本發(fā)明一般地涉及用于在移動(dòng)料幅上施加壓榨力以形成例如紙、織物材料、塑料箔和其它相關(guān)材料的壓區(qū)型壓榨機(jī)(或擠壓機(jī))。具體而言，本發(fā)明涉及用于從壓區(qū)壓力曲線測(cè)量和消除配對(duì)輥的旋轉(zhuǎn)變化性的影響并且構(gòu)建該配對(duì)輥的旋轉(zhuǎn)變化性的同步圖以用于診斷目的(例如檢測(cè)輥或軸承變化)的方法和設(shè)備。

背景技術(shù)：

夾輥被應(yīng)用于很多連續(xù)加工行業(yè)中，這些行業(yè)包括例如造紙、制鋼、塑料壓延和打印。在造紙的過(guò)程中，很多階段需要將流漿箱原料轉(zhuǎn)化成紙。最初的階段是流漿箱原料(通常稱為“白水”)沉積在造紙機(jī)成型織物(通常稱為“網(wǎng)幅”)上。沉積之后，一部分白水流動(dòng)通過(guò)成型織物網(wǎng)幅的孔隙而在所述成型織物網(wǎng)幅上留下液體和纖維的混合物。這種混合物在行業(yè)內(nèi)被稱為“料幅”，可以通過(guò)設(shè)備進(jìn)行處理，該設(shè)備進(jìn)一步降低最終產(chǎn)品的內(nèi)含水分的量。所述織物網(wǎng)幅連續(xù)支撐纖維料幅并且將其傳送至被稱為毛氈的另一個(gè)織物，該毛氈使其行進(jìn)通過(guò)各種脫水設(shè)備，所述脫水設(shè)備有效地從所述料幅除去所希望的量的液體。水被從料幅壓榨到濕毛氈中，然后可以在濕毛氈經(jīng)過(guò)抽吸箱時(shí)移除。干毛氈也可以用來(lái)支撐纖維料幅通過(guò)蒸汽干燥機(jī)。

多個(gè)脫水階段中的一個(gè)階段通過(guò)使所述料幅經(jīng)過(guò)一對(duì)或者更多對(duì)的旋轉(zhuǎn)輥來(lái)實(shí)現(xiàn)，這些旋轉(zhuǎn)輥形成其一個(gè)或者一系列的壓區(qū)型壓榨機(jī)，在這個(gè)過(guò)程中，液體通過(guò)所述旋轉(zhuǎn)輥正在施加的壓力而從所述料幅中排出。在所述料幅和毛氈上施加力時(shí)，所述輥將導(dǎo)致一些液體被從纖維料幅中擠壓出來(lái)到毛氈中。所述料幅然后可以前進(jìn)到其它壓榨機(jī)或者干燥設(shè)備，這些壓榨機(jī)或干燥設(shè)備進(jìn)一步降低所述料幅中的水分的量?！皦簠^(qū)區(qū)域”是兩個(gè)相鄰的輥之間的紙幅通過(guò)的接觸區(qū)域。所述壓區(qū)型壓榨機(jī)的一個(gè)輥通常是堅(jiān)硬的鋼輥，而另一個(gè)是由被聚合物包覆物包覆的金屬殼構(gòu)成。然而，在一些應(yīng)用中，兩個(gè)輥可以都被包覆或者都可以為硬鋼。將被從所述料幅中壓榨出來(lái)的液體的量取決于所述料幅通過(guò)所述壓區(qū)區(qū)域時(shí)被施加在所述料幅上的壓力的量。在該過(guò)程中的后面的輥和紙機(jī)壓延機(jī)處的壓區(qū)被用來(lái)控制片材的卡尺測(cè)量量(或厚度)和其它特性。輥的特性可以限定在壓區(qū)壓榨階段的過(guò)程中施加于所述料幅上的壓力的量。

與這些輥相關(guān)聯(lián)的一個(gè)常見(jiàn)問(wèn)題可能是沿著所述輥的工作長(zhǎng)度分布的壓力缺乏均一性。由壓區(qū)型壓榨機(jī)(或擠壓機(jī))的輥施加的壓力通常被稱為“壓區(qū)壓力”。施加在料幅上的壓區(qū)壓力的量和該壓區(qū)的尺寸可以確定是否獲得均一片材特性。沿著輥的均勻的壓區(qū)壓力在造紙中是重要的并且歸因于水分內(nèi)含物、卡尺測(cè)量量(或厚度)、片材強(qiáng)度和表面外觀。例如，壓區(qū)壓力缺乏均一性可能常常導(dǎo)致具有欠佳質(zhì)量的紙。過(guò)大的壓區(qū)壓力能夠?qū)е吕w維的壓碎或者移位以及在所得的紙產(chǎn)品中產(chǎn)生孔。對(duì)壓區(qū)載荷的改善能夠?qū)е峦ㄟ^(guò)較高的機(jī)器速度獲得更高的生產(chǎn)力和較低的故障(意外停工)。

在擠壓部使用的常規(guī)輥可以由一層或者多層材料形成。輥撓曲(通常是由于下垂(sag)或者壓區(qū)載荷的緣故)可能是不均勻的壓力和/或壓區(qū)寬度分布的來(lái)源。磨損的輥包覆部也可能引起壓力變化。這些輥通常具有浮置的殼體，該浮置的殼體圍繞固定的芯體。在所述浮置的殼體下面是可移動(dòng)的表面，所述可移動(dòng)的表面可以被驅(qū)動(dòng)以補(bǔ)償不均勻的壓區(qū)壓力分布。

先前已知的用于確定所述壓區(qū)壓力的這種差異的存在的技術(shù)要求操作員停止所述輥并且將一長(zhǎng)條碳紙或者壓敏薄膜放置到壓區(qū)中。這個(gè)過(guò)程被稱為進(jìn)行“壓區(qū)壓印”。后來(lái)的用于壓區(qū)壓印的技術(shù)涉及使用聚酯薄膜(mylar)和感測(cè)元件以電子方式記錄跨過(guò)壓區(qū)的壓力。這些程序盡管有用，但是不能在壓區(qū)型擠壓機(jī)工作的同時(shí)使用。而且，不能將會(huì)影響壓區(qū)壓力的均一性的溫度、輥速度和其它相關(guān)變化考慮進(jìn)去。

與感測(cè)壓區(qū)型壓榨機(jī)相關(guān)聯(lián)的控制儀器能夠提供橫向方向壓區(qū)壓力(通常被稱為“壓區(qū)壓力曲線”或僅僅稱為“壓區(qū)曲線”)的良好表示，并且將允許操作員在壓區(qū)壓力分布出現(xiàn)時(shí)對(duì)壓區(qū)壓力分步進(jìn)行修正?？刂苾x器通常在計(jì)算機(jī)屏幕或監(jiān)視器上提供壓區(qū)壓力曲線的實(shí)時(shí)圖形顯示。壓區(qū)曲線是從位于感測(cè)輥上的傳感器接收的壓力數(shù)據(jù)的匯集。其通常以圖形方式表示在感測(cè)輥上的橫向方向位置方面的壓力信號(hào)。y軸通常以每線性英寸磅來(lái)表示壓力，而x軸表示輥上的橫向方向位置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個(gè)方面涉及一種與感測(cè)輥和配對(duì)輥相關(guān)聯(lián)的用于收集輥數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括第一和第二群組(或甚至三個(gè)或更多個(gè)群組)傳感器。所述第一群組傳感器位于所述感測(cè)輥的軸向間隔開(kāi)的位置處，其中在所述感測(cè)輥的每圈旋轉(zhuǎn)過(guò)程中所述第一群組傳感器中的每個(gè)傳感器進(jìn)入所述感測(cè)輥和所述配對(duì)輥之間的壓區(qū)的區(qū)域以產(chǎn)生第一各自傳感器信號(hào)。所述第二群組傳感器位于所述感測(cè)輥的軸向間隔開(kāi)的位置處，其中在所述感測(cè)輥的每圈旋轉(zhuǎn)過(guò)程中所述第二群組傳感器中的每個(gè)傳感器進(jìn)入所述壓區(qū)的所述區(qū)域以產(chǎn)生第二各自傳感器信號(hào)。所述第一群組傳感器中的每個(gè)傳感器在所述第二群組傳感器中具有與所述感測(cè)輥上的同一各自軸向位置相關(guān)聯(lián)但是在圓周方向上間隔開(kāi)的對(duì)應(yīng)傳感器。該系統(tǒng)還包括接收所接收的傳感器信號(hào)的處理器，其中所述所接收的傳感器信號(hào)是所述第一各自傳感器信號(hào)和所述第二各自傳感器信號(hào)中的一個(gè)。在接收到所述所接收的傳感器信號(hào)時(shí)，所述處理器執(zhí)行許多操作。具體地說(shuō)，所述傳感器能夠：a)確定所述第一群組傳感器或第二群組傳感器中的產(chǎn)生所述所接收的傳感器信號(hào)的具體一個(gè)傳感器；b)基于所述具體一個(gè)傳感器是哪個(gè)群組傳感器的成員來(lái)確定所述具體一個(gè)傳感器的會(huì)員資格；以及c)基于所述配對(duì)輥相對(duì)于參考位置的旋轉(zhuǎn)位置，確定與所述配對(duì)輥相關(guān)聯(lián)的多個(gè)跟蹤節(jié)段中的哪個(gè)跟蹤節(jié)段與進(jìn)入所述壓區(qū)的所述區(qū)域的所述具體一個(gè)傳感器基本共同地進(jìn)入所述壓區(qū)的所述區(qū)域。所述處理器還能夠使用所確定的一個(gè)跟蹤節(jié)段和所確定的會(huì)員資格存儲(chǔ)所述所接收的傳感器信號(hào)。

在本發(fā)明的各個(gè)相關(guān)的方面中，所述多個(gè)跟蹤節(jié)段中的每個(gè)跟蹤節(jié)段具有基本相同大小或不同大小，所述所接收的傳感器信號(hào)包括壓力值，并且與所述配對(duì)輥相關(guān)聯(lián)的所述多個(gè)跟蹤節(jié)段或者是所述配對(duì)輥上的多個(gè)圓周節(jié)段，或者是所述配對(duì)輥的周期的多個(gè)時(shí)間節(jié)段。

在本發(fā)明的有關(guān)方面中，所述處理器接收在所述配對(duì)輥的每圈旋轉(zhuǎn)過(guò)程中所述第一群組傳感器中的每個(gè)傳感器的第一各自傳感器信號(hào)以及在所述感測(cè)輥的每圈旋轉(zhuǎn)過(guò)程中所述第二群組傳感器中的每個(gè)傳感器的第二各自傳感器信號(hào)。所述處理器還接收多個(gè)傳感器信號(hào)，所述多個(gè)傳感器信號(hào)包括在所述感測(cè)輥的多圈旋轉(zhuǎn)過(guò)程中發(fā)生的多個(gè)所述第一各自傳感器信號(hào)和多個(gè)所述第二各自傳感器信號(hào)。對(duì)于所述多個(gè)傳感器信號(hào)中的每個(gè)傳感器信號(hào)，所述處理器識(shí)別：a)它的所確定的一個(gè)跟蹤節(jié)段；b)相關(guān)聯(lián)的配對(duì)輥軸向節(jié)段；以及c)所述第一或第二群組傳感器中的產(chǎn)生所述多個(gè)傳感器信號(hào)中的具體一個(gè)傳感器信號(hào)的特定傳感器，其中所述處理器基于所述特定傳感器是哪個(gè)所述群組傳感器的成員來(lái)進(jìn)一步確定所述特定傳感器的會(huì)員資格。

在又一個(gè)相關(guān)方面中，所述配對(duì)輥包括n個(gè)軸向節(jié)段，所述n個(gè)軸向節(jié)段具有各自的索引值：1，2、…，n；所述配對(duì)輥具有與其相關(guān)聯(lián)的m個(gè)跟蹤節(jié)段，所述m個(gè)跟蹤節(jié)段具有各自的索引值：1，2、…，m；其中，對(duì)于所述第一群組傳感器和所述第二群組傳感器中的每個(gè)，都具有可由二元組標(biāo)識(shí)的(n×m)個(gè)唯一排列，該二元組包括各自軸向節(jié)段值索引值和各自跟蹤節(jié)段索引值。

在本發(fā)明的一個(gè)相關(guān)方面中，對(duì)于所述多個(gè)第一各自傳感器信號(hào)和對(duì)于第一多個(gè)可能的(n×m)個(gè)排列中的每個(gè)排列，所述處理器確定與和所述第一多個(gè)排列中的每個(gè)排列匹配的軸向節(jié)段和跟蹤節(jié)段相關(guān)聯(lián)的所有多個(gè)第一各自傳感器信號(hào)的平均值。此外，對(duì)于所述多個(gè)第二各自傳感器信號(hào)和對(duì)于第二多個(gè)可能的(n×m)個(gè)排列中的每個(gè)排列，所述處理器確定與和所述第二多個(gè)排列中的每個(gè)排列匹配的軸向節(jié)段和跟蹤節(jié)段相關(guān)聯(lián)的所有多個(gè)第二各自傳感器信號(hào)的平均值。

在本發(fā)明的另一個(gè)相關(guān)方面中，對(duì)于所述多個(gè)第一各自傳感器信號(hào)和第一多個(gè)可能的(n×m)個(gè)排列中的每個(gè)排列，所述處理器確定：a)所述多個(gè)第一各自傳感器信號(hào)中的一個(gè)或多個(gè)傳感器信號(hào)與和該排列匹配的軸向節(jié)段和跟蹤節(jié)段相關(guān)聯(lián)的次數(shù)；以及b)與和該排列匹配的軸向節(jié)段和跟蹤節(jié)段相關(guān)聯(lián)的所有所述多個(gè)第一各自傳感器信號(hào)的和。對(duì)于所述多個(gè)第二各自傳感器信號(hào)和第二多個(gè)可能的(n×m)個(gè)排列中的每個(gè)排列，所述處理器確定：a)所述多個(gè)第二各自傳感器信號(hào)中的一個(gè)或多個(gè)傳感器信號(hào)與和該排列匹配的軸向節(jié)段和跟蹤節(jié)段相關(guān)聯(lián)的次數(shù)；以及b)與和該排列匹配的軸向節(jié)段和跟蹤節(jié)段相關(guān)聯(lián)的所有所述多個(gè)第二各自傳感器信號(hào)的和。

在本發(fā)明的相關(guān)方面中，所述配對(duì)輥包括n個(gè)軸向節(jié)段，所述n個(gè)軸向節(jié)段具有各自的索引值：1，2、…，n；所述配對(duì)輥的周期包括m個(gè)跟蹤節(jié)段，所述m個(gè)跟蹤節(jié)段具有各自的索引值：1，2、…，m；其中，對(duì)于所述第一群組傳感器中的每個(gè)傳感器，具有(n×m)個(gè)唯一排列，所述(n×m)個(gè)唯一排列分別可由包含各自軸向節(jié)段索引值和各自跟蹤節(jié)段索引值的第一二元組標(biāo)識(shí)，并且對(duì)于所述第二群組傳感器中的每個(gè)傳感器，具有(n×m)個(gè)唯一排列，所述(n×m)個(gè)唯一排列分別可由包含各自軸向節(jié)段索引值和各自跟蹤節(jié)段索引值的第二二元組標(biāo)識(shí)。各自平均壓力值與第一和第二組中的每組的(n×m)個(gè)唯一排列中的每個(gè)唯一排列相關(guān)聯(lián)，其中所述各自平均壓力值中的每個(gè)基于與所述壓區(qū)有關(guān)的之前收集的壓力讀數(shù)。

在又一個(gè)相關(guān)方面中，第一各自列平均值與每個(gè)第一組軸向節(jié)段索引值相關(guān)聯(lián)，每個(gè)第一各自列平均值包括來(lái)自該第一組的、與該第一組軸向節(jié)段索引值相關(guān)聯(lián)的m個(gè)各自平均壓力值的平均值；并且第二各自列平均值與每個(gè)第二組軸向節(jié)段索引值相關(guān)聯(lián)，每個(gè)第二各自列平均值包括來(lái)自該第二組的、與該第二組軸向節(jié)段索引值相關(guān)聯(lián)的m個(gè)各自平均壓力值的平均值。

在本發(fā)明的另一個(gè)方面中，所述處理器對(duì)所述多個(gè)所接收的信號(hào)中的每個(gè)進(jìn)行操作。對(duì)于所述多個(gè)所接收的傳感器信號(hào)中的限定壓力讀數(shù)的每個(gè)傳感器信號(hào)，所述傳感器：a)基于該信號(hào)的相關(guān)軸向節(jié)段、所確定的其一個(gè)跟蹤節(jié)段以及該信號(hào)是從所述第一群組傳感器產(chǎn)生還是從所述第二群組傳感器產(chǎn)生來(lái)確定具體軸向節(jié)段索引值和具體跟蹤節(jié)段索引值；b)選擇與所述具體軸向節(jié)段索引值和所述具體跟蹤節(jié)段索引值相關(guān)聯(lián)的各自平均壓力值；c)通過(guò)從所選擇的各自平均壓力值減去與所述具體軸向節(jié)段索引值相關(guān)聯(lián)的第一各自列平均值和第二各自列平均值中的一個(gè)來(lái)計(jì)算各自修正平均壓力值；以及d)通過(guò)從一個(gè)所接收的傳感器信號(hào)減去所述各自修正平均壓力值來(lái)計(jì)算各自調(diào)整后的壓力讀數(shù)值。

在本發(fā)明又一個(gè)相關(guān)方面中，該系統(tǒng)包括：信號(hào)發(fā)生器，該信號(hào)發(fā)生器在所述配對(duì)輥每轉(zhuǎn)一圈時(shí)產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)，其中所述處理器基于最近產(chǎn)生的觸發(fā)信號(hào)來(lái)識(shí)別所述配對(duì)輥相對(duì)于所述參考位置的旋轉(zhuǎn)位置。

在本發(fā)明的相關(guān)方面中，該系統(tǒng)包括位于所述感測(cè)輥的軸向間隔開(kāi)的位置處的第三群組傳感器，其中在所述感測(cè)輥的每圈旋轉(zhuǎn)過(guò)程中所述第三群組傳感器中的每個(gè)傳感器進(jìn)入所述感測(cè)輥和所述配對(duì)輥之間的壓區(qū)的區(qū)域以產(chǎn)生第三各自傳感器信號(hào)；并且其中所述第三群組傳感器中的每個(gè)傳感器在所述第一群組傳感器和第二群組傳感器中的至少一個(gè)群組傳感器中具有與所述感測(cè)輥上的同一各自軸向位置相關(guān)聯(lián)但是在圓周方向上間隔開(kāi)的對(duì)應(yīng)傳感器。此外，所述處理器接收第三傳感器信號(hào)，并且在接收到所述第三各自傳感器信號(hào)時(shí)，所述處理器操作以：a)確定所述第三群組傳感器中的產(chǎn)生所述第三各自傳感器信號(hào)的具體一個(gè)傳感器；b)基于所述具體一個(gè)傳感器是所述第三群組傳感器的成員來(lái)確定所述具體一個(gè)傳感器的會(huì)員資格；c)基于所述配對(duì)輥相對(duì)于參考位置的旋轉(zhuǎn)位置，確定與所述配對(duì)輥相關(guān)聯(lián)的多個(gè)跟蹤節(jié)段中的哪個(gè)跟蹤節(jié)段與進(jìn)入所述壓區(qū)的所述區(qū)域的所述第三群組傳感器中的所述具體一個(gè)傳感器基本共同地進(jìn)入所述壓區(qū)的所述區(qū)域；以及d)使用所確定的一個(gè)跟蹤節(jié)段和所確定的會(huì)員資格存儲(chǔ)所述第三各自傳感器信號(hào)。

本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及一種與感測(cè)輥和配對(duì)輥相關(guān)聯(lián)的用于收集輥數(shù)據(jù)的方法。該方法包括從位于所述感測(cè)輥的軸向間隔開(kāi)的位置處的第一群組傳感器中的每個(gè)傳感器產(chǎn)生第一各自傳感器信號(hào)，其中在所述感測(cè)輥的每圈旋轉(zhuǎn)過(guò)程中當(dāng)所述第一群組傳感器中的每個(gè)傳感器進(jìn)入所述感測(cè)輥和所述配對(duì)輥之間的壓區(qū)的區(qū)域時(shí)產(chǎn)生每個(gè)第一各自傳感器信號(hào)；從位于所述感測(cè)輥的軸向間隔開(kāi)的位置處的第二群組傳感器中的每個(gè)傳感器產(chǎn)生第二各自傳感器信號(hào)，其中在所述感測(cè)輥的每圈旋轉(zhuǎn)過(guò)程中當(dāng)所述第二群組傳感器中的每個(gè)傳感器進(jìn)入所述感測(cè)輥和所述配對(duì)輥之間的所述壓區(qū)的所述區(qū)域時(shí)產(chǎn)生每個(gè)第二各自傳感器信號(hào)。所述第一群組傳感器中的每個(gè)傳感器在所述第二群組傳感器中具有與所述感測(cè)輥上的同一各自軸向位置相關(guān)聯(lián)但是在圓周方向上間隔開(kāi)的對(duì)應(yīng)傳感器。該方法還包括接收所接收的傳感器信號(hào)，所述所接收的傳感器信號(hào)為所述第一各自傳感器信號(hào)和所述第二各自傳感器信號(hào)中的一個(gè)。在接收到所述所接收的傳感器信號(hào)時(shí)，該方法通過(guò)如下步驟而繼續(xù)：確定所述第一群組傳感器或第二群組傳感器中的產(chǎn)生所述所接收的傳感器信號(hào)的具體一個(gè)傳感器；基于所述具體一個(gè)傳感器是哪個(gè)群組傳感器的成員來(lái)確定所述具體一個(gè)傳感器的會(huì)員資格；并且基于所述配對(duì)輥相對(duì)于參考位置的旋轉(zhuǎn)位置，確定與所述配對(duì)輥相關(guān)聯(lián)的多個(gè)跟蹤節(jié)段中的哪個(gè)跟蹤節(jié)段與進(jìn)入所述壓區(qū)的所述區(qū)域的所述具體一個(gè)傳感器基本共同地進(jìn)入所述壓區(qū)的所述區(qū)域。該方法還包括使用所確定的一個(gè)跟蹤節(jié)段和所確定的會(huì)員資格存儲(chǔ)所述所接收的傳感器信號(hào)。

附圖說(shuō)明

盡管說(shuō)明書(shū)以具體指出并清楚地要求保護(hù)本發(fā)明的權(quán)利要求書(shū)作出結(jié)論，但是認(rèn)為從如下結(jié)合附圖所做的詳細(xì)描述將更好地理解本發(fā)明，在附圖中，相同的附圖標(biāo)記標(biāo)識(shí)相同的元件。

圖1是根據(jù)本發(fā)明的原理的壓區(qū)型壓榨機(jī)的示意性端視圖，示出了被夾持在壓輥之間的料幅的形成，該壓區(qū)型壓榨機(jī)的壓區(qū)寬度由字母“NW”表示。

圖2是根據(jù)本發(fā)明的原理的感測(cè)輥的側(cè)面正視圖，示出了放置一行傳感器。

圖3A至圖3C圖示出了在根據(jù)本發(fā)明的原理的感測(cè)輥的多圈旋轉(zhuǎn)過(guò)程中配對(duì)輥的不同圓周節(jié)段進(jìn)入壓區(qū)的進(jìn)程。

圖4A和圖4B圖示出了一表，該表概括了在根據(jù)本發(fā)明的原理的感測(cè)輥的多圈旋轉(zhuǎn)過(guò)程中如何由感測(cè)輥傳感器感測(cè)配對(duì)輥的不同圓周節(jié)段。

圖5是根據(jù)本發(fā)明的原理的配對(duì)輥的不同圓周節(jié)段的示例采樣頻率的分布曲線圖。

圖6、7、8A和8B描繪了能夠?yàn)楦鶕?jù)本發(fā)明的原理的配對(duì)輥的各種軸向節(jié)段和圓周節(jié)段計(jì)算的不同值的矩陣。

圖9描繪了根據(jù)本發(fā)明的原理的生成實(shí)時(shí)平均壓力曲線的示例方法的流程圖。

圖10是示出了根據(jù)本發(fā)明的原理的具體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和紙?zhí)幚砩a(chǎn)線的基本架構(gòu)的示意圖。

圖11是根據(jù)本發(fā)明的原理的具有兩行傳感器的另選感測(cè)輥的正視圖。

圖12是根據(jù)本發(fā)明的原理的具有其自身一行傳感器的配對(duì)輥的側(cè)部正視圖。

圖13是根據(jù)本發(fā)明的原理的在收集壓區(qū)壓力數(shù)據(jù)中使用多個(gè)傳感器陣列時(shí)根據(jù)圖9的數(shù)據(jù)收集期(data collection session)可能如何變化的一個(gè)示例變型的流程圖。

具體實(shí)施方式

在優(yōu)選實(shí)施方式的如下詳細(xì)描述中，對(duì)形成該描述的一部分的附圖進(jìn)行參照，在這些附圖中以例示方式而不是限制方式示出了可以實(shí)踐本發(fā)明的具體優(yōu)選實(shí)施方式。將理解，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以利用其它實(shí)施方式并且進(jìn)行修改。

如圖1中所示，感測(cè)輥10和配對(duì)輥11限定壓區(qū)12，該壓區(qū)12接收纖維料幅16以向料幅16施加壓力?？梢灶A(yù)見(jiàn)的是，在一些情況下，毛氈可以支撐該料幅，從而該毛氈和料幅進(jìn)入壓區(qū)12內(nèi)。感測(cè)輥10包括內(nèi)部基礎(chǔ)輥20和外部輥包覆物22。如圖2中所示，一組24傳感器26至少部分地布置在輥包覆物22中。該組24傳感器26可以沿著圍繞輥10的整個(gè)長(zhǎng)度以單個(gè)回轉(zhuǎn)而盤(pán)旋的線布置以限定螺旋形圖案，這種螺旋狀圖案是用于輥包覆物的一般傳感器幾何布置。然而，該螺旋形圖案僅僅是一個(gè)示例，可以預(yù)見(jiàn)其中至少一個(gè)傳感器布置在沿著圓周的任意位置的每個(gè)軸向位置(要在該位置處收集數(shù)據(jù))的任何布置。每個(gè)傳感器26能夠例如測(cè)量當(dāng)該傳感器進(jìn)入輥10和11之間的壓區(qū)12的區(qū)域時(shí)施加在該傳感器上的壓力。具體而言，一組24傳感器26可以例如在沿著感測(cè)輥10的不同軸向位置或節(jié)段處定位在感測(cè)輥14中，其中這些軸向節(jié)段優(yōu)選具有相等尺寸。在圖示的實(shí)施方式中，有十四個(gè)軸向節(jié)段，在圖2中標(biāo)記為1至14，每個(gè)節(jié)段中都定位有一個(gè)傳感器26。還可以預(yù)見(jiàn)到，一組24傳感器26可以被線性地布置，從而限定一行傳感器，也就是說(shuō)，所有傳感器都駐留在相同的圓周位置。本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易地認(rèn)識(shí)到，也可以設(shè)置多于十四個(gè)或少于十四個(gè)的軸向節(jié)段，同時(shí)在感測(cè)輥上定位對(duì)應(yīng)相等數(shù)量的軸向間隔開(kāi)的傳感器。而且，在如下描述中，可以將每個(gè)傳感器16稱為例如壓力傳感器，但是也可以預(yù)見(jiàn)其它類型的傳感器，諸如例如溫度傳感器。

因?yàn)樵谠旒堖^(guò)程中具有均勻壓區(qū)壓力是有利的，所以正確地計(jì)算并顯示壓區(qū)壓力曲線也是有益的，這是因?yàn)榛诓痪_計(jì)算的壓區(qū)壓力曲線對(duì)旋轉(zhuǎn)輥進(jìn)行的任何修正或調(diào)整都一定會(huì)加劇任何操作問(wèn)題。有三個(gè)主要變化性測(cè)量。壓區(qū)壓力曲線具有被稱為橫向變化性的變化性，這是因?yàn)樵撟兓允菣M跨壓區(qū)的每個(gè)橫向方向位置的平均壓力的變化性。另一種類型的變化性代表在單行傳感器中的每個(gè)位置處的高速測(cè)量的變化性。該變化性代表造紙過(guò)程中的其它設(shè)備的變化性，包括配對(duì)輥即被夾持至感測(cè)輥的輥的旋轉(zhuǎn)變化性。壓區(qū)曲線中的第三變化性包括位于輥的每個(gè)橫向位置處的多個(gè)傳感器的變化性。該變化性代表感測(cè)輥在其旋轉(zhuǎn)通過(guò)其多個(gè)感測(cè)位置時(shí)的“旋轉(zhuǎn)變化性”。

典型地，感測(cè)輥10和配對(duì)輥11的尺寸不同，即它們?cè)趶较蛏虾蛨A周上具有不同尺寸。每個(gè)輥在整個(gè)軸向維度上可能在圓周上具有尺寸變化。此外，當(dāng)輥旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)時(shí)，從中心軸線(徑向尺寸)到外表面的距離對(duì)于位于相同旋轉(zhuǎn)角處的每個(gè)軸向位置來(lái)說(shuō)都可能變化，即使對(duì)于每個(gè)軸向位置來(lái)說(shuō)圓周尺寸相同也可能這樣。

例如，這些輥被周期性地研磨，其結(jié)果是在直徑方向與制造規(guī)格發(fā)生小的任意變化。此外，一個(gè)或多個(gè)輥可能發(fā)生滑移，這導(dǎo)致感測(cè)輥表面以與配對(duì)輥表面不同的速度行進(jìn)。因此，兩個(gè)輥具有精確相同的旋轉(zhuǎn)周期或具有精確一致的周期十分罕見(jiàn)。

因而，當(dāng)感測(cè)輥10和配對(duì)輥11相對(duì)于彼此行進(jìn)通過(guò)多圈時(shí)，具體傳感器26可能不會(huì)總是進(jìn)入壓區(qū)12的、具有與該傳感器在之前的旋轉(zhuǎn)中進(jìn)入的配對(duì)輥11的圓周部分相同的圓周部分的區(qū)域。如下所述，可以利用該行為來(lái)產(chǎn)生與配對(duì)輥11的表面對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)圖。這些數(shù)據(jù)圖可以包括如下面參照?qǐng)D8A更詳細(xì)地描述的平均壓力矩陣。不同的平均壓力矩陣(每個(gè)都是在不同的時(shí)間段收集和構(gòu)建的)可以彼此進(jìn)行比較以調(diào)查它們從彼此變化多少。不同數(shù)據(jù)圖之間的變化性可以表示配對(duì)輥11的可能問(wèn)題，諸如輥表面的不規(guī)則性、軸承磨損和輥撓曲。傳感器數(shù)據(jù)的變化性分析可以表示上游或下游處理處理設(shè)備例如上游輥或下游輥的可能問(wèn)題。

感測(cè)輥10和配對(duì)輥11都可以被分成14個(gè)軸向節(jié)段。感測(cè)輥10上的所有軸向節(jié)段都可以具有相同長(zhǎng)度，或者可以具有不同長(zhǎng)度，并且配對(duì)輥11上的所有軸向節(jié)段也可以具有相同長(zhǎng)度，或者可以具有不同長(zhǎng)度。在圖示實(shí)施方式中，假定感測(cè)輥10上的所有軸向節(jié)段都具有相同長(zhǎng)度，并且配對(duì)輥11上的所有軸向節(jié)段都具有相同長(zhǎng)度。感測(cè)輥10上的軸向節(jié)段可以與配對(duì)輥11上的軸向節(jié)段對(duì)準(zhǔn)。此外，配對(duì)輥11可以被分成各個(gè)圓周節(jié)段，諸如例如，50個(gè)圓周節(jié)段，所有節(jié)段都具有基本相同尺寸。

參照?qǐng)D3A至圖3C，感測(cè)輥10例如可以是旋轉(zhuǎn)的，并且瞬時(shí)定位成使得位于圖示實(shí)施方式中的14個(gè)軸向節(jié)段中的一個(gè)軸向節(jié)段中的傳感器26A與(1到50個(gè)節(jié)段中的)配對(duì)輥圓周節(jié)段號(hào)1同時(shí)地進(jìn)入壓區(qū)12的區(qū)域內(nèi)。在輥10旋轉(zhuǎn)第一滿圈之后，所述的一個(gè)傳感器26A可能與配對(duì)輥11上的不同的圓周節(jié)段例如節(jié)段號(hào)3共同進(jìn)入壓區(qū)12的區(qū)域，參見(jiàn)圖3B。因?yàn)檩?0和11具有不同周期，在輥10旋轉(zhuǎn)第二滿圈之后，所述的一個(gè)傳感器26A可能與又一個(gè)不同的配對(duì)輥圓周節(jié)段例如節(jié)段號(hào)5同時(shí)地進(jìn)入壓區(qū)12的區(qū)域，參見(jiàn)圖3C。因?yàn)樵撘粋€(gè)傳感器26A與配對(duì)輥11的不同圓周節(jié)段共同地進(jìn)入壓區(qū)12的區(qū)域，所以由于由配對(duì)輥11引起的壓力變化，由該一個(gè)傳感器26A測(cè)量的壓區(qū)壓力可能在順序的輥旋轉(zhuǎn)過(guò)程中變化。本發(fā)明的方面設(shè)想了將來(lái)自組24的每個(gè)傳感器26的讀數(shù)或信號(hào)隨著時(shí)間進(jìn)行繪圖，以便察看對(duì)于每個(gè)傳感器來(lái)說(shuō)壓力讀數(shù)或信號(hào)如何由于每個(gè)傳感器與配對(duì)輥11的不同圓周節(jié)段共同地進(jìn)入壓區(qū)12的區(qū)域而變化。如以上指出的，所繪制的數(shù)據(jù)可以用來(lái)確定配對(duì)輥11的可能問(wèn)題，并且還如以上指出的，除了感測(cè)輥10和配對(duì)輥11之外，變化性分析還可以表示與上游或下游處理設(shè)備有關(guān)的可能問(wèn)題。

因而，本發(fā)明想到了使用傳感器26來(lái)測(cè)量旋轉(zhuǎn)變化性，當(dāng)來(lái)自傳感器26的壓力信號(hào)或讀數(shù)與配對(duì)輥位置時(shí)間同步時(shí)由配對(duì)輥11的高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生該旋轉(zhuǎn)變化性。為了測(cè)量旋轉(zhuǎn)變化性，配對(duì)輥11必須對(duì)待測(cè)量的壓區(qū)12中的壓力具有一些影響。對(duì)所感測(cè)的壓區(qū)壓力的主要影響將可能是直接壓靠在感測(cè)輥10上的配對(duì)輥11的影響。然而，還有可能使傳感器測(cè)量與上游輥(未示出)同步，所述的上游輥形成另一個(gè)壓區(qū)并影響料幅的含水量和厚度，這會(huì)影響由感測(cè)輥10看到的壓區(qū)壓力。此外，由于下游壓區(qū)中的輥(未示出)可能拉動(dòng)料幅并且致使料幅張力發(fā)生變化，還可以將傳感器測(cè)量與這些輥同步。將使用感測(cè)輥10和配對(duì)輥11來(lái)舉例說(shuō)明本發(fā)明的原理，然而，所有原理都適用于上游和下游的處理設(shè)備，諸如上游輥和下游輥。

作為一個(gè)具體示例，配對(duì)輥11可以在圓周上比感測(cè)輥10大。例如，配對(duì)輥11具有被分成50個(gè)基本相等長(zhǎng)度的圓周節(jié)段的圓周，而感測(cè)輥10具有其自身的小于配對(duì)輥11的圓周的圓周。圓周和滑移都有助于在感測(cè)輥10和配對(duì)輥11之間產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)周期差(周期＝輥旋轉(zhuǎn)一整圈所需的時(shí)間)。表征周期性差異的一個(gè)方便方式就是使用測(cè)量時(shí)間節(jié)段(例如，在圖示實(shí)施方式中為50個(gè)時(shí)間節(jié)段)方面的差的測(cè)量單位。每個(gè)時(shí)間節(jié)段的長(zhǎng)度為配對(duì)輥周期除以預(yù)定時(shí)間節(jié)段的數(shù)目。如下面討論的，該預(yù)定數(shù)目的時(shí)間節(jié)段可以對(duì)應(yīng)于預(yù)定數(shù)目的配對(duì)輥圓周節(jié)段?？梢詫⒏袦y(cè)輥10的周期描述為小于/大于配對(duì)輥11的周期的x個(gè)時(shí)間節(jié)段。例如，感測(cè)輥10可以具有比配對(duì)輥11的周期小2.14個(gè)配對(duì)輥時(shí)間節(jié)段的周期(同等地，配對(duì)輥11可以具有比感測(cè)輥的周期大2.14個(gè)配對(duì)輥時(shí)間周節(jié)段的周期)。在這樣的示例中，當(dāng)感測(cè)輥10進(jìn)行一整圈旋轉(zhuǎn)時(shí)，配對(duì)輥11將進(jìn)行比一整圈少等于2.14個(gè)時(shí)間節(jié)段的量的旋轉(zhuǎn)，這是因?yàn)榕鋵?duì)輥10具有比感測(cè)輥10長(zhǎng)的周期。

如上所述，配對(duì)輥的50個(gè)時(shí)間節(jié)段可以對(duì)應(yīng)于圍繞配對(duì)輥11的50個(gè)圓周節(jié)段。因而，即使在概念級(jí)別將配對(duì)輥11的周期分成多個(gè)時(shí)間節(jié)段，該構(gòu)思也可以對(duì)應(yīng)于配對(duì)輥11的物理圓周，其中配對(duì)輥周期的各個(gè)時(shí)間節(jié)段也對(duì)應(yīng)于圍繞配對(duì)輥11的圓周節(jié)段。因而，以“時(shí)間節(jié)段”單位測(cè)量的感測(cè)輥10和配對(duì)輥11之間的旋轉(zhuǎn)周期差正好可以容易地認(rèn)為“圓周節(jié)段”單位。在下面描述本發(fā)明的實(shí)施方式時(shí)，為了幫助理解本發(fā)明的示例實(shí)施方式的方面，提供了對(duì)“圓周節(jié)段”的參照。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，也可以利用“時(shí)間節(jié)段”和配對(duì)輥周期性，而不脫離本發(fā)明的范圍?！皥A周節(jié)段”和“時(shí)間節(jié)段”也可以被一般地稱為“跟蹤節(jié)段”，該術(shù)語(yǔ)“跟蹤節(jié)段”涵蓋與配對(duì)輥11相關(guān)的兩種類型的節(jié)段。

如以上指出的，在一個(gè)具體示例中，配對(duì)輥11可以在圓周上大于感測(cè)輥10。例如，配對(duì)輥11可以具有被分成50個(gè)基本相等長(zhǎng)度的圓周節(jié)段的圓周，而感測(cè)輥10可以具有其自身的可以小于配對(duì)輥11的圓周的圓周。表征圓周差的一個(gè)方便方式是使用測(cè)量50個(gè)配對(duì)輥圓周節(jié)段的長(zhǎng)度方面的差的測(cè)量單位。換言之，可以將測(cè)量輥10的圓周描述為小于/大于配對(duì)輥11的圓周的x個(gè)節(jié)段長(zhǎng)度。例如，感測(cè)輥10可以具有比配對(duì)輥11的圓周小2.14個(gè)配對(duì)輥圓周節(jié)段長(zhǎng)度的圓周(同等地，配對(duì)輥11可以具有比感測(cè)輥的圓周大2.14個(gè)配對(duì)輥節(jié)段的圓周)。在這種示例中，假定感測(cè)滾10和配對(duì)輥11的位于壓區(qū)12中的外表面部分與料幅16的速度匹配，則當(dāng)感測(cè)輥10旋轉(zhuǎn)一個(gè)整圈時(shí)，配對(duì)輥11將進(jìn)行比一整圈少等于2.14個(gè)圓周節(jié)段長(zhǎng)度的量的旋轉(zhuǎn)，這是因?yàn)槠湓趫A周上比感測(cè)輥10大。

繼續(xù)該示例，圖4A至圖4B示出了如何針對(duì)組24的一個(gè)具體傳感器26來(lái)收集用于與配對(duì)輥11的相同軸向位置對(duì)應(yīng)的具體圓周節(jié)段(或另選地，時(shí)間節(jié)段)的傳感器數(shù)據(jù)。將針對(duì)組24中的每個(gè)剩余傳感器26來(lái)收集類似數(shù)據(jù)。最左側(cè)的列1000代表感測(cè)輥10的圈數(shù)。如果假定該具體傳感器26在其與配對(duì)輥11的圓周節(jié)段號(hào)1共同地位于壓區(qū)12的區(qū)域中時(shí)開(kāi)始，則在1圈之后，傳感器26將與配對(duì)輥11的節(jié)段號(hào)3共同地進(jìn)入壓區(qū)的區(qū)域中。左側(cè)第二列1002代表對(duì)于感測(cè)輥10的每個(gè)連續(xù)旋轉(zhuǎn)的圈都與傳感器26共同進(jìn)入壓區(qū)區(qū)域中的配對(duì)輥11的圓周節(jié)段號(hào)。例如，在14圈之后，節(jié)段號(hào)30(參見(jiàn)圖4A的元素1003)與傳感器26共同地進(jìn)入壓區(qū)12的區(qū)域。在圖4A至圖4B中僅僅示出了第一個(gè)50圈，然而，可以觀察到任意數(shù)量的圈數(shù)，例如500圈，來(lái)收集甚至更多數(shù)據(jù)。

最右側(cè)兩列1004、1006涉及針對(duì)感測(cè)輥10的500圈收集數(shù)據(jù)。列1004代表50個(gè)節(jié)段中的每個(gè)節(jié)段，而列1006代表在這500圈中每個(gè)節(jié)段分別被采樣多少次。例如，在這500圈過(guò)程中，傳感器26對(duì)配對(duì)輥11的圓周節(jié)段號(hào)28進(jìn)行十一次不同采樣(即，與傳感器26共同地位于壓區(qū)區(qū)域中)(參見(jiàn)圖4A的元素1005)。圖5描繪了分布圖表，該分布圖表示出了50個(gè)圓周節(jié)段中的每個(gè)節(jié)段在500圈過(guò)程中被傳感器26采樣多少次。根據(jù)感測(cè)輥10和配對(duì)輥11之間的圓周(或周期性差)，這50個(gè)節(jié)段中的每個(gè)節(jié)段被采樣的次數(shù)可以變化。

如上所述，為組24的每個(gè)傳感器26捕獲類似于圖4A至圖4B的數(shù)據(jù)。因而，當(dāng)每個(gè)傳感器26到達(dá)壓區(qū)12的區(qū)域并且感測(cè)壓力讀數(shù)時(shí)，位于與該傳感器對(duì)應(yīng)的軸向位置并且位于配對(duì)輥11的50個(gè)圓周節(jié)段中的一個(gè)圓周節(jié)段處的具體配對(duì)輥外表面部分也將位于壓區(qū)12中。確定位于壓區(qū)12中的配對(duì)輥節(jié)段可以以各種不同方式完成。一種方式涉及利用每次配對(duì)輥11完成一圈時(shí)發(fā)射的觸發(fā)信號(hào)對(duì)50個(gè)配對(duì)輥節(jié)段中的具體一個(gè)進(jìn)行索引；自從最后觸發(fā)信號(hào)起的時(shí)間段可以用來(lái)確定50個(gè)節(jié)段中的哪個(gè)節(jié)段(相對(duì)于索引節(jié)段測(cè)量)位于壓區(qū)12中。例如，如果觸發(fā)信號(hào)的每次發(fā)射之間的時(shí)間為275ms，則每個(gè)時(shí)間節(jié)段為5.5ms，這對(duì)應(yīng)于50個(gè)配對(duì)圓周節(jié)段中的一個(gè)配對(duì)輥圓周節(jié)段。在觸發(fā)信號(hào)之后55ms發(fā)生的由位于壓區(qū)區(qū)域中的傳感器26產(chǎn)生的壓力信號(hào)將被分配給時(shí)間節(jié)段10，這是因?yàn)閺陌l(fā)生觸發(fā)信號(hào)時(shí)到產(chǎn)生壓力信號(hào)時(shí)將有10個(gè)5.5ms節(jié)段經(jīng)過(guò)例如壓區(qū)區(qū)域。圖10在下文描述了在處理器903的環(huán)境下產(chǎn)生實(shí)時(shí)壓區(qū)曲線。另外，處理器903還能夠接收與配對(duì)輥11的旋轉(zhuǎn)有關(guān)的觸發(fā)信號(hào)。如剛剛描述的，配對(duì)輥11的一些圓周節(jié)段或位置907可以被索引或編碼，從而使得在信號(hào)發(fā)生器900每次確定配對(duì)輥11的節(jié)段907完成另一個(gè)滿圈旋轉(zhuǎn)時(shí)該信號(hào)發(fā)生器900都檢測(cè)并產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)901。當(dāng)配對(duì)輥11旋轉(zhuǎn)成使得圓周位置或節(jié)段907與信號(hào)發(fā)生器900的檢測(cè)器部分對(duì)準(zhǔn)時(shí)，則可以將50個(gè)圓周節(jié)段中的碰巧位于壓區(qū)區(qū)域中的一個(gè)圓周節(jié)段任意地標(biāo)記為第一圓周節(jié)段，從而可以相對(duì)于該第一節(jié)段對(duì)其它圓周節(jié)段進(jìn)行編號(hào)?？梢詫⑴鋵?duì)輥11的該具體旋轉(zhuǎn)位置認(rèn)為是參考位置。當(dāng)配對(duì)輥11旋轉(zhuǎn)時(shí)，其旋轉(zhuǎn)位置將相對(duì)于該參考位置改變，并且該變化的量確定50個(gè)圓周節(jié)段中的哪個(gè)圓周節(jié)段將位于壓區(qū)區(qū)域中。因而，基于配對(duì)輥11相對(duì)于該參考位置的旋轉(zhuǎn)位置，能夠確定當(dāng)具體傳感器26產(chǎn)生壓力信號(hào)時(shí)50個(gè)圓周節(jié)段中的哪個(gè)圓周節(jié)段位于壓區(qū)區(qū)域中。

還有確定配對(duì)輥11的位置的其它方式。一種方式是使用高精度轉(zhuǎn)速計(jì)，該轉(zhuǎn)速計(jì)將輥11的旋轉(zhuǎn)分成多個(gè)分區(qū)，可能為1000個(gè)分區(qū)。在該示例中，每個(gè)時(shí)間節(jié)段將為位于高精度轉(zhuǎn)速計(jì)上的20個(gè)位置。在本發(fā)明中包括確定配對(duì)輥位置的所有方法。

在有14個(gè)軸向布置的傳感器26(其中可以使用從1到14的軸向節(jié)段索引值唯一地指代傳感器26)并且在配對(duì)輥11上有50個(gè)圓周節(jié)段(使用從1到50的跟蹤節(jié)段索引值唯一地指代每個(gè)圓周節(jié)段)的示例環(huán)境中，有由傳感器號(hào)和圓周節(jié)段號(hào)(或時(shí)間節(jié)段號(hào))構(gòu)成的7000(即，50×14＝7000)個(gè)唯一排列對(duì)，其中每個(gè)排列可由包括相應(yīng)軸向節(jié)段索引值和相應(yīng)跟蹤節(jié)段索引值的二元素組來(lái)標(biāo)識(shí)。在圖示的實(shí)施方式中，傳感器號(hào)還對(duì)應(yīng)于配對(duì)輥軸向節(jié)段。因此，可以認(rèn)為所收集的數(shù)據(jù)為如圖6所描述的50×14矩陣。圖6中的每行代表50個(gè)配對(duì)輥圓周節(jié)段(或時(shí)間節(jié)段)中的一個(gè)圓周節(jié)段或時(shí)間節(jié)段，而每列代表14個(gè)軸向布置的傳感器26的一個(gè)傳感器，因而每個(gè)單元代表可能的7000個(gè)排列的中一個(gè)排列。每列還對(duì)應(yīng)于位于與分配給該列的傳感器26對(duì)應(yīng)的軸向位置處的配對(duì)輥外表面部分。每個(gè)單元代表傳感器號(hào)(或軸向節(jié)段號(hào))和具體配對(duì)輥圓周節(jié)段(或時(shí)間節(jié)段)的組合。例如，單元100代表將與一壓力讀數(shù)有關(guān)的值，當(dāng)傳感器號(hào)14(限定組24的1至14個(gè)傳感器中的號(hào)14)在與位于與傳感器號(hào)14和配對(duì)輥圓周節(jié)段號(hào)1(或時(shí)間節(jié)段號(hào)1)對(duì)應(yīng)的軸向位置的配對(duì)輥外表面部分共同地進(jìn)入壓區(qū)12的區(qū)域時(shí)發(fā)生該壓力讀數(shù)。因而，矩陣的每個(gè)單元代表不同的軸向節(jié)段號(hào)(例如，1至14)和圓周節(jié)段號(hào)(例如，1至50)(或時(shí)間節(jié)段1至50)的所有可能排列組合當(dāng)中的唯一排列。存儲(chǔ)在具體矩陣元素中的值由此與可能的軸向節(jié)段號(hào)和圓周節(jié)段號(hào)(或時(shí)間節(jié)段)的一個(gè)具體排列相關(guān)聯(lián)。

圖6的矩陣?yán)缈梢詾椤坝?jì)數(shù)”矩陣，其中每個(gè)單元代表具體傳感器和位于與該傳感器對(duì)應(yīng)的軸向位置處的具體配對(duì)輥外表面部分和具體配對(duì)輥圓周節(jié)段共同地位于壓區(qū)12的區(qū)域中以獲取壓力讀數(shù)值的次數(shù)。圖7示出了類似尺寸的矩陣(例如，50×14)，但是該矩陣單元中的至與圖6的不同。單元200仍然代表與傳感器號(hào)14(或者配對(duì)輥11的1至14個(gè)軸向節(jié)段中的軸向節(jié)段14)和圓周節(jié)段1有關(guān)的值，但是在該示例中，該值為在感測(cè)輥10多圈旋轉(zhuǎn)過(guò)程中由用于該圓周節(jié)段的傳感器獲得的壓力讀數(shù)(例如，磅/英寸²)的累加總數(shù)。因此，傳感器號(hào)14每次偶然與圓周節(jié)段號(hào)1一起進(jìn)入壓區(qū)12的區(qū)域，都將所獲得的壓力讀數(shù)值與已經(jīng)存在于單元200中的內(nèi)容求和。圖7的矩陣中的7000個(gè)單元中的每個(gè)單元都針對(duì)它們各自相關(guān)的傳感器和節(jié)段以類似方式計(jì)算。

從圖6和圖7的矩陣，可以計(jì)算圖8A中描繪的平均壓力矩陣。例如，單元100包括與傳感器號(hào)14(或配對(duì)輥11的軸向節(jié)段14)和圓周節(jié)段號(hào)1相關(guān)的壓力讀數(shù)的數(shù)量，而單元200包括所有這些壓力讀數(shù)的總數(shù)或總和。因而，將單元200除以單元100為共同地進(jìn)入壓區(qū)12的區(qū)域中的傳感器號(hào)和配對(duì)輥圓周節(jié)段號(hào)的具體排列提供平均壓力值。

結(jié)果，圖8A的矩陣代表針對(duì)每個(gè)具體傳感器號(hào)和配對(duì)輥圓周節(jié)段號(hào)感測(cè)的平均壓力值。收集這種數(shù)據(jù)的時(shí)間長(zhǎng)度確定在這種計(jì)算中使用多少不同的壓力值。

來(lái)自傳感器26的原始?jí)毫ψx數(shù)或信號(hào)可能受到移動(dòng)料幅16的系統(tǒng)中的各種部件的影響。具體地說(shuō)，圖8A的平均壓力矩陣中的平均值與和配對(duì)輥11同步的變化性有關(guān)。然而，還可能有與配對(duì)輥11不同步的其它變化性分量，例如圖2中所示的橫向方向CD)上的變化性。通過(guò)針對(duì)平均壓力矩陣的每列計(jì)算平均值來(lái)捕獲該CD變化性的一個(gè)測(cè)量。因而，圖8A的平均壓力矩陣還可以包括代表列平均值的行302。14列中的每列都可以具有能夠被一起平均以針對(duì)該列計(jì)算平均值的50個(gè)單元。單元304為平均壓力矩陣的第二列的50個(gè)單元中的平均值。如下面更充分地描述的，修正單元值可以從平均壓力矩陣中的每個(gè)單元減去來(lái)自行302的其對(duì)應(yīng)列平均值來(lái)計(jì)算。因而圖8A中的平均壓力矩陣包括每個(gè)單元中的平均壓力值以及對(duì)行302中的這些值進(jìn)行修正所需的信息。

另選地，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，可以構(gòu)建完全單獨(dú)的修正矩陣(例如具有7000個(gè)元素或單元)，該修正矩陣填充來(lái)自于平均壓力矩陣的每個(gè)單元的已經(jīng)修正的值。因而，如圖8B所示，可以創(chuàng)建修正矩陣，該修正矩陣與圖8A的平均壓力矩陣分開(kāi)。該修正矩陣的每個(gè)單元(例如，單元310)具有基于平均壓力矩陣的對(duì)應(yīng)單元(例如，單元300)的值。更具體地說(shuō)，來(lái)自于每個(gè)平均壓力矩陣的值通過(guò)減去在行302中發(fā)現(xiàn)的適當(dāng)列平均值來(lái)進(jìn)行修正，以確定修正值并存儲(chǔ)在圖8B的修正矩陣的對(duì)應(yīng)單元中。

填充圖6、7、8A和8B的矩陣的壓力讀數(shù)的各個(gè)收集期可能由于與感測(cè)輥10通信的數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)的數(shù)據(jù)緩沖器和電池壽命限制而太短以致于不能構(gòu)建健壯且完整的矩陣。在這種情況下，通過(guò)在開(kāi)始新的收集期時(shí)不將矩陣(即，計(jì)數(shù)和和矩陣)歸零或者通過(guò)將以事后分析(post hoc)方式收集的單獨(dú)矩陣組合來(lái)組合連續(xù)的收集期。因而，只要配對(duì)輥的同步得以保持，就可以停止并重新開(kāi)始收集，而不會(huì)丟失數(shù)據(jù)保真度。具體而言，將被時(shí)間間隙分開(kāi)的多個(gè)收集期組合對(duì)于幫助構(gòu)成這些矩陣來(lái)說(shuō)可能是有益的。例如，如果兩個(gè)輥之間的周期差更接近于2.001個(gè)而不是2.14個(gè)時(shí)間/圓周節(jié)段，則收集將具有這樣的趨勢(shì)，即在短時(shí)期內(nèi)僅僅收集偶數(shù)編號(hào)的時(shí)間/圓周節(jié)段(即，偶數(shù)編號(hào)的節(jié)段是那些從開(kāi)始節(jié)段偏移偶數(shù)個(gè)節(jié)段的那些節(jié)段)，直到已經(jīng)經(jīng)過(guò)了足夠時(shí)間而將該收集移動(dòng)到奇數(shù)編號(hào)的時(shí)間/圓周節(jié)段。將被長(zhǎng)時(shí)間延遲分開(kāi)的收集期組合可以有助于將收集偏移，從而使得對(duì)于所有不同的時(shí)間/圓周節(jié)段都更均勻地捕獲數(shù)據(jù)，這是因?yàn)闆](méi)有配對(duì)輥的周期將與收集期之間的任意時(shí)間間隙有關(guān)的這種預(yù)期。

因而，在24小時(shí)周期上發(fā)生的數(shù)據(jù)收集“協(xié)議”或組，例如數(shù)據(jù)收集期，可以包括來(lái)自一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)收集期的數(shù)據(jù)。每個(gè)數(shù)據(jù)收集期可以典型地包括周期性地重復(fù)(例如，每小時(shí)一次)進(jìn)行的短暫時(shí)間(例如，兩分鐘、五分鐘、十分鐘等)的連續(xù)數(shù)據(jù)收集。數(shù)據(jù)收集組可以包括一天發(fā)生的所有數(shù)據(jù)收集期。當(dāng)每個(gè)新的數(shù)據(jù)收集協(xié)議或組開(kāi)始時(shí)，可以將來(lái)自于最近完成的數(shù)據(jù)收集組的計(jì)數(shù)矩陣和和矩陣重置為零，從而使得用于該新的數(shù)據(jù)收集協(xié)議或組的數(shù)據(jù)獨(dú)立于之前收集的數(shù)據(jù)。然而，來(lái)自于最近完成的數(shù)據(jù)收集組的平均壓力矩陣以及可選地對(duì)應(yīng)的修正矩陣可以不歸零，而是可以進(jìn)行存儲(chǔ)以供在作為新的(即，下一個(gè))數(shù)據(jù)收集組的一部分的每個(gè)收集期過(guò)程中使用。一旦該新的數(shù)據(jù)收集組完成，則可以計(jì)算新的平均壓力矩陣和修正矩陣，并且該平均壓力矩陣和修正矩陣可以用來(lái)將存儲(chǔ)的平均壓力矩陣和修正矩陣重寫(xiě)。這樣，可以在不同的時(shí)間收集并比較關(guān)于配對(duì)輥的壓力相關(guān)參數(shù)以供診斷目的之用，或者用來(lái)潛在地調(diào)整輥10和11的當(dāng)前操作條件。

可以基于用來(lái)構(gòu)建圖6、7、8A和8B的矩陣的傳感器數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算其它矩陣(未示出)。例如，將用于構(gòu)建圖7的矩陣的壓力值平方，然后可以對(duì)這些平方值進(jìn)行求和，以構(gòu)建平方和矩陣，這種平方和矩陣在將變化性分割成橫向(CD)變化性、旋轉(zhuǎn)變化性、二維變化性和殘余變化性時(shí)會(huì)是有用的。出于操作和/或維護(hù)目的，變化性分割可能成為趨勢(shì)。

可以在試圖監(jiān)測(cè)并測(cè)量料幅16如何被輥10和11壓縮的操作特征時(shí)在一組收集期過(guò)程中生成圖8A的平均壓力矩陣。然后可以在隨后一組收集期的收集期過(guò)程中使用來(lái)自于圖8A的平均壓力矩陣或來(lái)自于圖8B的修正矩陣的數(shù)據(jù)，以修正用于配對(duì)輥11的任何旋轉(zhuǎn)影響的來(lái)自傳感器26的原始或?qū)崟r(shí)壓力讀數(shù)。在本公開(kāi)內(nèi)，由傳感器(例如，傳感器26)感測(cè)或獲取的數(shù)據(jù)可以如在“原始?jí)毫ψx數(shù)”、“實(shí)時(shí)壓力讀數(shù)”、“壓力信號(hào)”或“傳感器信號(hào)”中一樣稱為“信號(hào)”或“讀數(shù)”。對(duì)每個(gè)原始或?qū)崟r(shí)壓力讀數(shù)的修正得到相應(yīng)的“調(diào)整后的壓力讀數(shù)值”。這些調(diào)整后的壓力讀數(shù)值可以用于為輥10和11之間的壓區(qū)初始化或更新實(shí)時(shí)平均壓力曲線，如下面將描述的那樣。在每個(gè)新的收集期開(kāi)始時(shí)，可以將實(shí)時(shí)平均壓力曲線重置為零。實(shí)時(shí)平均壓力曲線可以用來(lái)調(diào)節(jié)裝載壓力和輥凸度(crown)或輥曲率(例如，使用內(nèi)部液壓缸)以實(shí)現(xiàn)平坦壓力曲線。

如參照?qǐng)D9的流程圖更充分地說(shuō)明的，每次各傳感器26進(jìn)入壓區(qū)12時(shí)都可以從各傳感器獲取原始或?qū)崟r(shí)壓力讀數(shù)(即，傳感器信號(hào))。如以上指出的，每個(gè)原始?jí)毫ψx數(shù)或傳感器信號(hào)都可以使用圖8A和/或圖8B的矩陣中的平均壓力值信息來(lái)進(jìn)行調(diào)整以計(jì)算調(diào)整后的壓力讀數(shù)值。具體而言，這些矩陣可能已經(jīng)利用之前的數(shù)據(jù)收集組例如來(lái)自于更早一天的數(shù)據(jù)組創(chuàng)建。然后可以由處理器903利用調(diào)整好的壓力讀數(shù)值來(lái)初始化或更新實(shí)時(shí)平均壓力曲線。

圖9的流程圖描述了根據(jù)本發(fā)明的原理生成實(shí)時(shí)平均壓力曲線的示例性方法。在步驟902中，開(kāi)始數(shù)據(jù)收集。當(dāng)感測(cè)輥10和/或配對(duì)輥11首先上線時(shí)或者在維護(hù)期或其它工作停止之后可以開(kāi)始數(shù)據(jù)收集。因而，在一些情況下，之前計(jì)算并存儲(chǔ)的平均壓力矩陣對(duì)于調(diào)整隨后的原始?jí)毫ψx數(shù)可能是有益的，而在其它情況下，這對(duì)不使用任何關(guān)于壓區(qū)12的之前數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)收集可能是有益的。

因而，在步驟904中，針對(duì)是否存在所存儲(chǔ)的平均壓力矩陣和在步驟902中開(kāi)始的當(dāng)前數(shù)據(jù)收集過(guò)程中是否使用該平均壓力矩陣進(jìn)行確定。如果該平均壓力矩陣不存在，或者如果該平均壓力矩陣存在并且選擇不使用該平均壓力矩陣，則在步驟906中，將該平均壓力矩陣的所有單元?dú)w零，從而將該矩陣初始化為已知狀態(tài)。

否則，如下面描述的那樣使用所存儲(chǔ)的平均壓力矩陣。如之前提到的，具有不同平均壓力矩陣的記錄可能是有益的，從而可以將它們彼此進(jìn)行比較，以可能地識(shí)別出與維護(hù)或操作狀態(tài)有關(guān)的趨勢(shì)或問(wèn)題。因而，步驟904的一部分可以包括向操作者呈現(xiàn)所存儲(chǔ)的可用平均壓力矩陣的列表，從而使得操作員能夠選擇將被使用的具體矩陣。在圖示的實(shí)施方式中，典型的是，從之前收集期組即從較早的一天選擇平均壓力矩陣。

在某些情況下，在一組收集期過(guò)程中的數(shù)據(jù)收集可能由于各種操作原因而被中斷。因此，能夠恢復(fù)收集期而不重新開(kāi)始并丟失在該組被中斷之前已經(jīng)被收集的所有數(shù)據(jù)可能是有益的。在步驟908中，進(jìn)行確定是否使用之前中斷的一組收集期的現(xiàn)有計(jì)數(shù)和和矩陣(例如，圖6和圖7)。如果確定不使用這些矩陣，則在步驟910中將計(jì)數(shù)矩陣和和矩陣都?xì)w零。然而，如果確定繼續(xù)進(jìn)行一組收集期，則在數(shù)據(jù)收集的隨后步驟中使用現(xiàn)有的計(jì)數(shù)和和矩陣。

步驟912通過(guò)將舊的實(shí)時(shí)平均壓力曲線初始化或歸零而開(kāi)始新的收集期。在該新的收集期結(jié)束時(shí)，將計(jì)算新的實(shí)時(shí)平均壓力曲線。該實(shí)時(shí)平均壓力曲線將具有用于感測(cè)輥10的每個(gè)軸向節(jié)段的值，如下面更充分地描述的。

在步驟914中，通過(guò)感測(cè)輥10的傳感器26收集原始?jí)毫ψx數(shù)或傳感器信號(hào)。除了原始?jí)毫ψx數(shù)本身之外，還針對(duì)每個(gè)原始?jí)毫ψx數(shù)收集配對(duì)輥11對(duì)應(yīng)的時(shí)間節(jié)段(或圓周節(jié)段)和軸向節(jié)段號(hào)(例如，1至14)。例如，具體傳感器26將進(jìn)入壓區(qū)12的區(qū)域并且獲取原始?jí)毫ψx數(shù)?；谝陨厦枋龅挠|發(fā)信號(hào)901，還針對(duì)配對(duì)輥11的50個(gè)圓周節(jié)段或50個(gè)時(shí)間節(jié)段中的哪個(gè)也位于壓區(qū)12中進(jìn)行確定。因而，基于所確定的圓周節(jié)段和傳感器26(其對(duì)應(yīng)于具體軸向節(jié)段)，能夠識(shí)別出圖6和圖7的每個(gè)矩陣中的7000個(gè)單元的中一個(gè)單元。一旦識(shí)別出了這些單元，則可以在步驟916中更新計(jì)數(shù)矩陣和和矩陣。

此外，可以基于與在步驟914中感測(cè)的原始?jí)毫ψx數(shù)對(duì)應(yīng)的傳感器和圓周節(jié)段來(lái)識(shí)別所存儲(chǔ)的平均壓力矩陣(例如，圖8A)的7000單元中的一個(gè)單元?？梢栽诓襟E917中選擇一個(gè)對(duì)應(yīng)矩陣單元的平均壓力，并且使用(例如來(lái)自于圖8A的行302的)其對(duì)應(yīng)的列平均值進(jìn)行修正。如以上討論的，對(duì)來(lái)自平均壓力矩陣的單元值進(jìn)行修正可能必須從該單元值減去適當(dāng)?shù)牧衅骄狄源_定修正單元值(即，修正的平均壓力值)。然后可以在步驟918中使用該修正的平均壓力值以調(diào)節(jié)原始?jí)毫ψx數(shù)。具體而言，可以將來(lái)自于平均壓力矩陣的該修正平均壓力從原始?jí)毫ψx數(shù)減去。

在這些情況下，當(dāng)存儲(chǔ)的平均壓力矩陣不可用或者使用被歸零的平均壓力矩陣時(shí)，則原始?jí)毫ψx數(shù)通過(guò)步驟917和918而保持不變。此外，在與平均有利矩陣分開(kāi)地創(chuàng)建單獨(dú)的“修正”矩陣的這些情況下，可以將步驟917和918組合，從而從該“修正”矩陣直接選擇適當(dāng)?shù)膯卧?，并且使用該適當(dāng)?shù)膯卧嫡{(diào)節(jié)原始?jí)毫ψx數(shù)。

來(lái)自于步驟918的值與感測(cè)輥10的(如在步驟914中識(shí)別的)具體軸向節(jié)段以及實(shí)時(shí)平均壓力曲線的對(duì)應(yīng)軸向節(jié)段相關(guān)聯(lián)。因而，在步驟920中存儲(chǔ)來(lái)自于步驟918的值，以便能夠計(jì)算實(shí)時(shí)平均壓力曲線。每次使用修正平均壓力矩陣單元值來(lái)調(diào)整原始?jí)毫ψx數(shù)時(shí)，都計(jì)算調(diào)整后的壓力讀數(shù)值或調(diào)整后的原始?jí)毫ψx數(shù)值。在當(dāng)前收集期過(guò)程中將該調(diào)整后的壓力讀數(shù)值與較早獲取的用于具體軸向節(jié)段的所有其它調(diào)整壓力讀數(shù)值求和，并且還存儲(chǔ)在構(gòu)建該和時(shí)使用的調(diào)整后的壓力讀數(shù)值的總數(shù)目的計(jì)數(shù)。從該存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，在收集期結(jié)束時(shí)，參見(jiàn)步驟924，可以通過(guò)將所調(diào)整后的壓力讀數(shù)值的總和除以所調(diào)整后的壓力讀數(shù)值的總數(shù)目的計(jì)數(shù)來(lái)針對(duì)實(shí)時(shí)平均壓力曲線的每個(gè)軸向節(jié)段來(lái)構(gòu)建平均壓力值。

在步驟922中確定收集期的確定是否完成。步驟922中的確定可以基于持續(xù)預(yù)定時(shí)間段(例如，5分鐘)的收集期或者基于持續(xù)感測(cè)輥10的預(yù)定旋轉(zhuǎn)次數(shù)(例如，100圈)的收集期。

如果在步驟922中確定收集期完成，則在步驟924中計(jì)算實(shí)時(shí)平均壓力曲線并輸出該實(shí)時(shí)壓力平均曲線。然而，如果收集期沒(méi)有完成，則控制返回到步驟914，并且獲取更多原始?jí)毫ψx數(shù)，并且調(diào)整這些原始?jí)毫ψx數(shù)以繼續(xù)構(gòu)建將用來(lái)計(jì)算實(shí)時(shí)平均壓力曲線的數(shù)據(jù)。

平均壓力矩陣(例如，圖8A)可以使用在橫跨多個(gè)收集期(例如，一組收集期)收集的數(shù)據(jù)來(lái)構(gòu)建。如以上指出的，一組收集期可以限定為每隔24小時(shí)發(fā)生。因而，在步驟926中，針對(duì)當(dāng)前一組收集期是否完成(例如，對(duì)于結(jié)束的當(dāng)前收集期組，當(dāng)前收集期組是否具有給定的24小時(shí)周期)進(jìn)行確定。如果用來(lái)構(gòu)建新的平均壓力矩陣的一組收集期沒(méi)有完成，則可以在步驟928中確定是否還要繼續(xù)獲取與壓區(qū)12有關(guān)的壓力讀數(shù)的過(guò)程。例如，操作員可以由于各種操作相關(guān)原因而中斷數(shù)據(jù)收集過(guò)程。因而，在步驟930中，如果需要，圖9的過(guò)程可以停止；否則在步驟912中開(kāi)始當(dāng)前一組的下一個(gè)收集期之前在步驟932中引入延遲。在圖示實(shí)施方式中，每個(gè)收集期在預(yù)定時(shí)間段上例如5分鐘上發(fā)生，并且延遲期間包括另一個(gè)預(yù)定時(shí)間段，例如55分鐘。

然而，如果完成了一組收集期，則在步驟934中，使用在步驟916中更新的計(jì)數(shù)矩陣和和矩陣來(lái)構(gòu)建用于完成的一組收集期的平均壓力矩陣。然后在步驟936中存儲(chǔ)該新的平均壓力矩陣，從而在調(diào)整隨后的新的一組收集期過(guò)程中所需的的原始?jí)毫ψx數(shù)以計(jì)算不同的實(shí)時(shí)平均壓力曲線時(shí)能夠在步驟918中使用它的值。一旦構(gòu)建新的平均壓力矩陣，則也可以構(gòu)建并存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)的修正矩陣。如果構(gòu)建并存儲(chǔ)這種修正矩陣，則可以在調(diào)整隨后新的一組收集期過(guò)程中所需的原始?jí)毫ψx數(shù)時(shí)在步驟918中使用它的值。在步驟938中，在通過(guò)開(kāi)始新的一組收集期而開(kāi)始構(gòu)建新的平均壓力矩陣之前發(fā)生延遲。例如，該延遲可以典型地等于在步驟932中使用的延遲(例如，55分鐘)。在步驟938的延遲之后，在步驟910中將計(jì)數(shù)和和矩陣歸零，并且以步驟912開(kāi)始新的一組收集期的第一收集期。

在以上描述中，在步驟917和918中，使用來(lái)自圖8A的矩陣、具有用于7000個(gè)可能排列中的每個(gè)排列的平均壓力值的對(duì)應(yīng)單元的修正值來(lái)調(diào)整原始?jí)毫ψx數(shù)。另選地，可以在調(diào)節(jié)原始?jí)毫ψx數(shù)之前通過(guò)將圖8A的矩陣的相鄰修正單元平均而完成數(shù)據(jù)平滑。為了將可能的數(shù)據(jù)平滑方案的描述簡(jiǎn)化，下面參照單獨(dú)修正矩陣諸如圖8B中的矩陣，這種矩陣具有已經(jīng)使用圖8A的平均壓力矩陣的適當(dāng)列平均值進(jìn)行修正的單元值。例如，在修正矩陣的具體列中，單元將具有代表相鄰圓周節(jié)段的相鄰行。因而，可以從修正矩陣選擇(例如)五個(gè)單元，即具體單元(與當(dāng)前原始?jí)毫ψx數(shù)相關(guān)聯(lián))以及位于該具體單元上方的兩個(gè)單元和位于該具體單元下方的兩個(gè)單元。來(lái)自于這五個(gè)單元的五個(gè)值本身能夠被一起平均以計(jì)算調(diào)整值以便在步驟918中從原始?jí)毫ψx數(shù)減去。當(dāng)計(jì)數(shù)矩陣(圖6)中的一些單元具有將傾向于致使平均壓力矩陣(圖8A)產(chǎn)生噪聲的低值時(shí)可以使用平滑化。如果計(jì)數(shù)矩陣中的單元具有零計(jì)數(shù)，則不能進(jìn)行與該單元對(duì)應(yīng)的平均壓力的計(jì)算，從而必須進(jìn)行平滑化。

也可以在軸向方向上完成類似的數(shù)據(jù)平滑化。在這種情況下，例如，可以從圖8B的修正矩陣選擇例如三個(gè)單元，即與當(dāng)前原始?jí)毫ψx數(shù)相關(guān)聯(lián)的具體單元、位于該具體單元左邊的單元和位于該具體單元右邊的單元。來(lái)自于這三個(gè)單元的三個(gè)值都可以被一起平均化以計(jì)算調(diào)整值以便在步驟918中從原始?jí)毫ψx數(shù)減去。

圖10示出了用于監(jiān)測(cè)造紙產(chǎn)品質(zhì)量的一個(gè)具體系統(tǒng)的總體架構(gòu)。圖10的系統(tǒng)包括如上所述的處理器903，該處理器903限定了評(píng)估并分析輥11的操作的測(cè)量和控制系統(tǒng)。該處理器903包括接收輸入數(shù)據(jù)、通過(guò)計(jì)算機(jī)指令對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并且產(chǎn)生輸出數(shù)據(jù)的任何裝置。這樣的處理器可以是手持裝置、膝上型電腦或筆記本式計(jì)算機(jī)、臺(tái)式計(jì)算機(jī)、微計(jì)算機(jī)、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、主機(jī)、服務(wù)器、其它可編程計(jì)算機(jī)裝置或它們的任意組合。處理器903還可以使用諸如現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)之類的可編程邏輯裝置實(shí)現(xiàn)，或者另選地實(shí)現(xiàn)為專用應(yīng)用集成電路(ASIC)或類似裝置。處理器903可以計(jì)算并顯示在之前收集期結(jié)束時(shí)計(jì)算的實(shí)時(shí)平均壓力曲線。例如，來(lái)自傳感器26的壓力測(cè)量值可以從位于感測(cè)輥10上的發(fā)射器40發(fā)送到無(wú)線接收器905。然后可以將這些信號(hào)傳送到處理器903。可以預(yù)見(jiàn)，除了計(jì)算實(shí)時(shí)平均壓力曲線之外，處理器903還可以使用該實(shí)時(shí)平均壓力曲線以自動(dòng)地調(diào)整凸度和加載機(jī)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)平坦壓力曲線。凸度和加載機(jī)構(gòu)也可以由操作員利用由實(shí)時(shí)平均壓力曲線提供的信息來(lái)手動(dòng)調(diào)整。

如上所述，在包覆輥中嵌入單組傳感器的一個(gè)好處是測(cè)量實(shí)時(shí)壓力曲線并且(使用例如內(nèi)部液壓缸)來(lái)調(diào)整載荷壓力和輥凸度或輥曲率以實(shí)現(xiàn)平坦壓力曲線。作為圖2中所示的單組24傳感器26的替換方案，圖11描述了在感測(cè)輥102上的兩個(gè)群組或陣列24A、28的傳感器126A、30。在圖示實(shí)施方式中，感測(cè)輥102被分成14個(gè)軸向節(jié)段。第一和第二群組24A和28的傳感器126和30分別至少部分地布置在輥包覆部22中。第一群組24A的每個(gè)傳感器126A位于感測(cè)輥102的14個(gè)軸向節(jié)段中的一個(gè)軸向節(jié)段中。類似地，第二群組28的每個(gè)傳感器30位于感測(cè)輥102的14個(gè)軸向節(jié)段中的一個(gè)節(jié)段中。第一群組24A的每個(gè)傳感器126A具有來(lái)自于第二群組28的、位于感測(cè)輥102的相同軸向節(jié)段中的對(duì)應(yīng)傳感器30。第一群組24A傳感器126A沿著圍繞輥102的整個(gè)長(zhǎng)度以單圈盤(pán)繞的線布置以限定螺旋形圖案。以類似方式，第二群組28的傳感器30沿著圍繞輥102的整個(gè)長(zhǎng)度以單圈盤(pán)繞的線布置以限定螺旋形圖案。第一和第二群組24A和28的傳感器126A和30彼此分開(kāi)180度。每個(gè)傳感器126A和30測(cè)量其進(jìn)入輥102和11之間的壓區(qū)12的區(qū)域時(shí)施加在傳感器上的壓力。可以預(yù)見(jiàn)，第一和第二群組24A和28的傳感器126A和30可以線性地布置，從而限定間隔開(kāi)近似180度的第一和第二行傳感器。還可以想到各種另選構(gòu)造的群組傳感器。例如，可以將群組傳感器螺旋形地布置成行，該行圍繞輥102的整個(gè)長(zhǎng)度成兩圈螺旋。

假定14個(gè)軸向節(jié)段和50個(gè)圓周節(jié)段的上述示例，每個(gè)群組24A和28的傳感器126A和30可以具有其自身對(duì)應(yīng)的7000個(gè)存儲(chǔ)值的單元矩陣。因而，群組24A的傳感器126A可以具有具體傳感器126A和配對(duì)輥圓周節(jié)段位于壓區(qū)12的區(qū)域內(nèi)的次數(shù)的矩陣(例如，計(jì)數(shù)矩陣)、壓力讀數(shù)和矩陣(例如，和矩陣)、平均壓力值矩陣(例如，平均壓力矩陣)和修正平均壓力矩陣(修正矩陣)。群組28的傳感器30同樣可以具有其自身矩陣，即具體傳感器30和配對(duì)輥圓周節(jié)段位于壓區(qū)12的區(qū)域內(nèi)的次數(shù)的矩陣(例如，計(jì)數(shù)矩陣)、壓力讀數(shù)和矩陣(例如，和矩陣)、平均壓力值矩陣(例如，平均壓力矩陣)和修正平均壓力值矩陣(例如，修正矩陣)。在各個(gè)單元中的每個(gè)單元中，都存儲(chǔ)一值，該值與具體傳感器126A、30以及配對(duì)輥的具體軸向節(jié)段和圓周節(jié)段相關(guān)聯(lián)。因而，將針對(duì)不同的傳感器群組或傳感器陣列24A、28中的每個(gè)傳感器存儲(chǔ)類似于6、7、8A和8B的矩陣。然而，因?yàn)閿?shù)據(jù)是通過(guò)分開(kāi)180°的傳感器收集的，因此兩組矩陣的值之間的差可以揭示出關(guān)于感測(cè)輥10的旋轉(zhuǎn)變化性的信息。

因而，對(duì)于第一群組24A傳感器來(lái)說(shuō)，有14個(gè)軸向布置的傳感器126A，可以使用范圍從1到14的軸向節(jié)段索引值來(lái)唯一地參考每個(gè)傳感器；并且與配對(duì)輥11相關(guān)聯(lián)地有50個(gè)跟蹤節(jié)段，可以使用范圍從1到50的跟蹤節(jié)段索引值唯一地參考每個(gè)跟蹤節(jié)段，它們(軸向節(jié)段索引值和跟蹤節(jié)段索引值)一起產(chǎn)生由傳感器號(hào)和圓周節(jié)段號(hào)(或時(shí)間節(jié)段號(hào))構(gòu)成的7000(即，50×14＝7000)個(gè)唯一排列的對(duì)，其中每個(gè)排列可由第一二元組標(biāo)識(shí)，該第一二元組包括各自的軸向階段索引值和各自的跟蹤節(jié)段索引值。因而，來(lái)自傳感器126A的原始?jí)毫ψx數(shù)可以與軸向節(jié)段索引值和跟蹤節(jié)段索引值相關(guān)聯(lián)，該軸向節(jié)段索引值和跟蹤節(jié)段索引值一起唯一地識(shí)別與第一群組24A的傳感器相關(guān)聯(lián)的圖6、7、8A和8B中所示的矩陣中的每個(gè)矩陣的7000個(gè)單元中的一個(gè)單元。基于軸向節(jié)段索引值和跟蹤節(jié)段索引值的具體排列，可以將數(shù)據(jù)添加至或提取于與第一群組24A傳感器相關(guān)的一個(gè)矩陣的適當(dāng)單元。

除了這些7000個(gè)排列之外，對(duì)于第二群組28傳感器30來(lái)說(shuō)，也有14個(gè)軸向布置的傳感器30，可以使用范圍從1到14的軸向節(jié)段索引值唯一地參考每個(gè)傳感器30，并且還有與配對(duì)輥11相關(guān)聯(lián)的50個(gè)跟蹤節(jié)段，可以使用跟蹤節(jié)段索引值唯一地參考每個(gè)跟蹤節(jié)段，這產(chǎn)生了由傳感器號(hào)和圓周節(jié)段號(hào)(或時(shí)間節(jié)段號(hào))構(gòu)成的7000個(gè)(即，50×14＝7000)唯一排列對(duì)，其中每個(gè)排列可由第二二元組識(shí)別，該第二二元組包括各自的軸向節(jié)段索引值和各自的跟蹤節(jié)段索引值。因而，來(lái)自于傳感器30的原始?jí)毫ψx數(shù)可以與軸向節(jié)段索引值和跟蹤節(jié)段索引值相關(guān)聯(lián)，所述軸向節(jié)段索引值和跟蹤節(jié)段索引值一起唯一地識(shí)別與第二群組28傳感器相關(guān)聯(lián)的圖6、7、8A和8B所示的每個(gè)矩陣的7000個(gè)單元中的一個(gè)單元?；谳S向節(jié)段索引值和跟蹤節(jié)段索引值的具體排列，可以將數(shù)據(jù)添加至或提取于與第二群組28A傳感器相關(guān)聯(lián)的那些矩陣中的一個(gè)矩陣的適當(dāng)單元。

在概念上，類似于在感測(cè)輥102上具有兩個(gè)傳感器群組24A、28(一個(gè)傳感器陣列24位于感測(cè)輥10上，在該實(shí)施方式中，該感測(cè)輥10被稱為第一感測(cè)輥，如圖2所示)，但是還具有配對(duì)輥11A(參見(jiàn)圖12)，該配對(duì)輥11A具有傳感器27的陣列25，從而限定第二感測(cè)輥，其中該配對(duì)輥11A替換圖2中的配對(duì)輥11。因而，除了傳感器26之外，還有傳感器27的陣列25，在第二感測(cè)輥11A的每圈旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，這些傳感器27進(jìn)入壓區(qū)12的區(qū)域。如在兩個(gè)傳感器陣列24A、28的情況下一樣，可以針對(duì)第一感測(cè)輥10和第二感測(cè)輥11A構(gòu)建各自計(jì)數(shù)矩陣、和矩陣、平均壓力矩陣和修正矩陣。然而，與上述描述的一個(gè)不同是，單獨(dú)信號(hào)發(fā)生器900A和單獨(dú)觸發(fā)信號(hào)901(在圖10中以虛線示出)也可以與第一感測(cè)輥10相關(guān)聯(lián)，從而使其周期能夠被分成不同的時(shí)間節(jié)段(或圓周節(jié)段)，這些不同的時(shí)間節(jié)段(或圓周節(jié)段)與來(lái)自于配對(duì)或第二感測(cè)輥11A的一個(gè)傳感器27進(jìn)入壓區(qū)12的區(qū)域內(nèi)時(shí)的壓力讀數(shù)相關(guān)聯(lián)。

因而，對(duì)于第一感測(cè)輥10上的傳感器陣列24，有14個(gè)軸向布置的傳感器26，每個(gè)傳感器26可以使用范圍從1到14的第一軸向節(jié)段索引值來(lái)唯一地參考，并且還有與配對(duì)或第二感測(cè)輥11A相關(guān)聯(lián)的50個(gè)跟蹤節(jié)段，每個(gè)跟蹤節(jié)段可以使用范圍從1到50的第一跟蹤節(jié)段索引值來(lái)唯一地參考，它們一起產(chǎn)生由傳感器號(hào)和圓周節(jié)段號(hào)(或時(shí)間節(jié)段號(hào))構(gòu)成的7000(例如，50×14＝7000)個(gè)唯一排列對(duì)，其中每個(gè)排列可由第一二元組來(lái)標(biāo)識(shí)，該第一二元組包括各自的第一軸向節(jié)段索引值和各自的第一跟蹤節(jié)段索引值。因而，來(lái)自于傳感器26的原始?jí)毫ψx數(shù)可以與第一軸向節(jié)段索引值和第一跟蹤節(jié)段索引值相關(guān)聯(lián)，該第一軸向節(jié)段索引值和第一跟蹤節(jié)段索引值一起唯一地標(biāo)識(shí)與傳感器陣列24相關(guān)聯(lián)的圖6、7、8A和8B中所示的每個(gè)矩陣中的7000個(gè)單元中的一個(gè)單元。根據(jù)第一軸向節(jié)段索引值和第一跟蹤節(jié)段索引值的具體排列，可以將數(shù)據(jù)添加至或提取于與傳感器陣列24相關(guān)聯(lián)的那些矩陣中的一個(gè)矩陣的適當(dāng)單元。

除了這些7000個(gè)排列之外，對(duì)于傳感器陣列25來(lái)說(shuō)，也有14個(gè)軸向布置的傳感器27，使用范圍從1到14的第二軸向節(jié)段索引值可以唯一參考每個(gè)傳感器27，并且還有與感測(cè)輥10相關(guān)聯(lián)的50個(gè)跟蹤節(jié)段，使用范圍從1到50的第二跟蹤節(jié)段索引值可以唯一地參考每個(gè)跟蹤節(jié)段，這產(chǎn)生了由傳感器號(hào)和圓周節(jié)段號(hào)(或時(shí)間節(jié)段號(hào))構(gòu)成的7000(即，50×14＝7000)個(gè)唯一排列對(duì)，其中每個(gè)排列可由第二二元組識(shí)別，該第二二元組包括各自的第二軸向節(jié)段索引值和各自的第二跟蹤節(jié)段索引值。因而，來(lái)自于傳感器27的原始?jí)毫ψx數(shù)可以與第二軸向節(jié)段索引值和第二跟蹤節(jié)段索引值相關(guān)聯(lián)，所述第二軸向節(jié)段索引值和第二跟蹤節(jié)段索引值一起唯一地標(biāo)識(shí)與傳感器陣列25相關(guān)聯(lián)的圖6、7、8A和8B所示的每個(gè)矩陣中的7000個(gè)單元中的一個(gè)單元?；诘诙S向節(jié)段索引值和第二跟蹤節(jié)段索引值的具體排列，可以將數(shù)據(jù)添加至或提取于與傳感器陣列25相關(guān)聯(lián)的那些矩陣中的一個(gè)矩陣的適當(dāng)單元。

即使有多個(gè)陣列或多個(gè)群組的傳感器和多組矩陣時(shí)，諸如例如，如果有兩個(gè)感測(cè)輥10、11A或者在單個(gè)傳感器輥102上有兩個(gè)陣列或兩組(24A或28)的傳感器，圖9的過(guò)程也基本相同。類似于步驟914，仍然獲取來(lái)自進(jìn)入壓區(qū)12的傳感器的原始?jí)毫ψx數(shù)。然而，將被更新的適當(dāng)計(jì)數(shù)矩陣和和矩陣也考慮到傳感器是哪個(gè)群組(例如，24A、28)或陣列(例如24、25)的一部分。類似地，當(dāng)調(diào)整原始?jí)毫ψx數(shù)時(shí)，從與傳感器群組24A、28或陣列24、25對(duì)應(yīng)的適當(dāng)平均壓力矩陣選擇平均壓力值，參見(jiàn)步驟917。對(duì)于所存儲(chǔ)的實(shí)時(shí)平均壓力曲線數(shù)據(jù)，可以將所調(diào)整的壓力讀數(shù)平均成該曲線的適當(dāng)軸向節(jié)段值，而不管在獲取該讀數(shù)時(shí)使用的傳感器群組24A、28或陣列24、25如何。此外，在具有多個(gè)傳感器群組或陣列的實(shí)施方式中，針對(duì)每個(gè)傳感器群組或陣列完成步驟934和936。換言之，針對(duì)每個(gè)群組(例如，24A、28)或陣列(例如，24、25)的傳感器，構(gòu)建并存儲(chǔ)相應(yīng)的平均壓力矩陣。

圖13是一個(gè)示例性變型的流程圖，以示出根據(jù)圖9的數(shù)據(jù)收集期在根據(jù)本發(fā)明的原理收集壓區(qū)壓力數(shù)據(jù)中使用多個(gè)傳感器群組或陣列時(shí)可以改變。如關(guān)于圖9描述的，新的收集期在步驟912中以將舊的實(shí)時(shí)平均壓力曲線歸零開(kāi)始。

在步驟914A中，當(dāng)來(lái)自于群組(24A、28)或陣列(例如，24，25)中的任一個(gè)群組或陣列的傳感器進(jìn)入壓區(qū)12的區(qū)域時(shí)收集原始?jí)毫ψx數(shù)。因而，確定該傳感器屬于哪個(gè)傳感器群組或陣列、與該原始?jí)毫ψx數(shù)相關(guān)聯(lián)的時(shí)間(或圓周)節(jié)段(即，跟蹤節(jié)段)和與該原始?jí)毫ψx數(shù)相關(guān)聯(lián)的軸向位置。具體傳感器屬于哪個(gè)傳感器群組或陣列可以被稱為該傳感器的“會(huì)員資格”，或者換言之，該傳感器是哪個(gè)陣列或群組的“成員”。

當(dāng)感測(cè)輥102包括兩個(gè)(或更多個(gè))群組或陣列的傳感器時(shí)，則基于自來(lái)自于配對(duì)輥11的最后觸發(fā)信號(hào)起經(jīng)過(guò)的時(shí)間來(lái)確定配對(duì)輥11的時(shí)間(或圓周)節(jié)段號(hào)(如上所述)。然而，當(dāng)配對(duì)輥11A本身為感測(cè)輥時(shí)，基于來(lái)自于第一感測(cè)輥10的最后觸發(fā)信號(hào)起經(jīng)過(guò)的時(shí)間來(lái)確定與由配對(duì)輥或第二感測(cè)輥11A的傳感器27收集的任何原始?jí)毫ψx數(shù)相關(guān)的時(shí)間(或圓周)節(jié)段號(hào)。因而，當(dāng)有兩個(gè)感測(cè)輥10、11A時(shí)，它們各自的角色在作為“感測(cè)”輥和作為“配對(duì)”輥之間轉(zhuǎn)換。當(dāng)原始?jí)毫ψx數(shù)由第二感測(cè)輥11A的傳感器27獲取時(shí)，則該輥11A作為感測(cè)輥，并且第一感測(cè)輥10實(shí)際上被認(rèn)為是“配對(duì)”輥，該配對(duì)輥的表面被繪圖。類似地，當(dāng)原始?jí)毫ψx數(shù)由第一感測(cè)輥10的傳感器26獲取時(shí)，則該輥11用作感測(cè)輥，而另一個(gè)感測(cè)輥11A實(shí)際上被認(rèn)為是“配對(duì)”輥，該配對(duì)輥的表面被繪圖。因此，即使在以上描述中將一個(gè)輥明確地標(biāo)記為感測(cè)輥，諸如輥10和11A，該具體的輥有時(shí)也可以用作“感測(cè)”輥，而在其它時(shí)間用作“配對(duì)”輥。

在步驟916A中，對(duì)于由傳感器126A、30、26、27產(chǎn)生的每個(gè)原始?jí)毫ψx數(shù)，確定與該傳感器作為其成員的傳感器群組(24A、28)或陣列(24，25)相關(guān)聯(lián)的計(jì)數(shù)矩陣以及和矩陣，并且基于與產(chǎn)生該原始?jí)毫?shù)據(jù)的傳感器相關(guān)聯(lián)的時(shí)間(或圓周)節(jié)段號(hào)以及軸向位置來(lái)確定這些矩陣中的每個(gè)矩陣的適當(dāng)單元。然后可以更新適當(dāng)?shù)挠?jì)數(shù)矩陣與和矩陣中的這些單元。

在步驟917A中，確定與收集該原始?jí)毫ψx數(shù)的傳感器群組或傳感器陣列(例如，傳感器的成員)對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)的平均壓力矩陣，并且基于在步驟914A中確定的時(shí)間(或圓周)節(jié)段號(hào)和軸向位置來(lái)選擇適當(dāng)?shù)膯卧?。如上所述，平均壓力矩陣可以包括一行列平均值，該平均值可以?dāng)其在該步驟中被選擇時(shí)用來(lái)修正平均壓力矩陣的每個(gè)單元值。

在步驟918A中，可以將該修正的平均壓力值從原始?jí)毫ψx數(shù)減去以計(jì)算調(diào)整后的壓力讀數(shù)值。基于該原始?jí)毫ψx數(shù)的軸向位置，可以在步驟920A中將該調(diào)整后的壓力讀數(shù)值與在當(dāng)前收集期過(guò)程中收集的用于該軸向位置的其它調(diào)整后的壓力讀數(shù)值一起存儲(chǔ)，以便在該適當(dāng)時(shí)間計(jì)算實(shí)時(shí)平均壓力曲線。因而，當(dāng)使用多個(gè)傳感器群組或陣列時(shí)，將每個(gè)軸向位置的來(lái)自于多個(gè)傳感器群組或陣列的調(diào)整后的壓力讀數(shù)值一起求和，以在確定實(shí)時(shí)平均壓力曲線時(shí)確定用于每個(gè)軸向位置的平均壓力。

對(duì)于在感測(cè)輥102上包括第一和第二群組24A和28的傳感器126A和30的實(shí)施方式，每次使用修正平均壓力矩陣單元值調(diào)整位于感測(cè)輥30的相同軸向節(jié)段但在圓周方向上分隔開(kāi)的一對(duì)傳感器126A和30中的一個(gè)傳感器的原始?jí)毫ψx數(shù)時(shí)，將該調(diào)整后的壓力讀數(shù)值與由該傳感器對(duì)(126A、30)更早以及在當(dāng)前收集期過(guò)程中獲取的用于該具體軸向節(jié)段的其它調(diào)整好的壓力讀數(shù)值求和，并且也將在構(gòu)建該和時(shí)使用的傳感器對(duì)的調(diào)整后的壓力讀數(shù)值的總數(shù)目的計(jì)數(shù)進(jìn)行存儲(chǔ)。根據(jù)該存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，在收集期結(jié)束時(shí)，通過(guò)將調(diào)整后的原始?jí)毫ψx數(shù)值的和除以調(diào)整后的壓力讀數(shù)值的總數(shù)目而針對(duì)用于感測(cè)輥102和配對(duì)輥11的壓區(qū)區(qū)域的實(shí)時(shí)平均壓力曲線的每個(gè)軸向節(jié)段構(gòu)建平均壓力值。

對(duì)于在第一感測(cè)輥10上包括第一陣列24傳感器26并且在配對(duì)或第二感測(cè)輥11A上包括第二陣列25傳感器27的實(shí)施方式，每次使用修正平均壓力矩陣單元值調(diào)整來(lái)自于第一感測(cè)輥10上的其中一個(gè)傳感器26的原始?jí)毫ψx數(shù)時(shí)，將該調(diào)整后的原始?jí)毫ψx數(shù)值與由該傳感器26更早獲取的用于第一感測(cè)輥10上的該具體軸向節(jié)段的所有其它調(diào)整后的原始?jí)毫ψx數(shù)值以及在當(dāng)前收集期過(guò)程中在配對(duì)輥11A上的對(duì)應(yīng)軸向節(jié)段處由配對(duì)輥11A上的傳感器27更早獲得的用于配對(duì)輥11A上的對(duì)應(yīng)或相同軸向節(jié)段的所有其它調(diào)整后的原始?jí)毫ψx數(shù)值求和，并且還存儲(chǔ)在構(gòu)建該和時(shí)使用的來(lái)自該傳感器26及其位于配對(duì)輥11A上的相同軸向節(jié)段處的對(duì)應(yīng)傳感器27的調(diào)整后的原始?jí)毫ψx數(shù)值的總數(shù)目的計(jì)數(shù)。同樣，每次使用修正平均壓力矩陣單元值調(diào)整第二感測(cè)輥11A上的其中一個(gè)傳感器27的原始?jí)毫ψx數(shù)值時(shí)，都將該調(diào)整后的原始?jí)毫ψx數(shù)值與由該傳感器27更早獲得的用于第二感測(cè)輥11A上的具體軸向節(jié)段的所有其它調(diào)整后的原始?jí)毫ψx數(shù)值以及在當(dāng)前收集期過(guò)程中在感測(cè)輥10的對(duì)應(yīng)軸向節(jié)段處由第一感測(cè)輥10上的傳感器26更早獲得的用于第一感測(cè)輥10上的對(duì)應(yīng)或相同軸向節(jié)段的所有其它調(diào)整后的原始?jí)毫ψx數(shù)值求和。根據(jù)該存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，在收集期結(jié)束時(shí)，可以通過(guò)將調(diào)整后的原始?jí)毫ψx數(shù)值除以調(diào)整后的壓力讀數(shù)值的總數(shù)目的計(jì)數(shù)來(lái)針對(duì)用于第一和第二感測(cè)輥10和11的壓區(qū)區(qū)域的實(shí)時(shí)平均壓力曲線的每個(gè)軸向節(jié)段構(gòu)建平均壓力值。作為另選方案，可以針對(duì)每個(gè)傳感器陣列24、25構(gòu)建單獨(dú)的實(shí)時(shí)壓力曲線。計(jì)算單獨(dú)的實(shí)時(shí)壓力曲線可以允許對(duì)構(gòu)成陣列24、25的傳感器進(jìn)行校準(zhǔn)?？梢葬槍?duì)壓力區(qū)域的每個(gè)軸向節(jié)段、同時(shí)位于壓區(qū)中的兩個(gè)傳感器(每個(gè)陣列24、25來(lái)一個(gè)傳感器)通過(guò)比較來(lái)檢查并調(diào)整傳感器校準(zhǔn)?？梢詫⑦@些傳感器值調(diào)整或校準(zhǔn)成使得每個(gè)傳感器都提供相同讀數(shù)。一旦陣列24、25的傳感器被校準(zhǔn)，則可以將分開(kāi)的實(shí)時(shí)壓力曲線組合成單個(gè)實(shí)時(shí)壓力曲線。

然后可以以步驟922(參見(jiàn)圖9)繼續(xù)該過(guò)程，以確定收集期是否完成。當(dāng)對(duì)于一組收集期來(lái)說(shuō)所有收集期都完成時(shí)，則可以使用計(jì)數(shù)與和矩陣構(gòu)建新的平均壓力矩陣。在具有多個(gè)傳感器群組或陣列的實(shí)施方式中，構(gòu)建與每個(gè)傳感器群組或陣列對(duì)應(yīng)的相應(yīng)新的平均壓力矩陣，并且在隨后的收集期(例如，下一天)使用這些新的平均壓力矩陣。也就是說(shuō)，針對(duì)每個(gè)傳感器群組或傳感器陣列來(lái)構(gòu)建單獨(dú)的新的平均壓力矩陣。

圖13的流程圖的上述描述假定感測(cè)輥10和感測(cè)輥11A均已經(jīng)在邏輯上被分成由位于相對(duì)感測(cè)輥上的傳感器數(shù)目限定的相同數(shù)目的軸向節(jié)段(例如，14個(gè))。以上描述還假定兩個(gè)感測(cè)輥10、11都已經(jīng)被分段成相同數(shù)目的(例如，50個(gè))跟蹤節(jié)段。因而，與每個(gè)感測(cè)輥相關(guān)的矩陣都具有相同大小(例如，7000個(gè)單元)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，每個(gè)感測(cè)輥都可以具有彼此不同的各自數(shù)目的軸向節(jié)段和跟蹤節(jié)段。圖9和圖13的流程圖的步驟將保持基本相同，但是與每個(gè)感測(cè)輥相關(guān)聯(lián)的對(duì)應(yīng)矩陣將具有不同的大小。

在兩個(gè)輥具有相同數(shù)目的軸向節(jié)段(例如，14個(gè))但是不同數(shù)目的跟蹤節(jié)段的情況下，具有更多跟蹤節(jié)段的感測(cè)輥對(duì)于每個(gè)軸向節(jié)段來(lái)說(shuō)將對(duì)在步驟924中計(jì)算的實(shí)時(shí)壓力曲線貢獻(xiàn)更多數(shù)據(jù)采樣，但是，流程圖的步驟保持相同。

在兩個(gè)感測(cè)輥具有不同數(shù)目的軸向節(jié)段的情況下，對(duì)于每個(gè)感測(cè)輥來(lái)說(shuō)數(shù)據(jù)的收集和各種矩陣的構(gòu)建保持相同，但是可以對(duì)使用該數(shù)據(jù)計(jì)算實(shí)時(shí)壓力曲線的方法進(jìn)行修改。例如，如果兩個(gè)輥上的所有傳感器都均勻地間隔開(kāi)并且感測(cè)輥10具有的傳感器為感測(cè)輥11A的兩倍多，則壓區(qū)的一個(gè)軸向節(jié)段將與來(lái)自傳感器10的兩個(gè)傳感器讀數(shù)和來(lái)自傳感器輥11A的僅一個(gè)傳感器讀數(shù)相關(guān)聯(lián)?？梢允褂酶鞣N技術(shù)以為壓區(qū)的該軸向節(jié)段提供有益的實(shí)時(shí)壓力曲線值的方式組合這三個(gè)值。作為一般原理，壓區(qū)的每個(gè)單獨(dú)軸向節(jié)段都將與一個(gè)感測(cè)輥上的一個(gè)或多個(gè)傳感器以及另一個(gè)感測(cè)輥上的一個(gè)或多個(gè)傳感器相關(guān)聯(lián)。通過(guò)確定哪個(gè)傳感器與壓區(qū)的哪個(gè)軸向節(jié)段相關(guān)聯(lián)并且將來(lái)自這些傳感器的值以統(tǒng)計(jì)學(xué)上適當(dāng)?shù)姆绞浇M合來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)平均壓力壓區(qū)曲線的創(chuàng)建。

如以上提及的，還有除了使用信號(hào)發(fā)生器900(或900A)之外的方式將傳感器測(cè)量值同步以便產(chǎn)生相應(yīng)的觸發(fā)信號(hào)900。一般來(lái)說(shuō)，將觸發(fā)信號(hào)與位于已知參考位置的配對(duì)輥11相關(guān)聯(lián)，從而使得自最近觸發(fā)信號(hào)起經(jīng)過(guò)的時(shí)間允許處理器903識(shí)別配對(duì)輥相對(duì)于該參考位置的當(dāng)前旋轉(zhuǎn)位置。還可以利用允許處理器903計(jì)算配對(duì)輥11相對(duì)于參考位置的旋轉(zhuǎn)位置的另選技術(shù)。例如，脈沖發(fā)生器可以配對(duì)輥11每轉(zhuǎn)一圈產(chǎn)生1000脈沖，并且計(jì)數(shù)器可以對(duì)這些脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，從而在計(jì)數(shù)達(dá)到1000之后，將該計(jì)數(shù)器重置以從1重新開(kāi)始計(jì)數(shù)。通過(guò)將計(jì)數(shù)器重新開(kāi)始時(shí)配對(duì)輥11的位置考慮為所述“參考位置”，可以向過(guò)程903提供獲取傳感器信號(hào)時(shí)的當(dāng)前脈沖計(jì)數(shù)值，并且使用該當(dāng)前脈沖計(jì)數(shù)值來(lái)確定配對(duì)輥11相對(duì)于參考位置的旋轉(zhuǎn)位置。

當(dāng)使用多于一個(gè)的感測(cè)輥時(shí)，還有信號(hào)發(fā)生器900和900A的其它另選方式向處理器903提供相應(yīng)的觸發(fā)信號(hào)901、901A，以便確定時(shí)間節(jié)段或圓周節(jié)段。具體而言，也可以出于類似目的而使用來(lái)自于每個(gè)感測(cè)輥10、11A的傳感器數(shù)據(jù)的定時(shí)。例如，可以相對(duì)于感測(cè)輥10的旋轉(zhuǎn)將從感測(cè)輥11A的傳感器27獲取原始?jí)毫ψx數(shù)同步?？梢赃x擇感測(cè)輥10的十四個(gè)傳感器26中的一個(gè)傳感器來(lái)表示感測(cè)輥10的整圈旋轉(zhuǎn)，從而使得每次一個(gè)傳感器26進(jìn)入壓區(qū)12的區(qū)域時(shí)，都可以認(rèn)為感測(cè)輥10已經(jīng)旋轉(zhuǎn)一圈并且建立周期性發(fā)生的第一時(shí)間參考。不是測(cè)量自外部施加的觸發(fā)信號(hào)起的時(shí)間，而是可以使用自最近發(fā)生的第一時(shí)間參考起的時(shí)間。每次一個(gè)傳感器26進(jìn)入壓區(qū)12的區(qū)域內(nèi)，都可以重新開(kāi)始時(shí)間段的測(cè)量，從而使得當(dāng)前時(shí)間段中經(jīng)過(guò)的時(shí)間表示與感測(cè)輥10相關(guān)聯(lián)的哪個(gè)跟蹤節(jié)段當(dāng)前位于壓區(qū)12的區(qū)域內(nèi)。因而，當(dāng)來(lái)自感測(cè)輥11A的傳感器27進(jìn)入壓區(qū)12的區(qū)域并且獲取原始?jí)毫ψx數(shù)時(shí)，自感測(cè)輥10的一個(gè)傳感器26最后進(jìn)入壓區(qū)12起經(jīng)過(guò)的時(shí)間段可以用來(lái)識(shí)別感測(cè)輥10的適當(dāng)時(shí)間節(jié)段或圓周節(jié)段，以便與該原始?jí)毫ψx數(shù)相關(guān)聯(lián)。根據(jù)該另選方案，由無(wú)線發(fā)送器40、40A傳送到處理器903的壓力測(cè)量值也可以包括定時(shí)信息以允許處理器903進(jìn)行適當(dāng)?shù)幕跁r(shí)間的計(jì)算。

還可以使用類似的方案也來(lái)相對(duì)于感測(cè)輥11A的旋轉(zhuǎn)同步地測(cè)量從傳感器26獲取的原始?jí)毫ψx數(shù)。在該方案中，可以選擇感測(cè)輥11A的十四個(gè)傳感器27中的一個(gè)傳感器來(lái)表示感測(cè)輥11的整圈旋轉(zhuǎn)，從而每次一個(gè)傳感器27進(jìn)入壓區(qū)12的區(qū)域，都認(rèn)為該感測(cè)輥11A已經(jīng)旋轉(zhuǎn)一圈，并且建立周期性地發(fā)生的第二時(shí)間參考。不是測(cè)量自外部施加信號(hào)起的測(cè)量時(shí)間，而是可以使用自最近發(fā)生的第二時(shí)間參考起的時(shí)間來(lái)相對(duì)于感測(cè)輥11A的旋轉(zhuǎn)周期將由傳感器26進(jìn)行的傳感器測(cè)量值同步。

此外，可以將三個(gè)或更多個(gè)傳感器陣列布置在單個(gè)感測(cè)輥上，或者可以將兩個(gè)或更多個(gè)傳感器陣列布置在形成壓區(qū)的一對(duì)感測(cè)輥上。因而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，如這里討論的從兩個(gè)傳感器陣列獲取數(shù)據(jù)僅僅是通過(guò)示例的方式提供的，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，還可以獲取來(lái)自于多于兩個(gè)的傳感器陣列的數(shù)據(jù)。每個(gè)傳感器陣列將具有如圖6至8A所示的其自身的相關(guān)矩陣。然而，不管多個(gè)傳感器陣列的數(shù)目和構(gòu)造如何，對(duì)于每個(gè)傳感器陣列來(lái)說(shuō)，圖9和圖13的流程圖的步驟都將保持基本相同。

以上描述的輥的各種示例布置包括了兩個(gè)輥的布置。然而，可以以移動(dòng)材料料幅的方式布置三個(gè)或更多個(gè)輥。例如，一個(gè)感測(cè)輥可以位于兩個(gè)配對(duì)輥之間，從而使得感測(cè)輥形成兩個(gè)單獨(dú)壓區(qū)，與每個(gè)配對(duì)輥都形成一個(gè)壓區(qū)。在這種布置中，感測(cè)輥的傳感器在感測(cè)輥每旋轉(zhuǎn)一圈的過(guò)程中將旋轉(zhuǎn)通過(guò)兩個(gè)壓區(qū)，并且能夠從每個(gè)壓區(qū)獲得相應(yīng)的壓力讀數(shù)。因而，可以根據(jù)以上描述的原理針對(duì)每個(gè)壓區(qū)計(jì)算圖6至8B的矩陣以及實(shí)時(shí)平均壓力曲線。即使實(shí)際上僅存在一個(gè)感測(cè)輥，但是數(shù)據(jù)的收集和分析在功能上等效于形成單獨(dú)壓區(qū)的兩個(gè)感測(cè)輥和兩個(gè)配對(duì)輥，從而使得單獨(dú)地針對(duì)每個(gè)配對(duì)輥執(zhí)行圖9的流程中描述的方法。

類似地，還可以布置三個(gè)感測(cè)輥，從而使得中央感測(cè)輥與兩個(gè)外側(cè)感測(cè)輥形成單獨(dú)的壓區(qū)?？梢愿鶕?jù)以上描述的原理針對(duì)每個(gè)壓區(qū)計(jì)算圖6至8B的矩陣和實(shí)時(shí)平均壓力曲線。盡管實(shí)際上僅存在三個(gè)感測(cè)輥，但是數(shù)據(jù)的收集和分析在功能上等價(jià)于形成單獨(dú)壓區(qū)的兩對(duì)不同的感測(cè)輥，從而針對(duì)每個(gè)假定成對(duì)的感測(cè)輥單獨(dú)地執(zhí)行圖9和圖13的流程圖中所描述的方法。

本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，在感測(cè)輥上布置群組傳感器或傳感器陣列有許多不同方式。在美國(guó)專利No.8,475,347中提供了這種布置的一個(gè)示例，其中傳感器陣列“交錯(cuò)”。換言之，第一陣列傳感器中的每個(gè)傳感器與感測(cè)輥的相應(yīng)軸向節(jié)段相關(guān)聯(lián)，而第二陣列傳感器中的每個(gè)傳感器與感測(cè)輥的相應(yīng)軸向節(jié)段相關(guān)聯(lián)。然而，具體而言，與第一陣列傳感器中的傳感器相關(guān)的每個(gè)相應(yīng)軸向位置位于與第二陣列的一對(duì)傳感器相關(guān)的一對(duì)相應(yīng)軸向節(jié)段的中間，以形成兩個(gè)不同傳感器陣列的傳感器的“交錯(cuò)”。根據(jù)本發(fā)明的原理，對(duì)于這種交錯(cuò)傳感器布置，可以利用針對(duì)圖9和圖13描述的示例方法。例如，如果第一傳感器陣列具有x個(gè)傳感器，而交錯(cuò)的第二傳感器陣列具有y個(gè)傳感器，則可以根據(jù)本發(fā)明的原理構(gòu)建各種實(shí)時(shí)壓區(qū)壓力曲線。例如，可以利用具有x個(gè)軸向節(jié)段(與來(lái)自于第一傳感器陣列的傳感器讀數(shù)對(duì)應(yīng))的一個(gè)壓區(qū)曲線和具有y個(gè)軸向節(jié)段(與來(lái)自于第二傳感器陣列的y個(gè)傳感器對(duì)應(yīng))的第二壓區(qū)曲線產(chǎn)生兩個(gè)單獨(dú)的壓區(qū)曲線。然后可以通過(guò)將兩個(gè)單獨(dú)壓區(qū)曲線組合而構(gòu)建具有(x+y)個(gè)軸向節(jié)段的復(fù)合壓區(qū)曲線，并且以圖形方式將該復(fù)合壓區(qū)曲線呈現(xiàn)給操作者。

另選地，根據(jù)本發(fā)明的原理可以將兩個(gè)傳感器陣列看成為具有(x+y)個(gè)傳感器并因此具有(x+y)個(gè)對(duì)應(yīng)軸向節(jié)段的單個(gè)陣列。因而，隨后可以構(gòu)建單個(gè)壓區(qū)曲線，并且以圖形方式呈現(xiàn)給操作者。該壓區(qū)曲線具有(x+y)個(gè)軸向節(jié)段。

盡管已經(jīng)圖示并描述了本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但是對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將顯而易見(jiàn)的是，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以進(jìn)行各種其它改變和修改。因此，目的在于在所附權(quán)利要求中覆蓋落入本發(fā)明的范圍內(nèi)的所有這種改變和修改。