[发明专利]通过线不敏感传感器

说明书

技术领域

本发明通常涉及样本表面的表面特征的检测，更具体地说，涉及 移动样本表面的表面特征的检测。

背景技术

在造纸过程期间，生产用水、精制浆和其它添加物混合，以使成 品纸具有期望的性质。混合物覆盖在网筛上，形成纸张并提取出水。 之后纸张经设计成从纸张中去除水的不同过程和机器传送。纸张干了 之后在滚筒之间移动以给出期望平滑度。这个过程可以称为对纸砑 光。纸砑光次数越多，体积就越小，但成品纸越平滑。为造出光泽纸， 未涂层的纸张可以使用涂料类似产品进行涂层，并通过压辊在很高的 压力下抛光，以造出光亮的外表。这个过程可以称为高度砑光。在印 刷过程期间，附加的上光层可以应用到纸上，在纸张上提供光泽表面。 光泽表面还可以保护纸张免受周围环境影响。在各生产过程中，纸张 的连续滚动在整个压印机器中穿插进行。滚动和压印用于在各生产过 程之间移动纸张。

为了确保纸张表面已获得正确量的光泽，传感器用于测量样本表 面的光泽。参照图1A，传感器100A可以具有用来提供光束104A以 照射在通过线(pass-line)处的样本表面的光源102A。光束104A反射偏 离样本表面106A。使用光检测器108A测量反射光的强度。通过光检 测器108A的光检测面110A测量反射光，以确定反射光的光强度。通 过确定反射光束强度与照射光束强度的比值计算出光泽度。反射光强 度与针对不同光泽样本表面的已知强度值相比较。

参照图1B，当纸张随着生产过程移动时，由于制造过程中使用 的滚动装置、上涂器(applicator)和其它机器赋予的振动，纸幅(web of paper)的样本表面106B可能摆动或波动。该摆动或该波动可能导致样 本表面106B移动到新的样本表面位置112B。样本表面106B的移动 可能导致测得光泽值发生错误，原因在于光泽传感器系统的光学装置 要正确工作的话需要非常精确的几何状态。

如果样本表面106B离开最佳的测量位置，一部分反射光光线可 能丢失，测量信号将有偏差。当样本位置可以容易控制时，现有技术 水平可以在实验室环境中提供精确测量，但是，如上所述，在生产环 境中不容易获得这种控制。

在纸张和纸板的生产中，非接触测量原理优于与纸幅接触的传感 器技术。此外，诸如机械薄片稳定装置的纸幅稳定技术也不是优选的。 例如，使用机械薄片稳定装置可能导致不希望的可见印记或产品表面 上擦痕。由于这种印记，在有些应用中可能无法使用纸张稳定装置。 同样，通过与移动纸幅摩擦，纸张稳定装置可能易于增加灰尘和污垢 问题。纸幅和纸板的横向轮廓与直线比可能具有许多形式的偏差。例 如，基底交叉轮廓可能在多个不同的方向有弯曲。因为纸张的弯曲或 擦痕，用于线上光泽度测量的纸幅最佳位置是很难保证的，有时是无 法保证的。

因此，检测样本表面的表面特征需要有效且有效率的装置、方法 和系统。此外，该系统和方法可以提供对移动样本表面表面特征的检 测。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供检测样本表面表面特征的装置、系 统和方法，其中该表面是固定的或移动的。根据本发明的示例实施例， 该装置可以具有用于移动样本表面的传送装置。该装置还可以具有将 光束反射离样本表面的光源和接收从样本表面反射的光束的光检测 器。光束的面积(area)可以不等于光检测器光检测面的面积。基于对接 收到的反射光与已知样本表面的已知反射光值的比较，参考分析仪可 以确定所分析表面的光学性能。

在备选实施例中，光束的面积可以大于光检测面的面积，参考分 析仪的比较可以基于检测面的区域。在另一实施例中，光束面积可以 小于光检测面的面积，参考分析仪的比较可以基于光束区域。在又一 实施例中，参考分析仪可以用于确定样本表面的光泽。在另一实施例 中，抛光处理装置可以用来增加样本表面的光泽特性。在另一实施例 中，样本表面可以是移动的纸幅表面。在另一实施例中，参考分析仪 将接收到的反射光强度与已知样本表面的已知反射光强度值比较。

根据本发明的示例实施例，该方法可能涉及以下步骤。样本表面 随着机械化过程传送。光束在样本表面上发射并反射偏离样本表面。 从样本表面检测到光束。光束的面积可以不等于光检测器的光检测面 的面积。基于对接收到的反射光束与已知样本表面的已知反射光的值 的比较而确定光学表面。

附图简述