Разработка ИК методов и способов технологического контроля влажности целлюлозосодержащих материалов в високотемпературных условиях производства

Суть разработки заключается в создании нового оптического метода и средства непрерывного технологического контроля влажности целлюлозно-бумажных материалов в условиях высоких температур производства на базе исследований характеристик пропускания и абсорбции в инфракрасном диапазоне.

Проведен корреляционный (статистический) анализ связи характеристик влажности и поверхностной плотности бумаги. Определены апроксимационные аналитические зависимости между этими параметрами, разработана методика обработки информационных сигналов, в которой учтено взаимное влияние влажности и поверхностной плотности. Построенный алгоритм оптических измерений.

Построены, скорректированные на взаимное влияние, градуировочные характеристики влажности и поверхностной плотности на основе совместных гравиметрических и оптических измерений. При этом, в качестве эталона влажности веществ использованы образцы имитаторов влажности, разработанных и запатентованных нами для устранения погрешностей номинальной градуировочной характеристики влагомеров.

Предложенный новый оптический метод позволяет определить не только количество влаги в образце, но и количество сухого вещества (целлюлозы). Ранее это осуществлялось гравиметрическим, лабораторным методом. Новый метод позволяет перейти от технологического контроля, точность которого существенно зависит от опыта и квалификации оператора, к объективному контролю, основанному на разработанной методике коррекции градуировочных характеристик влажности и поверхностной плотности, которая заложена в программу измерительной системы.

Разработана измерительная оптическая система технологического контроля влажности и поверхностной плотности в условиях высоких температур производства. Ее работоспособность при высоких температурах достигается использованием впервые вихревой трубки для охлаждения измерительной зоны с датчиками контроля. Испытания в условиях промышленного производства подтвердили ее пригодность для технологического контроля с параметрами, которые отвечают современным техническим требованиям.

Определены и учтены многочисленные факторы, которые влияют на погрешность измерения в технологическом потоке и разработаны методы и средства их устранения. Система технологического контроля параметров влажности и поверхностной плотности бумажных материалов позволяет повысить точность их совместного измерения: с 0,5% до 0,35% для влажности в диапазоне (0 – 8)% абсолютной влажности и с 2% до 1,8% для поверхностной плотности.