2 systemy pomiaru wilgotności papieru i tektury na linii produkcyjnej

W większości zastosowań bardzo ważna jest wiedza na temat wilgotności lub zawartości wilgoci w produktach, a ponadto kontrola tych parametrów. Systemy dwóch firm, Schaller oraz MoistTech, są jest najlepszym przykładem na optymalizację procesu produkcyjnego. Obie mają kilkudziesięcioletnie doświadczenie w branży pomiarowej, a zebrane przez nie know-how gwarantuje prawidłową realizację pomiarów wilgotności:

1. PMCS (Papier Moisture Control System) - system ciągłego pomiaru wilgotności pracujący w oparciu o nieinwazyjny miernik wilgotności papieru i kartonu - metoda dielektryczna
2. IR-300C - system pomiaru wilgotności on-line wykorzystujący bezdotykowy czujnik wilgotności tektury i papieru - metoda NIR (near infra-red), bliska podczerwień 

Prezentowane rozwiązania są sposobem na rozwiązanie problemu kontroli parametrów na linii produkcyjnej. Dzięki własnej produkcji niezbędnych komponentów, oprogramowania i oferowania integracji z istniejącym lub planowanym procesem w zakładzie produkcyjnym, obie firmy dostarczają kompletne rozwiązanie pomiarowe.

Już na etapie przygotowywania oferty współpracujemy z Państwem, analizując problem, badając przesłane próbki materiałów i analizując zdjęcia oraz filmy z zakładu produkcyjnego. Uzgadniamy z klientem jaka metoda laboratoryjna jest obecnie stosowana (np. wagosuszarka, pomiar przenośnym miernikiem RH) wielkość badanych zwykle próbek oraz dokładność stosowanej obecnie metody. Zbieramy informacje jakiej zmienności można się spodziewać w wynikach, jaki jest zakres wilgotności badanych produktów, jakiej dokładności wymagać się będzie od czujnika i jaka metoda będzie używana do weryfikacji pomiarów. Zachęcamy również do wypełnienia kwestionariusza aplikacyjnego, który jest przydatny w lepszym zrozumieniu potrzeb klienta.

Na tej podstawie nasi specjaliści udzielają bezpłatnie wyczerpujących porad dotyczących proponowanych rozwiązań technicznych.

System nr 1: PMCS

Elementem badającym zawartość wilgoci jest głowica MF-P-HT:

• Metodą dielektryczną czujnik wykrywa grubość badanego materiału
• Do pomiaru wilgoci stosowane jest pole elektryczne o wysokiej częstotliwości

Wynik pomiaru ustalany jest w oparciu o różnicę w przenikalności elektromagnetycznej wody i papieru:

• e_r wody: 83
• e_r papieru: 3-4

System może być zainstalowany jako jedno- lub wieloczujnikowy. W pierwszym przypadku pojedyncza głowica wykonująca pomiar instalowana jest nieruchomo lub na trawersie, który przemieszcza się w poprzek wstęgi papieru (od brzegu do brzegu). W połączeniu z ruchem papieru rozwijanego z rolki, pozwala to na pomiar wilgotności całej wstęgi. Prędkość przesuwu, start i stop są programowalne. System automatycznie kalibruje położenie czujnika wilgotności po każdym restarcie lub uruchomieniu urządzenia.

Możliwa jest też instalacja kilku nieruchomych czujników nad przesuwającym się materiałem (papier, tektura).

Rodzaje papieru i flutingu są konfigurowane w systemie na podstawie pomiarów wykonanych w laboratorium producenta w oparciu o przesłane próbki materiałowe.

Zbierane dane są prezentowane na ekranie operatora linii produkcyjnej oraz zapisywane na dysku komputera PC. Dane mogą być zapisywane również na współdzielonym dysku dostępnym w sieci LAN klienta, skąd można je pobierać i analizować również poza halą produkcyjną (wymaga instalacji dodatkowego oprogramowania producenta).

W obu przypadkach jako opcję oferujemy konfigurację alarmów wraz z wyprowadzeniem sygnału alarmu, na przykład do zewnętrznego sygnalizatora świetlnego.

Integracja z panelem sterowania linią pozwala na automatyczne zatrzymywanie trawersu (i tym samym pomiarów) na czas zmiany rolki papieru lub prac konserwacyjnych maszyny.

Czujnik wilgotności nie dotyka mierzonego materiału. Podczas instalacji wybierana jest optymalna odległość od wstęgi papieru pozwalająca na prawidłowy pomiar bez wywierania zbędnego nacisku rolkami dystansującymi na przesuwający się pod czujnikiem materiał.

Najcześciej wybieranym miejscem instalacji jest punkt w którym można zweryfikować wilgotność papieru wprowadzanego na linię produkcyjną. Stosuje się również instalacje kontrolujące zawartość wilgoci w gotowym produkcie schodzącym z linii produkcyjnej.

Instalacja systemu nie wymaga zatrzymania produkcji. Jest on projektowany i kompletowany w oparciu o przesłane zdjęcia oraz pomiary wykonane przez personel fabryki. Na miejscu dokonywane są przez nas niezbędne regulacje i modyfikacje umożliwiające prawidłową instalację czujnika. 

Konserwacja systemu polega głównie na czyszczeniu raz w tygodniu powierzchni czujnika wilgotności sprężonym powietrzem. Przeglądy techniczne nie są wymagane, ale na życzenie możemy wykonać je odpłatnie, np. raz w roku.

System nr 2: IR-3000C

System wykorzystuje metodę bazująca na zjawisku pochłaniania przez mierzone materiały fal podczerwieni, co zapewnia pomiar bezkontaktowy i bezinwazyjny. Taka metoda pomiaru sprawdza się bardzo dobrze w przypadku papieru, tektury i kartonu. Mierniki podczerwone wilgotności wykorzystywane są przede wszystkim do pomiaru materiałów podawanych do procesu produkcji oraz do kontroli jakości gotowego produktu.

Czujnik wilgotności może być montowany w odległości 10 do 40 cm od badanego materiału. Technologia NIR zapewnia wysoką dokładność, powtarzalność i stabilność pomiarów. W typowych aplikacjach uzyskuje się dokładność 0,1%.

System może pracować jako jedno- lub wieloczujnikowy. Operator ma możliwość podglądu parametrów na panelu LCD. System posiada przyjazny interfejs użytkownika służący do konfiguracji i diagnostyki. Oprogramowanie zapewnia operatorowi możliwość monitorowania jednocześnie do trzech parametrów oraz dodanie czwartej opcji dla temperatury. System wyświetla aktualne trendy w celu umożliwienia podjęcia operatorowi działań korygujących zanim wartości przekroczą progi krytyczne. Można przeprowadzać kalibracje, definiować parametry pomiarowe oraz zaprogramować kilkadziesiąt kodów produktów. Rejestracja danych w trybie ciągłym odbywa się w pełni automatycznie.

Dane pomiarowe mogą być przesyłane do systemów trzecich oraz sterować linią produkcyjną w pętli zwrotnej w sposób całkowicie automatyczny. Do tego celu można wykorzystać trzy wbudowane wyjścia 4-20 mA, lokalną sieć zakładową zgodną z RS232/422/485 oraz przez sieć Ethernet (TCP/IP). Istnieje również opcja wyjścia 0-10V.

System jest bezobsługowy i po skonfigurowaniu nie wymaga żadnej opieki. Konstrukcja optyczna czujnika wilgotności nie podlega dryfowi optycznemu. Urządzenie pozwala personelowi obsługującemu linię produkcyjną na dokonywanie natychmiastowych zmian w procesie w oparciu o pomiary w czasie rzeczywistym. Oprogramowanie czujnika eliminuje wpływ zakłóceń pochodzących z zewnątrz takich jak oświetlenie hali, zmiany temperatury otoczenia czy przerwy w badanym materiale. Możliwe jest zamówienie czujnika w specjalnej obudowie IP67 w przypadku instalacji w trudnych warunkach.

Znajomość zawartości wody jest ważna dla prawie każdego produktu. Trzeba ją znać i kontrolować, aby móc produkować powtarzalne wyroby wysokiej jakości o powtarzalnych parametrach technicznych.