(57)【要約】本発明の主題は、パルプ懸濁液の固形物粒子を測定するための方法及び装置である。本発明においては、パルプ懸濁液試料が分離され、走査され、固形物の量及び品質が画像によって検査される。この方法によれば、乾燥物質の既知の粘稠度を有するパルプ懸濁液から分離された試料が、既知の給送速度でワイヤ（５）上に給送される。ワイヤ（５）は、エンドレスループであり、既知の速度で移動する。乾燥装置（４）によって、試料から水分が除去される。ワイヤ（５）は、試料を主として一定のマットとしてカメラ装置（７）へと給送する。試料が走査され、その画像並びに試料の給送速度、ワイヤの移動速度及び粘稠度の情報に基づいて、固形物の絶対的及び／又は相対的な量及び品質が測定される。
2004510155.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルプ懸濁液から試料を分離し、同試料を走査し、固形物の量及び品質を画像から検査する、パルプ懸濁液内の固形物粒子を測定するための方法であって、
乾燥物質の粘稠度が既知であるパルプ懸濁液の試料を、既知の速度で移動し且つエンドレスループとなるような構造とされた可動のワイヤ（５）上へと既知の入力速度で給送し、前記ワイヤ上で乾燥装置（４）によって水分を除去し、前記ワイヤは、前記試料を主として連続的なマットとしてカメラ装置（７）へと搬送し、同カメラ装置（７）において、試料を走査し、画像、試料の給送速度及びワイヤの移動速度並びに粘稠度情報に基づいて、固体の絶対的及び／又は相対的な量及び品質を測定する、ことを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、
ワイヤ（５）の面積に対する同ワイヤ上に給送される試料の量を、同試料を給送し始める前と給送が開始された後のある時間後との容積又は体積に対する持ち出された試料の量を測定すること、これらの測定値の差を計数すること、並びにこの差をワイヤ速度及び既知のワイヤ幅から計算される同じ時間内に給送装置を通過するワイヤの面積に比例させること、によって測定する、ことを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の方法であって、
ヘッドボックス（１）内のパルプ懸濁液試料が、それ自体の静水圧によって、同ヘッドボックス内の給送開口を介して搬送装置（５）に給送され、同開口の高さは、調整装置（２，３）によって調整される、ことを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のうちのいずれか一の項に記載の方法であって、
前記試料が、前記乾燥装置（４）内で負圧によって乾燥される、方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のうちのいずれか一の項に記載の方法であって、
前記試料は、乾燥後に、カメラ装置（７）によって、前記搬送装置の反対側に配置された光取り付け具（６）によって実現された光に対して走査される、ことを特徴とする方法。
【請求項６】
フレームと、試料のための貯蔵器（１）と、試料のための給送ユニット（２，３）と、試料を走査するためのカメラ装置（７）と、固形物の量及び品質を測定するための画像分析装置と、が設けられている、ことを特徴とする請求項１に記載の方法を実施するための装置であって、
給送速度を制御することができる給送ユニット（２，３）と、前記フレームに対して移動可能に支持されたエンドレスワイヤである試料のための搬送装置（４）とが設けられている、ことを特徴とする装置。
【請求項７】
請求項６に記載の装置であって、
前記試料のための貯蔵器（１）としてヘッドボックスが設けられている、ことを特徴とする装置。
【請求項８】
請求項６又は７に記載の装置であって、
エンドレスワイヤ（５）が、ローラー（８，９，１０，１１）上を移動可能なように前記フレームによって支持されている、ことを特徴とする装置。
【請求項９】
請求項８に記載の装置であって、
乾燥装置（４）として、ワイヤの反対側に配置されて負圧によって機能する乾燥装置が設けられている、ことを特徴とする装置。
【請求項１０】
請求項８又は９に載の装置であって、
当該装置内には、カメラ装置（７）の位置のワイヤの反対側に配置された光取り付け具（６）が設けられている、ことを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明の主題は、パルプ懸濁液の試料が取り出され、走査され、画像から固形物の量及び品質が検査される、パルプ懸濁液の固形物粒子を自動的に測定する方法である。更に、本発明の主題は、上記方法を実施するための装置であって、フレーム、試料のための貯蔵器、試料給送ユニット、試料を走査するためのカメラ装置並びに固形物の量及び品質を測定するための結像装置を含む装置である。
【０００２】
例えば、木材処理産業におけるプロセス水及びパルプ懸濁液内の固体不純物を適切に処理することは極めて重要である。異物粒子は、処理過程に外乱を生じさせ且つ最終製品の品質に影響を及ぼすかもしれない。当面は、塵芥の量及び品質は、パルプ懸濁液自体内かフィルタの廃棄物の流れ内で目視で制御することができる。しかしながら、主として最終製品例えば紙又は手すき紙が制御され、当該最終製品において、塵芥は、単一の粒子又は汚れの点として検知され得る。
【０００３】
頻繁に使用されている前記方法の主たる不利な点は、不純物発生源が、例えば、パルプの製造における初期の段階に存在するけれども、不純物は、プロセスの終わりにおいてのみ検知されて来たことである。プロセス内で物質に外乱を付与する結果として、色を変化させて最終製品内の不純物の認識を複雑化させ且つ定義付けを個体により依存するようにさせる反応が起こるかも知れない。
【０００４】
パルプの特質を測定する助けとなる方法及び装置が存在する。これらの方法及び装置は、むしろ複雑化され、これらは、結果を連続的に且つ信頼性高く提供しない。
【０００５】
本発明の目的は、上記した問題を防止する方法及び装置を提供することである。更に、本発明の目的は、高度に処理された最終製品を検査する代わりに、不純物の概念規定を問題の発生源の近くで実行するために使用することができる方法及び装置を提供することである。
【０００６】
更に、本発明の目的は、自動化され、簡素で且つ信頼性が高く、これを使用することによって、目視による概念規定を使用するときに常に起こる本質的な間違いが防止される方法及び装置を提供することである。
【０００７】
本発明の目的は、特許請求の範囲に示された特徴を有する方法及び装置によって達成される。
本発明による方法においては、乾燥物質の粘稠度が既知のパルプ懸濁液の試料が既知の速度で動きつつある可動ワイヤ上に既知の入力速度で給送される。このワイヤは、搬送機構として機能し且つエンドレスループとなるような構造とされている。乾燥装置によって、このワイヤ上の試料から水分が除去され、試料が、同試料が走査されるカメラの届く範囲へと連続的に搬送され、この画像に基づいて、試料の固形物の量及び品質が測定される。画像は、公知の画像分析装置によって自動的に分析され、この方法によるプロセス全体は自動的になされる。ワイヤ又は同ワイヤと等価の機構は、この目的に極めて好適な搬送装置であり、エンドレスループは、簡単で、有利で、信頼性の高い構造的な解決方法である。入力速度及び搬送速度が一定であるか又はこれらは既知で／調整され／制御されて速度を知ることができるようになされている。
【０００８】
この方法は完全に自動化されており、従って、その結果は信頼性が高く、人間による不確実性及び間違いに依存しない。更に、この装置は、長期間に亘って独立して機能することが出来る。この方法は、例えば、製造された直後のパルプ懸濁液内の固体不純物の測定を可能にし、従って、その結果はその時点で利用可能である。手動によってなされる煩雑で単調な段階は、自動制御方式を使用することによって迅速に完了することができる。一般的に使用される最終製品の定義規定と比較すると、中間プロセスを飛ばしても良く、この方法の正確さは著しく良くなり、問題点がより早く気づくことができ、従って、これらの問題点は最終製品まで持ち込まれない。
【０００９】
本発明の有利な用途においては、ワイヤ上に給送される試料の量は、試料を給送し始める前に全容量又は体積に対する給送されていない試料の量を測定し、給送が始まった時点からある時間の後に、これらの測定値の差を、ワイヤの速度及び既知のワイヤ幅から計算される同じ時間内に給送装置を通過するワイヤの面積に比例させることによって、ワイヤの面積に関して測定される。走査され且つ分析された試料の量は、測定された固形物の量を、固形物の量と試料の量との比率、すなわち、絶対量の他にパーセントとして知らせることができるためには知らなければならない。測定された固形物の量は、ワイヤの面積に対するワイヤに給送されるべき試料の量に関して、走査された情報を既知の情報又は試料の処理中に測定された情報に自動的に加えることによって、検定クラスによって、測定結果を利用する際に必要とされる分析された試料の量に比例させても良い。
【００１０】
本発明の有利な用途においては、ヘッドボックス内のパルプ懸濁液試料は、それ自体の静水圧によって、調整装置によって高さが調整される給送開口を介して、搬送装置へと給送される。従って、試料の厚みは必要に応じて調整される。
【００１１】
本発明の次の有利な付加的な用途においては、乾燥装置内の負圧によって試料から水分が取り除かれる。負圧によれば、効果的な乾燥を達成することができる。
【００１２】
次の用途においては、試料は、乾燥後に、搬送装置の反対側に配置された光取り付け具からの光に対してカメラによって走査される。このように配置された光源によって、カメラは良好な光を提供される。
【００１３】
本発明による装置においては、給送速度を調整することができる試料給送ユニットと、例えば、フレームに移動可能に支持されているエンドレスワイヤのような試料搬送装置と、搬送装置上の試料から水分を除去するための乾燥装置と、が設けられている。この装置は、完全に自動的であり、従って、結果は信頼性が高く、人間の不確実性及び間違いに依存しない。更に、この装置は、必要なときに長期間に亘って独立して機能することができる。
【００１４】
本発明の有利な用途においては、パルプ懸濁液が移動せしめられるヘッドボックスは、貯蔵器装置として機能する。従って、パルプ懸濁液が製造された直後に、同パルプ懸濁液内の固形物、例えば、不純物、塵芥等を測定することができる。
【００１５】
例えば、塵芥の量及び品質の定義規定のような出発点に拘わらず、本発明の用途の範囲は不必要に限定されることを望んでいない。この方法はまた、例えば、パルプ懸濁液の主たる必要粒子を分析するのにも適している。特許請求の範囲の制限内で修正を加えることによって、他の用途も可能かも知れない。
【００１６】
図１を参考にして本発明を以下により詳細に規定する。図１には、本発明による装置の一つの使用方法が側方から見た形態で図示されている。
図１に示した装置においては、フレームと、ヘッドボックスであり且つ給送される試料の量を調整することができる試料のための貯蔵器１と、同貯蔵器の下で試料を搬送するための搬送装置として機能するワイヤ５と、負圧によってワイヤ上の試料から水分を除去するように機能する乾燥装置４と、試料を走査するためにワイヤからある距離のところに配置されているカメラ装置７と、同カメラ装置の反対側に配置されて試料を照明するための光取り付け具６と、が設けられている。更に、この装置には、固形物の量及び品質を測定するための画像分析装置、種々の点における試料の量を測定するための公知の測定装置又はそれの等価物のみならず、ワイヤの速度及び試料の給送速度を測定する装置（これらは図示されていない）も設けられている。ワイヤは、エンドレスループ形状をしており、駆動ローラー８及びその他のローラー９，１０及び１１の助けによって駆動される。
【００１７】
この装置は、以下のように機能する。ある粘稠度まで希釈されたある量の試料が手動によるか自動的にヘッドボックス１へと運ばれる。試料は、主として公知の速度の一定のマットとして、それ自体の静水圧によって下方へ流れて、ヘッドボックスの下方部分に設けられた給送開口を介してワイヤ５上へと給送される。給送開口の高さは、調整装置３を備えた開口の上端縁２を動かすことによって調整することができる。圧力は、溢れ管によって一定に保たれる。ワイヤは、駆動ローラー８及びその他のローラー９，１０，１１によって支持されたエンドレスループとして動いて試料を同ワイヤと一緒に印が付けられた方向に搬送する。ワイヤへの試料の給送速度は、ヘッドボックス内の試料の量をある時間間隔で測定することによって制御される。試料は、次いで、サクションボックス上へと進み、そこで負圧によって乾燥される。試料は、乾燥された後に測定場所へと入る。ワイヤの下の光取り付け具６によって照明された試料は、ビデオカメラ７によって走査される。固形物は、自動の結像プログラム又はその他の手段によるカメラ画像に基づいて測定される。試料の給送速度並びにワイヤの移動速度及びワイヤの幅に基づいて、画像領域上の試料の量を計算することによって、以前に実証した元の試料の濃度の図として、固形物の量が得られる。画像を分析することによって、固形物の品質もまた判定される。
【００１８】
定義付けした後に、試料は、反対側に設けられた噴射装置１２として実現されている液体又は気体スプレーによって、ワイヤから除去される。現時点で開発されたモデルにおいては圧縮空気が使用されているが、他の解決方法もまた同様に可能である。更に正確な結果を得るために、別の定義付けを達成することが望まれる場合には、同じ試料を、上記した段階内を絶えず循環させることが出来る。
【００１９】
本発明は、図示した用法に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された限定範囲に含まれる本発明の思想の範囲内で変更しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明による装置の一つの使用方法を側方から見た概略構成図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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