２０ＭＨｚ程度の超音波であれば、パルプ繊維およびフィブリル化された繊維層では超音波の反射はほとんどおこらず、散乱が支配的となる。このとき、散乱の状態が、繊維の径、数によって変化するため、管内を通過する超音波の減衰率から、叩解の状態を把握することが可能となる。また、１ＧＨｚ程度の超音波であれば、パルプ繊維の壁によって超音波が反射するが、フィブリル化の進行に伴い超音波の反射が少なくかつ散乱が多くなることから、同様の手法で叩解の状態を把握することが可能である。
【００２０】
次に、本発明の実施の形態である演算部における演算処理について説明する。演算部では、あらかじめ、既知の濃度および叩解度のパルプに対する超音波の減衰率の変化を校正曲線として入力する。超音波の減衰率η［ｄＢ］は以下の数式１で与えられる。
【００２１】
（数１）
η＝１０Ｌｏｇ（Ｅｏ／Ｅｉ）                                         （数式１）
【００２２】
演算部は、測定された超音波の減衰率から校正曲線にしたがい叩解度を算出し、表示部にその値を表示させる。ただし、厳密には、パルプ繊維濃度、水温度などの変動に従い減衰率が変化するため、パルプ濃度計や水温計との連動が望ましい。
【００２３】
図２は、本発明におけるパルプ叩解度の測定装置の他の一例を示す概念図である。本発明は、図２より、超音波発振器１１、超音波受信器１２ａ、１２ｂ、演算部１３、表示部１４より構成される。
【００２４】
超音波発振器１１は、超音波を発振することが可能な装置全般である。音波干渉の影響を排除するために、超音波パルスが発振可能な装置がより望ましい。
【００２５】
本発明における超音波受信器１２ａ、１２ｂは、超音波を受信可能な装置全般である。
【００２６】
本発明における演算部１３とは、超音波受信器１２ａ、１２ｂより得られた受信強度信号を数値化し、その値を元に演算が可能な装置全般である。
【００２７】
本発明における表示部１４とは、演算部の演算結果を出力可能な表示装置全般である。
【００２８】
超音波発振器１１と超音波受信器１２ａは、図２に示すように、直管に対し一定角度となるように設置する。また、超音波受信器１２ｂは、超音波受信器１２ａとは異なった位置に設置し、超音波発振器１１と超音波受信器１２ａ、１２ｂのそれぞれの設置角度が異なるようにする。超音波発振器１１から発振された超音波は、超音波受信器１２ａ、１２ｂで受信される。
【００２９】
一般に、音波は物体に対し反射、散乱を起こすことが知られている。反射は、音波の波長より十分大きい物体との境界面で起こり、その大きさは境界面に接する物体の音響インピーダンス（Acoustic Impedance）、すなわち、組織の密度と組織内の音速の積で表わされる音響抵抗の差が大きいほど大きくなる。また、散乱は、波長より小さい不均一な物質との境界面でおこり、その大きさは不均一な物質を構成する小さい粒の径、数により変化する。
【００３０】
したがって、超音波発振器１１から発振される超音波の方向に対し、異なった方向に設置された複数の超音波受信器のそれぞれの超音波の受信強度を測定することで、超音波の散乱特性を得ることができる。一般に、超音波は、周波数が大きいほど指向性が良いが、物体表面の起伏が大きいほど散乱が大きくなる。したがって、パルプ繊維のフィブリル化が進み、フィブリル化繊維が繊維周辺に広がるほど、散乱が大きくなることが予想される。
【００３１】
次に、本発明の実施の形態である演算部における演算処理について説明する。超音波受信器１２ａから得られる受信強度をＡ１、超音波受信器１２ｂから得られる受信強度をＡ２とする。このとき、散乱度Ｓを以下の数式２で得ることができる。
【００３２】
（数２）
Ｓ＝Ａ２／Ａ１                                                   （数式２）
【００３３】
演算部では、あらかじめ、既知の濃度および叩解度のパルプに対する散乱度の変化を校正曲線として入力する。演算部は、測定された超音波の強度から数式２に従い散乱度を求め、校正曲線にしたがい叩解度を算出し、表示部にその値を表示させる。
【００３４】
なお、ここでは、超音波発振器を１個、超音波受信器を２個として説明したが、以上の原理から、用途により超音波受信器の数を増やし、より詳細な超音波の散乱状態を測定することや、超音波受信器の移動装置を設け管軸方向のスキャンを可能にすることなど種々変更が可能である。ただし、厳密には、パルプ繊維濃度、水温度などの変動に従い減衰率が変化するため、パルプ濃度計や水温計との連動が望ましい。
【００３５】
図３は、本発明におけるパルプ叩解度の測定装置の他の一例を示す概念図である。本発明は、図３より、超音波発振器２１ａ、２１ｂ、超音波受信器２２ａ、２２ｂ、演算部２３、表示部２４より構成される。
【００３６】
超音波発振器２１ａ、２１ｂは、超音波を発振することが可能な装置全般である。音波干渉の影響を排除するために、超音波パルスが発振可能な装置がより望ましい。
【００３７】
本発明における超音波受信器２２ａ、２２ｂは、超音波を受信し、その強度を信号化可能な装置全般である。
【００３８】
本発明における演算部２３とは、超音波受信器より得られた超音波の強度信号を数値化、その値を元に演算が可能な装置全般である。
【００３９】
本発明における表示部２４とは、演算部の演算結果を出力可能な表示装置全般である。
【００４０】
超音波発振器２１ａと超音波受信器２２ａの一組、および超音波発振器２１ｂと超音波受信器２２ｂの一組は、図３に示すように、パルプスラリーの流れ方向に対し、それぞれ異なった角度となるように設置する。超音波発振器２１ａ、２１ｂから発振された超音波は、それぞれ、超音波受信器２２ａ、２２ｂで受信する。超音波受信器２２ａ、２２ｂで受信された超音波の強度信号を元に演算部２３が演算を実施する。
【００４１】
パルプスラリーの流れが層流であるほど、パルプ繊維が管軸に平行となる。したがって、測定精度を向上させるためには、パルプスラリーの本流よりは、管径が小さい支流に測定部があることが望ましい。一般に円管の流れが必ず層流になるのは、レイノルズ数Ｒｅ＝Ｖｄ／ν（Ｖ：流速［ｍ／ｓ］、ｄ：管直径［ｍ］、ν：液体の動粘度［ｍ2/ｓ］）が２３００以下の場合であり、例えば管内直径が２０ｍｍで水温が３０度であれば、９．２５ｃｍ／ｓ以下の流速が望ましい。レイノルズ数の定義から、管径が大きいほど必ず層流となる流速は、管径の大きさに反比例して減少する。
【００４２】
次に、本発明における実施の形態である演算部の演算処理について説明する。図４は、本発明における図３の演算処理を説明するための解説図である。図４において、直管の内径がｄ［ｍ］であるとする。また、２組の超音波発振器と超音波受信器との取り付け角度が、パルプスラリーに対して、θ１［°］、θ２［°］であるとする。θ１［°］で取り付けられた超音波の測定減衰率がη１［ｄＢ］、θ２度で取付けられた超音波の測定減衰率がη２［ｄＢ］であった場合、以下の数式３により、管軸方向のパルプスラリーの超音波減衰率ηｚ［ｄＢ／ｍ］、および、管半径方向のパルプスラリーの超音波減衰率ηｒ［ｄＢ／ｍ］を理論的に求めることができる。
【００４３】
（数３）
ηｚ ＝ （η１ＳＩＮθ２−η２ＳＩＮθ１）
÷ （ＣＯＳθ１ＳＩＮθ２−ＣＯＳθ２ＳＩＮθ１）             （数式３）
【００４４】
（数４）
ηｒ ＝ （η１ＣＯＳθ２−η２ＣＯＳθ１）
÷ （ＣＯＳθ２ＳＩＮθ１−ＣＯＳθ１ＳＩＮθ２）             （数式４）
【００４５】
厳密には、音波の距離減衰を考慮する必要があるが、超音波は指向性が高いことから誤差は小さいとみなせる。
【００４６】
次に、既知である水の超音波減衰率ηｗ［ｄＢ／ｍ］を用い、以下の数式５および数式６により、パルプ繊維と水との界面による管軸方向、管半径方向の超音波減衰率を求めることができる（ｄＢ単位のため、減算）。
【００４７】
（数５）
ηｚｐ ＝ ηｚ−ηｗ                                              （数式５）
【００４８】
（数６）
ηｒｐ ＝ ηｒ−ηｗ                                                  （数式６）
【００４９】
管内の水流が十分に発達した層流であると考えれば、パルプ繊維は流線に沿って流れていると仮定することができる。この時、パルプ繊維長Ｌは、以下の数式７で与えられる。
【００５０】
（数７）
Ｌ ＝ Ａ×１０＾｛（ηｒ−ηｚ）／１０｝                              （数式７）
【００５１】
ここで、Ａはパルプ種に依存する係数であり、物理的には、一定長さの繊維軸方向の投射面積と繊維半径方向の投射面積の比を表わす。この値は、例えば、繊維のルーメン幅や繊維壁厚などによって変化する。
【００５２】
図５は、本発明におけるパルプ叩解度の制御装置を示す概念図である。本発明は、上記パルプ叩解度の測定装置のいずれか、および演算部３３、表示部３４、叩解器３６で構成される。
【００５３】
本発明における演算部３３とは、超音波受信器より得られた超音波の強度信号を数値化、その値を元に演算が可能な装置全般である。
【００５４】
本発明における表示部３４とは、演算部の演算結果を出力可能な表示装置全般である。
【００５５】
叩解器３６は、ＪＩＳ規格Ｐ８２２１に記述されるビーター法、もしくは、ＰＦＩミル法によってパルプ繊維を離解および叩解することが可能な装置一般である。また、繊維がリサイクル繊維の場合は、離解のみが可能な装置でも良い。
【００５６】
一般に、叩解の状態は、装置の種類、構造、刃の形状、処理条件（温度、圧力、回転数）などにより決定される。このうち、操業的に調節が可能なものは、温度、回転数である。温度が高いほど水による繊維の膨潤が抑制され繊維が収縮するため、紙の引張り強さは減少する。回転数を増加させると強く叩解されるようになるため、繊維長が減少し、叩解度は高くなる。
【００５７】
演算部３３は、叩解器３６のモーター回転数を制御することが可能である。このとき、上記パルプスラリーのパルプ叩解度測定装置から得た測定値をもとに、以下の数式８に従い、最適な回転数を演算する。
【００５８】
（数８）
ΔＣ ＝ −ｋ×（Ｂｍｅａｓｕｒｅ−Ｂｔａｇ）                          （数式８）
【００５９】
ここで、ΔＣは回転数の増加量、ｋは回転数の増加に伴う叩解度の変化ゲイン、Ｂｍｅａｓｕｒｅ、Ｂｔａｇは、それぞれ、測定された叩解度、および、目標とする叩解度を示す。
【００６０】
演算部３３は演算によって得られた叩解器の最適な回転数Ｃとなるよう、叩解器３６を制御する。
【００６１】
以下、本発明におけるパルプ叩解度の測定装置について、実施例を挙げて説明する。本発明は、これら実施例には限定されず、種々変形可能である。
【実施例１】
【００６２】
図６は、図１におけるパルプ叩解度の測定装置を説明するための一例である。超音波発振器４１、超音波受信器４２、演算部４３、および表示部４４より構成され、パルプスラリー４５が矢印の方向に流れている。なお、管内のパルプスラリーの流れを層流に保つため、スラリー循環配管４８から分岐した内径２０ｍｍの測定用分岐管４９で測定を実施した。超音波発振器４１、および、超音波受信器４２には、東レ製ＰＴ１２−６−２０超音波トランスジューサを用いる。この超音波デバイスの周波数は、１２ＭＨｚであることから、繊維による超音波の散乱を測定することになる。演算部４３には、ＤＯＳ／Ｖパーソナルコンピューター、表示部４４にはそのディスプレイを用いる。超音波探傷器とＤＯＳ／Ｖパーソナルコンピューターは、ＲＳ２３２Ｃケーブル、および、Ａ／Ｄ変換器を介して通信し、超音波の発振強度の調整、および、受信強度の測定が可能である。
【００６３】
本装置を用いて、同種のパルプで叩解度の異なるパルプスラリーの超音波減衰率を測定する。表１は、パルプスラリーの各濾水度に対する超音波減衰率を示す。表１から、濾水度が小さくなるほど、すなわち、叩解度が高くなるほど、減衰率が大きくなることがわかる。これを元に校正曲線を作成し、パルプ叩解度のオンライン測定を可能にした。
【００６４】
【表１】
2005077135.tif 000003
【実施例２】
【００６５】
図７は、図２におけるパルプ叩解度の測定装置を説明するための一例である。超音波発振器５１、超音波受信器５２ａ、５２ｂ、演算部５３、および、表示部５４より構成され、パルプスラリー５５が矢印の方向に流れている。なお、管内のパルプスラリーの流れを層流に保つため、スラリー循環配管５８から分岐した内径２０ｍｍの測定用分岐管５９で測定を実施した。超音波発振器５１、および、超音波受信器５２ａ、５２ｂには、東レ製ＰＴ１２−６−２０超音波トランスジューサを用いる。演算部５３には、ＤＯＳ／Ｖパーソナルコンピューター、表示部５４にはそのディスプレイを用いる。超音波探傷器とＤＯＳ／Ｖパーソナルコンピューターは、ＲＳ２３２Ｃケーブルを介しＡ／Ｄ変換器を経由して通信し、超音波の発振強度の調整、および、受信強度の測定が可能である。
【００６６】
本装置を用いて、同種のパルプで叩解度の異なるパルプスラリーの超音波減衰率を２個所で測定する。表２は、パルプスラリーの各濾水度に対する超音波減衰率の比すなわち散乱度を示す。表２から、濾水度が小さくなるほど、すなわち、叩解度が高くなるほど、散乱度が大きくなることがわかる。これを元に校正曲線を作成し、パルプ叩解度のオンライン測定を可能にした。
【００６７】
【表２】
2005077135.tif 000004
【実施例３】
【００６８】
図８は、図３におけるパルプ叩解度の測定装置を説明するための一例である。超音波発振器６１ａ、６１ｂ超音波受信器６２ａ、６２ｂ、演算部６３、および、表示部６４より構成され、パルプスラリー６５が矢印の方向に流れている。なお、管内のパルプスラリーの流れを層流に保つため、スラリー循環配管６８から分岐した内径２０ｍｍの測定用分岐管６９で測定を実施した。超音波発振器６１ａ、６１ｂおよび超音波受信器６２ａ、６２ｂには、東レ製ＰＴ−１２−６−２０超音波トランスジューサを用いる。演算部６３には、ＤＯＳ／Ｖパーソナルコンピューター、表示部６４にはそのディスプレイを用いる。超音波探傷器とＤＯＳ／Ｖパーソナルコンピューターは、ＲＳ２３２Ｃケーブル、および、Ａ／Ｄ変換器を介して通信し、超音波の発振強度の調整、および受信強度の測定が可能である。
【００６９】
本装置を用いて、同種のパルプで叩解度の異なるパルプスラリーの超音波減衰率を２個所で測定し、ＤＯＳ／Ｖパーソナルコンピューターを用いて理論式を元に管軸方向、管半径方向の理論減衰率を演算した。表３は、パルプスラリーの各濾水度に対する管軸方向、管半径方向の理論減衰率を示す。表３から、濾水度が小さくなるほど、すなわち、叩解度が高くなるほど、管軸方向の減衰率、管半径方向の減衰率とも増加することがわかる。これらを元に校正曲線を作成し、パルプ叩解度のオンライン測定を可能にした。
【００７０】
【表３】
2005077135.tif 000005
【実施例４】
【００７１】
図９は、図５におけるパルプ叩解度の測定装置を説明するための一例である。超音波発振器７１、超音波受信器７２、演算部７３、表示部７４、および叩解器７６より構成され、パルプスラリー７５が矢印の方向に流れている。なお、管内のパルプスラリーの流れを層流に保つため、スラリー循環配管７８から分岐した内径２０ｍｍの測定用分岐管７９で測定を実施した。超音波発振器７１、および超音波受信器７２には、東レ製ＰＴ−１２−６−２０超音波トランスジューサを用いる。演算部７３には、ＤＯＳ／Ｖパーソナルコンピューター、表示部７４にはそのディスプレイを用いる。叩解器７６には、回転数が制御可能なダブルディスクリファイナーを用いる。超音波探傷器とＤＯＳ／Ｖパーソナルコンピューターは、ＲＳ２３２Ｃケーブル、およびＡ／Ｄ変換器を介して通信し、超音波の発振強度の調整、および、受信強度の測定が可能である。また、ＤＯＳ／Ｖパーソナルコンピューターとダブルディスクリファイナーも、ＲＳ２３２Ｃケーブルを介して通信し、ダブルディスクリファイナーの回転数を制御可能にしている。
【００７２】
本装置を用いて、同種のパルプで叩解度の異なるパルプスラリーの超音波減衰率を測定し、演算装置において超音波の減衰率を演算した。結果は実施例１に示した表１と同様であった。この結果を元に、校正曲線を作成し、それを元にダブルディスクリファイナーの回転数を制御し、パルプ叩解度のオンライン制御が可能となった。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明は、パルプラリーの叩解度を簡易にオンラインで測定、および制御する装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明におけるパルプ叩解度の測定装置の一例を示す概念図である。
【図２】本発明におけるパルプ叩解度の測定装置の他の一例を示す概念図である。
【図３】本発明におけるパルプ叩解度の測定装置の他の一例を示す概念図である。
【図４】本発明における図３の演算処理を説明するための解説図である。
【図５】本発明におけるパルプ叩解度の制御装置を示す概念図である。
【図６】図１におけるパルプ叩解度の測定装置を説明するための一例である。
【図７】図２におけるパルプ叩解度の測定装置を説明するための一例である。
【図８】図３におけるパルプ叩解度の測定装置を説明するための一例である。
【図９】図５におけるパルプ叩解度の制御装置を説明するための一例である。
【符号の説明】
【００７５】
１、１１、２１ａ、２１ｂ、３１、４１、５１、６１ａ、６１ｂ、７１  超音波発振器
２、１２ａ、１２ｂ、２２ａ、２２ｂ、３２、４２、５２ａ、５２ｂ、６２ａ、６２ｂ、７２  超音波受信器
３、１３、２３、３３、４３、５３、６３、７３  演算部
４、１４、２４、３４、４４、５４、６４、７４  表示部
５、１５、２５、３５、４５、５５、６５、７５  パルプスラリー
３６、７６  叩解器
４８、５８、６８、７８  スラリー循環配管
４９、５９、６９、７９  測定用支流
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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