低浓度纸浆浓度计的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种低浓度纸浆浓度计，涉及纸浆浓度测量技术领域，以解决现有的低浓度纸浆浓度计在测量过程中，仅通过一至两个光电传感器无法实现长期准确测量的问题。本实用新型所述的低浓度纸浆浓度计，包括：光源和至少四个光电传感器；装配时，在需测量浓度段管道上开设有至少五个安装孔，且多个安装孔绕管道的轴向方向呈圆周分布；光源与多个光电传感器安装在管道的外壁上，且分别对应安装孔位置处设置。本实用新型主要应用于低浓度纸浆浓度测量中。
【专利说明】
低浓度纸浆浓度计
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及纸浆浓度测量技术领域，具体而言，涉及一种低浓度纸浆浓度计。 【背景技术】
[0002]纸浆主要是由纤维和水组成的混合物，依据纸页的不同种类添加少量的填料等物质;纸浆是一种多相的流体混合物。在实际生产中，需要通过对纸浆的浓度进行实时测量与监控，以保证成品纸页的质量。
[0003]其中，目前造纸厂中中浓度及少量的低浓度纸浆浓度计均采用一个光源、以及一至两个光电传感器构成，并固定安装在纸浆管道内部;具体测量过程可以为:首先光源发出一束平行光作为测量光线，然后通过光电传感器感应光信号并将光信号转化为电信号，从而根据电信号的大小以及数据分布情况测量纸浆的浓度。
[0004]然而，本申请发明人发现，由于实际生产中纸浆管道内有多种填料，即被测量的对象是多相悬浮流体物，因此每种流体物对光线的折射率、反射率、透射率、散射率各不相同， 从而仅通过一至两个光电传感器无法实现长期准确地测量。【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种低浓度纸浆浓度计，以解决现有的低浓度纸浆浓度计在测量过程中，仅通过一至两个光电传感器无法实现长期准确测量的问题。
[0006]本实用新型提供一种低浓度纸浆浓度计，包括:光源和至少四个光电传感器;装配时，在需测量浓度段管道上开设有至少五个安装孔，且多个所述安装孔绕所述管道的轴向方向呈圆周分布;所述光源与多个所述光电传感器安装在所述管道的外壁上，且分别对应所述安装孔位置处设置。
[0007]实际应用时，所述光电传感器至少包括:第一光电传感器、第二光电传感器、第三光电传感器和第四光电传感器；以所述管道的外壁圆周中心水平向左的方向处为0°角，所述第一光电传感器安装在315°角处，所述第二光电传感器安装在270°角处，所述第三光电传感器安装在225°角处，所述第四光电传感器安装在180°角处;所述光源安装在所述0°角处，且所述光源和所述第一光电传感器、所述第二光电传感器、所述第三光电传感器、所述第四光电传感器均垂直于所述管道的外壁安装。
[0008]其中，所述第一光电传感器能够用于接收反射光;所述第二光电传感器能够用于接收散射光;所述第三光电传感器能够用于接收折射光;所述第四光电传感器能够用于接收透射光。
[0009]具体地，每个所述光电传感器均包括:安装底座、玻璃、挡圈、盖板、光电传感器本体;所述安装底座连接在所述管道的外壁上，且所述安装底座对应所述安装孔位置处开设有检测孔，所述检测孔的内壁上设置有凸起，所述第一密封圈压设在所述凸起上，所述玻璃压设在所述第一密封圈上，所述第二密封圈压设在所述玻璃上，所述挡圈压设在所述第二密封圈上，且所述挡圈的内径小于所述玻璃的外径设置，所述安装底座上盖设有所述盖板，且所述挡圈位于所述盖板与所述玻璃之间设置，所述光电传感器本体固定在所述盖板上。
[0010]进一步地，所述光电传感器本体在安装使用前经过多点标定，并能够依据相应的工况制出对应的测量曲线与校正曲线。
[0011]实际应用时，所述光源发出的光束为近红外波段光束。
[0012]实际应用时，所述低浓度纸浆浓度计还包括:清洗装置，所述清洗装置至少包括第一清洗装置和第二清洗装置；以所述管道的外壁圆周中心水平向左的方向处为0°角，所述第一清洗装置安装在45°角处，所述第二清洗装置安装在135°角处;每个所述清洗装置均能够发出第一扇形水流，且每个所述第一扇形水流能够覆盖四个所述光电传感器;或，每个所述清洗装置均能够发出第二扇形水流，且每个所述第二扇形水流能够分别对应覆盖两个所述光电传感器。
[0013]其中，所述清洗装置能够在造纸流程停止后，对所述光电传感器进行停机清洗； 或，在造纸流程暂停期间，对所述光电传感器进行在线清洗。
[0014]具体地，所述清洗装置包括自控元件，所述自控元件能够确定目前造纸流程处于运行状态、停止状态或暂停状态。
[0015]实际应用时，所述低浓度纸浆浓度计还包括监测装置，以所述管道的外壁圆周中心水平向左的方向处为0°角，所述监测装置安装在90°角处;所述监测装置包括摄像头，所述摄像头能够对所述管道内的流体流速、流体气泡和流体分布进行实时监控;所述摄像头还能够对所述清洗装置的清洗状况进行实时监控。
[0016]相对于现有技术，本实用新型所述的低浓度纸浆浓度计具有以下优势:
[0017]本实用新型提供的低浓度纸浆浓度计中，包括:光源和至少四个光电传感器;装配时，在需测量浓度段管道上开设有至少五个安装孔，且多个安装孔绕管道的轴向方向呈圆周分布;光源与多个光电传感器安装在管道的外壁上，且分别对应安装孔位置处设置。由此分析可知，本实用新型提供的低浓度纸浆浓度计，由于采用多传感器协同测量模式，因此在测量折射率、反射率、透射率、散射率均不相同的各种纸浆的浓度时，能够根据纸浆的性质， 选取合适的传感器作为主传感器，其余传感器作为辅传感器，例如:当某种纸浆的透射率与散射率较高，而折射率与反射率较低时，可以选取光线透射与散射方向的传感器作为主传感器，选取光线折射与反射方向的传感器作为辅传感器，从而能够有针对性地测出不同性质的纸浆的浓度，解决现有的低浓度纸浆浓度计在测量过程中，仅通过一至两个光电传感器无法实现长期准确测量的问题。【附图说明】
[0018]为了更清楚地说明本实用新型【具体实施方式】或现有技术中的技术方案，下面将对【具体实施方式】或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为本实用新型实施例提供的低浓度纸浆浓度计的整体布局示意图；
[0020]图2为本实用新型实施例提供的低浓度纸浆浓度计的角度标尺示意图；
[0021]图3为本实用新型实施例提供的低浓度纸浆浓度计中第四光电传感器的结构示意图。
[0022]附图标记:[〇〇23]图中，001 —光源;002—第一光电传感器;003—第二光电传感器;004—第三光电传感器;005—第四光电传感器;051—安装底座;052 —第一密封圈；053 —玻璃;054—第二密封圈；055 —挡圈；056 —盖板;057—光电传感器本体;058—检测孔;059 —凸起;006—第一清洗装置;007—第二清洗装置;008—监测装置。【具体实施方式】
[0024]下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0025]在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0026]在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连， 可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0027]图1为本实用新型实施例提供的低浓度纸浆浓度计的整体布局示意图。
[0028]本实用新型实施例提供的一种低浓度纸浆浓度计，如图1所示，包括:光源001和至少四个光电传感器;装配时，在需测量浓度段管道上开设有至少五个安装孔，且多个安装孔绕管道的轴向方向呈圆周分布;光源001与多个光电传感器安装在管道的外壁上，且分别对应安装孔位置处设置。
[0029]相对于现有技术，本实用新型实施例所述的低浓度纸浆浓度计具有以下优势:
[0030]本实用新型实施例提供的低浓度纸浆浓度计中，如图1所示，包括:光源001和至少四个光电传感器;装配时，在需测量浓度段管道上开设有至少五个安装孔，且多个安装孔绕管道的轴向方向呈圆周分布;光源001与多个光电传感器安装在管道的外壁上，且分别对应安装孔位置处设置。由此分析可知，本实用新型实施例提供的低浓度纸浆浓度计，由于采用多传感器协同测量模式，因此在测量折射率、反射率、透射率、散射率均不相同的各种纸浆的浓度时，能够根据纸浆的性质，选取合适的传感器作为主传感器，其余传感器作为辅传感器，例如:当某种纸浆的透射率与散射率较高，而折射率与反射率较低时，可以选取光线透射与散射方向的传感器作为主传感器，选取光线折射与反射方向的传感器作为辅传感器， 从而能够有针对性地测出不同性质的纸浆的浓度，解决现有的低浓度纸浆浓度计在测量过程中，仅通过一至两个光电传感器无法实现长期准确测量的问题。
[0031]图2为本实用新型实施例提供的低浓度纸浆浓度计的角度标尺示意图。[〇〇32] 实际应用时，为了使光源与光电传感器布局更合理，光电传感器至少包括:第一光电传感器002、第二光电传感器003、第三光电传感器004和第四光电传感器005;如图1结合图2所示，使角度标尺的中心与管道外壁圆周的中心重合，以管道的外壁圆周中心水平向左的方向处(即角度标尺0°)为0°角，第一光电传感器002安装在315°角处，第二光电传感器 003安装在270°角处，第三光电传感器004安装在225°角处，第四光电传感器005安装在180° 角处;光源001安装在0°角处，因此光源001发出的光线即使经过透射、反射、折射、散射后也能被不同的光电传感器接收，从而保证低浓度纸浆浓度计长期准确测量;且光源001和第一光电传感器002、第二光电传感器003、第三光电传感器004、第四光电传感器005均垂直于管道的外壁安装，从而保证光电传感器能准确地接收光信号，避免因光线发出角度或传感器接收角度偏移造成光信号接收强度与实际强度有偏差，而导致浓度测量不准确的情况发生。
[0033]其中，根据各个传感器安装位置的不同，第一光电传感器002能够用于接收反射光;第二光电传感器003能够用于接收散射光;第三光电传感器004能够用于接收折射光;第四光电传感器005能够用于接收透射光;实际应用时，根据纸浆成分的不同，即纸浆的折射率、反射率、透射率、散射率的不同，可以选用相应的光电传感器作为主传感器，其余的光电传感器作为辅传感器。
[0034]图3为本实用新型实施例提供的低浓度纸浆浓度计中第四光电传感器的结构示意图。
[0035]此处需要补充说明的是，每个光电传感器的具体结构均相同，只有安装角度不同。
[0036]具体地，为了在光电传感器安装至管道上时，避免使管道的内壁产生凸起，如图3 所示，参照第四光电传感器005,每个光电传感器均包括:安装底座051、第一密封圈052、玻璃053、第二密封圈054、挡圈055、盖板056、光电传感器本体057;安装底座051焊接在管道的外壁上，且安装底座051对应安装孔位置处开设有检测孔058，检测孔058处可加工成凸台形状，能够使安装底座051与管道上的安装孔定位更容易，使焊接更简单，但凸台高度不应超过管道的内壁，检测孔058的内壁上设置有凸起059,第一密封圈052压设在凸起059上，玻璃 053压设在第一密封圈052上，第二密封圈054压设在玻璃053上，挡圈055压设在第二密封圈 054上，且挡圈055的内径小于玻璃053的外径设置，安装底座051上盖设有盖板056,安装底座051与盖板056之间设置有不少于四个相互配合的螺纹孔，安装底座051与盖板056通过螺栓连接，且挡圈055位于盖板056与玻璃053之间设置，盖板056上开设有具有内螺纹的通孔， 且光电传感器本体057通过该通孔内的内螺纹连接固定在盖板056上，因此光电传感器安装至管道上时，不会使管道的内壁产生凸起，从而避免影响纸浆的流速，造成纸浆在管道内堆积，形成挂浆的现象发生。[〇〇37]此处需要补充说明的是，玻璃053应采用石英玻璃制成，挡圈055应采用橡胶制成。
[0038]进一步地，由于光和纸浆成分的复杂性以及受环境温度、光源强度等因素的影响， 光电传感器本体057在安装使用前需使用更高精度的校正仪器进行多点标定，即在传感器本体057的量程内，对每一个测量最小分度值进行标定，并能够依据相应的工况制出对应的测量曲线与校正曲线，即依据输入值与传感器本体057的输出值制出对应的测量曲线，并根据实际工况，对产生的偏差进行补偿校正，从而使本低浓度纸浆浓度计能够长期准确测量。
[0039]实际应用时，为了降低外界因素的干扰，光源001发出的光束为近红外波段光束， 即光束波长在780 — 2526nm范围内，本申请发明人在实践中发现，近红外波段光束抗干扰能力强，从而能将外界条件对光束本身的干扰降至最低。
[0040]实际应用时，为了避免因生产的不连续性或纸浆本身有一些粘性等因素造成纸浆逐步粘连在光电传感器的玻璃053上，造成测量误差逐步增大，本实用新型实施例提供的低浓度纸浆浓度计还包括:清洗装置，清洗装置至少包括第一清洗装置006和第二清洗装置 007;如图1结合图2所示，使角度标尺的中心与管道外壁圆周的中心重合，以管道的外壁圆周中心水平向左的方向处(即角度标尺0°)为0°角，第一清洗装置006安装在45°角处，第二清洗装置007安装在135°角处;每个清洗装置均能够发出第一扇形水流，且每个第一扇形水流能够覆盖四个光电传感器;或，每个清洗装置均能够发出第二扇形水流，且每个第二扇形水流能够分别对应覆盖两个光电传感器，从而在纸浆粘连在玻璃053上时及时对玻璃053进行清洗，从而保证长期准确测量。[〇〇41]此处需要补充说明的是，在造纸流程运行时，不允许对光电传感器进行清洗，因清洗作业会稀释纸浆浓度，造成纸浆浓度测量值偏低。
[0042]其中，为了使清洗装置运行更高效，清洗装置能够在造纸流程停止后，对光电传感器进行停机清洗;或，在造纸流程暂停期间，对光电传感器进行在线清洗，因此即使造纸流程周期较长，也可在流程内暂停期间对光电传感器进行清洗，从而有效避免粘连状况的发生，防止误差逐步增大。[〇〇43]此处需要补充说明的是，清洗装置可以设定为手动模式或自动模式。
[0044]具体地，为了使清洗过程实现自动化，清洗装置应包括自控元件，自控元件能够确定目前造纸流程处于运行状态、停止状态或暂停状态，在清洗装置设定为自动模式时，可以在造纸流程处于停止状态或暂停状态时对光电传感器进行清洗;或，在清洗装置设置为手动模式时，可以避免因操作人员的误操作而发生在造纸流程运行状态中进行清洗的情况， 从而使清洗过程更高效且可靠性更强。
[0045]实际应用时，为了使操作人员能够实时了解管道内纸浆状况以及光电传感器清洗状况，本实用新型实施例提供的低浓度纸浆浓度计还包括监测装置008,如图1结合图2所示，使角度标尺的中心与管道外壁圆周的中心重合，以管道的外壁圆周中心水平向左的方向处(即角度标尺〇°)为〇°角，监测装置008安装在90°角处;监测装置008包括摄像头，摄像头能够对管道内的流体流速、流体气泡和流体分布进行实时监控，从而可以为测量可能存在的异常情况，如:流速的瞬间变化、浆量不均匀分布、流体内汽泡的聚集等提供及时数据和图片分析;摄像头还能够对清洗装置的清洗状况进行实时监控，从而实现造纸流程的自动化，使造纸流程更高效、便捷。
[0046]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
【主权项】
1.一种低浓度纸浆浓度计，其特征在于，包括:光源和至少四个光电传感器；装配时，在需测量浓度段管道上开设有至少五个安装孔，且多个所述安装孔绕所述管 道的轴向方向呈圆周分布;所述光源与多个所述光电传感器安装在所述管道的外壁上，且 分别对应所述安装孔位置处设置。2.根据权利要求1所述的低浓度纸浆浓度计，其特征在于，所述光电传感器至少包括: 第一光电传感器、第二光电传感器、第三光电传感器和第四光电传感器；以所述管道的外壁圆周中心水平向左的方向处为0°角，所述第一光电传感器安装在 315°角处，所述第二光电传感器安装在270°角处，所述第三光电传感器安装在225°角处，所 述第四光电传感器安装在180°角处;所述光源安装在所述0°角处，且所述光源和所述第一 光电传感器、所述第二光电传感器、所述第三光电传感器、所述第四光电传感器均垂直于所 述管道的外壁安装。3.根据权利要求2所述的低浓度纸浆浓度计，其特征在于，所述第一光电传感器能够用 于接收反射光;所述第二光电传感器能够用于接收散射光;所述第三光电传感器能够用于 接收折射光;所述第四光电传感器能够用于接收透射光。4.根据权利要求3所述的低浓度纸浆浓度计，其特征在于，每个所述光电传感器均包 括:安装底座、第一密封圈、玻璃、第二密封圈、挡圈、盖板、光电传感器本体；所述安装底座连接在所述管道的外壁上，且所述安装底座对应所述安装孔位置处开设 有检测孔，所述检测孔的内壁上设置有凸起，所述第一密封圈压设在所述凸起上，所述玻璃 压设在所述第一密封圈上，所述第二密封圈压设在所述玻璃上，所述挡圈压设在所述第二 密封圈上，且所述挡圈的内径小于所述玻璃的外径设置，所述安装底座上盖设有所述盖板， 且所述挡圈位于所述盖板与所述玻璃之间设置，所述光电传感器本体固定在所述盖板上。5.根据权利要求4所述的低浓度纸浆浓度计，其特征在于，所述光电传感器本体在安装 使用前经过多点标定，并能够依据相应的工况制出对应的测量曲线与校正曲线。6.根据权利要求1所述的低浓度纸浆浓度计，其特征在于，所述光源发出的光束为近红 外波段光束。7.根据权利要求1所述的低浓度纸浆浓度计，其特征在于，还包括:清洗装置，所述清洗 装置至少包括第一清洗装置和第二清洗装置；以所述管道的外壁圆周中心水平向左的方向 处为0°角，所述第一清洗装置安装在45°角处，所述第二清洗装置安装在135°角处；每个所述清洗装置均能够发出第一扇形水流，且每个所述第一扇形水流能够覆盖四个 所述光电传感器；或，每个所述清洗装置均能够发出第二扇形水流，且每个所述第二扇形水流能够分别 对应覆盖两个所述光电传感器。8.根据权利要求7所述的低浓度纸浆浓度计，其特征在于，所述清洗装置能够在造纸流 程停止后，对所述光电传感器进行停机清洗；或，在造纸流程暂停期间，对所述光电传感器进行在线清洗。9.根据权利要求8所述的低浓度纸浆浓度计，其特征在于，所述清洗装置包括自控元 件，所述自控元件能够确定目前造纸流程处于运行状态、停止状态或暂停状态。10.根据权利要求9所述的低浓度纸浆浓度计，其特征在于，还包括监测装置，以所述管 道的外壁圆周中心水平向左的方向处为0°角，所述监测装置安装在90°角处；所述监测装置包括摄像头，所述摄像头能够对所述管道内的流体流速、流体气泡和流 体分布进行实时监控;所述摄像头还能够对所述清洗装置的清洗状况进行实时监控。
【文档编号】G01N21/49GK205580972SQ201620408997
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年5月6日
【发明人】童方周, 童晓林
【申请人】童晓林