[發明專利]一種紙張檢測方法及檢測設備

有效

• 申請號: 201510386364.2
• 申請日: 2015-07-03
• 公開（公告）號: CN104949634B
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發明（設計）人: 李偉杰;蘇秀軍;趙剛
• 申請（專利權）人: 保定鈔票紙業有限公司;中國印鈔造幣總公司
• 主分類號: G01B17/00
• 分類號: G01B17/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司11127
• 代理人: 湯在彥

技術領域

本發明涉及造紙領域，尤其涉及一種利用超聲波檢測紙張質量的方法及檢測設備。

背景技術

在紙張生產過程中，由于原料、輔料、設備、工藝以及操作方法等諸多因素的影響，使得紙張的漿料配比、輔料、表面施膠、紙張水份含量、紙張的定量等內部結構存在一定的差異。

目前，在紙張生產過程中，多種過程自動化設備發揮著關鍵作用，保證紙張質量符合工藝要求。其中，QCS(質量控制系統)主要用于檢測控制紙張的定量和水份含量情況，CCD(視覺檢測系統)主要用于檢測紙張的外觀質量，但是目前仍未有對紙張的內在結構進行分析檢測的設備，而紙張的內在結構卻是真實地反應紙張生產過程中各個環節的關鍵因素。若在紙張生產過程中因紙張成形關鍵因素異常而出現質量問題，將會導致生產出來的紙張不可用，大大增加了生產成本。進一步地，由于目前沒有對紙張內在結構進行檢測的設備，無法得知是哪個生產環節出現異常，使后續生產的產品質量得不到保證。

發明內容

本發明利用超聲波對紙張進行檢測，根據不同物理指標存在不同頻譜特征這一情況，利用通過紙張后的超聲波信號的能量信號，分析紙張的相應物理指標是否達標，來規范、指導生產環節，保證紙張質量。

本發明一方面提供了一種紙張檢測方法，所述的檢測方法包括：向待檢紙張表面發射一超聲波檢測信號，所述超聲波檢測信號的頻率在所述待檢紙張的一物理指標對應的敏感頻率范圍內；接收所述超聲波檢測信號通過所述待檢紙張后的信號并對其進行快速傅里葉變換，得到包含基波值和n次諧波值的能量信號；根據所述能量信號的基波值、n次諧波值、所述物理指標對應的預設基波范圍和預設n次諧波范圍判斷所述待檢紙張的所述物理指標是否滿足預定條件；其中，n為不小于1的整數。

在一實施例中，根據所述能量信號的基波值、n次諧波值、所述物理指標對應的預設基波范圍和預設n次諧波范圍判斷所述待檢紙張的所述物理指標是否滿足預定條件，包括：判斷所述能量信號的基波值是否在所述物理指標對應的預設基波范圍內，并判斷所述能量信號的n次諧波值是否在所述物理指標對應的預設n次諧波范圍內，若所述能量信號的基波值在所述物理指標對應的預設基波范圍內且所述n次諧波值在所述物理指標對應的預設n次諧波范圍內，則所述待檢紙張的所述物理指標滿足預定條件，即所述待檢紙張的所述物理指標達標，否則所述待檢紙張的所述物理指標不達標。

在一實施例中，當所述待檢紙張的所述物理指標不達標時，生成一報警信號。

在一實施例中，所述超聲波檢測信號垂直于所述待檢紙張的表面發射。

在一實施例中，所述物理指標包括漿料配比、輔料、表面施膠、紙張水份含量及紙張的定量。

在一實施例中，在向所述待檢紙張表面發射一超聲波檢測信號之前，還包括：根據所述物理指標對頻率的超聲波信號的敏感程度，建立所述物理指標中的漿料配比、輔料、表面施膠、紙張水份含量及紙張的定量與不同頻率范圍的超聲波信號的映射關系。

在一實施例中，所述超聲波檢測信號的頻率在25kHz～1MHz之間，并且所述超聲波檢測信號為正弦波或三角波。

本發明另一方面還提供一種紙張檢測設備，所述檢測設備包括：一超聲波信號發射單元，用于向待檢紙張表面發射一超聲波檢測信號，所述超聲波檢測信號的頻率在所述待檢紙張的一物理指標對應的敏感頻率范圍內；一超聲波信號接收單元，與所述超聲波信號發射單元相對設置，用于接收所述超聲波檢測信號通過所述待檢紙張后的信號，并對其進行濾波放大處理；一信號處理單元，連接所述超聲波信號接收單元，用于對所述超聲波信號接收單元傳輸來的信號進行快速傅里葉變換，得到包含基波值和n次諧波值的能量信號，并根據所述能量信號的基波值、n次諧波值、所述物理指標對應的預設基波范圍和預設n次諧波范圍判斷所述待檢紙張的所述物理指標是否滿足預定條件；一顯示單元，與所述信號處理單元連接，用于顯示所述能量信號；其中，n為不小于1的整數。

在一實施例中，所述的紙張檢測設備還包括：一報警單元，用于當所述能量信號的基波值不在所述物理指標對應的預設基波范圍內，或者所述能量信號的任一次諧波值不在所述物理指標對應的預設n次諧波范圍內時，生成報警信息。

在一實施例中，所述超聲波信號發射單元包括多路超聲波發射器。

本發明利用超聲波信號在不同煤質中的傳播規律，分析其透過待檢紙張獲得波形，實現對待檢紙張物理指標的檢測分析，進而對紙張的各生產環節進行起到指導的作用，以保證紙張質量合格。

附圖說明