[发明专利]一种纸浆流速及流量的测量装置及测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及造纸领域，尤其涉及一种用于造纸生产线上的纸浆流 速及流量的测量装置及测量方法。

背景技术

在造纸生产中，纸浆速度流量是当前被检测最频繁的物理量，流 量的实时、精确测量不仅是流量控制和绝干纤维计量的先决条件，对 于提高洗浆、打配浆、抄纸、流送等部分的生产效果，保障纸张产品 的质量，提高制浆和抄纸工段的工作效率都有非常重要的作用。

目前的纸浆流量测量方法中，电磁流量计在造纸生产线上被广泛 应用，同时，数字图像技术(DIT)、超声波脉冲多普勒法(PUDV)、 核磁共振(NMR)等技术在纸浆流量测量中的应用也被重点研究，此 外，激光多普勒流量计(LDV)，扩散法，电极法，超声波相关法，温 度噪声相关法，碰撞管法也在研究中。

当前，造纸生产中使用最多的流量检测装置是电磁流量计，它的 测量原理是根据麦克斯韦的电磁场理论。不过该测量方法的精度只有 1％，不能完全满足造纸生产线上一些高精度流量测量的要求(如高 速纸机或纸浆计量通常要求精度达到0.5％)，而且这种技术对管道的 清洁程度和安装精度的过高要求，以及复杂的电磁兼容性措施(如接 地措施)都限制了其使用范围。超声波脉冲多普勒法(PUDV)是一 种应用非常广泛的流量测量方法。不过，超声波脉冲多普勒法(PUDV) 仅适合在中浓以下纸浆(cmass＜5％)，且只能在小管道(R＜25mm) 中使用。核磁共振(NMR)技术、激光多普勒流量计(LDV)、扩散法、 电极法和相关流量法等方法的使用范围十分有限。

总之，现在的造纸生产线、特别是日益普及的高速造纸生产线迫 切需求价格低、测量精度高、实用性强、安装简单方便的纸浆流量检 测方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低成本、高精度和动态性能好的纸浆 流量及流速的测量系统及测量方法。

为达到上述目的，本发明提供一种纸浆流速及流量的测量装置， 其包括设置在纸浆通道上的浓度传感器、与传感器连接的数据采集电 路、与数据采集电路连接的计算机系统，其中计算机系统将浓度传感 器采集到的纸浆浓度信号处理后得到纸浆流速及流量。

本发明还提供一种纸浆流速及流量的测量方法，其按照以下步骤 进行：

步骤1)：通过设置在纸浆通道上的浓度传感器采样并记录纸浆 浓度信号c(t)，根据公式(1)，可得到纸浆浓度信号c(t)的组成成分包 括平均浓度s(t)、系统噪声v₁(t)和量测噪声v₂(t)，

c(t)＝s(t)+f[v₁(t)，v₂(t)]                (1)；

其中f[v₁(t)，v₂(t)]是浓度噪声信号；v₁(t)含有的纸浆流量信息；

步骤2)：通过与浓度传感器连接的数据采集电路，将纸浆浓度 信号c(t)传输给计算机系统，根据公式(2)分离纸浆浓度信号中的平 均值s(t)

s^(t)=1T∫t-Ttc(t)dt---(2);]]>

其中T是对c(t)的积分时间；

步骤3)：根据公式(3)去除纸浆浓度信号c(t)中的纸浆平均浓 度