Sistem de control al calitatii pentru hartie/carton

Sistem de control al calitatii pentru hartie/carton

Sistemul de control al calitatii

Jasch dezvolta si produce sisteme de control si masura pentru a imbunatatii calitatea productiei de hartie si pentru a reduce costurile si de a creste productivitatea acestei operatiuni.

Aceste sisteme monitorizeaza si controleaza continuu parametrii de calitate : greutatea de baza, umiditatea,cenusa , grosimea stratului.

Abaterile de la valorile tinta sunt detectate in timp real permitand corectii imediate ale procesului de productie pentru a mentine calitatea constanta a produselor.

Toate rezultatele relevante de masura sunt evaluate si afisate grafic pe un monitor si documentat pe suport  hart drive.

Arhitectura sistemului

Sistemul este proiectat pentru cele mai importante sarcini : masurari exacte si stabile asupra parametrilor hartiei. Senzorii sunt montati pe o platforma de scaner care misca senzorii si scaneaza de-a lungul hartiei in continuu.

Scanerul are toate functiile de control si de conversie a semnalului incluse intr un panou lateral.Toate datele masurarilor sunt trimise digital via RS845 la un sistem pe baza PC ce proceseaza toate masurarile, genereaza profile, implementeaza uneltele de calibrare, intretinere, service  si controlul masinii/procesului.

Operatorul interfata este implementat pe un alt sistem PC care este conectat la sistemul de procesare prin legatura Internet. Interfata Operator Tm este bazata pe soft-ul LabView care este adaptabil la diferitele cerinte ale utilizatorului. Rapoarte cuprinzatoare sunt generate si depozitate pe unitate hard. Intregul set de profile si parametrii de masura si control de la sistemul de procesaqre sunt disponibili printr un server OPC.Sistemul de baza BTG 3000 ofera controlul directiei in cadrul masurarii de greutate, umiditate si continutul de cenusa din hartie. Pentru masini in mai multe straturi, controlul este furnizat de calculul greutatii uscate pentru fiecare strat in parte. In plus, cu parteneri de co-operare, putem furniza controlul directiei al greutatii de baza, umiditate si grosime.

Senzori

Pentru toate masinile de hartie masurarea de baza ceruta este greutatea de baza a hartiei.Cele doua masurari sunt afisate ca GSM care este parametrul de baza pe care operatorii il folosesc pentru a se asigura ca productia lor este in gama de greutate acceptata. Principiul de masurare se bazeaza pe atenuarea radiatiei beta emisa de o sursa radioactiva cand trece printr-un material. Greutatea de baza este determinata de variatii sensibile ale energiei radiata de sursa de intensitate cunoscuta.

A doua masurare este masurarea umiditatii. Aceasta masurare permite operatorilor sa tina continutul de apa din hartie in limite acceptabile, si este in special folositoare pentru optimizarea capacitatii de munca. Sunt doua feluri de senzori de umiditate care se bazeaza ori pe infra-rosu (IR) ori microunde.

Senzorul IR este potrivit pentru hartia subtire. Pentru hartie de pana la 250 GSM senzorul IR este obisnuit in modul transmisie. Pentru o gama mai mare trebuie folosit senzorul cu retroimprastiere deoarece radiatia infra-rosu nu poate trece prin hartie.

Senzorul de transmisie masoara umiditatea in masa hartiei pe cand prin princiupiul retroimprastierii se masoara doar la suprafata acesteia prin reflexie. Masurarea este bazata pe principiul ca atunci cand lumina infra-rosie trece sau este reflectata de o bucata de bartie, este absorbita la lungimi de unda specifice de catre apa din foaie, mai mult decat fibra sau alti compusi.

Senzorul cu microunde Scanpro este cel mai adecvat in cazul in care  GSM ul din hartie este mai mare de 250 GSM si unde masurarea de umiditate este ceruta sau unde este concentratie mare de carbon negru in hartie. Senzorul este adesea folosit pentru produse infasurate in mai multe straturi . Masurarea se bazeaza pe absorbtia rezonanta a apei prin microunde.

Celelalte doua masurari sunt : continutul de cenusa si Caliper. Masurarea continutului de cenusa se bazeaza pe principiul ca radiatiile X sunt absorbite preferential de materialul anorganic intr un strat de hartie. Pe masura ce continutul de cenusa creste, radiatiile transmise care sunt captate de camera de ionizare sunt reduse. Continutul de cenusa este calibrat pentru foi care contin Clei, carbonat de calciu, si dioxid de titan.

Calisens este un senzor Caliper fara contact. Senzorul merge odata cu bucata de hartie fara contact, pe rulmenti .

Lucrare: Studiu privind politica de produs a s.c. european drinks s.a. Document online: Gama de produse

Scanerul

Platforma de scanare (O-Frame) transporta senzorii si scaneaza continuu inainte si inapoi de-a latul hartiei care trebuie masurata. Sistemul de transport al senzorului este in continua miscare si de-a lungul scanarii detectorul si sursa trebuie sa ramana aliniate. Stabilitatea si precizia scanerului sunt importante pentru a obtine masurari corecte de la senzori. Scanerul O-Frame este proiectat pentru a fi foarte durabil si in acelasi timp fiabil. Proiectul este bazat pe structura dubla I-Beam sudate impreuna pentru a forma o cutie. Structura rezultata este rigida si stabila mecanic. Doar pe aceasta structura rigida se pot monta senzori de transmisie pentru a mentine alinierea in timpul scanarii hartiei.

In timpul procesului de fabricare sistemul de transport al senzorului de sus si al celui de jos sunt precis aliniate cu o eroare de +/- o.5 mm in directiile x,y,z. Cu designul O-frame rigid aceasta aliniere de precizie este mecanic blocata pe pozitie. Sistemul de transport este cu miscare liniara pe rulmenti cu bile .

Fig. 1 Senzorii Caliper

Specificatii tehnice

a. Senzorul de greutate specifica

Senzor cu transmisie β

Radio-izotop Kr-85, activitate 200mCi (10-1000g/m²) sau Pm-147, activitate 100mCi (10-200g/m²).

Acuratete&Repetabilitate: 0.25% sau 0.25 GSM

Timpul de prelevare probe: 10 msec

Decalaj: 10mm

Temperatura de operare: 0-70 ⁰C

Camera de ionizare a detectorului cu amplificator electrometric

Conversie integrata a semnalului printr-un convertor de 24 bit A/D

Interfata digitala cu unitatea de interfata

Marimea punctului: 12mm

Compensarea decalajului cu temperatura 

b. Senzorul de umiditate

Gama de masura: 0-15 %

Acuratete&repetabilitate: +/- 0.1%

Zona de prelevare: 20 mm circular

Temperatura de operare: 0-70 ⁰C

Timpul de prelevare: 10 msec

Racire a detectorilor cu PbS prin efect peltier

Compensare la carbon negru

c. Senzorul cu microunde

Senzor cu microunde standard scanpro industry.

Insensibil la reziduurile de cerneala din hartia reciclata

Insensibil la structurile de suprafata sau la stratificari

Insensibil la materialele de umplere asa cum este cleiul China sau alti martori

Frecventa de prelevare: 80 de probe pe secunda

Gama de masura: pana la 70 de GSM de apa

Decalajul in masurare 10 mm

Aria de masurare: oval 40x60 mm

Temperatura de operare: 0-70 ⁰C

d. Senzorul de masurare a continutului de cenusa

Senzor de transmisie cu radiatii X: 2W, 10 keV, sursa cu radiatii X

Gama de masura: 10-400 GSM

Acuratete&repetabilitate: +/- 0.4 %

Decalajul: 15 mm

Timpul de prelevare: 10msec

Temperatura de operare: 0-70 ⁰C

Camera de ionizare a detectorului cu amplificator electrometric

Conversie integrata a semnalului printr-un convertor de 24 bit A/D

Interfata digitala cu unitatea de interfata

Marimea punctului: 12 mm

e. Senzorul calliper

Callisens: senzori fara contact de masurare a grosimii

Gama de masurare: 0.021.00mm

Repetabilitate: 0.5m

Corelare dinamica: 1.5 m

Stabilitate pe termen lung: 1 m

Timpul de prelevare: 10 msec

Fig. 2