[发明专利]一种纸张检测方法及检测设备

说明书

技术领域

本发明涉及造纸领域，尤其涉及一种利用超声波检测纸张质量的方法及检测设备。

背景技术

在纸张生产过程中，由于原料、辅料、设备、工艺以及操作方法等诸多因素的影响，使得纸张的浆料配比、辅料、表面施胶、纸张水份含量、纸张的定量等内部结构存在一定的差异。

目前，在纸张生产过程中，多种过程自动化设备发挥着关键作用，保证纸张质量符合工艺要求。其中，QCS(质量控制系统)主要用于检测控制纸张的定量和水份含量情况，CCD(视觉检测系统)主要用于检测纸张的外观质量，但是目前仍未有对纸张的内在结构进行分析检测的设备，而纸张的内在结构却是真实地反应纸张生产过程中各个环节的关键因素。若在纸张生产过程中因纸张成形关键因素异常而出现质量问题，将会导致生产出来的纸张不可用，大大增加了生产成本。进一步地，由于目前没有对纸张内在结构进行检测的设备，无法得知是哪个生产环节出现异常，使后续生产的产品质量得不到保证。

发明内容

本发明利用超声波对纸张进行检测，根据不同物理指标存在不同频谱特征这一情况，利用通过纸张后的超声波信号的能量信号，分析纸张的相应物理指标是否达标，来规范、指导生产环节，保证纸张质量。

本发明一方面提供了一种纸张检测方法，所述的检测方法包括：向待检纸张表面发射一超声波检测信号，所述超声波检测信号的频率在所述待检纸张的一物理指标对应的敏感频率范围内；接收所述超声波检测信号通过所述待检纸张后的信号并对其进行快速傅里叶变换，得到包含基波值和n次谐波值的能量信号；根据所述能量信号的基波值、n次谐波值、所述物理指标对应的预设基波范围和预设n次谐波范围判断所述待检纸张的所述物理指标是否满足预定条件；其中，n为不小于1的整数。

在一实施例中，根据所述能量信号的基波值、n次谐波值、所述物理指标对应的预设基波范围和预设n次谐波范围判断所述待检纸张的所述物理指标是否满足预定条件，包括：判断所述能量信号的基波值是否在所述物理指标对应的预设基波范围内，并判断所述能量信号的n次谐波值是否在所述物理指标对应的预设n次谐波范围内，若所述能量信号的基波值在所述物理指标对应的预设基波范围内且所述n次谐波值在所述物理指标对应的预设n次谐波范围内，则所述待检纸张的所述物理指标满足预定条件，即所述待检纸张的所述物理指标达标，否则所述待检纸张的所述物理指标不达标。

在一实施例中，当所述待检纸张的所述物理指标不达标时，生成一报警信号。

在一实施例中，所述超声波检测信号垂直于所述待检纸张的表面发射。

在一实施例中，所述物理指标包括浆料配比、辅料、表面施胶、纸张水份含量及纸张的定量。

在一实施例中，在向所述待检纸张表面发射一超声波检测信号之前，还包括：根据所述物理指标对频率的超声波信号的敏感程度，建立所述物理指标中的浆料配比、辅料、表面施胶、纸张水份含量及纸张的定量与不同频率范围的超声波信号的映射关系。

在一实施例中，所述超声波检测信号的频率在25kHz～1MHz之间，并且所述超声波检测信号为正弦波或三角波。

本发明另一方面还提供一种纸张检测设备，所述检测设备包括：一超声波信号发射单元，用于向待检纸张表面发射一超声波检测信号，所述超声波检测信号的频率在所述待检纸张的一物理指标对应的敏感频率范围内；一超声波信号接收单元，与所述超声波信号发射单元相对设置，用于接收所述超声波检测信号通过所述待检纸张后的信号，并对其进行滤波放大处理；一信号处理单元，连接所述超声波信号接收单元，用于对所述超声波信号接收单元传输来的信号进行快速傅里叶变换，得到包含基波值和n次谐波值的能量信号，并根据所述能量信号的基波值、n次谐波值、所述物理指标对应的预设基波范围和预设n次谐波范围判断所述待检纸张的所述物理指标是否满足预定条件；一显示单元，与所述信号处理单元连接，用于显示所述能量信号；其中，n为不小于1的整数。

在一实施例中，所述的纸张检测设备还包括：一报警单元，用于当所述能量信号的基波值不在所述物理指标对应的预设基波范围内，或者所述能量信号的任一次谐波值不在所述物理指标对应的预设n次谐波范围内时，生成报警信息。

在一实施例中，所述超声波信号发射单元包括多路超声波发射器。

本发明利用超声波信号在不同煤质中的传播规律，分析其透过待检纸张获得波形，实现对待检纸张物理指标的检测分析，进而对纸张的各生产环节进行起到指导的作用，以保证纸张质量合格。

附图说明