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圖1 測(cè)量探頭
        測(cè)量單元的探頭面積可以根據(jù)要求自行選擇。它由兩個(gè)區(qū)域：真空密封環(huán)區(qū)域、測(cè)量區(qū)域。在測(cè)量過(guò)程中，真空密封環(huán)區(qū)域處于真空狀態(tài)，確保移動(dòng)的紙幅緊貼探頭，防止測(cè)量氣體泄漏而引起測(cè)量誤差。該區(qū)域的真空是由位于控制單元中的真空生成器提供,并通過(guò)氣管1相連。測(cè)量區(qū)域是提供一個(gè)已知面積的區(qū)域，并通過(guò)這個(gè)區(qū)域收集已知體積的氣體。通過(guò)這個(gè)區(qū)域收集到已知體積氣體所使用的時(shí)間與當(dāng)前的紙幅透氣度或紙幅的氣阻有關(guān)。該區(qū)域有兩路氣管引出，氣管2的作用是收集穿過(guò)紙幅的氣體至已知體積收集槽，以及在一定間隔時(shí)間內(nèi)，對(duì)測(cè)量頭進(jìn)行清潔吹掃，以防止測(cè)量頭因?yàn)槔w維或灰塵的累積而被堵住，氣管3 是測(cè)量穿過(guò)紙幅的氣體壓力，它和壓力傳感器相連。
       探頭升降裝置是由一個(gè)氣缸作為其執(zhí)行單元來(lái)推動(dòng)測(cè)量探頭的升降。當(dāng)引紙完成以后，探頭升降裝置自動(dòng)提升測(cè)量探頭，使之和移動(dòng)的紙幅相接觸；當(dāng)斷紙或吹掃時(shí)，探頭升降裝置會(huì)自動(dòng)的降下測(cè)量探頭，為下次引紙?zhí)峁┓奖?，或自?dòng)進(jìn)行吹掃，防止因和紙幅接觸吹掃而引起斷紙。
2.2 控制單元
控制單元包含控制閥組、氣體收集槽、壓力傳感器、電源等。
        閥組是執(zhí)行單元的核心，每一個(gè)循環(huán)動(dòng)作都是通過(guò)閥組來(lái)執(zhí)行的。它是由伺服閥、電磁閥、節(jié)流閥、調(diào)壓閥、真空生成器、壓力表以及邏輯控制電路板組成。
        氣體收集槽是在測(cè)量周期內(nèi)收集來(lái)自穿過(guò)紙幅到測(cè)量探頭上已知區(qū)域內(nèi)的氣體。它由可伸縮的橡皮氣囊、一個(gè)重錘和四個(gè)位置開(kāi)關(guān)。通過(guò)它可以知道氣囊收集滿(mǎn)氣體所需要的時(shí)間。
壓力傳感器測(cè)量穿過(guò)紙幅的氣體壓力，并轉(zhuǎn)換位4-20mA信號(hào)去工作站進(jìn)行處理。
2.3 工作站
工作站由硬件和軟件兩部分組成。
軟件功能：1）收集來(lái)自測(cè)量單元的數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理，控制測(cè)量單元的動(dòng)作；
2）校準(zhǔn)以及儲(chǔ)存測(cè)量數(shù)據(jù)

3、 在線透氣度儀的測(cè)量過(guò)程
在線透氣度儀的一個(gè)測(cè)量周期由以下8個(gè)步驟：
（1） 氣體收集槽抽真空，使之升至最上端；
（2） 排空測(cè)量管線中殘余氣體；
（3） 真空密封環(huán)抽真空，使測(cè)量頭和移動(dòng)紙幅有效密封；
（4） 通過(guò)自重釋放波紋集氣管至最下端
（5） 當(dāng)波紋集氣管通過(guò)第二個(gè)位置時(shí)（從上之下依次）開(kāi)始計(jì)時(shí)
（6） 當(dāng)波紋管通過(guò)第三或第四個(gè)LED時(shí)停止計(jì)時(shí)
（7） 關(guān)真空
（8） 計(jì)算透氣度

4、 在線透氣度儀的校準(zhǔn)
        由于安裝以及紙張?zhí)匦缘挠绊?，在線透氣度儀測(cè)量出來(lái)的透氣度數(shù)值并沒(méi)有反應(yīng)出紙張的實(shí)際的透氣度值，也就是說(shuō)，實(shí)測(cè)值和實(shí)驗(yàn)值有偏差，為此需要對(duì)其進(jìn)行校準(zhǔn)，來(lái)克服由于上述原因的影響，它的使透氣度儀的讀數(shù)和實(shí)驗(yàn)室值保持一致。
校準(zhǔn)公式：y=B*x2+A*x+C
y－－－－－－校準(zhǔn)后的透氣度儀的讀數(shù)
x－－－－－－透氣度儀的實(shí)測(cè)值
A、B、C－－－－校準(zhǔn)因子
        A、B、C的因子主要取決于儀表的特性、設(shè)備的安裝和紙張的特性。由于傳感器是一個(gè)線性傳感器，因此因子B總是為0，因子A主要反應(yīng)紙張的粗糙度，因子C補(bǔ)償因移動(dòng)的紙幅不平穩(wěn)，而使傳感器和紙幅的密封性下降。
校準(zhǔn)過(guò)程是：
1） 把因子C置0，因子A置1，測(cè)得樣品的讀數(shù)為x；
2） 比較樣品的實(shí)驗(yàn)室值x’和透氣度儀讀數(shù)x，即D =x’/x，A近似于D；
3） 把A賦值D后，測(cè)量樣品，透氣度儀讀數(shù)x’;
4） 比較x’和x’’，相應(yīng)的給C賦值。
4.2 壓力傳感器校準(zhǔn)
壓力傳感器因?yàn)榱泓c(diǎn)的飄移，而會(huì)對(duì)測(cè)量有影響，這必然要求不定期的對(duì)其進(jìn)行校準(zhǔn)。其校準(zhǔn)公式為：
Y=A*X+B
Y－－－－校準(zhǔn)值
X－－-測(cè)量值
A、B－－－－校準(zhǔn)因子
因子A和B與壓力傳感器的量程和工作站接收信號(hào)的形式(m A、V)有關(guān)

5、 故障分析及處理
1） 測(cè)量值比實(shí)驗(yàn)室值小。
導(dǎo)致這種現(xiàn)象的因素有：
第一， 壓力管2、 3或測(cè)量頭堵塞。處理措施：用壓縮空氣吹掃。
第二， 壓力變送器故障。處理措施：檢查壓力變送器的接線、氣管連接，重新校準(zhǔn)壓力變送器，必要時(shí)更換它。
第三， 氣囊問(wèn)題。處理措施：檢查氣囊是否漏氣。
第四， 如果排除以上原因，需要對(duì)儀器重新進(jìn)行校準(zhǔn)，改變校準(zhǔn)因子。
2） 測(cè)量值比實(shí)驗(yàn)室值大。
導(dǎo)致這種現(xiàn)象的因素有：
第一， 真空管漏氣，導(dǎo)致密封不佳。處理措施：檢查管路1。
第二， 紙幅不平或者張力過(guò)小導(dǎo)致密封不佳。處理措施：增加紙幅的張力，使通過(guò)探頭的紙幅更加平坦；或者調(diào)高探頭高度，使探頭插入平行運(yùn)行的紙幅一定深度。
第三， 探頭表面與運(yùn)行的紙幅不平行，致使密封不佳。處理措施：校準(zhǔn)探頭平面。
第四， 如果排除以上原因，需要對(duì)儀器重新進(jìn)行校準(zhǔn)，改變校準(zhǔn)因子。
3） 探頭不提升
第一， 壓縮空氣壓力不足。處理措施：檢查壓縮空氣以及管路4、5
第二， 氣缸原因。處理措施：檢查氣缸密封圈以及其它機(jī)械結(jié)構(gòu)。
第三， 斷紙信號(hào)。處理措施：檢查斷紙信號(hào).

6、結(jié)束語(yǔ)
這篇論文是筆者根據(jù)制造商提供的資料以及在安裝調(diào)試維護(hù)中的一點(diǎn)個(gè)人心得，在此與各位同行交流。