15. April 2009
Kirjoittaja: Tapio Makkonen
Companies: Kajaani Oy, KCL, Tampella
People: Markku Laaksonen, Tapio Makkonen
8.17. Optinen matalasakeusanturi
Paperikoneissa oli 70-luvulla hyvin vähän mittausantureita. Troubleshooting-mittauksia varten piti asentaa tilapäisantureita. Aluksi kaupallisista tärkeimmät olivat paine- ja värähtelyanturit. Tahdistetun keskiarvosignaalin määrittämiseksi piti suunnitella tahdistusanturit pyöriviä akseleita varten. Heti ensimmäisissä troubleshooting-mittauksissa ilmeni mm lyhyen kierron painesihtien aiheuttavan huomattavaa painevaihtelua perälaatikossa ja siten myös neliömassavaihtelua. Tietenkin heräsi halu saada mitatuksi myös sakeusvaihtelua. Tuumasta toimeen, anturin kehittelyyn.
Ajatuksena oli käyttää hyväksi kuitujen kahtaistaittavuutta. Kun ohutta massavirtaa valaistaan polarisaattorin läpi ja katsotaan ristissä olevan polarisaattorin takaa, taustavalo häviää, mutta kuidut näkyvät valoisina. Alkoi sopivan litteän lasiraon kokeilu. Raon piti olla niin kapea, että kuitupitoisuuden vaihtelu erottuisi. Toisaalta rako ei saisi tukkeentua. Onneksi KCL:ssa oli lasinpuhaltaja, joten erilaisia kokeilukappaleita sai nopeasti. Rinnan lasiputken kokeilujen kanssa suunnittelin stabiilin valolähteen, optiikan valokennolle ja muun elektroniikan. Siihen aikaan pitkäikäisen ja stabiilin hehkulampun etsiminen oli työlästä. Lopulta sellainen löytyi USA:sta. Tietysti piti suunnitella myös tapa, millä anturi saadaan kalibroitua.
Erityyppiset massat antoivat erilaisen ulostulon, vaikka kuiva-ainepitoisuus litrassa olisi ollut yhtä suuri. Käytännössä massan koostumus pysyy paperikoneella samaa laatua ajettaessa kokolailla vakiona, joten piti vain kalibroida kulloinkin ajettavalle laadulle. Prosessimittauksissa se tehtiin laimentamalla massa tietyin askelin ja ajettiin etukäteen anturin läpi. Lisäksi otettiin näytteitä varsinaisen mittauksen aikana anturin läpi menneestä massasta ja samalla anturin lukemat otettiin muistiin. Näytteiden sakeus määritettiin jälkeenpäin laboratoriossa. Näin saatiin todella luotettavia tuloksia.
Onnistuneiden tehdaskokeiden jälkeen valmistettiin muutama anturi. Niitä käytettiin prosessimittauksissa ja toisaalta tehtaat lainasivat pelkkää anturia. Ajan myötä monien tehtaiden tiedossa oli matalasakeusantureiden käyttökelpoisuus. Niinpä sitten Anjalan paperitehtaalta kehitysjohtaja Markku Laaksonen pyysi anturia kokeiltavaksi pitkäksi aikaa. Sitten Laaksonen soitti ja kysyi, mistä saisi ostaa näitä antureita, hän ostaisi heti kymmenkunta. Vastasin, että KCL ei verotussyistä halua myydä, mutta voin kysyä esim. Kajaani Oy:n elektroniikkatehtaalta, josko he voisivat ottaa tämän valmistukseen ja myytäväksi. Siltä taholta tuli jyrkkä ei vaikka olin kertonut, että ainakin yksi ostaja olisi heti. Kului vuosia, mutta sitten Kajaani Oy:n elektroniikkatehtaalle tuli välttämätön tarve saada uusia tuotteita. Huhtikuussa v. 1982 sieltä tuli eräs johtaja neuvottelemaan, josko he saisivat lisenssisopimuksen koskien matalasakeusanturia. Heille pitäisi tehdä täydelliset piirustukset ym selostukset heinäkuun puoliväliin mennessä. Vastasin, että piirustukset ovat päässä, mutta kyllä ne syntyvät sen jälkeen, jos he saavat sopimuksen KCL:n johdolta. Sopimus syntyi, ja syksyllä matalasakeusanturi oli myynnissä.