[發(fā)明專利]造紙盤(pán)式磨漿機(jī)磨漿間隙在線精確測(cè)量技術(shù)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710025618.3
• 申請(qǐng)日: 2007-08-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101122102A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 張輝
• 主分類號(hào): D21D1/30
• 分類號(hào): D21D1/30;G01B7/14
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及到盤(pán)式磨漿機(jī)盤(pán)片(材料為鑄鋼)齒形結(jié)構(gòu)特征、磨漿間隙要求與其動(dòng)態(tài)變化影響因素研究，電渦流傳感器用在平面旋轉(zhuǎn)齒盤(pán)類非接觸測(cè)量間隙位移的新用途的原理與可行性，電渦流傳感器安裝在平面齒盤(pán)上的探頭端面縮進(jìn)效應(yīng)和邊界效應(yīng)。

本發(fā)明最終應(yīng)用到造紙工業(yè)打漿設(shè)備盤(pán)式磨漿機(jī)的工藝磨漿間隙的直接、在線、精確測(cè)量與控制上，相對(duì)現(xiàn)有傳統(tǒng)的方法比是一種全新的方法。

背景技術(shù)

造紙生產(chǎn)基本工藝過(guò)程是將各種植物纖維原料通過(guò)不同的方法解離分散成漿料，再對(duì)其研磨(打漿)整理成一定形態(tài)的纖維，最后重新均勻排列組成紙頁(yè)的過(guò)程。因此，打漿造紙是生產(chǎn)最關(guān)鍵工序之一，直接影響到成紙質(zhì)量。盤(pán)式磨漿機(jī)又以其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定的具有磨漿動(dòng)耗低、漿種適應(yīng)性廣等優(yōu)點(diǎn)，外加其適用于機(jī)械法制漿和高濃打漿的優(yōu)勢(shì)，在造紙生產(chǎn)中比其它磨漿設(shè)備用得更廣。不同漿、紙種工藝要求磨漿間隙控制不同，為漿料纖維級(jí)的確定間隙。

國(guó)內(nèi)外目前采用設(shè)定主電機(jī)總電流即單位漿料磨漿功率(見(jiàn)附圖1)，或停機(jī)時(shí)校零位、運(yùn)行時(shí)控制進(jìn)退盤(pán)輔電機(jī)位移作為調(diào)控磨盤(pán)間隙的方法和手段；但實(shí)際受漿流量、濃度、雜物及盤(pán)齒本身運(yùn)行過(guò)程磨損等因素影響使測(cè)控間接、籠統(tǒng)又近似，勢(shì)必造成間隙測(cè)量不精確且控制不定值。真正實(shí)現(xiàn)磨漿間隙的直接、精確、實(shí)時(shí)性的測(cè)控對(duì)提高磨漿纖維質(zhì)量和均勻性以及磨漿安全等意義重大。

發(fā)明內(nèi)容

按磨漿工藝要求，盤(pán)式磨漿機(jī)運(yùn)行時(shí)隨不同的漿料纖維種類和不同的磨漿工藝條件應(yīng)具有特定的齒盤(pán)纖維級(jí)磨漿間隙，且能精確測(cè)量、調(diào)節(jié)與控制。本發(fā)明針對(duì)目前國(guó)內(nèi)外普遍采用設(shè)定主電機(jī)總電流即單位漿料磨漿功率，或停機(jī)時(shí)校零位、運(yùn)行時(shí)控制進(jìn)退盤(pán)輔電機(jī)位移作為調(diào)控磨盤(pán)間隙的方法和手段中存在的問(wèn)題，通過(guò)采用特定的非接觸式測(cè)量位移電渦流傳感器安裝于磨腔內(nèi)定盤(pán)片上，目的是提供一種真正實(shí)現(xiàn)磨漿間隙的直接、精確、實(shí)時(shí)性的測(cè)控新方法(見(jiàn)附圖2)，可有效地提高磨漿纖維質(zhì)量和均勻性。

為解決現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題、實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明中主要內(nèi)容包括：

1、研究探索并首次提出了電渦流傳感器作為非接觸式測(cè)量旋轉(zhuǎn)狀態(tài)、齒形平面位移的新用途；相應(yīng)地專門(mén)計(jì)算設(shè)計(jì)選定了電渦流傳感器，并通過(guò)試驗(yàn)給出了傳感器的輸出特性。

2、在對(duì)磨片齒盤(pán)結(jié)構(gòu)與運(yùn)行特征研究基礎(chǔ)上，確定了電渦流傳感器安裝于定盤(pán)磨片上周邊區(qū)，并確定對(duì)稱安裝2個(gè)(見(jiàn)附圖4)。安裝于周邊區(qū)是考慮①磨片表面徑向存在梯度，②在周邊區(qū)齒結(jié)構(gòu)分布更規(guī)范、間隙最小(正好是磨漿過(guò)程漿料纖維離開(kāi)磨區(qū)的出口把關(guān)區(qū))，③安裝容易。對(duì)稱安裝2個(gè)其作用安全相同，是考慮采集平行數(shù)據(jù)使測(cè)量更準(zhǔn)確。

3、根據(jù)電渦流傳感器的電渦流場(chǎng)效應(yīng)、邊緣效應(yīng)和齒面磨損等因素，試驗(yàn)確定并提出了探頭端面縮進(jìn)、周邊開(kāi)孔與離齒盤(pán)周邊邊緣的尺寸。

4、提出了電渦流傳感器獲取的電信號(hào)與磨漿間隙數(shù)值之間的標(biāo)度變換方法。這種為便于磨漿間隙數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示與調(diào)節(jié)控制目的標(biāo)度變換包括了兩種情形而分別考慮后綜合給出：一是磨片正常運(yùn)行而又處在不斷磨損狀態(tài)時(shí)的，二是處于人為啟動(dòng)或停機(jī)或運(yùn)行時(shí)的進(jìn)盤(pán)、退盤(pán)狀態(tài)時(shí)。

5、與國(guó)內(nèi)外目前廣泛采用的盤(pán)式磨漿機(jī)磨漿間隙簡(jiǎn)接控制與調(diào)節(jié)方式的銜接問(wèn)題

根據(jù)電渦流傳感器的基本原理與特性，從目前已研究報(bào)道的用途中為平面導(dǎo)體的位移測(cè)量、厚度、振動(dòng)、轉(zhuǎn)速、液面、裂紋查找與探傷及磁懸浮機(jī)車平面齒條橫向滑移時(shí)懸浮間隙大小用。尚未見(jiàn)本發(fā)明內(nèi)容1中用途(用于高速旋轉(zhuǎn)傾斜齒平面位移測(cè)量)。為了實(shí)現(xiàn)1中用途，首先對(duì)盤(pán)式磨漿機(jī)用于不同中用途時(shí)盤(pán)片上齒高、齒寬與槽寬等進(jìn)行了研究，然后根據(jù)電渦流封閉回路和集膚效應(yīng)原理得出了電渦流在盤(pán)齒表面(齒面、槽面上)的分布特性(見(jiàn)附圖3)：齒槽底面以下電渦流為一以線圈軸為軸心的整體同心圓(見(jiàn)附圖3中虛線)；齒體部分電渦流同樣是以線圈軸為軸心對(duì)稱、但分割開(kāi)，各自形成非圓、邊緣畸變的獨(dú)立閉環(huán)流。根據(jù)盤(pán)齒結(jié)構(gòu)(齒寬2.4～4.2mm、槽寬1.5～4.0mm和齒高5.0～7.0mm)、通常各種漿料磨漿間隙范圍(0.3～2.0)、電渦流圓環(huán)域有效外徑D(＞8.7mm)、要求傳感器靈敏度與線性范圍(＞3.5mm)等設(shè)計(jì)計(jì)算確定了適宜的、電渦流圓環(huán)域能覆蓋齒槽交替有效區(qū)域的電渦流傳感器為SEΦ11(見(jiàn)附圖5)，其量程、靈敏度分別為5mm、2V/mm即能滿足要求。