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La fin des capteurs nucléaires dans les usines de tissu

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Les scans de mesure du poids de la fibre et de l'humidité sont désormais réunis dans un seul capteur infrarouge. Les licences, la manutention et la formation du personnel quant aux matières nucléaires sont éliminées.

Les règlements relatifs à la sécurité et la manipulation de matières nucléaires font partie de la fabrication de tissu depuis le début des systèmes SCQ. Ceci est maintenant en train de changer.

Les capteurs de poids à base nucléaire ont été la norme pour les scans de la bande de tissu pendant de nombreuses années. Ils ont été améliorés régulièrement pour donner des lectures très précises, reproductibles même dans l'environnement habituellement poussiéreux d'une usine de tissu. Pour fournir une lecture de poids après séchage au four à des fins de contrôle précis, des capteurs d'humidité à infrarouge y sont toujours disposés tout au long. Aujourd'hui, cette technologie infrarouge est à tel point développée qu'elle peut mesurer le poids après séchage au four (poids de la fibre) avec la même précision qu'un capteur nucléaire et, en outre, mesurer en même temps l'humidité au même endroit sur le papier.

Un cycle de vie à moindre coût

Ces capteurs deux-en-un rendent aujourd'hui les capteurs nucléaires redondants et en éliminent complètement la nécessité. Le système SCQ à capteur unique pour contrôler la qualité du tissu est arrivé et est adopté dans de nombreuses usines de tissu. Avec le grand nombre de capteurs nucléaires installés auparavant, le marché de la modernisation des systèmes SCQ existants est un secteur de croissance prometteur et incontestable. En fait, dans les usines canadiennes de tissu, plusieurs de ces capteurs ont déjà été réinstallés sur des systèmes de contrôle de qualité plus anciens.

En regroupant les deux mesures dans un seul capteur, les coûts d'entretien et du cycle de vie des pièces de rechange ont été considérablement réduits et les coûts continus de licence, de formation sur la sécurité nucléaire, et de manipulation de "matières dangereuses" ont été éliminés. Les nouveaux capteurs ont aussi des avantages pratiques d'entretien puisqu'il n'y a pas besoin d'alignement ultra-précis de la tête du capteur ni d'équilibrage transversal des charges à air (les scans d'air) qui sont nécessaires pour maintenir la précision des mesures nucléaires.

Metso a été le premier à se démarquer avec le capteur IQFiber et fournit maintenant ce capteur en tant que produit standard avec les nouveaux systèmes de contrôle de qualité de machine à tissu. Quelques améliorations sur des systèmes plus anciens ont déjà été faites. Comme on pouvait s'y attendre dans un marché très concurrentiel, les autres grands fournisseurs de SCQ - ABB, Honeywell, et Voith - ont depuis présenté leurs versions de capteur unique du poids de la fibre et de l'humidité.

Les mesures sont basées sur la longueur d'onde spécifique d'absorption de l'énergie à infrarouge par la cellulose et l'eau. Voir la figure 1. Les points de mesure de référence assurent que les lectures soient absolues. Quand un matériau semi-conducteur est utilisé comme détecteur infrarouge, les lectures de poids de fibre et d'humidité sont beaucoup plus rapides qu'avec les précédents détecteurs au sulfure de plomb, ce qui conduit à une meilleure réponse aux variations de poids transitoires et aux stries. En outre, la taille du point de mesure est beaucoup plus petite qu'un capteur nucléaire. Contrairement aux capteurs nucléaires dont la source d'intensité décline et dont la sensibilité de mesure diminue au fil du temps, la mesure infrarouge reste constante.


Figure 1: La mesure en ligne est basée sur l'absorption de l'énergie infrarouge par la feuille de tissu aux longueurs d'onde spécifiquement sensibles à la teneur en eau et en fibre de la feuille. Les points de mesure de référence assurent que les lectures soient absolues

La Figure 2 montre que les tests de comparaison côté-à-côte des capteurs dans une usine de tissu ont confirmé que la mesure infrarouge de la fibre et la mesure de poids après séchage au four obtenues par le capteur nucléaire moins la mesure de l'humidité sont essentiellement les mêmes. La mesure de la fibre et les changements contrôlés de débit de stock ont été observés de près pendant les périodes normales de production et lors de changements de grade, et les profils étaient équivalents. La corrélation de lecture de fibres en ligne en laboratoire était aussi excellente, la lecture infrarouge étant légèrement plus juste que la lecture nucléaire.


Figure 2: Un test de comparaison côté-à-côte des capteurs a confirmé que la mesure infrarouge de la fibre et la mesure de poids après séchage au four obtenues par le capteur nucléaire moins la mesure de l'humidité sont essentiellement les mêmes, et ce même après un changement de grade.


Regardez, il manque quelque chose ! Il n'y a plus de panneau d'avertissement de radiations sur ce scanner d'usine de tissu.

Des usines de tissu exemptes de nucléaire ?

Il y a une tendance évidente vers les systèmes à capteurs uniques pour les nouveaux systèmes de contrôle de la qualité et ceux de remplacement puisque la mesure offre des avantages au niveau des coûts du cycle de vie et que les frais généraux d'utilisation sécuritaire de matériel nucléaire sont éliminés. Ne vous attendez pas à ce que les capteurs infrarouges soient plus précis que les dispositifs nucléaires puisque ce n'était pas l'objectif derrière leur conception, ils sont plutôt conçus pour fournir une lecture équivalente du poids de la fibre sèche sans source radioactive.

Si les systèmes plus anciens peuvent être équipés de nouveaux capteurs, il est possible qu'un jour les usines de tissu soient dénucléarisées. Si on regarde plus loin dans le temps, cette technologie sera-t-elle adaptée à d'autres grades de papier afin que la mesure nucléaire soit éliminée ? Ce n'est peut-être pas pour aujourd'hui, mais le temps nous le dira. Certains fournisseurs gardent peut-être leurs idées bien gardées pour le moment.

Données et illustrations sont une gracieuseté de Metso


 
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