用于对施加杆进行监测的系统和五分时时彩方法与流程

文档序号:19288019发布日期:2019-11-30 00:50
用于对施加杆进行监测的系统和五分时时彩方法与流程

本申请是申请日为2016年6月7日、申请号为201680032736.4、发明名称为“用于对施加杆进行监测的系统和五分时时彩方法”的发明专利申请的分案申请。

相关申请

本申请涉及与本申请同时提交的名称为“monitoringapplicatorrods(监测施加杆)”(代理人案卷编号:tec-064888)的美国专利申请序列号:14/735716、与本申请同时提交的名称为“monitoringmachinewiresandfelts(监测机器网幅和毛毡)”(代理人案卷编号:tec-064269)的美国专利申请序列号:14/735947、与本申请同时提交的名称为“monitoringupstreammachinewiresandfelts(监测上游机器网幅和毛毡)”(代理人案卷编号:tec-064731)的美国专利申请序列号:14/735655、与本申请同时提交的名称为“count-basedmonitoringmachinewiresandfelts(基于计数的监测机器网幅和毛毡)”(代理人案卷编号:tec-064732)的美国专利申请序列号:14/735892、以及与本申请同时提交的名称为“monitoringoscillatingcomponents(监测振荡部件)”(代理人案卷编号:tec-064271)的美国专利申请序列号:14/736010,通过引证将这些申请的公开全部结合在本文中。

本发明总体而言涉及造纸,更具体而言,涉及在造纸过程中监测一个或多个部件。



背景技术:

在很多连续加工行业中都使用压辊,这些行业包括例如造纸、炼钢、塑料压延和打印。在造纸的过程中,需要许多阶段将流浆箱原料转化成纸。初始阶段是将流浆箱原料(通常称为“白水”)沉积在造纸机成型织物(通常称为“网幅”)上。沉积之后,一部分白水流动通过成型织物网幅的孔隙而在成型织物网幅上留下液体和纤维的混合物。这种混合物在行业内被称为“料幅”,可以通过设备对这种混合物进行处理,该设备进一步减少最终产品的内含水分的量。所述织物网幅连续地支撑纤维料幅并且将该纤维料幅传送至被称为毛毡的另一个织物,该毛毡使该纤维料幅行进通过各种脱水设备,这些脱水设备有效地从所述料幅除去所希望的量的液体。水被从料幅压榨到湿毛毡中,然后可以在湿毛毡经过抽吸箱时移除。干毛毡也可以用来支撑纤维料幅通过蒸汽干燥机。

多个脱水阶段中的一个阶段是通过使所述料幅经过一对或者更多对的旋转辊来实现的,这些旋转辊形成其一个或者一系列的压区型压榨机,在这个过程中,液体通过所述旋转辊正在施加的压力而从所述料幅中排出。在所述料幅和毛毡上施加力时,这些辊将导致一些液体被从纤维料幅中挤压到毛毡中。所述料幅然后可以前进到其它压榨机或者干燥设备,这些压榨机或干燥设备进一步降低所述料幅中的水分的量。“压区区域”是两个相邻的辊之间的纸幅通过的接触区域。

各种网幅和料幅的状态会导致从料幅去除的液体和其它材料的量发生变化,这转而会改变在压区区域中施加至料幅的夹持压力的量。造纸过程中的其它部件诸如施胶站、涂布站、刮桨刀片和摆动式喷淋器都会影响料幅的特性。轴向沿着辊的均匀压区压力在造纸中是有益的,并且有助于水分含量、厚度、片材强度和表面外观。例如,压区压力缺乏均匀性经常会导致纸张质量较差。因而,需要监测造纸过程的各种部件并且说明它们对一个或多个压区区域处的夹持压力的潜在影响。



技术实现要素:

根据本发明的一个方面,一种与感测辊相关联的用于收集辊数据的系统包括位于所述感测辊的轴向间隔开的位置处的多个传感器,其中在所述感测辊的每圈旋转期间每个传感器进入所述感测辊和旋转部件之间的第一压区的区域。该系统还包括施加站,该施加站包括旋转轴线基本平行于所述感测辊的旋转轴线并与所述感测辊形成第二压区的旋转施加杆,其中在所述感测辊的每圈旋转期间每个传感器进入所述感测辊和所述施加杆之间的所述第二压区的区域。另外,每个传感器在进入所述第二压区的区域时产生相应的传感器信号,并且所述系统包括用于产生与所述施加杆的每圈旋转相关联的周期性发生的起始基准的结构。处理器接收所述周期性发生的起始基准和每个传感器移动经过所述第二压区时由每个传感器产生的所述相应的传感器信号,并且在接收到所述相应的传感器信号时,所述处理器操作以:a)确定所述多个传感器中的产生所述相应的传感器信号的具体一个传感器;b)根据在所述相应的传感器信号产生之时和最近的起始基准之间发生的值,识别多个跟踪节段中的一个跟踪节段,其中所述多个跟踪节段中的每个跟踪节段分别与不同的值相关联;以及c)存储所述相应的传感器信号以将该相应的传感器信号与所识别的一个跟踪节段相关联。

所述施加杆的用途是在横向方向上向施加辊(该施加辊可以包括感测辊)提供均匀涂层,以在第一压区中挤压时传送至料幅。根据涂层的粘性和终端产品,有时既使用带有凹槽的杆,也使用光滑杆。带有凹槽的杆具有交替的脊部和谷部,其中每个脊部的外表面与施加辊接触,以便通过所述施加辊和所述施加杆之间的开口区域或谷部计量正确的涂布量。因此,带有凹槽的杆的压力可以由感测辊(当限定该施加杆时)从该接触直接测量。在某些情况下,在一个或多个脊部与施加辊之间可能存在薄膜或涂层。然而,所感测到的压力可以被认为是直接测量的施加杆的压力。光滑杆也可以具有在朝向感测辊的方向上施加的压力。然而,在光滑杆和施加辊之间应该总是存在一层涂层。因而,感测辊只能检测到通过涂层从光滑杆传递来的液压力。这些杆沿着它们的横向(cd)轴线由多个保持件保持,对于带有凹槽的杆和光滑杆来说,都可以调节这些保持件以横跨cd保持压力。

带有凹槽的杆通常用于施加淀粉,并且将这种设备称为施胶挤压机或挤压杆。光滑杆通常用于涂布,并且将这种设备称为杆涂布机或涂布杆。这两种类型的杆都可以以与施加辊不同的表面速度旋转。

根据本发明的一个方面,所述旋转部件包括配对辊,料幅从上游方向经过所述第一压区行进到下游方向,并且每个传感器在进入第一压区的区域时产生相应的传感器信号。根据不同方面,每个传感器在进入第二压区的区域时产生相应的传感器信号。

根据本发明的相关方面,所述相应的传感器信号中的每个传感器信号包括压力值。根据本发明的其它方面,所述施加杆包括施胶挤压杆或涂布杆。

在本发明的相关方面中,所述处理器接收在所述感测辊的每圈旋转期间所述多个传感器中的每个传感器的相应的传感器信号,并且在所述感测辊的多圈旋转期间发生多个所述相应的传感器信号。对于多个所述相应的传感器信号中的每一个传感器信号,所述处理器识别相关联的施加杆轴向节段及其确定的一个跟踪节段。

在又一个相关方面中,所述施加杆包括具有相应的索引值:1,2,···,n的n个轴向节段;施加杆旋转周期包括具有相应的索引值:1,2,···,m的m个跟踪节段,从而有(n×m)个唯一排列,这些唯一排列能通过包括相应的轴向节段索引值和相应的跟踪节段索引值的二元组来识别。可以将相应的平均压力值与(n×m)个唯一排列中的每个排列相关联,所述相应的平均压力值中的每个都基于之前收集的与所述第二压区有关的压力读数。

在本发明的另一个相关方面中,与所述施加杆相关联的所述多个跟踪节段包括如下之一:a)位于所述施加杆上的多个圆周节段;或b)所述施加杆的周期的多个时间节段。

根据本发明的另一个方面,一种与感测辊相关联的用于收集辊数据的五分时时彩方法包括提供位于所述感测辊的轴向间隔开的位置处的多个传感器,其中在所述感测辊的每圈旋转期间每个传感器进入所述感测辊和旋转部件之间的第一压区的区域。该五分时时彩方法还包括提供施加站,该施加站具有旋转轴线基本平行于所述感测辊的旋转轴线的旋转施加杆,该旋转施加杆与所述感测辊形成第二压区,从而在所述感测辊的每圈旋转期间每个传感器进入所述第二压区的区域,其中每个传感器在进入所述第二压区的区域时产生相应的传感器信号。该五分时时彩方法还包括产生与所述施加杆的每圈旋转相关联的周期性发生的起始基准;和接收所述周期性发生的起始基准和每个传感器产生的所述相应的传感器信号。在接收到所述相应的传感器信号时:a)确定所述多个传感器中的产生所述相应的传感器信号的具体一个传感器;b)根据在所述相应的传感器信号产生之时和最近的起始基准之间发生的值,识别多个跟踪节段中的一个跟踪节段,其中所述多个跟踪节段中的每个跟踪节段分别与不同的值相关联;以及c)存储所述相应的传感器信号以将该相应的传感器信号与所识别的一个跟踪节段相关联。

附图说明

尽管说明书以具体指出并清楚地要求保护本发明的权利要求书作出结论,但是认为从如下结合附图所做的详细描述将更好地理解本发明,在附图中,相同的附图标记标识相同的元件。

图1是根据本发明的原理的压区型压榨机的示意性端视图,示出了被夹持在压辊之间的料幅的形成,该压区型压榨机的压区宽度由字母“nw”表示。

图2是根据本发明的原理的感测辊的侧面正视图,示出了放置一行传感器。

图3图示出了根据本发明的原理的在感测辊的每圈旋转中感测辊和配对辊的旋转如何能够改变与传感器一致地进入压区区域的配对辊的圆周节段。

图4a和图4b图示出了根据本发明的原理的从传感器收集x传感器读数将如何与配对辊的不同圆周节段相关联的表。

图5是示出了根据本发明的原理的具体监测系统和纸张处理生产线的基本架构的示意图。

图6、7和8描绘了根据本发明的原理的能够针对配对辊的各种轴向节段和圆周节段计算的不同值的矩阵。

图9a图示出了根据本发明的原理的示例性造纸过程或系统构造,其中各种圆圈中的每个圆圈代表有助于推进材料料幅通过该系统或过程的旋转部件(例如,辊、毛毡等)。

图9b图示出了根据本发明的原理的施加站。

图9c和图10图示了关于图9b的施加站的细节。

图11a1至图12b示出了根据本发明的原理的模拟数据组,该数据组代表以与施加杆的旋转周期时间同步的方式收集和平均多个不同轴向位置处的不同压区处的压力读数。

图13是根据本发明的原理的时间同步数据的示例性五分时时彩方法的流程图。

具体实施方式

在优选实施方式的如下详细描述中,对形成该描述的一部分的附图进行参照,在这些附图中以例示方式而不是限制方式示出了可以实践本发明的具体优选实施方式。将理解,在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以利用其它实施方式并且进行修改。

本申请涉及如下申请中的每个申请:2014年5月2日提交的名称为“methodandsystemassociatedwithasensingrollandamatingrollforcollectingrolldata(与感测辊和配对辊相关联的用于收集辊数据的五分时时彩方法和系统)”的美国专利申请序列号14/268,672、2014年5月2日提交的名称为“methodandsystemassociatedwithasensingrollandamatingrollforcollectingdataincludingfirstandsecondsensorarrays(包括第一和第二传感器阵列的与感测辊和配对辊关联的用于收集辊数据的五分时时彩方法和系统)”的美国专利申请序列号14/268,706、以及2014年5月2日提交的名称为“methodandsystemassociatedwithasensingrollincludingpluralitiesofsensorsandamatingrollforcollectingrolldata(与包括多个传感器的感测辊和用于收集辊数据的配对辊相关联的五分时时彩方法和系统)”的美国专利申请序列号14/268,737,通过引证将这些申请的公开全部结合在本文中。

如图1中所示,感测辊10和配对辊11限定压区12,该压区12接收纤维料幅16诸如纸幅以向料幅16施加压力。可以预见的是,在一些情况下,连续的带状毛毡可以支撑该料幅,从而该毛毡和料幅进入压区12内。感测辊10包括内部基础辊20和外部辊包覆物22。如图2中所示,一组24传感器26至少部分地布置在辊包覆物22中。该组24传感器26可以沿着围绕辊10的整个长度以单个回转而盘旋的线布置以限定螺旋形图案,这种螺旋状图案是用于辊包覆物的一般传感器几何布置。然而,该螺旋形图案仅仅是一个示例,可以预见其中至少一个传感器布置在沿着圆周的任意位置的每个轴向位置(要在该位置处收集数据)的任何布置。每个传感器26能够例如测量当该传感器进入辊10和11之间的压区12的区域时施加在该传感器上的压力。具体而言,一组24传感器26可以例如在沿着感测辊10的不同轴向位置或节段处定位在感测辊10中,其中这些轴向节段优选具有相等尺寸。在图示的实施方式中,有十四个轴向节段,在图2中标记为1至14,每个节段中都具有位于其中的一个传感器26。还可以预见到,一组24传感器26可以被线性地布置,从而限定一行传感器,也就是说,所有传感器都驻留在相同的圆周位置。本领域技术人员将容易地认识到,也可以设置多于十四个或少于十四个的轴向节段,同时在感测辊上定位对应相等数量的轴向间隔开的传感器。而且,在如下描述中,可以将每个传感器26称为例如压力传感器,但是也可以预见其它类型的传感器,诸如例如温度传感器。

因为在造纸过程中具有均匀压区压力是有利的,所以正确地计算并显示压区压力曲线也是有益的,这是因为基于不精确计算的压区压力曲线对旋转辊进行的任何修正或调整都一定会加剧任何操作问题。有三个主要变化性测量。压区压力曲线具有可被称为横向变化性的变化性,这是因为该变化性是横跨压区的每个横向方向位置的平均压力的变化性。另一种类型的变化性代表在单行传感器中的每个位置处的高速测量的变化性。该变化性代表造纸过程中的其它设备的变化性,包括配对辊即被夹持至感测辊的辊的旋转变化性。压区曲线中的第三变化性包括位于辊的每个横向位置处的下面讨论的多个传感器的变化性。该变化性代表感测辊在其旋转通过其多个感测位置时的“旋转变化性”,并且并且不能被检测到,除非每个位置都使用多个传感器。

在包覆辊中嵌入单组传感器的一个好处是测量实时压力曲线并且(使用例如内部液压缸)来调整载荷压力和辊凸度或辊曲率以实现平坦压力曲线。作为单组传感器的替换方案,在感测辊上可以包括两个群组或阵列的传感器,如在更早参照的美国专利申请序列号14/268,706中更充分地描述的那样,通过引证将该申请完全结合在本文中。感测辊可以例如被分成14个轴向节段。第一和第二群组的传感器分别至少部分地布置在辊包覆部中。第一群组传感器中的每个传感器位于感测辊的14个轴向节段中的一个轴向节段中。同样,第二群组传感器中的每个传感器位于感测辊的14个轴向节段中的一个节段中。第一群组传感器中的每个传感器具有来自于第二群组的、位于感测辊的相同轴向节段中的对应传感器。第一群组传感器可以沿着围绕辊的整个长度以单圈盘绕的线布置以限定螺旋形图案。以类似方式,第二群组传感器可以沿着围绕辊的整个长度以单圈盘绕的线布置以限定螺旋形图案。第一和第二群组传感器可以彼此分开180度。每个传感器测量其进入压区的区域时施加在该传感器上的压力。可以预见,第一和第二群组传感器可以线性地布置,从而限定间隔开近似180度的第一和第二行传感器。还可以想到各种另选构造的群组传感器。例如,可以将群组传感器螺旋形地布置成行,该行围绕辊的整个长度成两圈螺旋。

典型地,感测辊10和配对辊11的尺寸不同,即它们在径向上和圆周上具有不同尺寸。每个辊可以在整个轴向维度上在圆周上具有尺寸变化。此外,当辊旋转时,从中心轴线到外表面的距离(径向尺寸)对于位于相同旋转角处的每个轴向位置来说都可能变化,即使对于每个轴向位置来说圆周尺寸相同也可能这样。

例如,这些辊周期性地研磨,其结果是在直径方向与制造规格发生小的任意变化。此外,一个或多个辊可能发生滑移,这导致感测辊表面以与配对辊表面不同的速度行进。因此,两个辊具有精确相同的旋转周期或具有精确一致的周期十分罕见。

因而,当感测辊10和配对辊11相对于彼此行进多圈时,具体传感器26不会总是与配对辊11的、在之前旋转中与该具体传感器26一起进入压区12的区域中的圆周部分相同的圆周部分一起进入所述压区12的区域。可以利用该行为来产生与配对辊11的表面对应的数据图。不同的平均压力矩阵(每个都是在不同的时间段收集和构建的)可以彼此进行比较以调查它们从彼此变化多少。不同数据图之间的变化性可以表示配对辊11的可能问题,诸如辊表面的不规则性、轴承磨损和辊挠曲。传感器数据的变化性分析还可以表示上游或下游处理处理设备例如上游辊、上游成型网幅、上游毛毡、上游涂布站或下游辊的可能问题。

感测辊10和配对辊11都可以被分成14个轴向节段。感测辊10上的所有轴向节段都可以具有相同长度,或者可以具有不同长度,并且配对辊11上的所有轴向节段也可以具有相同长度,或者可以具有不同长度。在图示实施方式中,假定感测辊10上的所有轴向节段都具有相同长度,并且配对辊11上的所有轴向节段都具有相同长度。感测辊10上的轴向节段可以与配对辊11上的轴向节段对准。此外,配对辊11可以被分成各个圆周节段,诸如例如,22个圆周节段,所有节段都具有基本相同尺寸。

图3图示出了在感测辊10的每圈旋转中,感测辊10和配对辊11的旋转如何能够改变与传感器一致地进入压区区域的配对辊11的圆周节段。图3是作为来自于感测辊10的1到23的一系列位置快照提供的,这些位置快照还对应于感测辊10的22圈旋转和配对辊11的23圈旋转。图3的最左侧部分示出了开始位置(即,在该位置收集第一传感器读数),而最右侧部分代表在收集第一传感器读数之后感测辊10的22圈旋转之后两个辊10和11的位置。在该开始位置,配对辊11的圆周节段#1与传感器26a一起位于压区12的区域中。在该示例中,配对辊11比感测辊10略快地旋转,从而在从开始位置起的完整一圈之后的第二位置快照处,传感器26a再次位于压区12的区域中,但是配对辊11已经旋转成使得圆周节段#2位于压区12的区域中。图3的值仅仅是作为示例选择的,以利用具体编号举例说明本发明的操作原理。根据图3的示例值,当感测辊已经完成22圈旋转时,配对辊11已经完成23圈旋转。因而,在从开始位置起21圈旋转之后(即,图3的位置#22),感测辊10的传感器26a已经能够收集22个传感器读数(假定该传感器在开始位置收集读数),并且已经“看到”配对辊11的圆周的所有部分。因此,22个圆周节段可以被选择为圆周节段的示例数量。本领域技术人员将认识到,配对辊11可以分成更多个圆周节段,但是这将花费感测辊10的多于22圈的旋转来从传感器26a收集数据,该数据对应于不同圆周节段中的每个节段。

配对辊的周期是感测辊的周期的整数比将比较罕见。因此,在这些辊之间不太可能保持固定不变图案,并且这将倾斜于使下面讨论的跟踪节段的采样均等。

在图示的实施方式中,因为该一个传感器26a与配对辊11的不同圆周节段共同地进入压区12的区域,所以由于由配对辊11引起的压力变化,由该一个传感器26a测量的压区压力可能在顺序的辊旋转过程中变化。本发明的方面设想了将来自组24的每个传感器26的读数或信号随着时间进行绘图,以便察看对于每个传感器来说压力读数或信号如何由于每个传感器与配对辊11的不同圆周节段共同地进入压区12的区域而变化。如以上指出的,所绘制的数据可以用来确定配对辊11的可能问题,并且如下面更充分地描述的,除了感测辊10和配对辊11之外,涉及到与上游或下游处理设备有关的可能问题,也可以进行数据收集。

因而,本发明想到了使用传感器26来测量旋转变化性,当来自传感器26的压力信号或读数与配对辊位置时间同步时由配对辊11的高速旋转产生该旋转变化性。为了测量旋转变化性,配对辊11必须对待测量的压区12中的压力具有一些影响。对所感测的压区压力的主要影响将可能是直接压靠在感测辊10上的配对辊11的影响。然而,还有可能使传感器测量与上游辊同步,所述的上游辊形成另一个压区并影响料幅的含水量和厚度,这会影响由感测辊10看到的压区压力。此外,由于下游压区中的辊(未示出)可能拉动料幅并且致使料幅张力发生变化,还可以将传感器测量与这些辊同步。将使用感测辊10和配对辊11来举例说明本发明的原理,然而,所有原理都适用于上游和下游的处理设备,诸如上游辊和下游辊、上游涂布站、上游成型网幅或上游毛毡。

继续图3的示例,配对辊11可以具有旋转特性,该旋转特性例如产生正弦压力图案,该正弦压力图案为约8磅每平方英寸(psi)峰值到峰值。在图4a和4b的图示示例中,为了开始,当圆周节段#1位于压区12的区域中时,该压力图案为0。图4a和4b图示出了从传感器26a收集51个传感器读数将如何与配对辊11的不同圆周节段相关联。左列402为分配给传感器读数的顺序号,中间列404代表根据以上描述的正弦图案的来自于传感器26a的压力读数值。每个压力读数值都通过将该值与配对辊11的圆周节段中的、当感测该压力读数时位于压区12的区域中的一个圆周节段相关而与配对辊11的旋转周期时间同步。

表征周期性差异的一个方便方式就是使用测量时间节段(例如,在图示实施方式中为22个时间节段)方面的差的测量单位。每个时间节段的长度为配对辊周期除以预定时间节段的数目。如下面讨论的,该预定数目的时间节段可以对应于预定数目的配对辊圆周节段。可以将感测辊10的周期描述为小于/大于配对辊11的周期的x个时间节段。例如,根据图3,感测辊10可以具有比配对辊11的周期大1.0个配对辊时间节段的周期(同等地,配对辊11可以具有比感测辊的周期小1.0个配对辊时间周节段的周期)。在这样的示例中,当感测辊10进行一整圈旋转时,配对辊11将进行比一整圈多1.0个配对辊时间节段的量的旋转,这是因为配对辊10具有比感测辊10小的周期。

如上所述,配对辊周期的22个时间节段可以对应于围绕配对辊11的22个圆周节段。因而,即使在概念级别将配对辊11的周期分成多个时间节段,该构思也可以对应于配对辊11的物理圆周,其中配对辊周期的各个时间节段也对应于围绕配对辊11的圆周节段。因而,以“时间节段”单位测量的感测辊10和配对辊11之间的旋转周期差正好可以被容易地认为是“圆周节段”单位。在下面描述本发明的至少一些实施方式中,为了帮助理解本发明的示例实施方式的方面,提供了对“圆周节段”的参照。然而,本领域技术人员将认识到,也可以利用“时间节段”和配对辊周期性,而不脱离本发明的范围。“圆周节段”和“时间节段”也可以被一般地称为“跟踪节段(或追踪节段)”,该术语“跟踪节段”涵盖与配对辊11和如下描述的其它周期性部件相关的两种类型的节段。

如上所述,为组24的每个传感器26捕获类似于图4a和图4b的数据。因而,当每个传感器26到达压区12的区域并且感测压力读数时,位于与该传感器对应的轴向位置并且位于配对辊11的22个圆周节段中的一个圆周节段处的具体配对辊外表面部分也将位于压区12中。确定位于压区12中的配对辊节段可以以各种不同方式完成。一种方式涉及利用每次配对辊11完成一圈时发射的触发信号对22个配对辊节段中的具体一个进行索引;自从最后触发信号起的时间段可以用来确定22个节段中的哪个节段(相对于索引节段测量)位于压区12中。例如,如果触发信号的每次发射之间的时间为220ms,则每个时间节段为10.0ms,这对应于22个配对圆周节段中的一个配对辊圆周节段。在触发信号之后30ms发生的由位于压区区域中的传感器26产生的压力信号将被分配给时间节段3,这是因为从发生触发信号之时到产生该压力信号之时将有三个10.0ms节段经过例如该压区区域。

在图5中,可以存在处理器903,该处理器903能够产生实时压区曲线。另外,处理器903还能够接收与配对辊11的旋转有关的触发信号。如刚刚描述的,配对辊11的一些圆周节段或位置907可以被索引或编码,从而使得在信号发生器900每次确定配对辊11的节段907完成另一个满圈旋转时该信号发生器900都检测编码节段907并产生触发信号901。当配对辊11旋转成使得圆周位置或节段907与信号发生器900的检测器部分对准时,则可以将22个圆周节段中的碰巧位于压区区域中的一个圆周节段任意地标记为第一圆周节段,从而可以相对于该第一节段对其它圆周节段进行编号。可以将配对辊11的该具体旋转位置认为是基准位置。当配对辊11旋转时,其旋转位置将相对于该基准位置变化,并且该变化的量确定22个圆周节段中的哪个圆周节段将位于压区区域中。因而,基于配对辊11相对于该基准位置的旋转位置,能够确定当具体传感器26产生压力信号时22个圆周节段中的哪个圆周节段位于压区区域中。因而,图5示出了用于监测造纸产品质量的一个具体系统的总体架构。图5的系统包括如上所述的处理器903,该处理器903限定了评估并分析辊11的操作的测量和控制系统。该处理器903包括接收输入数据、通过计算机指令对该数据进行处理并且产生输出数据的任何装置。这样的处理器可以是手持装置、膝上型电脑或笔记本式计算机、台式计算机、微计算机、数字信号处理器(dsp)、主机、服务器、其它可编程计算机装置或它们的任意组合。处理器903还可以使用诸如现场可编程门阵列(fpga)之类的可编程逻辑装置实现,或者另选地实现为专用应用集成电路(asic)或类似装置。处理器903可以计算并显示在之前收集期结束时计算的实时平均压力曲线。例如,来自传感器26的压力测量值可以从位于感测辊10上的发射器40发送到无线接收器905。然后可以将这些信号传送到处理器903。可以预见,除了计算实时平均压力曲线之外,处理器903还可以使用该实时平均压力曲线来自动地调整凸度和加载机构以实现平坦压力曲线。凸度和加载机构也可以由操作员利用由实时平均压力曲线提供的信息来手动调整。

还有确定配对辊11的位置的其它方式。一种方式是使用高精度转速计,该转速计将辊11的旋转分成多个分区,可能为440个分区。在该示例中,每个时间节段将为位于高精度转速计上的20个位置。在本发明中包括确定配对辊位置的所有五分时时彩方法。

在有14个轴向布置的传感器26(其中可以使用从1到14的轴向节段索引值唯一地指代每个传感器26)并且在配对辊11上有22个圆周节段(或时间节段)(使用从1到22的跟踪节段索引值唯一地指代每个圆周节段)的示例环境中,有由传感器号和圆周节段号(或时间节段号)构成的对的308(即,22×14=308)个唯一排列,其中每个排列可由包括相应轴向节段索引值和相应跟踪节段索引值的二元素组来标识。在图示的实施方式中,传感器号还对应于配对辊轴向节段。因此,可以认为所收集的数据为如图6所描述的22×14矩阵。图6中的每行代表22个配对辊圆周节段(或时间节段)中的一个圆周节段或时间节段,而每列代表14个轴向布置的传感器26中的一个传感器,因而每个单元代表可能的308个排列的中一个排列。每列还对应于位于与分配给该列的传感器26对准并对应的轴向位置处的配对辊外表面部分。每个单元代表传感器号(或轴向节段号)和具体配对辊圆周节段(或时间节段)的组合。例如,单元100代表将与一压力读数有关的值,当传感器号14(限定组24的1至14个传感器中的14号传感器)与位于与传感器号14对应的轴向位置和配对辊圆周节段号1(或时间节段号1)处的配对辊外表面部分共同地进入压区12的区域时发生该压力读数。因而,矩阵的每个单元代表不同的轴向节段号(例如,1至14)和圆周节段号(例如,1至22)(或时间节段1至22)的所有可能排列组合当中的唯一排列。存储在具体矩阵元素中的值由此与可能的轴向节段号和圆周节段号(或时间节段)的一个具体排列相关联。

图6的矩阵例如可以为“计数”矩阵,其中每个单元代表具体传感器和位于与该传感器对应的轴向位置和具体配对辊圆周节段处的具体配对辊外表面部分共同地位于压区12的区域中以获取压力读数值的次数。图7示出了类似尺寸的矩阵(例如,22×14),但是该矩阵单元中的值与图6的不同。单元200仍然代表与传感器号14(或者配对辊11的1至14个轴向节段中的轴向节段14)和圆周节段1有关的值,但是在该示例中,该值为在感测辊10多圈旋转过程中由用于该圆周节段的传感器获得的压力读数(例如,磅/英寸2)的累加总数。因此,传感器号14每次偶然与配对辊圆周节段号1一起进入压区12的区域,都将所获得的压力读数值与已经存在于单元200中的内容求和。图7的矩阵中的308个单元中的每个单元都针对它们各自相关的传感器和节段以类似方式计算。

从图6和图7的矩阵,可以计算图8中描绘的平均压力矩阵。例如,单元100包括与传感器号14(或配对辊11的轴向节段14)和圆周节段号1相关的压力读数的数量,而单元200包括所有这些压力读数的总数或总和。因而,将单元200除以单元100为共同地进入压区12的区域中的传感器号和配对辊圆周节段号的具体排列提供平均压力值。

结果,图8的矩阵代表针对每个具体传感器号和配对辊圆周节段号感测的平均压力值。收集这种数据的时间长度确定在这种计算中使用多少不同的压力值。

在图4a和图4b中阐述的数据为模拟数据。

来自传感器26的原始压力读数或压力信号可能受到系统中移动材料料幅16的各种部件的影响。具体地说,图8的平均压力矩阵中的平均值与和配对辊11同步的变化性有关。然而,还可能有与配对辊11不同步的其它变化性分量,例如图2中所示的横向方向(cd)上的变化性。通过针对平均压力矩阵的每列计算平均值来捕获该cd变化性的一个测量。因而,图8的平均压力矩阵还可以包括代表列平均值的行302。14列中的每列都可以具有能够被一起平均以针对该列计算平均值的22个单元。单元304为平均压力矩阵的第二列的22个单元中的平均值。

填充图6、7、8的矩阵的压力读数的各个收集期可能由于与感测辊10通信的数据获取系统的数据缓冲器和电池寿命限制而太短以致于不能构建健壮且完整的矩阵。在这种情况下,通过在开始新的收集期时不将矩阵(即,计数和和矩阵)归零或者通过将以事后分析(posthoc)方式收集的单独矩阵组合来组合连续的收集期。因而,只要配对辊的同步得以保持,就可以停止并重新开始收集,而不会丢失数据保真度。具体而言,将被时间间隙分开的多个收集期组合对于帮助构成这些矩阵来说可能是有益的。例如,如果两个辊之间的周期差更接近于2.001个而不是1.0个时间/圆周节段,则收集将具有这样的趋势,即在短时期内仅仅收集偶数编号的时间/圆周节段(即,偶数编号的节段是那些从开始节段偏移偶数个节段的那些节段),直到已经经过了足够时间而将该收集移动到奇数编号的时间/圆周节段。将被长时间延迟分开的收集期组合可以有助于将收集偏移,从而使得对于所有不同的时间/圆周节段都更均匀地捕获数据,这是因为没有配对辊的周期将与收集期之间的任意时间间隙有关的这种预期。

图1的压榨机可以位于作为现代纸张处理操作的一部分的不同部件的链或串行序列内的多个不同位置。图9a图示出了根据本发明的原理的示例性过程和系统构造,其中各种圆圈当中的每个圆圈都代表有助于推进料幅904通过该过程/系统的旋转部件(例如,辊)。该过程开始于流浆箱902,其中在丝网906上分布纤维浆,该丝网906允许液体从该浆容易地排出。从丝网906,料幅904行进至第一湿毛毡站908,该第一湿毛毡站908具有有助于将料幅904干燥的毛毡909。毛毡909是被布置成围绕多个辊940以圈环图案(或圈环模式)行进的连续带。在图9a的示例中,有四个辊940。毛毡909入其中一个辊940与感测辊918之间的压榨区域916。感测辊918可以与图1的感测辊10类似地操作。湿毛毡站908的下游是另一个湿毛毡站910,该湿毛毡站910具有其自身的围绕另一组四个辊941以圈环图案或圈环模式行进的毛毡911。还有第二压榨区域920,该第二压榨区域具有压榨辊922,在图示的实施方式中,该压榨辊922不是感测辊。最后一个湿毛毡站912具有围绕另一组四个辊942以圈环图案或圈环模式行进的毛毡913。毛毡913在第三压榨区域924中被其中一个辊942和第二感测辊926压榨。毛毡909、911、913在它们各自的压榨区域916、920、924中被挤压到料幅内,以从料幅904吸收液体。这样,在经过湿毛毡站908、910、912之后,料幅904变得更干。“更干”是指料幅904中的纤维按纤维重量计算在湿毛毡站之后比之前具有更高百分比。然而,可以在料幅904在图9a的过程中进一步向下游前进之前通过单独的干燥器914进行附加干燥。

图9a的过程或系统包括施加站或涂布站950,在该施加站或涂布站950,能够将施加材料施加至料幅904的一侧或两侧。在图9a的图示示例中,施加站950影响料幅904的两侧。在左侧,第一施加辊952行进经过沟槽954,该沟槽954保持粘附至施加辊952的包覆物的第一施加材料。第一施加辊952和第一施加杆956形成压区958,该压区958改变位于施加辊952的包覆物上的第一施加材料的厚度。第一施加辊952与第二施加辊962限定压区970。在右侧,第二施加辊962行进经过沟槽964,该沟槽964保持粘附至第二施加辊962的包覆物的第二施加材料(该第二施加材料可以或不可以与沟槽954中的第一材料不同)。第二辊962和第二施加杆966形成压区968,该压区968改变位于辊962的包覆物上的第二施加材料的厚度。当第一和第二辊952和962上的第一和第二施加材料进入压区970时,第一和第二施加辊952和962将第一和第二施加材料挤压到料幅904内。第一和第二施加材料可以包含传统的液体纸张表面施胶组合物。此外,第一和第二施加材料中的一个或两者都可以包括传统的涂布组合物。在美国专利no.7,018,708、no.7,745,525、no.8,361,573、no.7,815,770、no.7,608,166、no.7,736,466、no.7,967,953、no.8,372,243、no.8,758,565、no.7,828,935、no.7,608,338、no.8,007,920、no.8,586,279、no.8,586,280、no.8,574,690、no.8,758,886、no.8,382,946、no.7,582,188、no.8,123,907、no.8,652,593、no.8,697,203、no.8,652,594、no.8,012,551、no.8,440,053、no.8,608,908、no.8,795,796和no.8,586,156中公开了示例施加材料。通过引用将它们的公开结合在本文中。

施加杆956、966可以是施胶挤压杆或涂布杆。施胶挤压杆典型地具有间隔开的凹槽,凹槽之间具有脊部,所述脊部接触施加辊的包覆物(施胶挤压杆被挤压到该包覆物内),在所述脊部和施加辊之间可具有薄的润滑膜。凹槽有助于横跨辊的包覆物以均匀方式分布施加材料(例如,施胶组合物)。涂布杆典型地将不会接触其面对的辊的包覆物,相反,涂布杆通过挤压在位于辊的包覆物上的施加材料的涂层上而间接地挤压到相对的辊内。涂布杆有助于在辊上产生施加材料的涂层,该涂层具有均匀厚度。举例来说,可以施加施胶组合物以减少液体渗透过最终生产的纸张产品的速率,参见之前提到的美国专利no.8,382,946。例如,涂层可以包括这样的材料,该材料在其所施加的一侧上使产品的纹理和/或颜色发生变化。本领域技术人员将认识到,在不脱离本发明的范围的情况下,可以向料幅904的一侧或两侧施加各种施胶材料和涂布材料。此外,本领域技术人员将认识到,有各种各样不同的具体方式将施胶组合物或涂布材料在由挤压杆或涂布杆计量之前粘附至辊的包覆物。本发明的实施方式想到了利用这些技术中的任何技术,而不会脱离本发明的范围。

图9b示出了根据本发明的原理的施加站的细节。通过示例的方式描述左侧的第一施加辊952,但是相同的特征同样也属于右侧的第二施加辊962。在本发明的各种方面中的许多方面的如下讨论中,可能只描述施加站950的单侧,但是该描述同样适合于站950的两侧。

辊952在顺时针方向上旋转通过第一施加材料980的槽954,该第一施加材料980在与第一施加杆956相遇之前变成粘附至第一施加辊952的第一施加材料982的一部分。在该示例中,第一施加杆956(例如,涂布杆或施胶杆)在顺时针方向上旋转并且与第一施加辊952形成压区958。第一施加杆956还可以被构造成也在逆时针方向上旋转。如更早提到的那样,如果第一施加杆956是施胶挤压杆,则其将具有带有凹槽的外表面并且具有通常接触第一施加辊952的外表面的脊部。如果第一施加杆956是具有光滑表面的涂布杆,则其通常将以距离第一施加辊952的外表面的小距离骑跨在涂布材料982上面,从而使其不直接接触第一施加辊952的外表面。在图9b所示的实施方式中,第一施加杆956是涂布杆。在该实施方式中,第一施加杆956有助于在轴向方向上均匀地分布材料982,并且与第一施加辊952限定压区958,从而使得第一施加材料984在经过压区958之后具有基本均匀厚度。第一施加辊952继续旋转,从而使得相对均匀的施加材料984进入限定在第一和第二辊952和962之间的压区970。辊952和962被构造成为压榨站或挤压站,从而将进入压区970的材料984挤压到料幅904内。在图9b中,该示例施加站950还包括与第二施加杆966形成压区968的第二施加辊962。因此,第二施加材料981的一部分985能够粘附至第二施加辊962并且通过第二施加杆966均匀地分布到进入压区970的区域的第二施加材料的均匀涂层986内,以被挤压到料幅904内。

第一施加辊952可以是类似于以上描述的感测辊110的感测辊。参见图9c,施加辊952可以具有例如100个轴向间隔开的传感器26b,这些轴向间隔开的传感器26b对应于第一施加杆956的100个不同的轴向节段951。这样,可以如图9c所示围绕感测辊952的外表面布置多个传感器26b。图9c和图10示出了关于图9b的施加站950的细节。具体而言,图9c从俯视视角描述了辊952和962以及第一施加杆956。在图9c中还包括压区970的假想剖视图,以表明存在有第一施加材料984、料幅904和第二施加材料986。在图9b和9c中,第一施加杆956以示例方式被示出为涂布杆,这是因为其具有光滑连续的外表面994,并且与第一施加辊952限定压区958,压区958沿着或基本沿着感测辊952的整个长度延伸。因为图9c中的视角,看起来似乎第一施加杆956和第一施加辊952在压区958处接触,然而,如图9b所示,在杆956和辊952之间有一层第一施加材料984。在操作中,压力(例如通过杆保持器(未示出))沿着第一施加杆956的长度基本均匀地施加。如果第一施加杆956例如是施胶压榨杆或计量杆,则该挤压杆的脊部将沿着压区958的整个长度与感测辊952基本接触,并且每个凹槽将限定挤压杆和感测辊952之间的距离。在任一种情况下,第一施加杆956的表面在压区958处都有利地距离第一施加(或感测)辊952的外表面均匀的距离。在图示实施方式中,第一施加辊952可以包括轴向等距间隔开的100个传感器26b。

在之前描述配对辊11时,将配对辊11分段成14个轴向节段,以与感测辊10的每个传感器26a对应。类似地,如上所述,可以将第一施加杆956分段成100个轴向节段951,这100个轴向节段951均与第一施加辊952上的一个传感器26b对应。

第一施加杆956(在图示实施方式中,与施加辊952的大约30英寸的直径相比,该第一施加辊956可以具有大约5/8英寸的直径953)通常由位于一端的第一驱动马达990和位于另一端的第二驱动马达992驱动,第一驱动马达990和第二驱动马达992被同步以使第一施加杆956围绕其中心轴线以恒定转速均匀地旋转。施加辊典型地可以以每秒大约3圈的速度旋转,而施加杆可以典型地以大约每分钟60到90圈的速度旋转。然而,认为由这些驱动马达施加在第一施加杆956上的不相等的旋转力可能导致挠曲和扭转响应,该挠曲和扭转响应致使距离第一施加杆956的表面(例如,挤压杆的谷部或凹槽或者施加杆端的外表面)的距离沿着压区958的长度不均匀。另外,随着第一施加杆956的一些部分的磨损,第一施加杆956的一些圆周节段在与其它圆周节段相比时可能具有不同的径向尺寸(在从杆的中心轴线测量时)。发生这些情况的结果是,材料984的涂层的均匀性可能有缺陷,并且导致挤压到料幅904内的材料量不同,由此影响最终生产的纸张产品的均匀性和质量。检测可以表示材料984的涂层发生不均匀性的操作条件对于改善施加站诸如站950的操作会是有益的。

例如,在压区958的、其中第一施加杆956可能从第一施加辊952“抬离”从而导致在压区958的对应轴向位置或区域比压区958的其它位置存在更多施加材料的轴向位置中,在杆被抬离的这些轴向位置处比没有发生“抬离”的轴向位置可能产生更低压力读数。相反,在压区970的其中比其它压区位置存在更多施加材料的轴向位置中,过多材料将导致比不存在过多材料时产生更高的压力读数。如果将施加材料在压区970的轴向位置处的存在看成是表示在料幅的具有对应轴向位置的对应区域或部分处料幅的水分含量,则在压区970的该轴向位置处感测的压力读数与具有对应轴向和圆周位置的对应料幅部分的水分含量相关。换言之,料幅904的具有更高水分含量的部分将导致更高压力读数。然而,对于在压区958的不同位置处感测的压力读数,压力读数和更多施加材料的存在反向相关,从而在存在更多施加材料的轴向位置处发生更低压力读数。

这种压力读数变化可以用来识别第一施加杆956和第一施加辊952的相互作用可能存在问题。结果,操作员可以将第一施加杆956替换为更大尺寸的杆或者可以改变第一施加杆956的转速。其它可能的修正动作可以包括分析驱动马达990、992之间的同步性或者调节将第一施加杆956压靠在第一施加辊952上的保持器(未示出)。

如下面将进一步讨论的,在材料涂层984被施加至第一施加辊952的压区958的区域处或者在由第一和第二施加辊952和962(通过该第一和第二施加辊952和962将材料涂层984施加至料幅904)限定的压区970的区域中获得的压力读数例如可以用来确定辊952的表面上的材料涂层984的均匀性。材料涂层984在压区970的区域1006中被挤压到料幅904内,参见图10。

还需要注意,由与第二施加辊962相关联的压力传感器在由第二辊962和第二施加杆966限定的压区968的区域处获取的压力读数可以用来确定第二辊962的表面上的第二材料涂层材料981的均匀性。

图10图示了类似于图1的感测辊10和配对辊11以对齐关系布置的第一施加杆956和第一施加/感测辊952。感测辊952和第一施加杆956形成压区958,并且在图示实施方式中,位于感测辊952的对应轴向节段处的每个传感器26b、100在感测辊952每转一圈都经过压区958的区域一次。在第一施加杆956上,索引或编码位置1004被定位成使得每次其相邻于信号发生器900a,都产生时间基准信号,该时间基准信号被传送到处理器903a。因而,第一施加杆956每转一圈,都将产生新的时间基准信号。此外,在第一施加/感测辊952上可以包括无线收发器40a以将传感器读数信息传送至处理器903a。第一施加杆956具有可以被分成50个圆周节段1002a-1002ax的圆周(在图10中,只有4个这种节段被明确地标记为1002a、1002v、1002y、1002ax)。

因而,如图10所示,可以设置处理器903,该处理器903能够产生实时压区曲线。另外,处理器903a还能够接收由与第一施加杆956的旋转相关的时间基准信号限定的触发信号。如刚刚描述的,第一施加杆956的一些圆周节段或位置1004可以被索引或编码,从而使得信号发生器900a检测到编码节段1004并且在信号发生器900a每次确定第一施加杆956的节段1004完成另一整圈旋转时产生触发或时间基准信号。当第一施加杆956旋转成使得圆周位置或节段1004与信号发生器904的检测器部分对准时,则可以将50个圆周节段1002a至1002ax当中碰巧位于压区958的区域中的一个圆周节段任意地标记为第一圆周节段,从而可以相对于该第一节段对其它圆周节段进行编号。第一施加杆956的该具体旋转位置可以被认为是基准位置。当第一施加杆956旋转时,其旋转位置将相对于该基准位置发生变化,并且该变化的量确定50个圆周节段1002a至1002ax中的哪个圆周节段将位于该压区区域中。因而,基于第一施加杆956相对于该基准位置的旋转位置,可以在具体传感器26b产生压力信号时确定50个圆周节段1002a-1002ax中的哪个圆周节段位于该压区区域内。

如关于配对辊11和感测辊10所描述的,当第一施加/感测辊10上的每个传感器26b位于压区958的区域中时从相应的传感器26b获得的每个传感器读数值可以与多个圆周节段1002a至1002ax中的同时也位于压区958的区域内的一个圆周节段相关联。可以在一段时间上收集位于第一施加/感测辊952的所有轴向节段处的所有传感器的这些压力读数值以建立压区958的压区曲线。

在第一施加/感测辊952上有100个轴向布置的传感器26b(每个传感器26b都可以使用从1到100的轴向节段索引值来唯一地指代)并且在第一施加杆956上有50个圆周节段(或时间时间,每个圆周节段或时间节段都可以使用从1到50的跟踪节段索引值来指代)的示例实施方式中,有由传感器号和圆周节段号(或时间节段号)构成的对的5,000(即,50×100=5,000)个唯一排列,其中每个排列可以由包括相应轴向节段索引值和相应跟踪节段索引值构成的二元组标识。在图示实施方式中,传感器号也与挤压杆轴向节段951对应。因此,类似于图6所描述的,所收集的数据可以认为是50×100矩阵。50×100矩阵的每行代表50个施加杆圆周节段(或时间节段)中的一个,每个列代表100个轴向布置的传感器26b中的一个,因而每个单元代表可能的5,000个排列中的一个。由于传感器号对应于施加杆轴向节段951,每个列也对应于施加杆轴向节段,即施加杆的位于与分配给该列的传感器26b对准和对应的轴向位置处的外表面部分。每个单元代表传感器号(或轴向节段号)和具体施加杆圆周节段(或时间节段)的组合。因而,类似于图6的矩阵,矩阵的每个单元代表来自于不同轴向节段号(例如,1至100)和圆周节段号(例如,1至50)(或者时间节段1至50)的所有可能排列当中的唯一排列。存储在具体矩阵元素中的值由此与可能的轴向节段号和圆周节段号(或时间节段)的一个具体排列相关联。类似于图6的矩阵,该矩阵例如可以是“计数”矩阵,其中每个单元代表具体传感器和位于与该传感器对应的轴向位置和具体杆圆周节段处的具体施加杆外表面部分共同地位于压区958的区域内以获取压力读数值的次数。

因而,类似于如何计算图7的“和”矩阵和图8的“平均值”矩阵,可以使用从第一施加/感测辊952和施加杆956针对压区958收集的数据来计算类似的矩阵。“平均值”矩阵提供这样的数据,该数据能够揭示对于一杆轴向节段来说在一个或多个杆跟踪节段处与其它轴向节段相比或与用于该具体杆轴向节段的其它杆跟踪节段相比周期性地发生的压力增加或减小。这种压力变化的发生可以表示第一施加杆956的操作问题。

类似地,使用从第一施加/感测辊952和第二施加辊962针对压区970收集的数据可以计算“计数”矩阵、“和”矩阵和“平均值”矩阵,其中这些数据与第一施加杆956的旋转周期进行时间同步。同样,该“平均值”矩阵也提供了这样的数据,该数据能够揭示对于一杆轴向节段来说在一个或多个杆跟踪节段处与其它杆轴向节段相比或与用于该具体杆轴向节段的其它杆跟踪节段相比周期性发生的压力增加或减小。这种压力变化的发生可以表示第一施加杆956的操作问题。

结果,可以生成一个矩阵,该矩阵代表在压区958处针对每个具体传感器号和挤压杆圆周节段号或挤压杆基于时间的跟踪节段感测的平均压力值。另选地或者另外,可以生成第二矩阵,该第二矩阵代表在压区970处针对挤压杆的每个具体传感器号和跟踪节段号感测的平均压力值。收集这种数据的时间长度确定了在这种计算中使用多少不同压力读数。

因而,压区970处的压力读数可以与第二施加/感测辊962、第一施加杆956或第二施加杆966中的一个或多个时间同步。压区958处的压力读数可以与第一施加杆956时间同步,并且压区968处的压力读数可以与第二施加杆966时间同步。例如,关于图10描述的实施方式碰巧使第一施加/感测辊952和第一施加杆956限定压区958。然而,返回来参照图9b,还有第二施加杆966,该第一施加杆966不与第一施加/感测辊952形成压区。相反,第二施加杆966与第二施加辊962形成压区968。该第二施加辊962也可以是感测辊,或者它可以是没有压力传感器的配对辊。压区970的各个轴向区域处的压力读数仍然受到向第二施加辊962施加第二施加材料部分986所涉及的第二施加杆966的影响。因而,即使第二施加杆966和第一施加/感测辊952彼此不形成压区,但是由第一施加/感测辊952在压区970处感测到的压力读数仍然可以使用以上描述的技术与第二施加杆966的旋转周期进行时间同步。因而,由第一感测辊952的传感器在压区970处获取的压力读数的变化可以用来识别第二施加杆966和第二施加辊962的相互作用可能存在问题。

图11a1至12b示出了模拟数据组,该模拟数据组代表以与第一施加杆956的旋转周期时间同步的方式收集和平均化多个不同轴向位置处压区958、970处的压力读数。继续以上描述的示例实施方式,第一施加杆956可以将其旋转周期分段成50个跟踪节段(参见图10,1002a至1002ax)。这些跟踪节段可以是如上所述的第一施加杆956的物理圆周节段,或者对应于第一施加杆956的旋转周期的基于时间的节段。另外,第一施加/感测辊952可以包括与第一施加杆956的100个轴向节段对于的100个轴向间隔开的传感器26b(如图9c所示)。第一施加杆956的100个轴向节段951中的每个轴向节段还与第一施加/感测辊952的相应轴向节段对应。

因此,可以构件5000个单元的矩阵,该矩阵具有用于跟踪节段号(例如,1至50)和轴向节段号(例如,1至100)的每个排列的单元。压力读数数值在压区958的区域中由100个传感器26b中的每个传感器感测。对于每个压力读数,基于来自信号发生器900a的基准信号来识别50个跟踪节段中的一个跟踪节段,并且将压力读数数值与5000个单元的矩阵中的合适单元相关联。如上所述,收集一段时间的数据,以捕捉每个单元的多个压力读数,从而可以计算每个单元的平均压力读数。

如上所述,这些跟踪节段可以是第一施加杆956的物理圆周节段或与第一施加杆956的旋转周期的基于时间的节段相对应。当使用基于时间的节段时,第一施加杆956的一些圆周节段或位置1004可以被索引或编码,从而使得信号发生器900a检测所编码的节段1004并且每次信号发生器900a确定第一施加杆956的节段1004完成另一个整圈旋转时产生起始基准信号。当第一施加杆956旋转而使得圆周位置或节段1004与所述信号发生器900a的检测器部分对准时,可以产生起始基准信号,从该起始基准信号去测量或索引50个随后发生的时间节段(第一施加杆956的旋转周期已经被分段成50个时间节段)。因此,与起始基准信号的产生同时开始的第一时间节段可以被认为是基准时间节段。随着所述第一施加杆956旋转,自基准时间节段出现起发生的时间节段的数量将取决于自基准起始信号产生起发生的时间量。因此,基于在压区970的区域处感测的压力读数和最近的起始基准信号之间发生的时间节段的数量,可以确定所述50个基于时间的跟踪节段中的哪个跟踪节段将与该压力读数相关联。

图11a1-11a2描绘了在压区958收集的并且与第一施加杆956的旋转时间同步的、用于5000个单元的矩阵的每个单元的平均压力值的模拟矩阵。每行1102与第一施加杆956的跟踪节段中的一个跟踪节段相对应,并且每列1104与100个传感器26b中的一个传感器(或等同地,100个轴向节段951中的一个轴向节段)相对应。因此,每个单元1106对应于轴向节段号和跟踪节段号的唯一排列,其中该单元的值提供在压区958处用于该轴向节段号和跟踪节段号的具体排列的平均压力读数。在图11a1-11a2中,该单元值碰巧以磅每平方英寸(psi)测量,并且为了简略,只描绘了100个传感器位置的头5个和最后的5个。

传感器26b也旋转经过压区970,并且因此可以收集代表压区970处的压力曲线的压力读数。可以以基本类似于刚刚描述的方式收集这些压力读数,不过这些压力读数是在压区970处感测的而不是在压区958处感测的(或除了压区958之外还在压区970处感测)。

因此,可以构建另选的或附加的5000个单元的矩阵,该矩阵具有用于跟踪节段号(例如,1至50)和轴向节段号(例如,1至100)的每个排列的单元。压力读数值由100个传感器26b中的每个传感器在压区970的区域中感测。对于每个压力读数,根据来自于信号发生器900a的基准信号识别50个跟踪节段中的一个跟踪节段,并且该压力读数值与附加的5000个单元的矩阵中的合适单元相关联。如上所述,收集一段时间的数据以捕获每个单元的多个压力读数从而可以计算每个单元的平均压力读数。

不同于以上描述的关于图3的配对辊和感测辊的行为,收集在压区970的区域感测的各种压力从而使得这些压力与不形成或不限定压区970的旋转元件同步。换言之,为每个轴向节段感测的压力读数与不限定压区970的第一施加杆956的旋转周期同步。更具体地说,第一施加杆956的旋转周期可以被分段成多个相继发生的时间节段,这些时间节段例如可以根据基准信号的产生而被索引,从而使“第一”时间节段与基准信号产生之时相对应,并且相继索引的时间节段与从基准信号产生之时起相继发生的时间节段相对应。因此,在轴向位置处,由于当位于该轴向节段处的传感器进入压区的区域时感测每个具体压力读数,该压力读数可以与一个索引时间节段相关联。更具体地说,该压力读数可以与由一时间量索引的特定时间节段相关联,从基准信号产生并且传感器进入压区的区域之时起发生所述时间量。

结果,在轴向节段处,当第一施加辊952上的、位于该同一轴向节段处的传感器进入压区970的区域并且感测压力读数时,第一施加杆956可以有位于压区958的区域中的一个具体圆周节段。因此,当感测到压区970的区域的传感器读数时,第一施加材料的第一部分碰巧位于压区970的区域,这会影响压力读数;并且第一施加材料984的第二部分碰巧与第一施加杆956的某一物理圆周节段接触。即使压区970的区域的传感器读数将与跟踪节段中的具体一个跟踪节段(该具体跟踪节段是第一施加杆956的旋转周期的一部分)相关联,但这也不意味着该压力读数与第一施加杆956之前位于压区958的区域中并且之前与第一施加材料984的第一部分接触的物理圆周节段相关联。

图11b1-11b2描绘了在压区970处收集并且与第一施加杆956的旋转时间同步的、用于附加的5000个单元的矩阵中的每个单元的平均压力值的模拟矩阵。每行1112与第一施加杆956的跟踪节段中的一个跟踪节段相对应,并且每列1114与100个传感器26b中的一个传感器(或者等同地,100个轴向节段951中的一个轴向节段)相对应。因此,每个单元1116对应于轴向节段号和跟踪节段号的唯一排列,且该单元的值提供在压区970处用于该轴向节段号和跟踪节段后的具体排列的平均压力读数。在图11b1-11b2中,该单元的值碰巧以磅每平方英寸(psi)测量,并且为了简略,只描绘了100个传感器位置的头5个和最后的5个。

图12a描绘了图11a1-11a2的矩阵的部分模拟数据,但是是以曲线图的形式描述的。类似地,图12b描绘了图11b1-11b2的矩阵的部分模拟数据,但是也是以曲线图的形式描述的。

在图12a中,描绘了用于三个不同轴向节段的50个不同的平均压力值。曲线图1202代表与第一施加杆956相关联的第5轴向节段(即,图11a1-11a2的第5列)的50个不同的值(即,图11a1-11a2的行)。曲线图1204代表与第一施加杆956相关联的第50轴向节段(在图11a1-11a2中未示出)的50个不同的值(即,图11a1-11a2的行)。曲线图1206代表与第一施加杆956相关联的第95轴向节段(即,图11a1-11a2的第95列)的50个不同的值(即,图11a1-11a2的行)。例如,曲线图1202显示了在轴向节段5处50个不同的跟踪节段的压力读数倾向为在7.5psi至8.5psi,但是在跟踪节段10附近压力读数下降为低于7.5psi。这样的下降可以说明第一施加杆956在与轴向节段5相对应的压区958的区域中从第一施加辊956周期性地抬升。

在图12b中,描绘了三个不同的轴向节段的50个不同的平均压力数值。曲线图1212代表与第一施加杆956相关联的第5轴向节段(即,图11b1-11b2的第5列)的50个不同的值(即,图11b1-11b2的行)。曲线图1214代表与第一施加杆956相关联的第50轴向节段(在图11b1-11b2中未示出)的50个不同的值(即,图11b1-11b2的行)。曲线图1216代表与第一施加杆956相关联的第95轴向节段(即,图11b1-11b2的第95列)的50个不同的值(即,图11b1-11b2的行)。图12b中的压力psi读数与图12a相比时的相对幅度表明,在压区970的区域感测的压力可以比在压区958的区域感测的压力大大约5倍。还作为一个示例,曲线图1214揭示了在轴向节段50处,50个跟踪节段的压力读数倾向为大约44至45psi。然而,在跟踪节段12或13附近,平均压力值向上增大至大约46psi。如这样的较高压力可以说明由于在第一施加杆956和第一施加辊952之间沿着与轴向节段50相对应的压区958的区域发生的周期性现象,更多的施加材料984周期性地经过压区970通过。

图13是根据本发明的原理的时间同步数据的示例性五分时时彩方法的流程图。该五分时时彩方法以从定位在感测辊的轴向间隔开的位置处的多个传感器中的每个传感器产生相应的传感器信号的步骤1302开始。更具体地说,当在感测辊的每圈旋转期间每个传感器进入感测辊和挤压杆之间的第一压区的区域或进入感测辊和配对辊之间的第二压区的区域时,产生每个相应的传感器的信号。对于感测辊和配对辊,它们相对于彼此定位以它们之间产生第二压区,料幅经过该第二压区通过,该料幅从上游方向经过第二压区行进至下游方向。对于感测辊和挤压杆,它们在它们之间形成第一压区,并且它们是向感测辊的包覆物施加施胶组合物或涂层从而使该施胶组合物或涂层被最终挤压到料幅内的施加站的一部分。该五分时时彩方法以产生与挤压杆的每圈旋转相关联的周期性发生的时间基准的步骤1304继续。接下来,根据该五分时时彩方法,在步骤1306中接收由每个传感器产生的相应传感器信号,而不管该传感器信号是否是基于位于第一和第二压区的一个区域中的传感器发生的。在步骤1308中,一旦接收相应传感器信号,则该五分时时彩方法涉及三个不同步骤:a)确定多个传感器中产生相应传感器信号的具体一个传感器;b)根据在相应传感器信号产生之时和最近的时间基准之间经过的时间量来识别与挤压杆相关联的多个跟踪节段中的一个跟踪节段;和c)存储相应传感器信号以将该相应传感器信号与所识别的一个跟踪节段相关联。特别注意,多个跟踪节段中的每个跟踪节段分别与经过的不同时间量相关联。根据图13的五分时时彩方法,挤压杆可以包括施胶挤压杆或涂布杆。

除了如上描述的用于识别与施加杆相关联的不同跟踪节段的基于时间的技术,还考虑另选的技术。例如,施加杆可以包括多个均匀间隔开的标记,当每个这样的标记通过传感器或检测器的位置时,可以对这些标记进行检测(例如,光学地)和计数。可以提供基准标记,并且该基准标记区别于所有其它标记,从而当传感器检测到该基准标记时,计数电路重置并且从初始值(例如,“0”或“1”)开始计数。例如,每个均匀间隔开的标记可以是单刻度标记、特定宽度的刻度标记、或特定颜色的标记。基准标记可以是双刻度标记、更粗(或更细)刻度标记、或独特颜色的标记。这些标记发挥作用而将施加杆分成不同的节段,并且计数器或类似电路在每次检测到标记时都将计数递增,从而可以将所有收集到的数据与施加杆的一个节段相关联。因此,可以有用于产生起始基准的结构,该结构包括:检测器,该检测器接近所述施加杆的表面,用于检测所述多个标记中的该检测器所经过的每个标记;和信号发生器,该信号发生器与检测器通信,以在每次检测到区别性基准标记时产生所述起始基准。另外,还可以有与检测器通信的计数器,该计数器用于对自最近起始基准起已经被检测到的多个标记的数目进行计数,其中与施加杆旋转的量有关的值等于自最近起始基准起被检测到的多个标记的数目。还例如,起始基准的产生可以通过重置计数器到初始值(例如,如上所述的“0”或“1”)来实现。如果使用刚刚描述的将施加杆分段的技术,则不必明确测量自基准时间信号(施加杆每圈旋转都产生该基准时间信号)的最近产生之时起经过的时间;而是可以使用刻度标记的检测和计数去限定多个基于计数的跟踪节段。除了位于施加杆的表面上之外,刻度标记或类似标记或开口可以包含在轴上或作为驱动马达和施加杆之间的联接器的一部分,由此提供有利于识别相应跟踪节段的旋转编码器。在与本申请同时提交的、名称为“count-basedmonitoringmachinewiresandfelts(基于计数监测机器网幅和毛毡)”的申请序列号为14/735892(代理人案卷编号:tec-064732)的相关专利申请中更加全面地描述了这种用于将压力数据同步的“基于计数”的技术,该申请的公开通过引用全部加入在本文中。

尽管已经图示并描述了本发明的具体实施方式,但是对本领域技术人员来说将显而易见的是,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,可以进行各种其它改变和修改。因此,目的在于在所附权利要求中覆盖落入本发明的范围内的所有这种改变和修改。

再多了解一些
当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1