JPH0351955B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば、ポンプから管を通つて製紙
機械のヘツドボツクスへ送られる液状ストツクス
ラリーのような、閉ざされた流路内を流れる液体
の圧力パルスを能動的に減衰させる方法と装置に
関する。さらに、本発明は、圧力パルスが流動液
体の圧力パルスに応答した減衰装置の反射作用に
より減衰されるいわゆる受動型減衰器ではなく
て、圧力パルスが減衰器による積極的な作用によ
つて減衰されるような、能動（active）型の減衰
装置に関する。

〔従来の技術〕

いわゆる受動型減衰装置の例は、米国特許第
4030971号及び第4262700号に図示かつ説明されて
いる。そのような受動型減衰装置は、その反対側
が加圧ガスにより片寄せられる可撓性ダイアフラ
ムを、圧力パルスにより膨らませることにより作
動する。かくして、通過する圧力パルスが、その
圧力を片寄せられたダイアフラムに逆つて消散さ
せ、そのパルスは減衰装置の下流で消失する。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記の受動型の減衰装置は、或る操作状態のも
とではうまく作動するが、いくつかの本質的な制
限事項を有する。例えば、それらは迅速な流体圧
脈動に対する反応が遅く、例えば約0.5Hz〜約100
Hzのように広範囲の周波数にわたつて脈動を減衰
することができない。この受動型減衰装置はま
た、振動が管を通つて流れる液体を通るのと同様
に、管を通つて構造的に伝達されるので、短絡し
易い。かくして、圧力脈動はたとえ液体中を移動
する脈動の一部が減衰されるとしても、減衰器の
上流から減衰装置の構造体を通つてその減衰装置
の下流へ送られる。最後に、受動型減衰装置は、
変化する状態に適応するのでなくて、周波数や圧
力パルスの振幅が変化するときに飽和する傾向が
ある。この飽和とは、減衰装置のダイアフラムが
その停止部に向つて移動し、そこに保持され、そ
のダイアフラムを流体脈動に反応させないように
するような点まで流体圧を上昇させることを意味
する。

製紙機械において、ヘツドボツクスへパルプス
トツクを運ぶストツク流入管内の圧力パルスの減
衰は、大変重要である。ヘツドボツクスの上流に
は、多くの機械部材があつて、ヘツドボツクスへ
流れる液体パルプストツクを製造し、精製し、ス
クリーンにかけ、分配し、吐出する。これらの各
機械部材の作動によつて、ストツクのランダム
な、又は定常的な圧力パルスによつて顕在化され
る或る種の乱流がストツクに生ずる。この圧力パ
ルスの実際的効果は、ストツクが形成ワイヤ上へ
開放されたヘツドボツクススライスから放出され
る時、ストツクの放出比率の小さな変動が生じ、
これがストツクから水が除去された時形成ワイヤ
ー上の紙の重量、紙の形成、厚みに、それに対応
した変化を生じさせるということである。この現
象は“バーリング”（barring）として知られてお
り、出来上つた紙製品で容易に発見される。この
バーリングは、紙の品質に悪影響を及ぼすので、
それを減らすことが大変望ましい。

しかし、上記の従来の受動型減衰装置において
は、このようなストツク内の圧力パルスを十分に
減衰させることは困難であつた。

従つて、本発明の目的は、閉ざされた流路内を
移動する液体中のランダムな圧力脈動も定常的な
圧力脈動も能動的に減衰させる方法と装置を提供
することである。

本発明のもうひとつの目的は、閉ざされた流路
内を移動する圧力脈動を、約0.5〜約100Hzのスペ
クトル範囲で、約−10〜約−30dBに能動的に減
衰させる方法と装置を提供することである。

本発明のさらにもうひとつの目的は、振幅変動
を、インプツト変動の２以上の係数だけ能動的に
減衰させる方法と装置を提供することである。

本発明のさらにもうひとつの目的は、インプツ
トセンサー及びエラーセンサーから信号を受信
し、それらをコントローラーと共に使用してアク
チユエーターに信号を出して、位相が逆転した補
正脈動を発生させ、閉ざされた流路内を流れる液
体の脈動を減衰させるようにしたトランスジユー
サー増幅システムを提供することである。

〔課題を解決するための手段、作用〕

本発明は、管等の閉ざされた流れる液体の圧力
パルスを能動的に減衰させる装置と方法に係る。
同流体の流路には、インプツトセンサーとエラー
センサーが取付けられており、このセンサーは、
選択された位置で閉ざされた流路内の圧力脈動の
圧力パルスとその周波数を検知するようになつて
いる。即ち、閉ざされた流路に設けられた減衰器
の上流に少くとも１個のインプツトセンサーと同
減衰器の下流に少くとも１個のエラーセンサーが
設けられる。これらのインプツトセンサーとエラ
ーセンサーは、信号の出力装置に接続され、同信
号の出力装置はインプツトセンサーとアウトプツ
トセンサーの測定した流路内の液体の圧力脈動の
圧力パルスと周波数に基づく信号をトランスジユ
ーサーシステム装置へ出力し、同トランスジユー
サーシステム装置は前記液体の圧力脈動の圧力パ
ルスの大きさと周波数に対応する信号を圧力脈動
のモデルを発生させる装置へ出力する。圧力脈動
のモデルを発生させる装置では、インプツトセン
サーとエラーセンサーがそれぞれ測定した液体の
脈動の圧力パルスの大きさと周波数に対応するト
ランスジユーサーシステム装置からの信号を比較
し結合してインプツトセンサーに基づく一方の信
号をエラーセンサーに基づく他方の信号を補正す
ると共にその位相を逆転する演算を行い、この演
算に従つて合成された圧力脈動のモデルを作り出
す。圧力脈動のモデルを発生させる装置は、それ
から、閉ざされた液体の流路のインプツトセンサ
ーとエラーセンサーの間に設けられた前記減衰器
のアクチユエーターに接続された増幅器に信号を
出す。この増幅器から増幅された信号を受けるア
クチユエーターには、管の内壁と同じ高さに装着
された、例えばゴム薄膜のような可撓性ダイアフ
ラムが用いられ、零にしたい流体の圧力パルスに
周波数と大きさが等しい補正圧力パルスを発生さ
せるが、その補正圧力パルスは、管内の液体の圧
力パルスに干渉してその圧力効果を零にするよう
に、位相が逆転している。

しかも、減衰器のアクチユエーターには、前記
の信号が液体の圧力脈動が同減衰器に達する時に
送られ、液体の圧力脈動が効果的に減衰される。

インプツトセンサーとエラーセンサーは、それ
ぞれ減衰器の上流と下流の両方に設置され、それ
ぞれ閉ざされた流路内の減衰器上流の液体の圧力
脈動と減衰器を通過した液体内に残圧する圧力脈
動の圧力パルスとその周波数を測定して信号を出
力し、これによつて上記のように減衰器のアクチ
ユエーターを作動する。このように、本発明では
インプツトセンサーによつて得られた減衰器の上
流の流体の圧力脈動の圧力パルスとその周波数に
基づく信号に加えて、エラーセンサーによつて得
られた減衰器の下流の液体中に残存する圧力脈動
の圧力パルスとその周波数に基づく信号に基づい
て前記のように減衰器を作動させるために、前記
の減衰器の下流に残存する圧力脈動が減衰される
ことになり、液体の圧力脈動を確実に減衰させる
ことができる。

この能動型減衰装置は、測定された管内の液体
中を移動する圧力パルスに基づいて圧力パルスを
発生させる型のパワー増幅量とアクチユエーター
とで成るパワー減衰器を備える。この減衰器は、
典型的なものでは、約0.5Hz〜100Hzの広いスペク
トル範囲にわたつて位相を逆転した補正圧力パル
スを発生させ、測定されるスペクトル範囲内で、
ランダム周波数と定常的周波数の両方を、典型的
なものでは約−10〜−30dBだけ減衰させる。圧
力脈動のモデルを発生させる装置、即ち、制御モ
ニターは、インプツトセンサーとエラーセンサー
が検知した全ての圧力脈動を複合合成波形とし、
この波形は順次、増幅器によつて利用され、アク
チユエーターを駆動して減衰器を作動し、この減
衰器は圧力パルスを位相が逆転した形で管内の液
体に再生させる。連続的にモニターを行なう圧力
脈動を発生させる装置は、例えばフアンポンプの
ような閉ざされた流路に設けられた回転機械によ
つて生じる定常的な圧力脈動と、システムの共振
や乱流や弁等によつて生じる関歇的又はランダム
な脈動の両方に対して減衰器を反応させるように
する。

以上のように本発明は、作動状態を変化させ、
所望の位相を逆転した補正圧力パルスを発生させ
るように調整を行なうことができると共に、流体
の圧力脈動を確実に減衰させることができる。

本発明のこれらの、及びその他の目的、特徴等
は、明細書及び図面の記載から、この技術に熟達
した人々にとつて明らかとなるであろう。

〔実施例〕

第１図において、フアンポンプ１０は、製造さ
れる種類の紙の等級又はボードによつて異なる
が、典型的なものでは、約0.1〜1.0％のウツドパ
ルプ繊維と、約99.9〜99％の水とで成る圧力パル
スストツクの流れを、管１２と、或る種の不純物
や過大寸法の木繊維や粒子を除去する加圧スクリ
ーン１４を通して製紙機械のヘツドボツクス１６
へ送る。その流れは、そこから細い噴流の形で移
動する形成ワイヤ４０上へ排出される。フアンポ
ンプ１０とヘツドボツクス１６との間で、パイプ
には、複数の圧力インプツトセンサー１８ａ，１
８ｂ，１８ｃが装着され、パイプ内の液圧の脈動
をモニターするようになつている。

これらのインプツトセンサー１８ａ，１８ｂ，
１８ｃは、コンソール２６内に装着される圧力ト
ランスジユーサー増幅システム２４にワイヤ１９
ａ，１９ｂ，１９ｃによつて電気的に接続され
る。コンソール内にはまた、制御モニター（コン
トローラー）２０とパワー増幅器２２とが装着さ
れている。

アクチユエーター３０が装着された減衰器２９
は、ヘツドボツクス１６に入る直前のストツクパ
イプ１２の遷移カツプリング２８、即ちインプツ
トセンサー１８ａ，１８ｂ，１８ｃの下流側に装
着される。このアクチユエーターは、例えば起振
システムのフオースシエーカーのように市販され
ているものであるが、位相逆転補正圧力パルスを
配管内の流体へ適切に入力させるように変形され
ている。

第２図に示すように、インプツトセンサー１８
ａ，１８ｂ，１８ｃは圧力トランスジユーサー増
幅システム２４と制御モニター２０に電気的に接
続され、このモニター２０は、ワイヤ２３により
パワー増幅器２２に電気的に接続され、このパワ
ー増幅器２２は、ワイヤ２５によりアクチユエー
ター３０に電気的に続されている。この増幅器
は、また、ワイヤによりサーボ機構に接続され、
このサーボ機構は同様の油圧起振システムを駆動
するための電気信号を油圧駆動に変換するように
することもできる。アクチユエーターは、減衰器
２９の可撓性ダイアフラム３２に接続され、この
ダイアフラムは、その外面がパイプの遷移カツプ
リングの内面と同じ高さとなるように装着され、
その結果、パイプ内でそこを通つて流れる液体の
乱流を最少限にすることができる。アクチユエー
ターが受信する信号に応答してラム３１がダイア
フラム３２を移動させる。

減衰器２９の下流位置、例えば、ヘツドボツク
スノズル３４に近いストツク流入管１２側のヘツ
ドボツクスの側面とストツクをヘツドボツクスへ
導入する側とは異るヘツドボツクスの側面に１個
以上のエラーセンサー３８ａ，３８ｂが装着され
ている。これらのエラーセンサーもまた、ワイヤ
３９ａ，３９ｂによつて圧力トランスジユーサー
増幅システム２４に電気的に接続されている。

圧力トランスジユーサー増幅システム２４が付
勢されると、それは順次、例えば24ボルトの如き
低直流電圧を、例えばインプツトセンサー１８
ａ，１８ｂ，１８ｃ及びエラーセンサー３８ａ，
３８ｂへ供給する。これらのセンサーは、例えば
５ボルトのような、もつと低い直流電圧を発生さ
せ、この電圧によつて信号は圧力トランスジユー
サー増幅システム２４へ戻される。

操作時、圧力トランスジユーサー増幅システム
２４は、配管に沿つて選択した位置で、インプツ
トセンサー１８ａ，１８ｂ，１８ｃから信号を連
続的に受信する。減衰器の全体的目的は、ヘツド
ボツクスへのストツクの流れをできるだけ滑らか
にすることであるので、減衰器の好ましい位置
は、ストツクがヘツドボツクスへ導入される点の
直前である。いかなる場合でも、この減衰器は、
最後の圧力脈動源とヘツドボツクスとの間に位置
づける。インプツトセンサー１８ａ，１８ｂ，１
８ｃは、減衰器の上流に設けられる。これらのイ
ンプツトセンサーとしては、例えばゴウルドシリ
ーズ（Gould series）PA3000圧力トランスジユ
ーサーのように、市販されているものが使用され
る。制御モニターもまた、例えば、ネルソン・デ
ジソニクスモデル（Nelson Digisonix model）
dx30又はdx40のように、市販されているものが
使用される。使用されるインプツトセンサーの数
は、パイプ１２内の圧力の脈動を種々の位置で測
定するために必要と思われる程度に従つて１個〜
複数個まで変えることができる。インプツトセン
サーからの信号は増幅システム２４によつて制御
モニター２０へ電気的にリレーされ、そこでそれ
らの信号が電子的に合計され、種々の周波数で
psi単位で圧力脈動の合成波形が発生する。この
場、合計機能は、信号が単に一緒に合計されるこ
とを意味するのではなくて、それらの信号は、制
御モニター２０によつて種々の位置から継続的に
受信され、配管内のそれらの位置に従つて適切な
時間の遅延に基づいて分析され、それが複合的合
成波形を作るために使用される。３個のインプツ
トセンサーにより受信された信号のスペクトルを
表わす仮定的表示が第５Ａ図に示されている。作
成された仮定的な合成複合波形が第５Ｂ図に示さ
れている。種々のインプツトセンサーからの圧力
脈動は、配管内でそこを通つて流れる液体の速度
に従つて制御モニターにより時間が測定される増
幅システム２４から制御モニター２０への信号を
発生するので、その制御モニターによつて生じる
合成波形は、液体がアクチユエーターダイアフラ
ムを通つて流れる時の液体の圧力パルスに時間的
に対応する。制御モニター２０は、合成波形の位
相を逆転させ、パワー増幅器２２へ一連の信号を
生じさせ、次いで、アクチユエーターは、液体内
の圧力脈動によつて生じる周波数に対応する周波
数で、圧力の大きさ（dB）が等しく位相が逆転
された対応する一連の補正圧力パルスをダイアフ
ラムに生じさせる。第６Ｄ図は、周波数の関数と
して大きさに関してインプツトセンサー１８ａ，
１８ｂ，１８ｃによつて生じる合成複合波形４２
を示し、第６Ｅ図は、その信号に応答して制御モ
ニター２０により同じ条件で生じた位相を逆転し
た波形４４を示す。

パイプを流れる液体の圧力脈動は、かくして圧
力脈動がランダムな性質のものであつても、定常
的な性質のものであつても、同圧力脈動が管１２
内の減衰器の位置に達した時にこれを有効にゼロ
にするため、ストツクの入口のすぐ近くに位置す
る減衰器によつてヘツドボツクス内へ発生する同
じ大きさで方向が反対の圧力脈動に出会う。

第４Ａ図は、減衰システム１８ａ，１８ｂ，１
８ｃ，２０，２２，２３，２４，２５，２９，３
８ａ，３８ｂ，１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，３９
ａ，３９ｂを作動状態にしたとき、ヘツドボツク
スのストツクにあるエラーセンサー３８ａ，３８
ｂにより検知される周波数の関数としての圧力の
複合波形を示す。第４Ｂ図は、減衰システムを非
作動状態にしたとき、ヘツドボツクスのエラーセ
ンサー３８ａ，３８ｂにより検知される対応波形
を示す。ヘツドボツクス内の液体に残存する圧力
脈動を測定したエラーセンサーからの信号は、イ
ンプツトセンサーからの信号と共に圧力トランス
ジユーサー増幅システム２４を介して制御モニタ
ー２０に送られ、前記インプツトセンサー１８
ａ，１８ｂ，１８ｃからの信号と同様にその位相
を逆転される。

かくして、インプツトセンサーからのインプツ
ト信号とエラーセンサーからのエラー信号が別々
に保持されている間、それらの信号は制御モニタ
ーにより比較され結合されると共に位相が逆転さ
れ、制御モニターからの信号は増幅器及びアクチ
ユエーターへ送られ、一層正確な一連の位相を逆
転した補正パルスを与える。

第３図は、ポンプとヘツドボツクスとの中間部
にアクチユエーター“Ａ”を有し、ポンプ“Ｐ”
の下流からヘツドボツクス“HB”まで配管に沿
つた種々の位置で、圧力についての脈動の振幅の
変化を表わすグラフである。上の線は、減衰シス
テムを非作動状態にした時の脈動圧を示し、下の
線は、減衰システムが作動状態にある時の脈動圧
を示す。

第３図、第４Ａ図、第４Ｂ図から容易に判るよ
うに、係数が約１８も減退した第４Ａ図、第４Ｂ
図の周波数２の所のように、対応する圧力脈動と
比較して大きい減衰を生じる。

システムの作動時、供給されるパルプストツク
はフアンポンプ１０に送られ、ここでそのストツ
クを加圧し、それを配管１２へ送り、そこからス
トツクは加圧スクリーン１４を通り、アクチユエ
ーター３０を経てヘツドボツクスへ送られる。こ
の移動過程で、ストツクはインプツトセンサー１
８ａ，１８ｂ，１８ｃを通過する。さらに、この
移動中、定常的圧力脈動とランダムな圧力脈動
が、フアンポンプ、スクリーン管の振動及び管の
エルボ部をまわつて管内を流れるストツクの力に
よつて、流れるストツクへ導入される。

インプツトセンサーは、対応する電気信号を圧
力トランスジユーサー増幅システム２４へ伝達
し、このシステム２４は、配管内のそれぞれの位
置にあるストツクパルスの圧力とその周波数に基
づいたそれらの信号を、それに対応する強さの他
の電気信号に変換する。これらの他の電気信号は
制御モニター２０へ送られる。この制御モニター
２０は、インプツトセンサー１８ａからの信号に
基づいて圧力トランスジユーサー増幅システム２
４により生じた電気信号を取り入れ、それをイン
プツトセンサー１８ｂからの電気信号に加算し、
その際、センサー１８ａと１８ｂとの間で配管内
のストツクの移動速度に基づいて適切な時間遅延
を行わせる。同様にして、インプツトセンサー１
８ｃからの信号に基づいた圧力トランスジユーサ
ー増幅システム２４からの電気信号は、センサー
１８ｃとセンサー１８ａ，１８ｂとの間でのスト
ツクの移動に基づく時間遅延を行つて、センサー
１８ａ，１８ｂからの対応する信号に加算され
る。

かくして制御モニター２０には、ストツク配管
の種々の位置でインプツトセンサーから圧力トラ
ンスジユーサー増幅システム２４に受入られた液
体脈動の周波数や液圧の変化を表わす各圧力トラ
ンスジユーサー増幅システムからの種々の強さの
電気信号の連続した流れが入力される。制御モニ
ター２０は、これらの信号を前記のように時間遅
延を行なつて電気的に合計し、位相が逆転された
対応する一連の反応信号を発生させ、パワー増幅
器２２を通つてアクチユエーター３０へ送られ、
このアクチユエーター３０は、ダイアフラム３２
に対応する配管内に液体の脈動が達する時、それ
らの脈動の起源と性質が定常的なものであろうと
ランダムなものであろうと、それには関係なく、
その配管内を流れる液体の圧力脈動に、その周波
数と圧力の大きさが等しいが反対向きであるよう
な一連のそれに対応する圧力脈動を生じさせるた
めに、それに適した周波数と力の大きさと距離を
もつてダイアフラムを配管中へ屈曲させる。

目標スペクトルの減退は約−10dB〜約−30dB
の範囲であつて、これはそれぞれ3.2〜32倍の係
数だけ圧力の大きさが減小することに対応する。

同様にして、エラーセンサーの圧力トランスジ
ユーサー３８ａ，３８ｂは、ストツクがヘツドボ
ツクスへ流入し、その少量がヘツドボツクスから
オーバーフロー管１３を通つて流出し循環する
時、ヘツドボツクス16の各側の液体の圧力脈動の
大きさと周波数に基づいて電気信号を送る。圧力
トランスジユーサー増幅システム２４は、エラー
センサーから受信した信号に基づいて他の電気信
号を発生させ、これが制御モニター２０へ送ら
れ、そこでこれらの信号を合算して、第４Ａ図、
第４Ｂ図に関連して図示、かつ説明したのと同じ
方法で処理される。制御モニター２０は、各個々
のインプツトセンサーとエラーセンサーとの間の
移送関数を計算して、位相が逆にされた合成波形
を形成して、これをアクチユエーターを駆動する
パワー供給体へ送る。この移送関数は位相情報を
含むので、制御モニターはインプツトセンサーと
エラーセンサーとの間の位相の遅れを知つてい
る。その制御モニターにはまたインプツト信号及
びエラー信号の大きさやそれらの信号の結合に関
するメモリー情報を含む。従つて、位相逆転パル
スのタイミングは、エラーセンサーに適切な零が
設定されるまでセツトされ、調整される。この方
法で、インプツト位置とエラー位置の両方で完全
な周波数の大きさが測定され、アクチユエーター
３０を駆動するために制御モニターによつて生ず
る位相を逆転した補正信号の周波数と大きさは、
制御モニターにおいてエラーセンサーによるエラ
ー信号に基づいて調整され、エラーセンサーの位
置で生ずる液体の圧力脈動を減衰させて、その信
号の大きさを最小限にする。

インプツトセンサーを何個か備えることによつ
て、エラーセンサーに受信される全ての周波数
は、配管内のいづれかのインプツトセンサーにお
いて見出されることが確実になる。このことは、
位相を逆転された複合波形が、それぞれの位置で
エラーセンサーと相関関係をもつインプツトセン
サーからの結合された完全な周波数をもつものと
して構成されることを可能にする。制御モニター
はアクチユエーターを駆動して、液体の圧力脈動
をエラーセンサーの位置で非常に迅速に零にす
る。制御モニターはまたその出力信号をメモリー
に保管し、それをその位相を逆転した補正信号の
正確な周波数と大きさに固定することができる。
この関係により、その信号はそれに後続する零化
信号の周波数と大きさに迅速に比較され、調整さ
れる。

制御モニター（コントローラー）は２つの信号
を利用してその好ましい方法で作動する。１つの
信号はインプツトセンサー信号である。このイン
プツトセンサー信号は圧力トランスジユーサー増
幅システムが受信した全てのインプツトセンサー
信号に基づいた複合信号である。同様に前記エラ
ーセンサー信号は、圧力トランスジユーサー増幅
システムが受信した全てのエラーセンサーに基づ
いた複合信号である。これらの２つの信号は制御
モニター２０へ送られ、制御モニター２０は両信
号を比較して結合してインプツトセンサー信号を
エラーセンサー信号に基づいて調整すると共にそ
の位相を逆転して複合合成波形信号で成る圧力脈
動モデルを発生させる。しかしながら、所望であ
れば、制御モニター２０によつて使用されるイン
プツトセンサー信号とエラーセンサー信号は、１
個のインプツトセンサーから受信した分離された
信号と単一のエラーセンサーから受信した分離さ
れた信号とし、又は複数のインプツトセンサー及
びエラーセンサーからの選択された信号とするこ
ともできる。これによつて、最も厄介な脈動周波
数をピツクアツプするエラーセンサーの融通性を
大きくし、さらに所望の位相逆転パルスを発生さ
せるために制御モニターが増幅器を介してアクチ
ユエーターへより正確に信号を送ることを可能に
する。

アクチユエーターが圧力に対応する範囲をもつ
と大きくすることができるように、アクチユエー
ターはバイアス圧室３６を備え、このバイアス圧
室は空気圧を利用して、配管内の通常の液圧に等
しい力でもつて配管内の流体圧に対してダイアフ
ラム３２を片寄せるようにし、そのダイアフラム
を安定した作動状態において中立位置に位置づけ
る。かくして、ストツクが配管内を完全に圧力脈
動のない状態で流れる場合、ダイアフラム３２は
その反対側にある空気圧によつて、遷移カツプリ
ング２８にある配管壁と事実上一致した位置に保
持される。アクチユエーターは能動型、即ち付勢
型であるので、アクチユエーターラム３１は信号
が送られると、ダイアフラム３２を外方へ強制的
に移動させる。従つて、その配管を通つて流れる
ストツクの液圧は、ダイアフラムをアクチユエー
ターへ内向きに移動させることはできず、また、
減衰システムにいわゆる飽和状態、即ち、減衰シ
ステムがダイアフラムに反応することもできず、
動かすこともできない状態を生じさせるように或
る時間にわたつてダイアフラムをそこに保持する
ことができず、これによつて配管内の圧力脈動が
減衰することになる。

配管内の流れる圧力パルスの減衰は配管内の
種々の位置で、上流でも下流ででも行うことがで
きることも判つている。基本的には、そのような
圧力パルスの減衰は、位置がどこであれ、位相を
逆転した補正圧力を発生するアクチユエーターへ
の信号タイミングの問題である。

このシステムの作動時、それはランダムな脈動
と定常的な脈動の両方をモニターするが、はじめ
に振幅の大きい脈動に応答し、それから振幅の小
さい脈動をそのモデルへとりこんで、複合、合成
波形を形成する傾向がある。普通、振幅の大きい
脈動は定常的脈動に関連しており、振幅の小さな
脈動はランダムな脈動に関連している。

以上、前述の目的を達成する本発明の実施例に
係る減衰システムについて図示かつ説明してきた
が、本発明はこれに限られるものではなく、本発
明は特許請求の範囲によつてのみ限定されるもの
である。

〔発明の効果〕

本発明は、閉ざされた液体の流路に沿つて選択
された位置で液体圧の脈動を検知し、これに基づ
いて脈動周波数の関数としての、かつ位相を逆転
させた一連の圧力脈動を発生させる補正用の圧力
脈動のモデル信号を、上記流体圧の脈動が減衰器
に達する時に、同減衰器に送ることによつて、液
体内の広範囲の圧力の定常的およびランダムな脈
動を能動的に効果的に減衰させることができる。

また、本発明は、閉ざされた流路内を流れる液
体の圧力脈動を減衰器の上流側のインプツトセン
サーで測定し、また減衰器の下流のエラーセンサ
ーで減衰器によつて減衰された後にも液体中に残
存する圧力脈動を測定し、この両者に基づいて上
記の補正用の位相を逆転した圧力脈動のモデル信
号を発生させることによつて、液体内の圧力の脈
動を確実に減衰させる正確な信号を得るとができ
る。

更に、本発明の減衰器のダイアフラムは、液体
と反対の側が液体圧に対抗して定常的にダイアフ
ラムを中立位置に保持するバイヤス圧室を有して
おり、ダイアフラムの移動が妨げられる、いわゆ
る飽和状態が発生することがなく、減衰器は、常
に入力される信号に応じて移動し所定の圧力脈動
を液体に与えてこれを減衰させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ヘツドボツクス、ストツク流入管、
圧力零化脈動アクチユエーター及びその関係設備
を示す製紙機械のウエツト端部の斜視図であり、
第２図は圧力脈動発生装置の制御ループの簡単な
概略図であり、第３図は、減衰器システムを作動
状態と非作動状態にした時、選択された周波数で
のストツク配管内の脈動圧に対する典型的な脈動
の振幅をプロツトしたグラフである。〔これと同
様の効果が全ての妨害周波数で、能動的減衰の範
囲内で生じる。〕第４Ａ図及び第４Ｂ図は、周波
数の関数として、減衰器の作動状態（第４Ａ図）
と非作動状態（第４Ｂ図）にある時の圧力の振幅
の変化を示すグラフである。第５Ａ図は、配管内
の３カ所でとつた圧力波形を示すグラフである。
第５Ｂ図及び第５Ａ図に示すサンプル波形に基づ
いてコントローラーによつて生じる合成複合波形
を示すグラフである。第６Ａ図、第６Ｂ図及び第
６Ｃ図は、それぞれ、流入部の複合波形、位相逆
転した流入部の複合波形、及び完全に零にされた
パルスを示すグラフである。第６Ｄ図及び第６Ｅ
図は、それぞれ、周波数の関数として、流入部の
複合波形の大きさと、位相を逆転した流入部の複
合波形の大きさとを示すグラフである。 １０……フアンポンプ、１２……配管、１３…
…循環パイプ、１４……圧力スクリーン、１６…
…ヘツドボツクス、１８ａ，１８ｂ，１８ｃ……
圧力インプツトセンサー、１９ａ，１９ｂ，１９
ｃ……ワイヤ、２０……制御モニター、２２……
パワー増幅器、２４……圧力トランスジユーサー
増幅システム、２６……コンソール、２８……遷
移カツプリング、３０……アクチユエーター、３
１……ラム、３２……可撓性ダイアフラム、３８
ａ，３８ｂ……エラーセンサー、３９ａ，３９ｂ
……ワイヤ、４２……合成複合波形、４４……位
相逆転波形。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 液体との界面をもつダイヤフラムを駆動する
   ためアクチユエーターを有する減衰器； 閉ざされた液体の流路の前記減衰器の上流に設
   けられ流路内の液体の脈動の圧力パルスとその周
   波数を測定してこれに基づく信号を出す少くとも
   １個のインプツトセンサーと閉ざされた液体の流
   路の減衰器の下流に設けられ流路内の液体の脈動
   の圧力パルスとその周波数を測定してこれに基づ
   く信号を出す少くとも１個のエラーセンサーを備
   え、両センサーからの信号それぞれに基づく信号
   の出力装置； 上記信号の出力装置から信号を受信し、これら
   の液体の圧力脈動の圧力パルスの大きさと周波数
   に対応する信号を出す圧力トランスジユーサーシ
   ステム装置； 上記圧力トランスジユーサーシステム装置から
   の信号をモニターし、これらの信号を、その各々
   が検知される所から、液体の圧力脈動が減衰器に
   達する時に時間的に関連づけ、脈動周波数の関数
   としての一連の圧力脈動をもつ位相逆転波形信号
   で成る圧力脈動のモデルを発生させる装置； 圧力脈動をモニターする上記装置から信号を受
   信し、圧力脈動のモデルに基づいて減衰器のアク
   チユエーターに信号を出し、流体の圧力脈動に対
   抗する位相を逆転した補正圧力パルスを流動液体
   内に生じさせる増幅装置とで成ることを特徴とす
   る閉ざされた流路内を流れる液体の圧力パルスを
   能動的に減衰させる装置。 ２ 液体の圧力脈動をモニターする装置は、位相
   を逆転した補正圧力パルスを約0.5Hz〜約100Hzの
   範囲で生じさせ、約マイナス10〜約マイナス
   30dBの減衰を達成させる信号を増幅装置へ出力
   するコントローラーを有することを特徴とする請
   求項１に記載の圧力パルスを能動的に減衰させる
   装置。 ３ 圧力トランスジユーサーシステムは、流動液
   のランダムなパルスと定常的なパルスの両方を測
   定しモニターすることを特徴とする請求項１に記
   載の圧力パルスを能動的に減衰させる装置。 ４ 圧力トランスジユーサーシステム装置は、１
   個以上のインプツトセンサーから受信した信号
   と、１個以上のエラーセンサーから受信した信号
   とを別々に保持し、一方の信号は１個以上のイン
   プツトセンサーからの信号に基づくものであり、
   他方の信号は、１個以上のアウトプツトセンサー
   からの信号に基づくものである２つの信号をコン
   トローラー装置へ送り、 上記コントローラー装置は圧力トランスジユー
   サーシステム装置からの信号を利用して液体の圧
   力脈動のモデルを生じさせ、アクチユエータに信
   号を出して前記モデルに従つた位相を逆転した補
   正脈動を生じさせることを特徴とする請求項１に
   記載の圧力パルスを能動的に減衰させる装置。 ５ 前記アクチユエーターは、流れる液体に沿う
   ダイアフラム側に、バイヤス圧を設定して定常作
   動時においてダイアフラムを中立位置に保持する
   バイヤス圧室を有することを特徴とする請求項１
   に記載の圧力パルスを能動的に減衰させる装置。 ６ ダイアフラムを駆動するためのアクチユエー
   ターを有する減衰器のダイアフラムを液体と界面
   をなすようにし； 減衰器の上流で閉ざされた液体流路に沿つた選
   択された位置にある１個以上のインプツトセンサ
   ーと、前記減衰器の下流で閉ざされた液体流路に
   沿つた選択された位置にある１個以上のエラーセ
   ンサーにより、液体中の流体圧脈動を検知し； 前記脈動の圧力の大きさと周波数とを測定し、
   これらの測定を、それらの各々が検知される所か
   ら前記流体圧脈動がアクチユエーターに達する時
   刻に関係づけ； 一方の信号はインプツトセンサーからの信号に
   基づき、他方の信号はエラーセンサーからの信号
   に基づく一対の信号を発生させ； 上記インプツト信号とエラー信号とに基づい
   て、脈動周波数の関数として一連の圧力脈動を含
   む波形信号で成る位相逆転信号を含む圧力脈動の
   モデルを発生させ； 上記圧力パルスのモデルに基づいて減衰器のア
   クチユエーターに信号を出して、流れる液体内の
   圧力パルスに対抗する位相を逆転した補正圧力パ
   ルスを流れる液体内に発生させる； ことから成る閉ざされた流路内を流れる液体の
   圧力パルスを能動的に減衰させる方法。 ７ 上記モデルの作成時に上記インプツトセンサ
   ーからの信号とエラーセンサーからの信号とを比
   較し結合する段階をさらに有することを特徴とす
   る請求項６に記載の圧力パルスを能動的に減衰さ
   せる装置。 ８ モデルを作るために使用される前記インプツ
   トセンサーからの信号とエラーセンサーからの信
   号とは、所望により、１個以上のインプツトセン
   サー装置信号と、１個以上のエラーセンサー装置
   信号とに基づいていることを特徴とする請求項６
   に記載の圧力パルスを能動的に減衰させる方法。