[发明专利]电斩光近红外水分仪

说明书

本发明涉及一种自动检测纸张水分的装置。

水分仪是造纸自动控制中的关键仪表，目前在使用的水分仪是机械斩光水分仪，它是由红外光源，机械斩光探头及主机组成。工作时，由机械斩光探头中的同步电机通过橡皮圈带动含水分、参比两个孔的斩光盘旋转，对射到纸张的红外光进行斩光，并把光信号变换成水分、参比、背景信号，与探测器产生的主信号一起输入主机，由主机进行数据处理并显示水分值。由于机械斩光探头采用电机，橡皮圈传动，所以有噪声，易损坏，运行可靠性较差，而且透过斩光盘上的水分、参比两个孔的光不是照在纸上同一点，会给测量带来误差，纸的走速越快，误差越大。

鉴于上述，本发明的目的是提供一种无噪声，运行可靠，测量精度高，适宜快速走纸的电斩光近红外水分仪。

本发明的技术解决方案是以电斩光探头取代机械斩光探头，用水分参比探测器直接接收透过纸张的近红外光，通过电调制实现斩光，将获取的水分、参比、背景信号以及经调制后的水分和参比的合成主信号输入主机，由主机进行数据处理并显示纸张水分值。

附图说明：

图1是本发明原理方框图；

图2是本发明一种具体实施例。

参照图1，电斩光探头包括水分探测器4、水分调制器5、水分二分配器6、参比探测器7、参比调制器8、参比二分配器9、信号发生器10、三分配器11信号合成器12，图中1为红外光源，2为纸张，3为主机，13为同步灯。透过纸张的近红外光直接由水分探测器4，参比探测器7接收，把近红外光变换成水分参比信号分别输入水分调制器5和参比调制器8中，信号发生器10产生的频率可调的正弦波信号经三分配器11整形成三个不同时的方波分三路输出，其中一路输入水分二分配器6，一路输入参比二分配器9，另一路作为背景同步信号输入主机3。输入水分二分配器的方波信号变换成二个同时，同频率的信号分二路输出，其中一路进入水分调制器5对水分信号进行调制，另一路作为水分同步信号输入主机。输入参比二分配器的方波信号变换成二个同时，同频率的信号分二路输出，其中一路进入参比调制器8对参比信号进行调制，另一路作为参比同步信号输入主机。水分调制器和参比调制器输出的水分调制信号及参比调制信号又经信号合成器12合成后输入主机。通常，为便于监视各信号同步情况，最好将三分配器，水分二分配器，参比二分配器输出的背景水分参比同步信号经过同步灯再输入主机。

参照图2实例，透过纸张的近红外光由水分探测器PbS1和参比探测器PbS2接收，把光信号转换成电信号经运算放大器OP37①，OP37②放大后，分别输入由BG1及阻容元件构成的水分调制器和由BG2及阻容元件构成的参比调制器中。由信号发生器ICL8038产生频率可调的正弦波信号，根据不同的纸张厚度，改变接于第8脚的电位器电阻值，即可获得相应频率的正弦波在第4脚输出，输入三分配器MC14017BCP，由三分配器将正弦波整形成三个不同时的方波分三路输出，其中第3脚输出接水分二分配器LM324①的第2脚，第1脚输出接参比二分配器LM324②的第2脚，本例中设置有监视同步情况的同步灯LM324③，故三分配器的第6脚与LM324③的12脚相连。水分二分配器LM324①将输入的方波信号变换成二个同时同频率的信号分二路输出，其中一路作为水分调制信号在第8脚输出与水分调制器的BG1相连，另一路作为水分同步信号在第14脚输出接LM324③的第5脚。参比二分配器LM324②将输入的方波信号变换成二个同时，同频率的信号分二路输出，其中一路作为参比调制信号在第8脚输出与参比调制器的BG2相连，另一路作为参比同步信号在第14脚输出接LM324③的第3脚。水分调制器和参比调制器输出的水分调制信号及参比调制信号经信号合成器BG3合成后输入主机3，同步灯LM324③输出的背景、水分、参比同步信号也输入主机3。

由于本发明应用电斩光探头，以电调制实现斩光，无转动部件，所以无噪声，运行可靠，且由于测取的是纸上同一点的水分、参比信号，使测量精度大为提高，适宜快速走纸。