[发明专利]用于获得重合片材参数的基于时域频谱（TDS）的方法和系统

权利要求书

1.一种用于由制造系统（700）生产的片材的性质的非接触表征的现场的基于时域频谱（TDS）的方法（200），包括：

提供时域频谱系统（100）和用于所述系统的校准数据，所述校准数据包括作为所述片材的含湿量的函数的、通过所述片材透射的功率或场或者从所述片材反射的功率或场；

将具有0.05 THz和50 THz之间的频率的THz或近THz辐射的至少一个脉冲引导至正由所述制造系统（700）处理的片材样本（130）上的样本位置处；

同步检测包括来自所述样本位置的至少一个透射脉冲或反射脉冲的透射辐射或反射辐射以获得样本数据；以及

连同所述校准数据（207、208、209）一起处理所述样本数据以确定选自片层厚度、基重和含湿量的所述片材样本的至少一个性质。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法（200）是专门地非接触方法，所述样本数据是重合数据，并且所述至少一个性质包括所述片层厚度、所述基重和所述含湿量，所述片层厚度、所述基重和所述含湿量均从所述重合数据获得。

3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括生成所述校准数据的步骤，其中所述生成包括测量用于所述片材的多个基准脉冲样本的所述透射或反射功率或场，所述多个基准脉冲样本具有不同水平的所述含湿量（202）。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述校准数据包括校准曲线，所述校准曲线基于用于具有除了所述片材之外的路径的非交互基准脉冲样本的透射或反射功率或场与通过所述片材样本（130）透射的功率或场或者从所述片材样本（130）反射的功率或场的比。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述校准曲线包括：

，

其中WW是以克每平方米（GSM）为单位的水重，y_i(t)是所述非交互基准脉冲样本，y_o(t)是用于所述透射脉冲的输出，而m和C是常数，并且PSD是积分功率频谱密度。

6.根据权利要求3所述的方法，其中所述校准数据进一步包括用于所述片材的干含量密度和干含量折射率。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述片材和所述片材样本包括纸。

8.一种闭环控制片材制造系统（700），包括：

片材制造装置（720），用于制造片材；

现场的基于近THz或THz的测量系统（715），可通信地耦合到所述制造装置（720），具有存储的用于所述TDS系统（715）的校准数据，所述校准数据包括作为所述片材的含湿量的函数的、通过所述片材透射的功率或场或者从所述片材反射的功率或场；THz透射机（111），用于将具有0.05 THz和50 THz之间的频率的THz或近THz辐射的至少一个脉冲引导至正由所述制造装置（720）处理的片材样本（130）上的样本位置处；以及检测器（110），用于同步检测包括来自所述样本位置的至少一个透射脉冲或反射脉冲的透射辐射或反射辐射以获得样本数据；以及

控制器（730），可通信地耦合到所述制造装置（720）和所述测量系统（715），所述控制器（730）接收所述样本数据，并且连同所述校准数据一起处理所述样本数据以确定选自片层厚度、基重和含湿量的所述片材样本的至少一个性质，所述控制器（730）可用于在基于所述至少一个性质处理所述片材样本的同时修改用于所述制造系统（700）的至少一个参数。

9.根据权利要求8所述的系统，其中所述测量系统（715）是基于透射的系统。

10.根据权利要求8所述的系统，其中所述测量系统（715）是基于反射的系统。

11.根据权利要求8所述的系统，其中所述校准数据包括校准曲线，所述校准曲线基于用于具有除了所述片材之外的路径的非交互基准脉冲样本的透射或反射功率或场与通过所述片材透射的功率或场或者从所述片材反射的功率或场的比。

12.根据权利要求8所述的系统，其中所述片材制造系统（700）包括造纸系统。