СПОСОБ И СИСТЕМА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ ПУЛЬПОВОГО МАТЕРИАЛА, НАХОДЯЩЕГОСЯ НА ЛЕНТОЧНОМ СИТЕ
METHOD AND SYSTEM FOR MEASURING MOISTURE CONTENT OF PULP MATERIAL ON A BELT SIEVE

Настоящее изобретение касается способа и системы для измерения влажности пульпового материала, находящегося на ленточном сите в установке для производства бумаги, с помощью устройства для измерения влажности пульпового материала, с помощью предназначенного для нее блока управления и обработки данных, а также с помощью приемопередатчика и/или с помощью разъема для кабеля передачи данных для передачи данных измерений в блок управления и обработки данных.
Известно измерение влажности в установке для производства бумаги пульпового материала, находящегося на ленточном сите, и использование определенных таким образом измеренных значений для управления эксплуатацией этой установки. Эти измерения производятся в различных местах по длине ленточного сита и на расстоянии примерно от половины метра до одного метра от одного из боковых краев ленточного сита. Определенные в отдельных местах измерений значения влажности пульпового материала вводятся в память данных.
Для проведения этих измерений применяются измерительные стержни, которые на одном из своих двух концов выполнены с устройством для измерения влажности пульпового материала, находящегося на ленточном сите. Чтобы можно было проводить измерения, измерительное устройство посредством измерительного стержня в заданных местах измерений прижимается к нижней стороне ленточного сита.
Касательно этого известного уровня техники ссылаемся, например, на EP 2162731 B1.
Однако этим известным уровнем техники не обеспечивается соответствие требованию к оптимальному управлению процессом сушки из-за того, что при этих измерениях не учитывается то давление, с которым измерительное устройство прижимается к ленточному ситу. Поэтому в основе настоящего изобретения лежит задача, создать способ и систему, с помощью которых устраняется этот недостаток. Эта задача в соответствии с изобретением решается таким образом, что при измерении влажности определяется то давление, с которым устройство для измерения влажности прижимается к нижней стороне ленточного сита, и измерение влажности осуществляется в заданном интервале этого давления прижима.
У предлагаемой изобретением системы устройство для измерения влажности пульпового материала выполнено с измерительным прибором для определения и отображения интервала того давления, с которым устройство для измерения влажности пульпового материала прижимается к ленточному ситу.
Предпочтительно устройство для измерения влажности выполнено с корпусом, в котором перемещается сенсор влажности, находящийся под действием пружинного элемента. В частности, корпус выполнен с цилиндрической полостью, в которой находится сенсор влажности и в котором он может смещаться под действием пружинного элемента. Предпочтительно этот пружинный элемент образован винтовой пружиной сжатия, которая действует между сенсором влажности и корпусом.
При этом находящаяся в корпусе цилиндрическая полость может быть выполнена с кольцеобразной в поперечном сечении областью, а сенсор влажности может быть выполнен с закрепленной на нем скользящей втулкой, которая вдается в кольцеобразную область и может смещаться между ее торцевыми поверхностями. В частности, пружинный элемент находится между скользящей втулкой и корпусом.
Предпочтительно сенсор влажности на своей обращенной к ленточному ситу стороне выполнен с износостойкой накладкой, в частности пластиной из керамического материала, которая закреплена на сенсоре влажности с возможностью замены. Кроме того, между накладкой из керамического материала и сенсором влажности может быть предусмотрено уплотнение. К тому же предпочтительно сенсор влажности и корпус уплотнены от поступления жидкости посредством упругой уплотнительной манжеты и при необходимости посредством по меньшей мере одного уплотнительного кольца.
Предпочтительно скользящая втулка снабжена по меньшей мере одним сенсором положения, с помощью которого определяется и отображается положение сенсора влажности относительно корпуса. Для этого скользящая втулка может быть выполнена с двумя находящимися на осевом расстоянии друг от друга скользящими кольцами, которые взаимодействуют с сенсором положения. Кроме того, к сенсору положения может быть подключен предпочтительно находящийся в корпусе светодиодный светильник, с помощью которого подается световой сигнал, как только вследствие смещения сенсора влажности относительно корпуса сенсор положения оказывается в области, находящейся между скользящими кольцами.
Предпочтительно корпус измерительного устройства и измерительный стержень выполнены с предназначенными друг для друга соединительными частями для их механического и электрического соединения. При этом предпочтительно эти соединительные части выполнены с предназначенными друг для друга платами и центрирующими элементами. Кроме того, измерительный стержень может быть выполнен с возможностью регулировки и фиксации по своей длине.
Предлагаемый изобретением способ и предлагаемая изобретением система ниже пояснены подробнее с помощью примеров осуществления, изображенных на чертеже. Показано:
фиг.1: система для измерения влажности пульпового материала, находящегося на ленточном сите в установке для производства бумаги, в аксонометрическом изображении;
фиг.2, фиг.2A, фиг.2B, фиг.2C: отдельные составные части системы в соответствии с фиг.1, в аксонометрическом изображении;
фиг.3: устройство для измерения влажности пульпового материала, находящегося на ленточном сите, которое образует составную часть системы в соответствии с фиг.1, в первом положении устройства для определения давления прижима и в вертикальном сечении, а также
фиг.3A: устройство в соответствии с фиг.3 во втором положении устройства для определения давления прижима и в вертикальном сечении.
Изображенная на фиг.1 система для измерения влажности пульпового материала 12, находящегося на ленточном сите 11 в установке для производства бумаги, имеет измерительное устройство 2, измерительный стержень 3, рукояточную часть 4 и блок 5 управления и обработки данных.
Для проведения измерений измерительное устройство 2 посредством измерительного стержня 3 прижимается к нижней стороне ленточного сита 11, на верхней поверхности которого находится пульповый материал 12. Эти измерения производятся в заданных местах по длине ленточного сита 11 и на расстоянии примерно от полуметра до одного метра от одного из краев ленточного сита 11. Измерительный стержень 3 выполнен с возможностью регулировки и фиксации по своей длине. В рукояточной части 4 находятся необходимые электрические и электронные устройства для проведения и управления измерениями. В частности, в рукояточной части 4 находится приемно-передающее устройство, с помощью которого рукояточная часть 4 по беспроводной технологии соединена с блоком 5 управления и обработки данных.
Как явствует из фиг.2, измерительное устройство 2 выполнено с корпусом 21, в котором находится сенсор 22 влажности, который для проведения измерений прижимается к нижней стороне ленточного сита 11. Также измерительное устройство 2 снабжено соединительной частью 23 для его соединения с измерительным стержнем 3.
Как явствует из фиг.2A, измерительный стержень 3 состоит из двух отрезков 31 и 31a трубы, которые могут смещаться один в другом, и которые посредством зажимного кольца 32 могут фиксироваться в их относительном положении, благодаря чему может регулироваться длина измерительного стержня 3. На своем левом конце измерительный стержень 3 выполнен с первой соединительной частью 33, которая предназначена для соединительной части 23 измерительного устройства 2. Также измерительный стрежень 3 выполнен с ватерпасом 34 и с цифровым дисплеем 35. На своем правом конце измерительный стержень 3 выполнен со второй соединительной частью 36, которая служит для соединения измерительного стрежня 3 с рукояточной частью 4.
Как явствует из фиг.2B, рукояточная часть 4 выполнена с кнопкой 41 включения, с функциональной кнопкой 42, с пусковой кнопкой 43 и с прозрачной областью 44, содержащей светодиодный светильник. В своей левой концевой части рукояточная часть 4 выполнена с первой соединительной частью 46, которая предназначена для соединительной части 36 измерительного стрежня 3. В своей правой концевой части рукояточная часть 4 выполнена с зарядным гнездом 47. Во внутреннем пространстве рукояточной части 4 находятся электрические и электронные приборы для проведения измерений, такие как память данных, приемно-передающее устройство, приборы управления, выключатели и т.п., а также батарея.
На фиг.2C изображен блок 5 управления и обработки данных, который выполнен с дисплеем 51 и который тоже выполнен с приемно-передающим устройством, взаимодействующим с приемно-передающим устройством, находящимся в рукояточной части 4.
Для проведения измерений измерительное устройство 2, измерительный стержень 3 и рукояточная часть соединяются друг с другом, как это изображено на фиг.1, и устройство 2 прижимается к нижней стороне ленточного сита 11.
На фиг.3 изображено устройство 2 для измерения влажности пульпового материала 12, находящегося на сите 11 в установке для производства бумаги. Устройство 2 выполнено с корпусом 21, который охватывает цилиндрическую полость 24. В этой полости 24 находится сенсор 22 для измерения влажности пульпового материала 12. На верхнем конце сенсора находится измерительная пластина 25, которая состоит из наружной металлической кольцевой части 25a и внутренней части 25b из керамического материала. Кольцевая часть 25a закреплена на сенсоре 22 винтами 25c. Внутренняя часть 25b посредством кольцевой части 25a закреплена на сенсоре 22 с возможностью замены. Исполнение внутренней части 25b, которая влияет на измерения, выбирается так, чтобы соответствовать специфическим требованиям измерений. Выход сенсора 22 проведен с помощью кабеля 26 к плате 27, которая находится в соединительной части 23.
Для достижения точных результатов измерений влажности пульпового материала 12 необходимо прижать измерительное устройство 2 к ленточному ситу 11 с давлением, которое находится в заданном интервале давлений. Чтобы обеспечить это, сенсор 22 установлен внутри полости 24 с возможностью перемещения по высоте, а измерительное устройство 2 выполнено с устройством 6 для создания давления прижима в пределах заданного интервала. Полость 24 выполнена с кольцеобразным в поперечном сечении расширением 24a. На сенсоре 22 закреплена скользящая втулка 61, которая выполнена с двумя находящимися на осевом расстоянии друг от друга скользящими кольцами 62. Между скользящей втулкой 61 и нижней торцевой поверхностью расширения 24a находится пружинный элемент 63 в виде винтовой пружины сжатия, которая действует между корпусом 21 и сенсором 22. Как только сенсор 22 прижимается измерительной пластиной 25 к нижней стороне ленточного сита 11, он смещается вниз против действия винтовой пружины 63 сжатия в корпусе 21, вследствие чего винтовая пружина 63 сжатия сжимается, при этом создаваемое ею давление, с которым сенсор 22 прижимается к ленточному ситу 11, возрастает.
На фиг.3 изображено верхнее конечное положение сенсора 22, при котором измерительная пластина 25 прилегает к ленточному ситу 11 только с небольшим давлением. В отличие от этого, на фиг.3A изображено среднее положение высоты сенсора 22, при котором винтовой пружиной 63 сжатия создается среднее давление, с которым сенсор 22 прижимается к ленточному ситу 11.
Для регистрации того давления, с которым измерительная пластина 25 прижимается к ленточному ситу 11, и учета его в результатах измерений, для скользящей втулки 61 предназначен сенсор 64 положения. Скользящая втулка 61 изготовлена из металла. В отличие от этого, скользящие кольца 62 изготовлены из полимерного материала. При перемещении скользящей втулки 61 и скользящих колец 62 относительно сенсора 64 положения вследствие изменения электрической проводимости области, лежащей напротив него, регистрируется то положение, в котором сенсор 64 положения находится между двумя скользящими кольцами 62. В этом положении винтовой пружиной 63 сжатия создается заданное давление прижима. Выход сенсора 64 положения с помощью кабеля 65 подведен к находящемуся в корпусе 21 светодиодному светильнику, с помощью которого отображается положение сенсора 22, необходимое для заданного давления прижима. Так как кабель 65 подключен также к плате 27, давление прижима передается также в блок 5 управления и обработки данных.
Между внутренней частью 25b измерительной пластины 25 и сенсором 22 для измерения влажности бумажной пульпы 12 находится уплотнительное кольцо 67. Также между сенсором 22 и корпусом 21 находится уплотнительная манжета 68. Кроме того, сенсор 22 уплотнен относительно корпуса 21 посредством других уплотнительных колец 69 и 69a.
С помощью уплотнительных элементов 67, 68, 69, 69a предотвращается проникновение жидкости, выходящей из пульпового материала 12, в корпус 21. Благодаря этому устройство 6 для создания желаемого давления, с которым сенсор 22 прижимается к ленточному ситу 11, защищается от поступления жидкости, благодаря чему оно не повреждается или, соответственно, остается работоспособным.
Для соединения устройства 2 для измерения влажности с измерительным стержнем 3 служат, с одной стороны, соединительная часть 23, а с другой стороны, соединительная часть 33 измерительного стержня 3. Соединительная часть 23 выполнена в виде отрезка трубы, который выполнен с наружной резьбой. Соединительная часть 33 выполнена в виде накидной гайки, которая навертывается на соединительную часть 23. Внутри этого соединения для платы 27 предназначена плата 37 измерительного стержня 3. Эти две платы 27 и 37 выполнены с предназначенными друг для друга контактами. Чтобы при соединении измерительного прибора 2 и измерительного стержня 3 приводить платы 27 и 37 в соприкосновение друг с другом в правильном положении, соединительная часть 23 выполнена с позиционирующими отверстиями 28, а соединительная часть 33 - с позиционирующими штифтами 38, которые предназначены для позиционирующих отверстий. К плате 37 подключен спиралеобразно выполненный кабель 39 передачи данных, который находится внутри измерительного стержня 3. С помощью находящегося на измерительном стержне 3 ватерпаса 34 может контролироваться угловое положение измерительного устройства 2 относительно ленточного сита 11. С помощью дисплея 35 отображаются выбранные данные, релевантные для проведения измерений.
С помощью кнопки 41 включения, находящейся в рукояточной части 4, включается вся система 1 для измерения влажности пульпового материала 12, находящегося на ленточном сите 11. С помощью функциональной кнопки 42 осуществляется выбор и регулировка функций. Затем с помощью пусковой кнопки 43, как только достигнуто необходимое давление прижима сенсора 22 к ленточному ситу 11, что отображается посредством сенсора 64 положения с помощью светодиодного светильника 66, проводятся измерения влажности пульпового материала 12, находящегося на ленточном сите 11. Все данные, касающиеся позиционирования измерительного устройства 2 и результатов измерений, сохраняются в буферной памяти, находящейся в рукояточной части 4. Затем эти данные с помощью находящегося в рукояточной части 4 передатчика передаются в блок 5 управления и обработки данных, в котором они запоминаются и подвергаются аналитической обработке, при этом они могут отображаться на дисплее 51.
Эта система применяется следующим образом:
В блоке 5 управления и обработки данных загружаются конструктивные признаки установки для производства бумаги, и установка отображается на дисплее 51. Затем данные, имеющие решающее значение для эксплуатации установки, такие как скорость, с которой движется ленточное сито 11, и параметры бумаги, которая производится, запоминаются в устройстве 5 управления и обработки данных. После этого запоминаются те места, в которых должны производиться измерения влажности, причем эти места измерений тоже отображаются на дисплее 51. Затем вводится программа измерений, которая, в частности, заключается в том, проводится ли перед началом измерений калибровка. После этого измерительное устройство 2 в отдельных местах измерений прижимается к ленточному ситу 11. Как только то давление, с которым измерительное устройство 2 прижимается к ленточному ситу 11, оказывается в заданном интервале, производятся измерения влажности пульпового материала 12. Полученные при этом значения измерений присваиваются отдельным местам измерений и сохраняются в памяти. В дальнейшем результаты измерений подвергаются аналитической обработке и используются для управления производственным процессом.