(57)【要約】【課題】リグノセルロース材のスラリーを含む容器内でチップ圧を決定するための装置を提供する。【解決手段】リグノセルロース材のスラリーを含む容器内でチップ圧を決定するための装置、リグノセルロースチップ材のスラリーを含む容器のための圧力検知素子であって、スラリーと接触し、液の静水圧とチップ圧の総計である、スラリーの圧力を示す信号を発生する第１の圧力検知面と、液の静水圧を示す信号を発生する第２の圧力検知面と、第１および第２の圧力検知面の発生するそれぞれの信号を受信し、チップ圧を示す信号を発信する、差圧発信器とを含むことを特徴とする圧力検知素子。【選択図】図３
2009179927.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リグノセルロースチップ材のスラリーを含む容器のための圧力検知素子であって、
スラリーと接触し、液の静水圧とチップ圧の総計であるスラリーの圧力を示す信号を発生する第１の圧力検知面と、
液の静水圧を示す信号を発生する第２の圧力検知面と、
第１および第２の圧力検知面の発生するそれぞれの信号を受信し、チップ圧を示す信号を発信する、差圧発信器とを含むことを特徴とする圧力検知素子。
【請求項２】
信号発生器からの出力信号が、第１および第２の圧力検知面の発生する信号間の相違を表す、請求項１に記載の圧力検知素子。
【請求項３】
スラリーと第２の圧力検知面との間にフィルターを含み、そのフィルターが、液を第２の圧力検知面に通し、チップ材が第２の圧力検知面に到着することを妨げる、請求項１に記載の圧力検知素子。
【請求項４】
少なくとも第１の圧力検知面が、スラリー流方向に平行な方向とその流れ方向に対し２０度傾斜した方向との範囲において配向性を有する、請求項１に記載の圧力検知素子。
【請求項５】
圧力検知素子が、容器内で、容器の最上方の抽出スクリーンの上方で、かつ容器入口セパレーターの下方に位置している、請求項１に記載の圧力検知素子。
【請求項６】
圧力検知素子が、容器の外部壁の内側表面上に取り付けられている、請求項１に記載の圧力検知素子。
【請求項７】
少なくとも第１の圧力検知面が約０．１平方メートルの表面積を有する、請求項１に記載の圧力検知素子。
【請求項８】
リグノセルロースチップ材と液のスラリーを含む容器内のリグノセルロースによる圧力を決定する方法であって、
容器内のスラリーの圧力を検知し、
容器内の液の圧力を検知し、そして
チップによる圧力を、検知したスラリーの圧力と検知した液の圧力との差に基づいて決定することを含むことを特徴とする方法。
【請求項９】
スラリーの圧力が、スラリーと接触し、スラリーの静圧を表す信号を発生する第１の圧力検知面により検知された静圧である、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
スラリー中の液の圧力が、スラリー中の液の静水圧を表す信号を発生する第２の圧力検知面により検知される、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
スラリーと第２の圧力検知面との間にフィルターが配置され、チップがフィルターにブロックされ、フィルターは、液を通して、液を第２の圧力検知面に接触させる、請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
決定されたチップの圧力に基づいて、容器内のチップレベルを決定することを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１３】
スラリーの圧力と液の圧力が、容器の最上方の抽出スクリーンの上方で検知される、請求項８に記載の方法。
【請求項１４】
容器内のチップレベル（Ｌ１）が以下のアルゴリズムと少なくともいずれかを適用して決定される、請求項８に記載の方法、
L1 = k1 * PC/[ ( R1 - R2) * G ] （Ｌ１がＬ２より大きいとき）, および 
L1 = [k1 * PC + k2 * (R2 * G * L2)]/(R1 * G)（Ｌ２がＬ１より大きいとき）, 
ここで、ＰＣは決定されるチップの圧力、ｋ１およびｋ２は較正定数、Ｌ１は容器内の平均チップレベル、Ｌ２は容器内の液レベル、Ｒ１はスラリー中の同伴チップの密度、Ｒ２はスラリー中の液の密度、そしてＧは重力定数。
【請求項１５】
チップレベルを決定するアルゴリズムを較正する方法であって、
容器内の液レベルを計測し、
容器内のチップ圧を計測し、
チップ圧に基づいてチップレベルを計算するアルゴリズムを利用して計算されたチップレベルを決定し、
容器内の液レベルを変化させながら、定常状態のチップ圧と変動しているチップ圧との間の遷移を検知し、
液レベルと計算されたチップレベルとの間の遷移に存在する差異を決定し、そして、
そのアルゴリズムを調整してその差異を補正することを含むことを特徴とする方法。
【請求項１６】
容器内のチップレベルが、較正方法の間に実質的に一定に維持される、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
液レベルを、較正方法の間にチップレベルの上方あるいは下方へ上昇あるいは下降させる、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
チップ圧が、容器内でチップレベルと液レベルより下方で、第１の抽出スクリーンより上方の高さの位置で計測される、請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
リグノセルロール材を連続フロー容器内で処理する方法であって、この方法は、
検知したスラリーの全圧と検知した液圧との差に基づいてチップ材のチップ圧を決定し、
チップ材の決定されたチップ圧を、予め定められた望ましいチップ圧と比較し、
決定したチップ圧と予め定められた望ましいチップ圧との比較に基づいて、容器を通過するチップ材の流量を調整することを含むことを特徴とする方法。
【請求項２０】
予め定められた望ましいチップ圧が一定のチップ圧である、請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的には、パルプ生産におけるリグノセルロース繊維材の化学的処理に関し、特に、その繊維材を処理する化学蒸解容器または含浸容器における自動検知制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
木材チップのようなリグノセルロース材は、一般的には蒸解容器または含浸容器の頭部へ導入される。また、その材料を処理するため、熱、圧力および液体も、その容器に導入される。木材チップの処理は、連続的であってもよく、チップが容器の上部へ導入され、処理済チップが容器底部から排出される。容器内の木材チップのレベルはモニターされて、適切な量のチップが容器内にあり、そのチップが適切な時間容器内に維持されるようになる。チップレベルに関する正確な情報が、チップの容器頭部への流れ、チップの容器底部からの排出、および容器内のチップの圧力を適切に調節するために、必要である。
【０００３】
チップレベルは、従来、蒸解容器あるいは含浸容器中へ延びたパドル上のストレインゲージセンサーによって計測されている。一般的には、３つあるいは４つのパドルが蒸解容器に配置されている。各パドルは、容器内を移動するチップカラムがパドルに加える力を計測するストレインゲージセンサーを含んでいる。ストレインゲージセンサーは、チップカラムがパドルに加える力を示す電圧シグナルを発生する。ストレインゲージセンサーの発生する信号は、容器内のチップレベルを計算し、容器内でのチップ処理を制御するために利用される。
【０００４】
ストレインゲージには、チップ流中へ伸び、従ってその流れを部分的に遮るパドルが必要である。ストレインゲージは、チップ流があるときには正当なデータを与えるが、チップが容器内で静止しているときには、正当なデータを与えない傾向がある。同様に、ストレインゲージの生成するデータは、容器を通る、チップの一定ではないであろう流量に対しては高感度である。ストレインゲージに関するこれ等の問題の故に、容器内のチップレベルやその他の条件を検出する代替または追加のセンサーや方法が必要となる。さらに、容器内のチップ圧の制御を補助する方法やシステムも必要となる。
【発明の概要】
【０００５】
本発明によれば、蒸解容器や含浸容器のような容器内のチップレベルをその容器内のチップ圧に基づいて決定するための新規なシステムおよび方法が提供される。新規なシステムは、容器内の全スラリー圧とスラリーの液成分による静水圧の差分に基づいて、チップ圧を決定することを含む。
【０００６】
本発明によれば、リグノセルロースチップ材のスラリーを含む容器のための圧力検知素子が提供される。その素子は、スラリーと接触し、スラリーの全静圧を示す信号を発生する第１の圧力検知面と、スラリー中の液の静水圧を示す信号を発生する第２の圧力検知面と、第１および第２の圧力検知面の発生するそれぞれの信号を受信し、チップ圧を示す信号を発信する、信号発生器とを含む。スクリーン、多孔板、メッシュあるいはその他の素子のようなフィルターが、第２の圧力検知面の手前にあり、チップをブロックし、液を第２の圧力検知面へ送ってもよい。
【０００７】
本発明によれば、リグノセルロース材のスラリーを含む容器内のチップ圧を決定するための方法が提供される。その方法は、容器内のスラリーの全圧を検知し、容器内の液の静水圧を検知し、そして、検知されたスラリーの全圧と検知された液の静水圧の差に基づいてチップの圧力を決定することからなる。
【０００８】
本発明によれば、チップレベルを決定するアルゴリズムを較正するための方法が提供される。その方法は、容器内の液レベルを計測し；容器内のチップ圧を計測し；チップ圧に基づくチップレベルを計算するアルゴリズムを利用して、計算されたチップレベルを決定し；容器内の液レベルを変化させながら、定常状態のチップ圧と変化中のチップ圧との間の遷移を検知し；液レベルと計算されたチップレベルとの間の遷移に存在する差異を決定し；そのアルゴリズムを調整してその差異を補正することからなる。
【０００９】
本発明によれば、リグノセルロースチップ材を連続フロー容器内で処理する方法が提供される。その方法は、検知したスラリーの全圧と検知した液圧との差に基づいて、チップ材のチップ圧を決定し；チップ材の決定されたチップ圧を予め定められた望ましいチップ圧と比較し；決定したチップ圧と予め定められた望ましいチップ圧との比較に基づいて、容器を通過するチップ材の流量を調整することからなる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】リグノセルロース繊維材の処理容器の概略図である。
【図２】圧力検知素子の概略正面図である。
【図３】圧力検知素子の概略断面図である。
【図４】容器内のチップレベルと液レベルと、チップレベルを決めるアルゴリズムを較正する工程中のチップ圧を示す図表である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
【実施例】
【００１２】
図１は、リグノセルロース繊維材（以下、「木材チップ」、または簡単に「チップ」という）の処理容器10の概略図である。容器１０は、例えば、パルプ化システムにおける蒸解容器であってもよく、また一つは蒸解容器であり、他は含浸容器であるような場合の２以上の容器のなかの、ひとつ容器であってもよい。化学蒸解容器や含浸容器は、木材チップを、製紙用セルロースパルプに変換するために一般的に利用されている。これらの容器では、圧力、熱および蒸解液がチップに加えられる。蒸解容器や含浸容器は、一般に縦型のカラムであり、カラムは100フィート（約30メートル）を超える高さであることが多い。該容器は、木材チップと液のスラリーが連続的に容器に導入され、その容器から排出される、連続フロープロセスで利用されてもよい。あるいは、該容器は、スラリーが順次容器へ導入され、処理・排出されるバッチプロセスで利用されてもよい。
【００１３】
従来のチップ供給システム12は、木材チップの連続流を、容器10の頂部のトップセパレーター14へ供給するものである。供給システムは、チップを白液と混合し、トップセパレーター１４へ流れるスラリーが形成される。チップはセパレーターの頂部（または底部）から矢印13のように排出され、液の一部はセパレーターおよび容器からライン15より抜き出される。
【００１４】
容器は、気相蒸解器あるいは満液蒸解器であってもよい。満液蒸解器は、一般的に、蒸解液で容器14の頂部まで完全に満たされている。気相蒸解器は、一般的に、容器内の上部レベルのチップと液の上にガスの充満した上部ガス領域16がある。満液および気相蒸解容器において、チップは、容器のチップレベルと一般に称される上部表面17を形成する。チップレベルは、気相容器では、液レベル18の位置、その上方、あるいはその下方にあってもよい。満液容器では、チップレベルは、一般的に、通常のチップ処理運転中に容器を満たしている液レベルの下方にある。チップレベル17は、一般的に水平であってもよく、上方に向かって凸の表面を有していてもよい。チップレベルの平均高さをＬ1とする。チップレベル17および液レベル18（これをＬ2とする）の下方では、チップが、液の静水圧と容器内のチップカラムの重量下に圧縮される。連続フロー容器では、チップがチップレベル17から容器の底へ向かって下降する。
【００１５】
木材チップが容器のチップカラムを沈み込んでいくにつれて（矢印２０を参照）、液、熱および圧力がチップに作用し、未処理の木材チップを形成する繊維の網状構造からチップの繊維を溶解し、またそうでない場合も、分離させる。容器内の１以上の高さの位置で、液抽出スクリーン22を容器の側壁に配置してもよい。容器内の液の部分25は、スクリーン22を経由して抽出され、少なくとも一時的に容器から除去される。処理された木材チップは、更なる処理のために、容器10の底部から排出される。
【００１６】
チップ圧をモニターするために、圧力検知素子26が容器の内側、または容器の側壁24上に設置される。圧力検知素子は、最も高い位置にある抽出スクリーン22の上方で、かつ、容器の普通の連続フロー運転中のチップの最も低いレベルの下方に位置させることが好ましい。圧力検知素子26は、容器内の諸圧力、特に、容器内のスラリーの全圧、容器内の液の静水圧、および間接的ながら、容器内のチップに起因する圧力についてのデータを与える。計測されたチップ圧は、容器内の計算されたチップレベル17を決定するために利用される。ここで、計算されたチップレベルＬ1は、上部チップ表面17の平均レベルである。
【００１７】
一般的に、容器内の全静圧(total static pressure)は、容器のどの所与の高さにおいても、液の静水圧と、その高さの位置より上方のチップカラムの重量（以下「静チップ圧」あるいは簡単に「チップ圧」と称する）との和である。チップ圧は、圧力を決定する容器内の高さにおける、容器内のチップ圧縮の量を示す。スラリーの全静圧は、スラリーによって、容器内の所与の深さにおける単位面積に与えられる静圧力として、決定してもよい。満液あるいは気相容器において、全静圧は、スラリーの深さに正比例して変動する。同様に、静チップ圧は、チップレベルと静圧を計測する高さとの間の距離に正比例して変動する。静圧と深さの関係から見て、容器内のチップの上方レベルは、圧力計測と、容器内の圧力を計測する高さから決定することが可能である。さらに、チップレベルの決定には、容器内の液レベルが影響し、液レベルの計測は、チップレベルの決定に有用である。
【００１８】
スラリーの全静圧は、液の静水圧と静チップ圧の組み合わせである。一般に、液の静水圧は、静チップ圧よりずっと大きく、従って、液の静水圧は、スラリーの全静圧よりわずかに小さいだけである。低い静チップ圧の直接計測の困難さのために、圧力検知素子26は、液の静水圧とスラリーの静圧力という大きな値を直接計測する。スラリーの全静圧と液の静水圧との差は、静チップ圧を決定するために利用される。
【００１９】
図2および図3に、圧力検知素子26の概略正面図と断面図を示す。圧力検知素子26は、木材チップと液のスラリーに直接接触している第１の圧力検知面28と、液のみに直接接触し、チップには接触しない第２の検知面30とを含む。圧力検知面28、30は各々ダイアフラムであってもよい。抽出スクリーンに使用されるスクリーン、多孔板、メッシュあるいは多孔ディスクのようなフィルター32で、第２の圧力検知面30をチップ流から遮閉し、液がその面30に流れていくようにしてもよい。第１および第２の圧力検知面は、容器の側壁24の内側表面、あるいは容器の側壁のポータルに取り付けてもよい。圧力検知素子26は、容器壁にはめ込んだ、あるいは取り付けた基板あるいはハウジングを含んでいてもよく、それは第１および第２の圧力検知面28、30を保持するものである。あるいは、圧力検知面28、30は、各々容器の側壁24の開口34にはめ込まれていてもよい。容器壁あるいは圧力検知素子の基板にはめ込まれたシリンダー36は、フィルター32を保持し、液が第２の圧力検知面30に圧を加えるための空洞を与える。
【００２０】
第１および第２の圧力検知面28、30はお互い近くに存在し、同一の検知素子26の部分であることが好ましい。圧力検知素子は、タンクや容器の液レベルを計測するために普通に利用されている多くのタイプのセンサーの一つであればよい。その機能によっては、圧力検知素子には、チップの流れをブロックするフィルターを必要としない。チップフィルター32は、チップの流れをブロックし、液を圧力検知面30へ通すような、スクリーン、多孔板、メッシュ、ハニカム構造板あるいはその他の部材であればよい。フィルターにおける、例えば開口、スロットあるいは通路のような開孔は、十分に狭く、チップをブロックする。液は、フィルターを通り、第２の圧力検知面30に圧力を加える。
【００２１】
２つの圧力検知面28、30は、両検知面への液の静水圧が同じになるように、容器の同じ高さ、例えば高度にあることが好ましい。例として、両圧力検知面は、容器内で、通常のチップレベルから５乃至10メートル下の高さにあってもよい。両検知素子面は、また、容器内の最上方の抽出スクリーン22の上方に設置されることが好ましい。容器内の正確な設置位置、センサー間の距離、検知面28、30やそれらに関連した圧力検知素子26の設置方法は、設計上の選択の問題であり、蒸解容器あるいは含浸容器や、蒸解容器のタイプの設計や構成により規定されてもよい。例えば、圧力検知面のひとつを、容器の側壁の開口に設置する場合、開口の検知面30と側壁上の検知面28との間の水平距離は、ふたつの検知面28、30を側壁上に設置する場合より大きくてもよい。
【００２２】
複数の検知素子26を、容器の内側壁24、あるいは蒸解容器壁上に設置してもよく、あるいは、容器内の中心パイプの外側壁上、またはその外側壁24から容器内へ延びるポストの上、のような容器内に設置してもよい。更に、その複数の検知素子26は、チップの速度や運動量が、計測された圧力信号に与える影響が最小になるよう設置すべきである。検知面28、30は、好ましくは、チップ流の方向に平行の方向、例えばチップ速度ベクトル（スラリー流方向の矢印20を参照）と、チップ速度ベクトル（矢印２０を参照）に対し１０度傾いた方向との間の角度に配置される。わずかな角度、例えば２０度までであり、好ましくは約５度の角度の傾きを、検知面28に与えて、その面の下方端がその上方端よりもっとスラリー内に拡がるようにすれば、検知面28は静チップ圧に対しより高感度になる。しかしながら、検知面28に過度の角度の傾きを加えれば、検知面に影響するチップの速度が、検知面28の応答をゆがめることになる。
【００２３】
圧力検知面28、30の各表面積、そして特に、木材チップに接触した検知面28の表面積は、０．１メートルの２乗（ｍ２）の２０パーセント以内など、相対的に大きい方がこのましい。圧力検知面28の表面の大きな表面積は、十分な接触面積を与えるので、その面に種々の角度で接触する傾向があり、異なるチップ形状や大きさを有し、容器内のスラリー中で多少高濃度であるチップを検知することを可能にする。圧力検知面28、30の表面積は異なっていてもよい。例えば、チップに接触しない検知面30の表面は、チップに接触する検知面28の表面より小さい面積を有していてもよい。圧力検知面28、30の表面積が異なっている場合は、圧力センサーのエレクトロニクスが、検知素子の表面積を計算に入れて、その表面に与えられた圧力を決定するように構成される。
【００２４】
検知面28、30の比較的大きな表面積、例えば0.1  ｍ２の表面積は、以下のパラメーターのばらつきの影響を最小にする。従って、表面積の大きな検知面であれば、圧力計測の正確性を下げる可能性のある、検知面により生成される信号に対する望ましくない影響が最小になる。接触角、チップ形状およびチップの密度のようなパラメーターは、容器内での処理中に経時的に変動する。
【００２５】
木材チップに直接接触している第１の圧力検知面28は、木材チップと液とのスラリーの全静圧を計測する。それに対し、第２の圧力検知面30は、液の静水圧を計測する。第２の圧力検知面30は、チップの圧力を計測しない、何故なら、検知面30は、チップフィルター32の背後にあり、チップから遮閉されているからである。チップによる静圧は、圧力検知面30の検知した液の静水圧の計測値と、圧力検知面28の検知した全静圧の計測値との差から決定される。
【００２６】
液の静水圧に関連した静チップ圧が小さいので、差圧（ＤＰ）センサー35のような差圧発信機を使用することが好ましい。圧力検知素子26は、入力として、圧力検知面28、30に液体接続した毛細管圧チューブ36、38を有するＤＰセンサー35を含んでいてもよい。ＤＰセンサーは、両チューブ36、38内の静圧を計測し、両毛細管チューブ内の圧力差を表す信号を出力する。両チューブは、各々、圧力検知面のそれぞれの後ろの小液体キャビティ40に接続されている。液の満たされたキャビティ40は、検知面28、30にかかった圧力を毛細管チューブへ伝達する、圧力中継器として働く。スラリーが第１の圧力検知面28を押すにつれて、検知面は偏向し、キャビティ40および毛細管チューブ36に、スラリーの全静圧に相当する圧力を加える。同様に、液が第２の圧力検知面30のダイアフラムを押すにつれて、キャビティ40および毛細管チューブ38の圧力は、ダイアフラムの反対側の液の静水圧を示す。
【００２７】
液は高アルカリ性で高温であってもよい。圧力検知面28、30は、スラリーおよび液の圧力を毛細管チューブ内の圧媒液(hydraulic liquid)へ伝達しながら、圧力中継器として働く。ダイアフラムの表面28、30は、ＤＰセンサー35を液のアルカリ性や温度に曝すことなく、スラリーおよび液の圧力が、ＤＰセンサー35に加わるようにする。
【００２８】
液密度（Ｒ２）を計測するために、液密度44（図１）センサーを含むことが好ましい。あるいは、液密度は、差圧ベースのセンサー45を利用して計測してもよい。液密度が分れば、容器内でのチップ処理中に液密度が変化した場合、チップ圧決定において補正することが可能となる。更に、容器内の液レベル18を決定するために、液レベルセンサー38を使用してもよい。液レベルは、チップ圧からチップレベルを決定する計算において利用してもよい。
【００２９】
チップ圧は、容器内のチップ圧縮に影響する。容器内の各高さにおけるチップ圧は、容器内のその高さとそれより低い高さの容器内のチップの圧縮を示すものである。蒸解容器の全長にわたるチップ圧縮の分布は、容器内のいろいろな高さで測定したチップ圧に基づいて作成することができる。圧縮分布は、例えば、容器内のチップ滞留時間や、容器内の種々のゾーンにおけるチップ滞留時間を決定するために利用することができる。例えば、圧縮分布は、蒸解容器の蒸解ゾーンにおけるチップの滞留時間を決定するために利用してもよい。
【００３０】
チップ圧は、例えばチップの容器への流入や容器からの流出の制御のように、容器を制御するために利用することができ、容器内のチップ圧縮分布をより良く安定させ、これにより容器から流出された処理済チップの品質の変動を最小にすることができるようになる。チップ圧計測は、容器内の含浸あるいは蒸解プロセスの安定に役立つデータを提供する。チップ圧データは、容器のためのコントローラーによって利用されて、例えば、チップの容器への流入量や容器からの流出量、といった容器のためのパラメーターを調整し、容器内の選択された高さにおける一定のチップ圧を維持する。
【００３１】
容器内のチップレベルを知り制御することは、容器内のチップ圧の確実な制御のために一般的に必要である。例えば、コンピュータコントローラー42は、圧力検知素子からのチップ圧信号出力をモニターし、計測されたチップ圧を望ましいチップ圧と比較する。計測されたチップ圧と望ましいチップ圧との差が、例えば、望ましいチップ圧の10パーセント以内という、予め定められた範囲を超えた場合、コントローラーは、その差を減じるために、トップセパレーターへのスラリー流量、あるいは容器の底部からのチップ流出量を調整する。
【００３２】
圧力検知素子26を利用して、容器内のチップレベルをモニターし、容器内のチップ圧を制御してもよい。その圧力検知素子からのデータを利用して、運転者あるいは自動制御システム46が、容器内チップレベルを制御すること、あるいは容器内チップ圧を制御することを選択してもよい。制御システムが、容器へのスラリーの流入量、あるいは容器からの処理済チップの流出量を調整してもよい。コントローラー42が、チップレベルを容器内の高さの所定の範囲に維持するモードである場合は、コントローラーは、チップ圧に基づきチップレベルを計算し、計算されたチップレベルが、高さの許容範囲外にある場合は、コントローラーは、チップレベルを許容範囲まで上げる、または下げるために、トップセパレータ−へのスラリーの流入量あるいは容器の底部からのチップ流出量を増加あるいは減少させる。更に、コントローラー42は、計測されたチップ圧を容器内チップ圧の許容限度範囲と比較して、チップ圧をこれら限度内に維持するように、チップの容器内への流入あるいは容器外への流出を調整する。あるいは、制御システムにより、チップレベルが容器内の所定の高さの範囲を超えないという条件で、容器内で一定のチップ圧を維持するようにしてもよい。一定のチップ圧を維持することによって、チップ密度変動を、容器のチップ圧縮分布において最小にすることができる。さらに（チップレベルを直接制御することよりも）容器内のチップ圧を制御することは、チップ密度の影響や、空気含量の変動や動揺を補正することによってカッパ価変動を減少させるのに役立つ。
【００３３】
チップ圧は、検知素子26の上方のチップカラムの高さと、検知素子の上方の容器内の液カラムの高さと、容器内の液密度とチップ密度との関数である。検知素子26の上方の、チップレベル（L1）と液レベル（L2）との範囲のためのチップ圧（PC）を決定するためのアルゴリズムは、以下のとおりである。
【００３４】
PC = (R1 - R2) * G * min {L1; L2} + R1 * G * max {L1-L2; 0}
【００３５】
ここで、PCはチップ圧（Pa−大気圧）；L1は容器内の平均チップレベル（メートル（ｍ））；L2は容器内の液レベル（ｍ）；R1は容器内における液に同伴されるチップの密度（kg/m3）；R2は遊離液の密度（kg/m3）；そしてGは重力定数（kg/(ms2)）である。min{L1; L2}という項は、L1およびL2のうちの小さい値の選択を示す。同様に、max {L1-L2; 0}という項は、L1とL2との間の差の正の値の選択か、その差が負の値である場合はゼロの選択を示す。
【００３６】
上記式からチップレベルL1を決定するには、以下のアルゴリズムが適用される。
【００３７】
ソリューション１：もし L1<L2 であるならば、L1 = k1 * PC/[(R1-R2) * G]、ここでｋ１は、較正定数である。
【００３８】
ソリューション２：もし L1>L2 であるならば、L1 = [k1*PC + k2 *(R2*G*L2)]/(R1*G),  ここでk１およびｋ２は較正定数である。
【００３９】
ソリューション１の式は、液レベルがチップレベルの上方にある場合に選択され、ソリューション２の式は、チップレベルが液レベルの上方にある場合に選択される。ソリューション１および２の式を共に利用して、L1およびL2の関係の前提条件が有効かどうかを調べて、決定してもよい。有効な式（ソリューション1または2）により得られた結果が、正しいチップレベル推定値L1として選択される。
【００４０】
センサー44あるいは45からの計測された液密度R2は、液含浸木材チップの密度（R2）を、以下の式を使用して推定するために利用してもよい。
【００４１】
R1 = Eps * RW + (1-Eps) * R2
【００４２】
EPSおよびRWは、木材の種類に特有のパラメターであり、Epsは、多孔質木材チップにおける固形木材材料の体積含有率であり；(1-Eps)は、多孔質木材チップにおける液の体積含有率であり、RWは、固形木材密度である。例えば、Epsは、0.6から0.75の範囲にあり、RWは、1300 kg/m3 から 1650 kg/m3の範囲にある。木材チップは液に完全に浸透され、木材チップに空気の残留は存在しないと仮定される。
【００４３】
図４は、チップレベル較正技法を示す図表である。横軸は、容器運転中の時間（数字１から39）を表す。図表左側の縦軸52は、容器の高さを示し、容器は約12メートルの高さである。図表右側の縦軸54は、容器内のチップの静圧をキロパスカルｋＰａ（ニュートン/ｍ2）で表す。
【００４４】
圧力検知装置26からのデータに基づいて計算されたチップレベルは、液レベルセンサー38（図１参照）により集めた液レベルのデータを利用して較正される。液レベルのデータは、液レベルセンサーにより直接計測され、チップレベル決定を較正する目的の基準値として正確かつ適切であるとして扱われる。
【００４５】
較正処理は、液レベル（図4の線58）が実際のチップレベルの上方に上昇し、その後その下方に下降するよう、容器内の液量を変動させる。実際のチップレベルは、較正処理中、一定に保持することが好ましい。この処理中、チップレベルは、上記アルゴリズムを利用したチップ圧（線60）に基づいて決定される（線56）。
【００４６】
ソリューション2のアルゴリズムは、液レベルがチップレベルの下方にあるとき、チップレベル（L1）が液レベル（L2）の関数であることを示している。ソリューション1のアルゴリズムは、液レベルがチップレベルの上方にある間、チップ圧が液レベルと共には変動しないことを示している。液レベルが、チップレベルを通って上昇あるいは下降する場合、チップ圧は、一定数から変動数への遷移か、あるいはその逆の遷移を起こす。一定のチップレベルを仮定すれば、下降する液レベル58がチップレベルを通過すると、チップ圧60が変化し始める。液レベルがチップレベルの下方にある場合、チップ圧は、液レベルがチップレベルへ向かって上昇する間、変化し続け、その後、チップ圧は、液レベルがチップレベルの上方へ上昇するにつれて、一定のまま留まる。
【００４７】
較正処理中、液レベルが、ある一定のチップレベルの上方、下方に上昇、下降する間に、圧力検知素子は、静チップ圧における変化62、68を検知する。液レベルがチップレベルの上方にある間、チップ圧60は、一定のまま留まるようになる（図４の時間１からｔ１を参照）。ｔ１において、チップ圧は、一定圧から上昇圧へ遷移することによって、変化（62）し始める。その時点（ｔ１）において、液レベルは、実際のチップレベルに等しい。ｔ１において、決定されたチップレベル56が、計測されたチップレベル56と等しいはずなので、関連したチップ圧の変化62は、チップレベル決定のための較正イベントを同定するために利用される。決定されたチップレベル56と計測された液レベル58との間に、ｔ１においてなんらかの差異64があれば、それは、チップレベル56を決定するために使用したアルゴリズムにおける誤差を示す。較正を目的として、ｔ１において測定された液レベル58は、実際のチップレベルを表すものとして扱われ、差異64は、チップレベルアルゴリズムのおける誤差と考えられる。図４に示す例においては、決定されたチップレベルと計測された液レベルとの間に、およそ１メートルの半分（0.5）メートルの差異64がある。
【００４８】
ｔ1からｔ2の期間、液レベル58は、チップレベルの下方、例えばおよそ１メートル下方へさらに下降される。さらに、チップレベルを決定するためのアルゴリズム（ソリューション１と２）は、例えば、ソリューション１および２における較正定数ｋ1およびｋ２の一方または両方を調整することにより調整される。本例では、ソリューション１および２に対する調整は、決定されたチップレベルを、時刻ｔ２において、0.5メートルだけ増加（66）させる。実際のチップレベルは変更せず、決定されたチップレベルだけが、遷移点66において変化する。ｔ2からｔ3の期間、実際の決定されたチップレベルは、一定を維持し、液レベルは、一定の低レベルから上昇レベルへ遷移する。液レベルが上昇するにつれて（58）、静チップ圧60は、液レベルがチップレベルの下方にあるので、下降する。下降するチップ圧は、ソリューション２のアルゴリズムによってモデル化される。下降するチップ圧がｔ3において停止することは、液レベルがチップレベルと等しいことを示すこととして、また較正イベントとして考えられる。この第２の較正イベント（ｔ3）において、決定されたチップレベル70と計測された液レベルとの間に誤差はない。誤差がないことは、決定されたチップレベルが、実際のチップレベルの正確な表示を提供しており、較正プロセスが完全であることを示している。第２の較正イベント（ｔ3）において、0.1メートルより大きいような有意の相違が、決定されたチップレベルと液レベルとの間に残っているならば、ソリューション１および2のアルゴリズムに更なる調整を加えてもよく、上記のチップレベルを通しての液レベルの下降および上昇を、ある較正イベントにおける差異が許容誤差レベルの下方に低下するまで繰り返してもよい。
【００４９】
チップレベルを推定するためにチップ圧を利用して、チップの圧力を決定することに対する潜在的利益や改良点には次のものがある。すなわち、ストレインゲージやストレインゲージに関連する計算の必要の無い、連続的かつ信頼性のあるチップレベル計測信号；容器の大きな運転領域にわたるデータを提供する圧力検知素子；例えば、容器運転停止中などにおいて、容器を通る流れが停滞したとしても信頼性のあるチップレベル信号；容器内のチップの速度やチップ処理生産量に影響されないチップレベル信号；種々の型の容器のために、均一な共通の圧力検知素子構成（言い換えれば、当該圧力検知素子が種々の型の容器で使用してもよいこと）；蒸解容器の安定のための正確なチップ圧信号；チップ圧縮分布を決定するための正確なチップ圧計測；レベルが同じときのチップ圧信号を検出するため、チップレベルあるいは液レベルを定められた地点にゆっくりあわせることによるオンライン較正；構成部品や計器装備のコストが低いこと；そして立ち上げ起動コストが低いことなどである。
【００５０】
以上本発明を現在最も実用的かつ好ましいと考えられる態様に関して説明したが、本発明は、開示した態様に限定されるものではなく、本発明は、特許請求の範囲に包含される種々の変形や均等な構成を含むことを意図していることを理解すべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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