TỔNG QUAN HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG GIẤY QCS
2.2.2.Đo định lượng
Khi xác định mật độ khối lượng theo diện tích của vật liệu mỏng, người ta dùng khái niệm định lượng. Nó được đo bằng thương số giữa khối lượng vật liệu trên một đơn vị diện tích (g/m²). Cụ thể ở đây là khối lượng giấy trên 1m² diện tích giấy. Tùy theo từng loại giấy mà ta có định lượng khác nhau.
Để đo định lượng thì trong phòng thí nghiệm người ta đo bằng cách cân khối lượng tờ giấy có diện tích 1m², với các dụng cụ đo thường là chuẩn. Còn ở ngoài hiện trường (nơi sản xuất) giá trị đo cần cập nhật liên tục khi tờ giấy chạy trên băng tải người ta sử dụng phương pháp đo bằng tia phóng xạ. Phương pháp đo này dựa trên nguyên lý khi chiếu một tia phóng xạ qua một vật chắn do có sự tương tác giữa tia phóng xạ và vật chắn sẽ làm cho cường độ tia phóng xạ giảm đi.
Hệ thống AccuRay 1190 áp dụng hai loại nguồn phóng xạ đo định lượng bằng tia belta là STLK - 11 với nguồn phóng xạ là đồng vị phóng xạ Kripton nguyên tử lượng 85 và STLK - 3 với nguồn phóng xạ là đồng vị Promethium nguyên tử lượng 147. Ở Tổng Công ty Giấy Bãi Bằng hệ thống QCS sử dụng loại SLTK - 11 có sơ đồ nguyên lý như sau:
Hình 2.4. Sơ đồ nguyên lý đo định lượng
Tia beta thực chất là tia điện tử tốc độ cao có khả năng đi xuyên qua các vật chắn, khả năng đi xuyên qua này phụ thuộc vào nguồn năng lượng của chất phóng xạ, độ dày hoặc tỷ trọng của vật chắn và cả không khí mà nó đi qua.
Nguồn phóng xạ bao gồm chất đồng vị phóng xạ được đóng gói trong vỏ chuyên dụng, cửa phóng xạ được đóng mở thông qua hệ thống xilanh và van từ. Hệ thống ổn định nhiệt độ cột khí nén xung quanh cửa mở tia phóng xạ bao gồm đường khí cấp bộ gia nhiệt và các Sensor có mục đích làm giảm thiểu ảnh hưởng của tỷ trọng không khí đến kết quả đo.
Nguồn thu là một buồng Ion hình trụ có cửa sổ đặt đối diện với nguồn phóng xạ và được điền đầy khí ga cùng với một điện cực. Nó cũng được hỗ trợ hệ thống ổn định nhiệt độ cột khí nén xung quanh buồng Ion giống nguồn phát.
Khi cửa buồng phóng xạ được mở, các tia phóng xạ belta thoát ra đi về phía buồng Ion. Các hạt belta sẽ bắn phá các phần tử khí ga làm bắn phá ra các điện tử tự do và các Ion dương. Buồng Ion được cấp một điện áp một chiều 800 VDC chiều như sơ đồ lập tức hút các điện tử tự do bị bắn ra trước khi nó tái hợp lại với các Ion vừa tạo thành, các Ion dương được hút về phía các cực tự do tạo thành một dòng điện một chiều và dòng điện này được khuếch đại tạo thành tín hiệu điện áp trở kháng thấp. Điện cực là loại có trở kháng đầu vào rất cao để có thể đo được dòng điện rất thấp 10−8 A.
Giá trị đo được sẽ được biến đổi thành tín hiệu chuyển đổi tín hiệu này được tính bằng tỷ lệ % với thang đo. Độ suy giảm sẽ tính theo công thức:
T = I/I0
Trong đó:
T là tỷ số chuyển đổi I là mức tín hiệu bên thu
I0 là mức tín hiệu khi không có giấy
Hình 2.5. Biểu đồ phụ thuộc giữa độ suy giảm T và định lượng BW
Từ giá trị độ suy giảm này máy tính sẽ tính toán ra định lượng của tờ giấy theo công thức sau:
T = e−µBW
BW là định lượng sẽ truyền về máy tính để xử lý, hiển thị và so sánh với giá trị đặt từ đó phát tín hiệu điều khiển độ mở của van điều khiển của van định lượng F21.