JPH02145891A - 空間フィルタを用いたジェット速度制御装置 - Google Patents
空間フィルタを用いたジェット速度制御装置Info
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- JPH02145891A JPH02145891A JP29348188A JP29348188A JPH02145891A JP H02145891 A JPH02145891 A JP H02145891A JP 29348188 A JP29348188 A JP 29348188A JP 29348188 A JP29348188 A JP 29348188A JP H02145891 A JPH02145891 A JP H02145891A
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
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- Paper (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は抄紙機等のヘッドボックスより噴出する紙料等
のジェットの速度をコントロールするために適用される
空間フィルタを用いたジェット速度制御装置に関する。
のジェットの速度をコントロールするために適用される
空間フィルタを用いたジェット速度制御装置に関する。
従来のジェット速度制御装置につき第６図ないし第８図
により説明する。第６図に示すように抄紙機のへッドボ
ノクスｌのテーパーヘッダ２の紙料の送入側３に設置さ
れた（１ケ所のみ）圧力検出器１１にて検出した、送入
側３に流入する紙料の圧力水頭Ｈ１と、第７図に示すよ
うにヘッドボックス１のリップ５の開口部に測定のため
設置されたピトー管６（抄造にじゃまになるので、測定
後取外す）にて測定された開口部における紙料のジェッ
ト流噴出圧力水頭Ｈ！ （水柱）とを測定して得られる
ヘッドロスΔＰ（＝Ｈ＋ Ｈｚ）を求める。またヘ
ッドロスΔＰと、リップ５の開口部の位置ｈ６ （第
８図）と、リップ５の開口部に於ける紙料の速度、すな
わちジェット速度ｖｌとの間には次の関係がある。
により説明する。第６図に示すように抄紙機のへッドボ
ノクスｌのテーパーヘッダ２の紙料の送入側３に設置さ
れた（１ケ所のみ）圧力検出器１１にて検出した、送入
側３に流入する紙料の圧力水頭Ｈ１と、第７図に示すよ
うにヘッドボックス１のリップ５の開口部に測定のため
設置されたピトー管６（抄造にじゃまになるので、測定
後取外す）にて測定された開口部における紙料のジェッ
ト流噴出圧力水頭Ｈ！ （水柱）とを測定して得られる
ヘッドロスΔＰ（＝Ｈ＋ Ｈｚ）を求める。またヘ
ッドロスΔＰと、リップ５の開口部の位置ｈ６ （第
８図）と、リップ５の開口部に於ける紙料の速度、すな
わちジェット速度ｖｌとの間には次の関係がある。
Ｈ，＝αｙ、ｚ＋β（ｂＸＶ＋）” ＋ｈｏ −・・−
・−（１）られる物理的常数（γは比重量で、紙料は大
量の水に木やプラスティックの繊維を少量混入したもの
なので単位比重量とする） β：上記ピトー管６にて実運転（抄造）時に測定して得
られたＨ２より逆算された使用条件によって定まる常数
（ヘッドボックスの構造、紙料の温度、比重量等によっ
て変化するが）で、リップ５の開度をｂ〔一般にリップ
５の開度は操作側および駆動側にそれぞれ設けられたポ
テンショメータ（図示せず）にて設定表示されるが駆動
側のリップ開度すにて算出する〕とすると次の（２）式
よりえられる。
・−（１）られる物理的常数（γは比重量で、紙料は大
量の水に木やプラスティックの繊維を少量混入したもの
なので単位比重量とする） β：上記ピトー管６にて実運転（抄造）時に測定して得
られたＨ２より逆算された使用条件によって定まる常数
（ヘッドボックスの構造、紙料の温度、比重量等によっ
て変化するが）で、リップ５の開度をｂ〔一般にリップ
５の開度は操作側および駆動側にそれぞれ設けられたポ
テンショメータ（図示せず）にて設定表示されるが駆動
側のリップ開度すにて算出する〕とすると次の（２）式
よりえられる。
ΔＰ”’Ｈ＋ Ｈｚ＝β（ｂｘｖ、）”・−・・・・
（２）検出した紙料の圧力水頭Ｈ１を第６図に示すよう
に圧力検出器１１にて電気的量、例えば電流に変換して
、コントローラ７に送る。ここで上記算式（１）および
（２）式により演算し、ジェット速度ｖ１を算出し、予
め定められたジェット速度ｖ０との間に差が生ずればフ
ァンポンプ用インバータ盤８を制御し、ファンポンプ１
０のモータ９の回転を変えジェット速度■１を予め定め
られたジェット速度■。にする。なおファンポンプ１０
は紙料をストック槽よりテーパーへンダ２の送入側３に
送っている。又ジェット速度Ｖ、とワイヤ速度■１との
比は一定の関係にあるので、抄造上紙の地合に直接影響
するのはＶ、とされているため（ジェットワイヤスピー
ドレシオＶ、／Ｖ、中１．０）ジェット速度■１が抄造
上重要なファクターとなる。
（２）検出した紙料の圧力水頭Ｈ１を第６図に示すよう
に圧力検出器１１にて電気的量、例えば電流に変換して
、コントローラ７に送る。ここで上記算式（１）および
（２）式により演算し、ジェット速度ｖ１を算出し、予
め定められたジェット速度ｖ０との間に差が生ずればフ
ァンポンプ用インバータ盤８を制御し、ファンポンプ１
０のモータ９の回転を変えジェット速度■１を予め定め
られたジェット速度■。にする。なおファンポンプ１０
は紙料をストック槽よりテーパーへンダ２の送入側３に
送っている。又ジェット速度Ｖ、とワイヤ速度■１との
比は一定の関係にあるので、抄造上紙の地合に直接影響
するのはＶ、とされているため（ジェットワイヤスピー
ドレシオＶ、／Ｖ、中１．０）ジェット速度■１が抄造
上重要なファクターとなる。
上記従来装置には次のような問題点があった。
１） ジェット速度の値は、前述の算式（１）および（
２）により間接的に求められるが、周囲環境（ヘッドボ
ックス周辺の温度、紙料の液温、比重量等）や経年変化
（紙料の中に含まれる繊維による紙料通路の変形等）等
に大きく影響されるので正確な値とならない。
２）により間接的に求められるが、周囲環境（ヘッドボ
ックス周辺の温度、紙料の液温、比重量等）や経年変化
（紙料の中に含まれる繊維による紙料通路の変形等）等
に大きく影響されるので正確な値とならない。
２） 正確（精度のよい）な値を得ようとすると計算式
に用いられている常数βを各抄紙機毎に又紙料（抄造物
）を変える毎にピトー管にてジェット噴出圧力水頭を測
定する必要があり、時間がかかるうえ、常時運転中に測
定することはできない。
に用いられている常数βを各抄紙機毎に又紙料（抄造物
）を変える毎にピトー管にてジェット噴出圧力水頭を測
定する必要があり、時間がかかるうえ、常時運転中に測
定することはできない。
３） へッドポソクスのテーパーヘッダの送入側１ケ所
で測定するので抄紙機の幅方向のジェット速度の検出が
できない、もっともテーパーヘッダを設は幅方向のリッ
プよりのジェット速度が均一になるように計画されてい
るが実際には幅方向でジェット速度に差が生じており、
又抄造物によってはジェット速度を均一にするより、あ
る定められたパターンで幅方向のジェット速度を変化さ
せた方がよい場合がある。
で測定するので抄紙機の幅方向のジェット速度の検出が
できない、もっともテーパーヘッダを設は幅方向のリッ
プよりのジェット速度が均一になるように計画されてい
るが実際には幅方向でジェット速度に差が生じており、
又抄造物によってはジェット速度を均一にするより、あ
る定められたパターンで幅方向のジェット速度を変化さ
せた方がよい場合がある。
本発明は上記課題を解決するため次の手段を講する。
すなわち、抄紙機のヘッドボックスより噴出される紙料
等のジェットの速度を制御する装置において、上記速度
を非接触で計測する空間フィルタ式の速度計と、同速度
計の信号を受ける増幅器と、同増幅器の信号を受け、上
記速度を表示する表示器とを設ける。
等のジェットの速度を制御する装置において、上記速度
を非接触で計測する空間フィルタ式の速度計と、同速度
計の信号を受ける増幅器と、同増幅器の信号を受け、上
記速度を表示する表示器とを設ける。
上記手段により、ヘッドボックスより噴出される紙料等
のジェット速度が空間フィルタ式の速度計により非接触
で計測される。その信号が増幅器で増幅され、表示器に
送られて表示される。したがって、この表示（信号）を
、例えば紙料の供給手段の制御装置に入力すれば、容易
に上記紙料の速度が所定値になるように制御される。
のジェット速度が空間フィルタ式の速度計により非接触
で計測される。その信号が増幅器で増幅され、表示器に
送られて表示される。したがって、この表示（信号）を
、例えば紙料の供給手段の制御装置に入力すれば、容易
に上記紙料の速度が所定値になるように制御される。
本発明の一実施例を第１図ないし第４図および第６図に
より説明する。なお、従来例で説明した部分は、冗長さ
をさけるため説明を省略し、この発明に関する部分を主
体に説明する。
より説明する。なお、従来例で説明した部分は、冗長さ
をさけるため説明を省略し、この発明に関する部分を主
体に説明する。
第１図と第２図にて、リップ５の出口部の紙料の上方に
、空間フィルタ式の速度計２１が、同紙料の流れ面にほ
ぼ垂直に、受光部の光軸を向けて設けられる。速度計２
１の出力は増’ＩＭ ２ｉｔ ２２を経て表示器に送ら
れる。
、空間フィルタ式の速度計２１が、同紙料の流れ面にほ
ぼ垂直に、受光部の光軸を向けて設けられる。速度計２
１の出力は増’ＩＭ ２ｉｔ ２２を経て表示器に送ら
れる。
以上の構成において、後述する速度計２１によりリップ
５の出口部の紙料の流速（ジェット速度）が計られ、増
幅器２２で増幅され、表示器２３で表示される。したが
って、例えばこの信号により第６図のファンポンプ１０
を制御すれば、常に上記流速が所定値になるようにでき
る。
５の出口部の紙料の流速（ジェット速度）が計られ、増
幅器２２で増幅され、表示器２３で表示される。したが
って、例えばこの信号により第６図のファンポンプ１０
を制御すれば、常に上記流速が所定値になるようにでき
る。
空間フィルタ式の速度計２１は第２図に示すように、光
源ランプ２１１より投光された光は、レンズ２１２を通
り流動する紙料ｍの表面（ジェットパターン）に当り、
その反射光は対物レンズ２１３により収斂され、スリ７
） ２１４を経て受光素子２１５上。
源ランプ２１１より投光された光は、レンズ２１２を通
り流動する紙料ｍの表面（ジェットパターン）に当り、
その反射光は対物レンズ２１３により収斂され、スリ７
） ２１４を経て受光素子２１５上。
に至り、ジェットパターン（変化の状態）を結像させる
。受光素子２１５は第３図のように格子列構造（櫛型の
ものを２つ合せた）のフォトセルで各櫛型のフォトセル
はＰ／２だけづれた差動配列となっている。従って、多
数格子の差動配列により受光素子２１５に結像された光
の出力信号のスペクトル分布は第４図のようになる０図
は縦軸に充電流強度φ、横軸に周波数ｆを取っている。
。受光素子２１５は第３図のように格子列構造（櫛型の
ものを２つ合せた）のフォトセルで各櫛型のフォトセル
はＰ／２だけづれた差動配列となっている。従って、多
数格子の差動配列により受光素子２１５に結像された光
の出力信号のスペクトル分布は第４図のようになる０図
は縦軸に充電流強度φ、横軸に周波数ｆを取っている。
すなわち、紙料ｍの流れにより、その像も変化して行き
、フォトセルから出力される光電流も反射光の強さに応
じて強弱を繰返すランダム信号となるが、フォトセルが
格子構造となっているため流動物体の表面の種々のパタ
ーンの中で格子のとッチＰに対応しないパターンは明暗
を相殺し合うこと（フィルトされる）になり光電流変化
が非常に小さくなる。これに対し格子ピッチに合ったパ
ターンは移動に応じて大きな光電流変化を呼び起こすの
で、格子ピッチに相当する距離を移動する毎に、周期的
な信号が出力される。出力される挟帯域ランダム信号の
１周期は、物体速度に関係なくレンズ系の倍率ｍと格子
ピッチＰのみによって決定される長さＰ ／ ｍを意味
することになるので移動速度Ｖと出力される信号の中心
周波数ｒとはＶ−（Ｐ／ｍ）Ｘｆ ・・・・・−・・
・・・・・・・ （３）の関係が成立する。
、フォトセルから出力される光電流も反射光の強さに応
じて強弱を繰返すランダム信号となるが、フォトセルが
格子構造となっているため流動物体の表面の種々のパタ
ーンの中で格子のとッチＰに対応しないパターンは明暗
を相殺し合うこと（フィルトされる）になり光電流変化
が非常に小さくなる。これに対し格子ピッチに合ったパ
ターンは移動に応じて大きな光電流変化を呼び起こすの
で、格子ピッチに相当する距離を移動する毎に、周期的
な信号が出力される。出力される挟帯域ランダム信号の
１周期は、物体速度に関係なくレンズ系の倍率ｍと格子
ピッチＰのみによって決定される長さＰ ／ ｍを意味
することになるので移動速度Ｖと出力される信号の中心
周波数ｒとはＶ−（Ｐ／ｍ）Ｘｆ ・・・・・−・・
・・・・・・・ （３）の関係が成立する。
以上のような作用で
ｌ） 直接又常時ジェット速度が測定でき、正確な値を
求め得る。
求め得る。
２）速度検出器を複数個幅方向に配置すると、幅方向に
おけるジェット速度が計測できるので予め定められたパ
ターンにて幅方向のジェット速度を制御し得る。
おけるジェット速度が計測できるので予め定められたパ
ターンにて幅方向のジェット速度を制御し得る。
その他の実施例を第５図により説明する。
リップ５の出口部に速度計２１を設けその出力を地合コ
ントロール装置２４に入力する。またリップ５部にリッ
プ微調整装置２５を設け、地合コントロール装置２５か
らの信号を入力する。
ントロール装置２４に入力する。またリップ５部にリッ
プ微調整装置２５を設け、地合コントロール装置２５か
らの信号を入力する。
以上の構成において、速度計２１にて検出されたジェッ
ト速度は予め定められたヘッドボックス幅方向のジェッ
ト速度パターンが入力させている地合コントロール装置
２４にて、予め定められたジェット速度パターンと比較
制御される。検出されたジェット速度とパターン速度と
の差が生ずると地合コントロール装置２４は、リップ微
調整装置２５を作動させ、リップ５の開度を遠隔手動又
は自動にてコントロールする。
ト速度は予め定められたヘッドボックス幅方向のジェッ
ト速度パターンが入力させている地合コントロール装置
２４にて、予め定められたジェット速度パターンと比較
制御される。検出されたジェット速度とパターン速度と
の差が生ずると地合コントロール装置２４は、リップ微
調整装置２５を作動させ、リップ５の開度を遠隔手動又
は自動にてコントロールする。
〔発明の効果〕
以上に説明したように、本発明は次の効果を奏する。
（１）紙料等のジェット速度が直接および常時測定でき
るので周囲環境、経年変化等には影響されず、正確な値
が常時得られる。
るので周囲環境、経年変化等には影響されず、正確な値
が常時得られる。
（２）幅方向のジェット速度を検出することができるた
め、予め定められた幅方向のジェット速度パターンにて
制御することができる。これにより、抄紙機においては
、抄造された紙の地合改善（紙の縦横比の改善、強度の
向上および色合いの改善等）を行なうことができる。
め、予め定められた幅方向のジェット速度パターンにて
制御することができる。これにより、抄紙機においては
、抄造された紙の地合改善（紙の縦横比の改善、強度の
向上および色合いの改善等）を行なうことができる。
第１図は本発明の一実施例の構成図、第２図は同実施例
の速度針の作用説明図、第３図は同実施例の速度計の受
光素子部の構成図、第４図は同実施例の速度計の作用説
明図、第５図は本発明の他の実施例の構成図、第６図は
従来装置の構成図、第７図は同従来装置の■−■断面図
、第８図は同従来装置の斜視図である。 １−ヘッドボックス、 ２・・・テーパーヘッダ、５−
リップ、 ２１・−・速度計、２２−・・増
幅器、 ２３・・・表示器、２４−・地合コン
トロール装置、 ２５・−・リップ微調整装置、 ２１１−・光源ランプ、 ２１２．２１３−・レンズ
、２１４・・スリット、 ２１５・・・受光素子。 代理人 弁理士 坂 間 暁 外２名 第６図 第３図 第７図 算２図 第４図 ｆ
の速度針の作用説明図、第３図は同実施例の速度計の受
光素子部の構成図、第４図は同実施例の速度計の作用説
明図、第５図は本発明の他の実施例の構成図、第６図は
従来装置の構成図、第７図は同従来装置の■−■断面図
、第８図は同従来装置の斜視図である。 １−ヘッドボックス、 ２・・・テーパーヘッダ、５−
リップ、 ２１・−・速度計、２２−・・増
幅器、 ２３・・・表示器、２４−・地合コン
トロール装置、 ２５・−・リップ微調整装置、 ２１１−・光源ランプ、 ２１２．２１３−・レンズ
、２１４・・スリット、 ２１５・・・受光素子。 代理人 弁理士 坂 間 暁 外２名 第６図 第３図 第７図 算２図 第４図 ｆ
Claims (1)
- 抄紙機のヘッドボックスより噴出される紙料等のジェッ
トの速度を制御する装置において、上記速度を非接触で
計測する空間フィルタ式の速度計と、同速度計の信号を
受ける増幅器と、同増幅器の信号を受け、上記速度を表
示する表示器とを備えてなることを特徴とする空間フィ
ルタを用いたジェット速度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29348188A JPH02145891A (ja) | 1988-11-22 | 1988-11-22 | 空間フィルタを用いたジェット速度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29348188A JPH02145891A (ja) | 1988-11-22 | 1988-11-22 | 空間フィルタを用いたジェット速度制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02145891A true JPH02145891A (ja) | 1990-06-05 |
Family
ID=17795297
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29348188A Pending JPH02145891A (ja) | 1988-11-22 | 1988-11-22 | 空間フィルタを用いたジェット速度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02145891A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54128762A (en) * | 1978-03-29 | 1979-10-05 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | Flow speed and rate meter |
| JPS62190469A (ja) * | 1986-02-17 | 1987-08-20 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 液体噴流速度測定装置 |
-
1988
- 1988-11-22 JP JP29348188A patent/JPH02145891A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54128762A (en) * | 1978-03-29 | 1979-10-05 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | Flow speed and rate meter |
| JPS62190469A (ja) * | 1986-02-17 | 1987-08-20 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 液体噴流速度測定装置 |
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