與感測輥和配對輥相關聯的用于收集輥數據的方法和系統與流程

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

背景技術：

夾輥被應用于很多連續加工行業中，這些行業包括例如造紙、制鋼、塑料壓延和打印。在造紙的過程中，很多階段需要將流漿箱原料轉化成紙。初始的階段是流漿箱原料(通常稱為“白水”)沉積在造紙機成型織物(通常稱為“網幅”)上。沉積之后，一部分白水流動通過成型織物網幅的孔隙而在所述成型織物網幅上留下液體和纖維的混合物。這種混合物在行業內被稱為“料幅”，可以通過設備進行處理，該設備進一步降低最終產品的內含水分的量。所述織物網幅連續支撐纖維料幅并且將其傳送至被稱為毛氈的另一個織物，該毛氈使其行進通過各種脫水設備，所述脫水設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過抽吸箱時移除。干毛氈還可以用來于支撐纖維料幅通過蒸汽干燥機。

多個脫水階段中的一個階段通過使所述料幅經過一對或者更多對的旋轉輥來實現，這些旋轉輥形成其一個或者一系列的壓區型壓榨機，在這個過程中，液體通過所述旋轉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，所述輥將導致一些液體被從纖維料幅中擠壓出來到毛氈中。所述料幅然后可以前進到其它壓榨機或者干燥設備，這些壓榨機或干燥設備進一步降低所述料幅中的水分的量。“壓區區域”是兩個相鄰的輥之間的紙幅通過的接觸區域。所述壓區型壓榨機的一個輥通常是堅硬的鋼輥，而另一個是由被聚合物包覆物包覆的金屬殼構成。然而，在一些應用中，兩個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的液體的量取決于所述料幅通過所述壓區區域時被施加在所述料幅上的壓力的量。在該過程中的后面的輥和紙機壓延機處的壓區被用來控制片材的卡尺測量量(或厚度)和其它特性。輥的特性可以限定在壓區壓榨階段的過程中施加于所述料幅上的壓力的量。

與這些輥相關聯的一個常見問題可能是沿著所述輥的工作長度分布的壓力缺乏均一性。由壓區型壓榨機(或擠壓機)的輥施加的壓力通常被稱為“壓區壓力”。施加在料幅上的壓區壓力的量和該壓區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壓力在造紙中是重要的并且歸因于水分內含物、卡尺測量量(或厚度)、片材強度和表面外觀。例如，壓區壓力缺乏均一性可能常常導致具有欠佳質量的紙。過大的壓區壓力能夠導致纖維的壓碎或者移位以及在所得的紙產品中產生孔。對壓區載荷的改善能夠導致通過較高的機器速度獲得更高的生產力和較低的故障(意外停工)。

在擠壓部使用的常規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)或者壓區載荷的緣故)可能是不均勻的壓力和/或壓區寬度分布的來源。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的表面，所述可移動的表面可以被驅動以補償不均勻的壓區壓力分布。

先前已知的用于確定所述壓區壓力的這種差異的存在的技術要求操作員停止所述輥并且將一長條碳紙或者壓敏薄膜放置到壓區中。這個過程被稱為進行“壓區壓印”。后來的用于壓區壓印的技術涉及使用聚酯薄膜(mylar)和感測元件以電子方式記錄跨過壓區的壓力。這些程序盡管有用，但是不能在壓區型擠壓機工作的同時使用。而且，不能將會影響壓區壓力的均一性的溫度、輥速度和其它相關變化考慮進去。

與感測壓區型壓榨機相關聯的控制儀器能夠提供橫向方向壓區壓力(通常被稱為“壓區壓力曲線”或僅僅稱為“壓區曲線”)的良好表示，并且將允許操作員在壓區壓力分布出現時對壓區壓力分步進行修正。控制儀器通常在計算機屏幕或監視器上提供壓區壓力曲線的實時圖形顯示。壓區曲線是從位于感測輥上的傳感器接收的壓力數據的匯集。其通常以圖形方式表示在感測輥上的橫向方向位置方面的壓力信號。y軸通常以每線性英寸磅來表示壓力，而x軸表示輥上的橫向方向位置。

技術實現要素：

本發明的一個方面涉及一種與感測輥和配對輥相關聯的用于收集輥數據的系統，該系統包括：位于所述感測輥的軸向間隔開的位置處的多個傳感器，其中在所述感測輥的每圈旋轉過程中每個傳感器進入所述感測輥和所述配對輥之間的壓區的區域以產生各自傳感器信號。該系統還包括接收由每個傳感器產生的所述各自傳感器信號的處理器。在接收所述各自傳感器信號時，所述處理器操作以：a)確定所述多個傳感器中的產生所述各自傳感器信號的具體一個傳感器；b)基于相對于參考位置的所述配對輥的旋轉位置，確定與所述配對輥相關聯的多個跟蹤節段中的哪個跟蹤節段與進入所述壓區的區域的具體一個傳感器基本共同出現；以及c)存儲所述各自傳感器信號以將所述各自傳感器信號與所確定的一個跟蹤節段相關聯。

根據本發明的一些相關方面，所述多個跟蹤節段中的每個跟蹤節段具有基本相同的大小，所述各自傳感器信號包括壓力值并且與所述配對輥相關聯的所述多個跟蹤節段是所述配對輥上的多個圓周節段中的一個圓周節段，或所述配對輥的周期的多個時間節段。

在本發明的相關方面中，所述處理器接收在所述感測輥的每圈旋轉過程中所述多個傳感器中的每個傳感器的所述各自傳感器信號以及發生在所述感測輥的多圈旋轉過程中的多個所述各自傳感器信號。對于所述多個各自傳感器信號中的每個傳感器信號，所述處理器識別：相關聯的配對輥軸向節段和它的所確定的一個跟蹤節段。

在本發明的另一個相關方面中，所述配對輥包括n個軸向節段，所述n個軸向節段具有各自的索引值：1、2、…、n；所述配對輥周期包括m個跟蹤節段，所述m個跟蹤節段具有各自的索引值：1、2、…、m，從而有可由二元組標識的(n×m)個唯一排列，該二元組包括各自軸向節段索引值和各自跟蹤節段索引值。各自平均壓力值與所述(n×m)唯一排列中的每個排列相關聯，所述各自平均壓力值中的每個壓力值是基于與所述壓區有關的之前收集的壓力讀數。

根據本發明的一個相關方面，對于所述多個各自傳感器信號和對于一個或多個可能的(n×m)個排列，所述處理器確定與和所述一個或多個排列中的每個排列匹配的軸向節段和跟蹤節段相關聯的所有所述多個各自傳感器信號的平均值。例如，對于所述多個各自傳感器信號和所述一個或多個可能的(n×m)個排列中的每個排列，所述處理器確定：a)所述多個各自傳感器信號中的一個傳感器信號與和該排列匹配的軸向節段和跟蹤節段相關聯的次數；以及b)與和該排列匹配的所述軸向節段和跟蹤節段相關聯的所有所述多個各自傳感器信號的總和。

在本發明的一個相關方面中，各自列平均值與每個軸向節段索引值相關聯，每個各自列平均值包括與該軸向節段索引值相關聯的m個各自平均壓力值的平均值。

在另一個相關方面中，對于限定壓力讀數的所述多個各自傳感器信號中的每個傳感器信號，所述處理器：a)基于該信號的相關軸向節段和它的所確定的一個跟蹤節段來確定具體軸向節段索引值和具體跟蹤節段索引值；b)選擇與所述具體軸向節段索引值和所述具體跟蹤節段索引值相關聯的所述各自平均壓力值；c)通過從所選擇的各自平均壓力值減去與所述具體軸向節段索引值相關聯的各自列平均值來計算各自修正平均壓力值；以及d)通過從一個各自傳感器信號減去所述各自修正平均壓力值來計算各自調整后的壓力讀數值。所述處理器還可以基于所述各自調整后的壓力讀數值計算平均壓力曲線。

在本發明的另一個相關方面中，該系統包括：信號發生器，該信號發生器在所述配對輥的每圈旋轉上產生觸發信號，其中所述處理器基于最鄰近產生的觸發信號識別相對于所述參考位置的所述配對輥的所述旋轉位置。

在發明的相關方面中，提供第二配對輥。在所述感測輥上的每個傳感器與所述第二配對輥的各自軸向節段相關聯，并且在所述感測輥的每圈旋轉過程中進入所述感測輥和所述第二配對輥之間的第二壓區的區域以產生第二各自傳感器信號。另外，所述處理器接收由每個傳感器產生的所述第二各自傳感器信號。在接收到所述第二各自傳感器信號時，所述處理器操作以：a)確定所述多個傳感器中產生所述第二各自傳感器信號的具體一個傳感器；b)基于相對于第二參考位置的所述第二配對輥的旋轉位置，確定與所述第二配對輥相關聯的多個跟蹤節段中的哪個跟蹤節段與進入所述第二壓區的區域的具體一個傳感器基本共同地出現，以及c)存儲所述第二各自傳感器信號以將所述第二各自傳感器信號與所確定的與所述第二配對輥相關聯的一個跟蹤節段相關聯。

本發明的另一個方面涉及一種與感測輥和配對輥相關聯的用于收集輥數據的方法。該方法包括從位于所述感測輥的軸向間隔開的位置處的多個傳感器中的每個傳感器生成各自傳感器信號，其中在所述感測輥的每圈旋轉過程中當每個傳感器進入所述感測輥和所述配對輥之間的壓區的區域時產生每個各自傳感器信號，并且接收由每個傳感器產生的各自傳感器信號。在接收所述各自傳感器信號時，所述處理器a)確定所述多個傳感器中的產生所述各自傳感器信號的具體一個傳感器；b)基于相對于參考位置的所述配對輥的旋轉位置，確定與所述配對輥相關聯的多個跟蹤節段中的哪個跟蹤節段與進入所述壓區的區域的具體一個傳感器基本共同地出現，以及c)存儲所述各自傳感器信號以將所述各自傳感器信號與所確定的一個跟蹤節段相關聯。

附圖說明

盡管說明書以具體指出并清楚地要求保護本發明的權利要求書作出結論，但是認為從如下結合附圖所做的詳細描述將更好地理解本發明，在附圖中，相同的附圖標記標識相同的元件。

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

圖2是根據本發明的原理的感測輥的側面正視圖，示出了放置一行傳感器。

圖3A至圖3C圖示出了在根據本發明的原理的感測輥的多圈旋轉過程中配對輥的不同圓周節段進入壓區的進程。

圖4A和圖4B圖示出了表，該表概括了在根據本發明的原理的感測輥的多圈旋轉過程中如何由感測輥傳感器感測配對輥的不同圓周節段。

圖5是根據本發明的原理的配對輥的不同圓周節段的示例采樣頻率的分布曲線圖。

圖6、7、8A和8B描繪了能夠為根據本發明的原理的配對輥的各種軸向節段和圓周節段計算的不同值的矩陣。

圖9描繪了根據本發明的原理的生成實時平均壓力曲線的示例方法的流程圖。

圖10是示出了根據本發明的原理的具體監測系統和紙處理生產線的基本架構的示意圖。

圖11是根據本發明的原理的具有兩行傳感器的另選感測輥的正視圖。

圖12是根據本發明的原理的具有其自身一行傳感器的配對輥的側部正視圖。

圖13是根據本發明的原理的在收集壓區壓力數據中使用多個傳感器陣列時根據圖9的數據收集期(data collection session)可能如何變化的一個示例變型的流程圖。

具體實施方式

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

如圖1中所示，感測輥10和配對輥11限定壓區12，該壓區12接收纖維料幅16以向料幅16施加壓力。可以預見的是，在一些情況下，毛氈可以支撐該料幅，從而該毛氈和料幅進入壓區12內。感測輥10包括內部基礎輥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的整個長度以單個回轉而盤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示例，可以預見其中至少一個傳感器布置在沿著圓周的任意位置的每個軸向位置(要在該位置處收集數據)的任何布置。每個傳感器26能夠例如測量當該傳感器進入輥10和11之間的壓區12的區域時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輥10的不同軸向位置或節段處定位在感測輥14中，其中這些軸向節段優選具有相等尺寸。在圖示的實施方式中，有十四個軸向節段，在圖2中標記為1至14，每個節段中都定位有一個傳感器26。還可以預見到，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，所有傳感器都駐留在相同的圓周位置。本領域技術人員將容易地認識到，也可以設置多于十四個或少于十四個的軸向節段，同時在感測輥上定位對應相等數量的軸向間隔開的傳感器。而且，在如下描述中，可以將每個傳感器16稱為例如壓力傳感器，但是也可以預見其它類型的傳感器，諸如例如溫度傳感器。

因為在造紙過程中具有均勻壓區壓力是有利的，所以正確地計算并顯示壓區壓力曲線也是有益的，這是因為基于不精確計算的壓區壓力曲線對旋轉輥進行的任何修正或調整都一定會加劇任何操作問題。有三個主要變化性測量。壓區壓力曲線具有被稱為橫向變化性的變化性，這是因為該變化性是橫跨壓區的每個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位置處的高速測量的變化性。該變化性代表造紙過程中的其它設備的變化性，包括配對輥即被夾持至感測輥的輥的旋轉變化性。壓區曲線中的第三變化性包括位于輥的每個橫向位置處的多個傳感器的變化性。該變化性代表感測輥在其旋轉通過其多個感測位置時的“旋轉變化性”。

典型地，感測輥10和配對輥11的尺寸不同，即它們在徑向上和圓周上具有不同尺寸。每個輥在整個軸向維度上可能在圓周上具有尺寸變化。此外，當輥旋轉旋轉時，從中心軸線(徑向尺寸)到外表面的距離對于位于相同旋轉角處的每個軸向位置來說都可能變化，即使對于每個軸向位置來說圓周尺寸相同也可能這樣。

例如，這些輥周期性地研磨，其結果是在直徑方向與制造規格發生小的任意變化。此外，一個或多個輥可能發生滑移，這導致感測輥表面以與配對輥表面不同的速度行進。因此，兩個輥具有精確相同的旋轉周期或具有精確一致的周期十分罕見。

因而，當感測輥10和配對輥11相對于彼此行進通過多圈時，具體傳感器26可能不會總是進入壓區12的、具有與該傳感器在之前的旋轉中進入的配對輥11的圓周部分相同的圓周部分的區域。如下所述，可以利用該行為來產生與配對輥11的表面對應的數據圖。這些數據圖可以包括如下面參照圖8A更詳細地描述的平均壓力矩陣。不同的平均壓力矩陣(每個都是在不同的時間段收集和構建的)可以彼此進行比較以調查它們從彼此變化多少。不同數據圖之間的變化性可以表示配對輥11的可能問題，諸如輥表面的不規則性、軸承磨損和輥撓曲。傳感器數據的變化性分析可以表示上游或下游處理處理設備例如上游輥或下游輥的可能問題。

感測輥10和配對輥11都可以被分成14個軸向節段。感測輥10上的所有軸向節段都可以具有相同長度，或者可以具有不同長度，并且配對輥11上的所有軸向節段也可以具有相同長度，或者可以具有不同長度。在圖示實施方式中，假定感測輥10上的所有軸向節段都具有相同長度，并且配對輥11上的所有軸向節段都具有相同長度。感測輥10上的軸向節段可以與配對輥11上的軸向節段對準。此外，配對輥11可以被分成各個圓周節段，諸如例如，50個圓周節段，所有節段都具有基本相同尺寸。

參照圖3A至圖3C，感測輥10例如可以是旋轉的，并且瞬時定位成使得位于圖示實施方式中的14個軸向節段中的一個軸向節段中的傳感器26A與(1到50個節段中的)配對輥圓周節段號1同時地進入壓區12的區域內。在輥10旋轉第一滿圈之后，所述的一個傳感器26A可能與配對輥11上的不同的圓周節段例如節段號3共同進入壓區12的區域，參見圖3B。因為輥10和11具有不同周期，在輥10旋轉第二滿圈之后，所述的一個傳感器26A可能與又一個不同的配對輥圓周節段例如節段號5同時地進入壓區12的區域，參見圖3C。因為該一個傳感器26A與配對輥11的不同圓周節段共同地進入壓區12的區域，所以由于由配對輥11引起的壓力變化，由該一個傳感器26A測量的壓區壓力可能在順序的輥旋轉過程中變化。本發明的方面設想了將來自組24的每個傳感器26的讀數或信號隨著時間進行繪圖，以便察看對于每個傳感器來說壓力讀數或信號如何由于每個傳感器與配對輥11的不同圓周節段共同地進入壓區12的區域而變化。如以上指出的，所繪制的數據可以用來確定配對輥11的可能問題，并且還如以上指出的，除了感測輥10和配對輥11之外，變化性分析還可以表示與上游或下游處理設備有關的可能問題。

因此，本發明考慮到使用傳感器26來測量旋轉變化性，當來自傳感器26的壓力信號或讀數與配對輥位置時間同步時由配對輥11的高速旋轉產生該旋轉變化性。為了測量旋轉變化性，配對輥11必須對待測量的壓區12中的壓力具有一些影響。對所感測的壓區壓力的主要影響將可能是直接壓靠在感測輥10上的配對輥11的影響。然而，還有可能使傳感器測量與上游輥(未示出)同步，所述的上游輥形成另一個壓區并影響料幅的含水量和厚度，這會影響由感測輥10看到的壓區壓力。此外，由于下游壓區中的輥(未示出)可能拉動料幅并且致使料幅張力發生變化，還可以將傳感器測量與這些輥同步。將使用感測輥10和配對輥11來舉例說明本發明的原理，然而，所有原理都適用于上游和下游的處理設備，諸如上游輥和下游輥。

作為一個具體示例，配對輥11可以在圓周上比感測輥10大。例如，配對輥11具有被分成50個基本相等長度的圓周節段的圓周，而感測輥10具有其自身的小于配對輥11的圓周的圓周。圓周和滑移都有助于在感測輥10和配對輥11之間產生旋轉周期差(周期＝輥旋轉一整圈所需的時間)。表征周期性差異的一個方便方式就是使用測量時間節段(例如，在圖示實施方式中為50個時間節段)方面的差的測量單位。每個時間節段的長度為配對輥周期除以預定時間節段的數目。如下面討論的，該預定數目的時間節段可以對應于預定數目的配對輥圓周節段。可以將感測輥10的周期描述為小于/大于配對輥11的周期的x個時間節段。例如，感測輥10可以具有比配對輥11的周期小2.14個配對輥時間節段的周期(同等地，配對輥11可以具有比感測輥的周期大2.14個配對輥時間周節段的周期)。在這樣的示例中，當感測輥10進行一整圈旋轉時，配對輥11將進行比一整圈少等于2.14個時間節段的量的旋轉，這是因為配對輥10具有比感測輥10長的周期。

如上指出的，配對輥的50個時間節段可以對應于圍繞配對輥11的50個圓周節段。因此，即使在概念級別將配對輥11的周期分成多個時間節段，該構思也可以對應于配對輥11的物理圓周，其中配對輥周期的各個時間節段也對應于圍繞配對輥11的圓周節段。因此，以“時間節段”單位測量的感測輥10和配對輥11之間的旋轉周期差正好可以容易地認為“圓周節段”單位。在下面描述本發明的實施方式時，為了幫助理解本發明的示例性實施方式的方面，提供了對“圓周節段”的參照。然而，本領域技術人員將認識到，也可以利用“時間節段”和配對輥周期性，而不脫離本發明的范圍。“圓周節段”和“時間節段”也可以被一般地稱為“跟蹤節段”，該術語“跟蹤節段”涵蓋與配對輥11相關的兩種類型的節段。

如上指出的，在一個具體示例中，配對輥11可以在圓周上大于感測輥10。例如，配對輥11可以具有被分成50個基本相等長度的圓周節段的圓周，而感測輥10可以具有其自身的可以小于配對輥11的圓周的圓周。表征圓周差的一個方便方式是使用測量50個配對輥圓周節段的長度方面的差的測量單位。換言之，可以將測量輥10的圓周描述為小于/大于配對輥11的圓周的x個節段長度。例如，感測輥10可以具有比配對輥11的圓周小2.14個配對輥圓周節段長度的圓周(同等地，配對輥11可以具有比感測輥的圓周大2.14個配對輥節段的圓周)。在這種示例中，假定感測滾10和配對輥11的位于壓區12中的外表面部分與料幅16的速度匹配，則當感測輥10旋轉一個整圈時，配對輥11將進行比一整圈少等于2.14個圓周節段長度的量的旋轉，這是因為其在圓周上比感測輥10大。

繼續該示例，圖4A至圖4B示出了如何針對組24的一個具體傳感器26來收集用于與配對輥11的相同軸向位置對應的具體圓周節段(或另選地，時間節段)的傳感器數據。將針對組24中的每個剩余傳感器26來收集類似數據。最左側的列1000代表感測輥10的圈數。如果假定該具體傳感器26在其與配對輥11的圓周節段號1共同地位于壓區12的區域中時開始，則在1圈之后，傳感器26將與配對輥11的節段號3共同地進入壓區的區域中。左側第二列1002代表對于感測輥10的每個連續旋轉的圈都與傳感器26共同進入壓區區域中的配對輥11的圓周節段號。例如，在14圈之后，節段號30(參見圖4A的元素1003)與傳感器26共同地進入壓區12的區域。在圖4A至圖4B中僅僅示出了第一個50圈，然而，可以觀察到任意數量的圈數，例如500圈，來收集甚至更多數據。

最右側兩列1004、1006涉及針對感測輥10的500圈收集數據。列1004代表50個節段中的每個節段，而列1006代表在這500圈中每個節段分別被采樣多少次。例如，在這500圈過程中，傳感器26對配對輥11的圓周節段號28進行十一次不同的采樣(即，與傳感器26共同地位于壓區區域中)(參見圖4A的元素1005)。圖5描繪了分布圖表，該分布圖表示出了50個圓周節段中的每個節段在500圈過程中被傳感器26采樣多少次。根據感測輥10和配對輥11之間的圓周(或周期性差)，這50個節段中的每個節段被采樣的次數可以變化。

如上所述，為組24的每個傳感器26捕獲類似于圖4A至圖4B的數據。因而，當每個傳感器26到達壓區12的區域并且感測壓力讀數時，位于與該傳感器對應的軸向位置并且位于配對輥11的50個圓周節段中的一個圓周節段處的具體配對輥外表面部分也將位于壓區12中。確定位于壓區12中的配對輥節段可以以各種不同方式完成。一種方式涉及利用每次配對輥11完成一圈時發射的觸發信號對50個配對輥節段中的具體一個進行索引；自從最后觸發信號起的時間段可以用來確定50個節段中的哪個節段(相對于索引節段測量)位于壓區12中。例如，如果觸發信號的每次發射之間的時間為275ms，則每個時間節段為5.5ms，這對應于50個配對圓周節段中的一個配對輥圓周節段。在觸發信號之后55ms發生的由位于壓區區域中的傳感器26產生的壓力信號將被分配給時間節段10，這是因為從發生觸發信號時到產生壓力信號時將有10個5.5ms節段經過例如壓區區域。圖10在下文描述了在處理器903的環境下產生實時壓區曲線。另外，處理器903還能夠接收與配對輥11的旋轉有關的觸發信號。如剛剛描述的，配對輥11的一些圓周節段或位置907可以被索引或編碼，從而使得在信號發生器900每次確定配對輥11的節段907完成另一個滿圈旋轉時該信號發生器900都檢測并產生觸發信號901。當配對輥11旋轉成使得圓周位置或節段907與信號發生器900的檢測器部分對準時，則可以將50個圓周節段中的碰巧位于壓區區域中的一個圓周節段任意地標記為第一圓周節段，從而可以相對于該第一節段對其它圓周節段進行編號。可以將配對輥11的該具體旋轉位置認為是參考位置。當配對輥11旋轉時，其旋轉位置將相對于該參考位置改變，并且該變化的量確定50個圓周節段中的哪個圓周節段將位于壓區區域中。因而，基于配對輥11相對于該參考位置的旋轉位置，能夠確定當具體傳感器26產生壓力信號時50個圓周節段中的哪個圓周節段位于壓區區域中。

還有確定配對輥11的位置的其它方式。一種方式是使用高精度轉速計，該轉速計將輥11的旋轉分成多個分區，可能為1000個。在該示例中，每個時間節段將為位于高精度轉速計上的20個位置。在本發明中包括確定配對輥位置的所有方法。

在有14個軸向布置的傳感器26(其中可以使用從1到14的軸向節段索引值唯一地指代傳感器26)并且在配對輥11上有50個圓周節段(使用從1到50的跟蹤節段索引值唯一地指代每個圓周節段)的示例環境中，有由傳感器號和圓周節段號(或時間節段號)構成的7000(即，50×14＝7000)個唯一排列對，其中每個排列可由包括相應軸向節段索引值和相應跟蹤節段索引值的二元素組來標識。在圖示的實施方式中，傳感器號還對應于配對輥軸向節段。因此，可以認為所收集的數據為如圖6所描述的50×14矩陣。圖6中的每行代表50個配對輥圓周節段(或時間節段)中的一個圓周節段或時間節段，而每列代表14個軸向布置的傳感器26的一個傳感器，因而每個單元代表可能的7000個排列的中一個排列。每列還對應于位于與分配給該列的傳感器26對應的軸向位置處的配對輥外表面部分。每個單元代表傳感器號(或軸向節段號)和具體配對輥圓周節段(或時間節段)的組合。例如，單元100代表將與一壓力讀數有關的值，當傳感器號14(限定組24的1至14個傳感器中的號14)在與位于與傳感器號14和配對輥圓周節段號1(或時間節段號1)對應的軸向位置的配對輥外表面部分共同地進入壓區12的區域時發生該壓力讀數。因而，矩陣的每個單元代表不同的軸向節段號(例如，1至14)和圓周節段號(例如，1至50)(或時間節段1至50)的所有可能排列組合當中的唯一排列。存儲在具體矩陣元素中的值由此與可能的軸向節段號和圓周節段號(或時間節段)的一個具體排列相關聯。

圖6的矩陣例如可以為“計數”矩陣，其中每個單元代表具體傳感器和位于與該傳感器對應的軸向位置處的具體配對輥外表面部分和具體配對輥圓周節段共同地位于壓區12的區域中以獲取壓力讀數值的次數。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14(或者配對輥11的1至14個軸向節段中的軸向節段14)和圓周節段1有關的值，但是在該示例中，該值為在感測輥10多圈旋轉過程中由用于該圓周節段的傳感器獲得的壓力讀數(例如，磅/英寸²)的累加總數。因此，傳感器號14每次偶然與圓周節段號1一起進入壓區12的區域，都將所獲得的壓力讀數值與已經存在于單元200中的內容求和。圖7的矩陣中的7000個單元中的每個單元都針對它們各自相關的傳感器和節段以類似方式計算。

從圖6和圖7的矩陣，可以計算圖8A中描繪的平均壓力矩陣。例如，單元100包括與傳感器號14(或配對輥11的軸向節段14)和圓周節段號1相關的壓力讀數的數量，而單元200包括所有這些壓力讀數的總數或總和。因而，將單元200除以單元100為共同地進入壓區12的區域中的傳感器號和配對輥圓周節段號的具體排列提供平均壓力值。

結果，圖8A的矩陣代表針對每個具體傳感器號和配對輥圓周節段號感測的平均壓力值。收集這種數據的時間長度確定在這種計算中使用多少不同的壓力值。

來自傳感器26的原始壓力讀數或信號可能受到移動料幅16的系統中的各種部件的影響。具體地說，圖8A的平均壓力矩陣中的平均值與和配對輥11同步的變化性有關。然而，還可能有與配對輥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。通過針對平均壓力矩陣的每列計算平均值來捕獲該CD變化性的一個測量。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該列計算平均值的50個單元。單元304為平均壓力矩陣的第二列的50個單元中的平均值。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單元減去來自行302的其對應列平均值來計算。因而圖8A中的平均壓力矩陣包括每個單元中的平均壓力值以及對行302中的這些值進行修正所需的信息。

另選地，本領域技術人員將認識到，可以構建完全單獨的修正矩陣(例如具有7000個元素或單元)，該修正矩陣填充來自于平均壓力矩陣的每個單元的已經修正的值。因而，如圖8B所示，可以創建修正矩陣，該修正矩陣與圖8A的平均壓力矩陣分開。該修正矩陣的每個單元(例如，單元310)具有基于平均壓力矩陣的對應單元(例如，單元300)的值。更具體地說，來自于每個平均壓力矩陣的值通過減去在行302中發現的適當列平均值來進行修正，以確定修正值并存儲在圖8B的修正矩陣的對應單元中。

填充圖6、7、8A和8B的矩陣的壓力讀數的各個收集期可能由于與感測輥10通信的數據獲取系統的數據緩沖器和電池壽命限制而太短以致于不能構建健壯且完整的矩陣。在這種情況下，通過在開始新的收集期時不將矩陣(即，計數和和矩陣)歸零或者通過將以事后分析(post hoc)方式收集的單獨矩陣組合來組合連續的收集期。因而，只要配對輥的同步得以保持，就可以停止并重新開始收集，而不會丟失數據保真度。具體而言，將被時間間隙分開的多個收集期組合對于幫助構成這些矩陣來說可能是有益的。例如，如果兩個輥之間的周期差更接近于2.001個而不是2.14個時間/圓周節段，則收集將具有這樣的趨勢，即在短時期內僅僅收集偶數編號的時間/圓周節段(即，偶數編號的節段是那些從開始節段偏移偶數個節段的那些節段)，直到已經經過了足夠時間而將該收集移動到奇數編號的時間/圓周節段。將被長時間延遲分開的收集期組合可以有助于將收集偏移，從而使得對于所有不同的時間/圓周節段都更均勻地捕獲數據，這是因為沒有配對輥的周期將與收集期之間的任意時間間隙有關的這種預期。

因此，在24小時周期上發生的數據收集“協議”或組，例如數據收集期，可以包括來自一個或多個數據收集期的數據。每個數據收集期可以典型地包括周期性地重復(例如，每小時一次)進行的短暫時間(例如，兩分鐘、五分鐘、十分鐘等)的連續數據收集。數據收集組可以包括一天發生的所有數據收集期。當每個新的數據收集協議或組開始時，可以將來自于最鄰近完成的數據收集組的計數矩陣和和矩陣重置為零，從而使得用于該新的數據收集協議或組的數據獨立于之前收集的數據。然而，來自于最鄰近完成的數據收集組的平均壓力矩陣以及可選地對應的修正矩陣可以不歸零，而是可以進行存儲以供在作為新的(即，下一個)數據收集組的一部分的每個收集期過程中使用。一旦該新的數據收集組完成，則可以計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將存儲的平均壓力矩陣和修正矩陣重寫。這樣，可以在不同的時間收集并比較關于配對輥的壓力相關參數以供診斷目的之用，或者用來潛在地調整輥10和11的當前操作條件。

可以基于用來構建圖6、7、8A和8B的矩陣的傳感器數據來計算其它矩陣(未示出)。例如，將用于構建圖7的矩陣的壓力值平方，然后可以對這些平方值進行求和，以構建平方和矩陣，這種平方和矩陣在將變化性分割成橫向(CD)變化性、旋轉變化性、二維變化性和殘余變化性時會是有用的。出于操作和/或維護目的，變化性分割可能成為趨勢。

可以在試圖監測并測量料幅16如何被輥10和11壓縮的操作特征時在一組收集期過程中生成圖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程中使用來自于圖8A的平均壓力矩陣或來自于圖8B的修正矩陣的數據，以修正用于配對輥11的任何旋轉影響的來自傳感器26的原始或實時壓力讀數。在本公開內，由傳感器(例如，傳感器26)感測或獲取的數據可以如在“原始壓力讀數”、“實時壓力讀數”、“壓力信號”或“傳感器信號”中一樣稱為“信號”或“讀數”。對每個原始或實時壓力讀數的修正得到相應的“調整后的壓力讀數值”。這些調整后的實時壓力值可以用于為輥10和11之間的壓區初始化或更新實時平均壓力曲線，如下面將描述的那樣。在每個新的收集期開始時，可以將實時平均壓力曲線重置為零。實時平均壓力曲線可以用來調節裝載壓力和輥凸度(crown)或輥曲率(例如，使用內部液壓缸)以實現平坦壓力曲線。

如參照圖9的流程圖更充分地說明的，每次各傳感器26進入壓區12時都可以從各傳感器獲取原始或實時壓力讀數(即，傳感器信號)。如以上指出的，每個原始壓力讀數或傳感器信號都可以使用圖8A和/或圖8B的矩陣中的平均壓力值信息來進行調整以計算調整后的壓力讀數值。具體而言，這些矩陣可能已經利用之前的數據收集組例如來自于更早一天的數據組創建。然后可以由處理器903利用調整好的壓力讀數值來初始化或更新實時平均壓力曲線。

圖9的流程圖描述了根據本發明的原理生成實時平均壓力曲線的示例性方法。在步驟902中，開始數據收集。當感測輥10和/或配對輥11首先上線時或者在維護期或其它工作停止之后可以開始數據收集。因而，在一些情況下，之前計算并存儲的平均壓力矩陣對于調整隨后的原始壓力讀數可能是有益的，而在其它情況下，這對不使用任何關于壓區12的之前數據來進行數據收集可能是有益的。

因而，在步驟904中，針對是否存在所存儲的平均壓力矩陣和在步驟902中開始的當前數據收集過程中是否使用該平均壓力矩陣進行確定。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歸零，從而將該矩陣初始化為已知狀態。

否則，如下面描述的那樣使用所存儲的平均壓力矩陣。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行比較，以可能地識別出與維護或操作狀態有關的趨勢或問題。因而，步驟904的一部分可以包括向操作者呈現所存儲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。

在一些情況下，在一組收集期過程中的數據收集可能由于各種操作原因而被中斷。因此，能夠恢復收集期而不重新開始并丟失在該組被中斷之前已經被收集的所有數據可能是有益的。在步驟908中，進行確定是否使用之前中斷的一組收集期的現有計數和和矩陣(例如，圖6和圖7)。如果確定不使用這些矩陣，則在步驟910中將計數矩陣和和矩陣都歸零。然而，如果確定繼續進行一組收集期，則在數據收集的隨后步驟中使用現有的計數和和矩陣。

步驟912通過將舊的實時平均壓力曲線初始化或歸零而開始新的收集期。在該新的收集期結束時，將計算新的實時平均壓力曲線。該實時平均壓力曲線將具有用于感測輥10的每個軸向節段的值，如下面更充分地描述的。

在步驟914中，通過感測輥10的傳感器26收集原始壓力讀數或傳感器信號。除了原始壓力讀數本身之外，還針對每個原始壓力讀數收集配對輥11對應的時間節段(或圓周節段)和軸向節段號(例如，1至14)。例如，具體傳感器26將進入壓區12的區域并且獲取原始壓力讀數。基于以上描述的觸發信號901，還針對配對輥11的50個圓周節段或50個時間節段中的哪個也位于壓區12中進行確定。因而，基于所確定的圓周節段和傳感器26(其對應于具體軸向節段)，能夠識別出圖6和圖7的每個矩陣中的7000個單元的中一個單元。一旦識別出了這些單元，則可以在步驟916中更新計數矩陣與和矩陣。

此外，可以基于與在步驟914中感測的原始壓力讀數對應的傳感器和圓周節段來識別所存儲的平均壓力矩陣(例如，圖8A)的7000單元中的一個單元。可以在步驟917中選擇一個對應矩陣單元的平均壓力，并且使用(例如來自于圖8A的行302的)其對應的列平均值進行修正。如以上討論的，對來自平均壓力矩陣的單元值進行修正可能必須從該單元值減去適當的列平均值以確定修正單元值(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節原始壓力讀數。具體而言，可以將來自于平均壓力矩陣的該修正平均壓力從原始壓力讀數減去。

在這些情況下，當存儲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，則原始壓力讀數通過步驟917和918而保持不變。此外，在與平均有利矩陣分開地創建單獨的“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”矩陣直接選擇適當的單元值，并且使用該適當的單元值調節原始壓力讀數。

來自于步驟918的值與感測輥10的(如在步驟914中識別的)具體軸向節段以及實時平均壓力曲線的對應軸向節段相關聯。因而，在步驟920中存儲來自于步驟918的值，以便能夠計算實時平均壓力曲線。每次使用修正平均壓力矩陣單元值來調整原始壓力讀數時，都計算調整后的壓力讀數值或調整后的原始壓力讀數值。在當前收集期過程中將該調整后的壓力讀數值與較早獲取的用于具體軸向節段的所有其它調整壓力讀數值求和，并且還存儲在構建該和時使用的調整后的壓力讀數值的總數目的計數。從該存儲的數據，在收集期結束時，參見步驟924，可以通過將所調整后的壓力讀數值的總和除以所調整后的壓力讀數值的總數目的計數來針對實時平均壓力曲線的每個軸向節段來構建平均壓力值。

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預定時間段(例如，5分鐘)的收集期或者基于持續感測輥10的預定旋轉次數(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中計算實時平均壓力曲線并輸出該實時壓力平均曲線。然而，如果收集期沒有完成，則控制返回到步驟914，并且獲取更多原始壓力讀數，并且調整這些原始壓力讀數以繼續構建將用來計算實時平均壓力曲線的數據。

平均壓力矩陣(例如，圖8A)可以使用在橫跨多個收集期(例如，一組收集期)收集的數據來構建。如以上指出的，一組收集期可以限定為每隔24小時發生。因而，在步驟926中，針對當前一組收集期是否完成(例如，對于結束的當前收集期組，當前收集期組是否具有給定的24小時周期)進行確定。如果用來構建新的平均壓力矩陣的一組收集期沒有完成，則可以在步驟928中確定是否還要繼續獲取與壓區12有關的壓力讀數的過程。例如，操作員可以由于各種操作相關原因而中斷數據收集過程。因而，在步驟930中，如果需要，圖9的過程可以停止；否則在步驟912中開始當前一組的下一個收集期之前在步驟932中引入延遲。在圖示實施方式中，每個收集期在預定時間段上例如5分鐘上發生，并且延遲期間包括另一個預定時間段，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中更新的計數矩陣和和矩陣來構建用于完成的一組收集期的平均壓力矩陣。然后在步驟936中存儲該新的平均壓力矩陣，從而在調整隨后的新的一組收集期過程中所需的的原始壓力讀數以計算不同的實時平均壓力曲線時能夠在步驟918中使用它的值。一旦構建新的平均壓力矩陣，則也可以構建并存儲對應的修正矩陣。如果構建并存儲這種修正矩陣，則可以在調整隨后新的一組收集期過程中所需的原始壓力讀數時在步驟918中使用它的值。在步驟938中，在通過開始新的一組收集期而開始構建新的平均壓力矩陣之前發生延遲。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中將計數和和矩陣歸零，并且以步驟912開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，使用來自圖8A的矩陣、具有用于7000個可能排列中的每個排列的平均壓力值的對應單元的修正值來調整原始壓力讀數。另選地，可以在調節原始壓力讀數之前通過將圖8A的矩陣的相鄰修正單元平均而完成數據平滑。為了將可能的數據平滑方案的描述簡化，下面參照單獨修正矩陣諸如圖8B中的矩陣，這種矩陣具有已經使用圖8A的平均壓力矩陣的適當列平均值進行修正的單元值。例如，在修正矩陣的具體列中，單元將具有代表相鄰圓周節段的相鄰行。因而，可以從修正矩陣選擇(例如)五個單元，即具體單元(與當前原始壓力讀數相關聯)以及位于該具體單元上方的兩個單元和位于該具體單元下方的兩個單元。來自于這五個單元的五個值本身能夠被一起平均以計算調整值以便在步驟918中從原始壓力讀數減去。當計數矩陣(圖6)中的一些單元具有將傾向于致使平均壓力矩陣(圖8A)產生噪聲的低值時可以使用平滑化。如果計數矩陣中的單元具有零計數，則不能進行與該單元對應的平均壓力的計算，從而必須進行平滑化。

也可以在軸向方向上完成類似的數據平滑化。在這種情況下，例如，可以從圖8B的修正矩陣選擇例如三個單元，即與當前原始壓力讀數相關聯的具體單元、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。來自于這三個單元的三個值都可以被一起平均化以計算調整值以便在步驟918中從原始壓力讀數減去。

圖10示出了用于監測造紙產品質量的一個具體系統的總體架構。圖10的系統包括如上所述的處理器903，該處理器903限定了評估并分析輥11的操作的測量和控制系統。該處理器903包括接收輸入數據、通過計算機指令對該數據進行處理并且產生輸出數據的任何裝置。這樣的處理器可以是手持裝置、膝上型電腦或筆記本式計算機、臺式計算機、微計算機、數字信號處理器(DSP)、主機、服務器、其它可編程計算機裝置或它們的任意組合。處理器903還可以使用諸如現場可編程門陣列(FPGA)之類的可編程邏輯裝置實現，或者另選地實現為專用應用集成電路(ASIC)或類似裝置。處理器903可以計算并顯示在之前收集期結束時計算的實時平均壓力曲線。例如，來自傳感器26的壓力測量值可以從位于感測輥10上的發射器40發送到無線接收器905。然后可以將這些信號傳送到處理器903。可以預見，除了計算實時平均壓力曲線之外，處理器903還可以使用該實時平均壓力曲線以自動地調整凸度和加載機構以實現平坦壓力曲線。凸度和加載機構也可以由操作員利用由實時平均壓力曲線提供的信息來手動調整。

如上所述，在包覆輥中嵌入單組傳感器的一個好處是測量實時壓力曲線并且(使用例如內部液壓缸)來調整載荷壓力和輥凸度或輥曲率以實現平坦壓力曲線。作為圖2中所示的單組24傳感器26的替換方案，圖11描述了在感測輥102上的兩個群組或陣列24A、28的傳感器126A、30。在圖示實施方式中，感測輥102被分成14個軸向節段。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的每個傳感器126A位于感測輥102的14個軸向節段中的一個軸向節段中。類似地，第二群組28的每個傳感器30位于感測輥102的14個軸向節段中的一個節段中。第一群組24A的每個傳感器126A具有來自于第二群組28的、位于感測輥102的相同軸向節段中的對應傳感器30。第一群組24A傳感器126A沿著圍繞輥102的整個長度以單圈盤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的整個長度以單圈盤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180度。每個傳感器126A和30測量其進入輥102和11之間的壓區12的區域時施加在傳感器上的壓力。可以預見，第一和第二群組24A和28的傳感器126A和30可以線性地布置，從而限定間隔開近似180度的第一和第二行傳感器。還可以想到各種另選構造的群組傳感器。例如，可以將群組傳感器螺旋形地布置成行，該行圍繞輥102的整個長度成兩圈螺旋。

假定14個軸向節段和50個圓周節段的上述示例，每個群組24A和28的傳感器126A和30可以具有其自身對應的7000個存儲值的單元矩陣。因而，群組24A的傳感器126A可以具有具體傳感器126A和配對輥圓周節段位于壓區12的區域內的次數的矩陣(例如，計數矩陣)、壓力讀數和矩陣(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和配對輥圓周節段位于壓區12的區域內的次數的矩陣(例如，計數矩陣)、壓力讀數和矩陣(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)。在各個單元中的每個單元中，都存儲一值，該值與具體傳感器126A、30以及配對輥的具體軸向節段和圓周節段相關聯。因而，將針對不同的傳感器群組或傳感器陣列24A、28中的每個傳感器存儲類似于6、7、8A和8B的矩陣。然而，因為數據是通過分開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于感測輥10的旋轉變化性的信息。

因而，對于第一群組24A傳感器來說，有14個軸向布置的傳感器126A，可以使用范圍從1到14的軸向節段索引值來唯一地參考每個傳感器；并且與配對輥11相關聯地有50個跟蹤節段，可以使用范圍從1到50的跟蹤節段索引值唯一地參考每個跟蹤節段，它們(軸向節段索引值和跟蹤節段索引值)一起產生由傳感器號和圓周節段號(或時間節段號)構成的7000(即，50×14＝7000)個唯一排列的對，其中每個排列可由第一二元組標識，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段索引值。因而，來自傳感器126A的原始壓力讀數可以與軸向節段索引值和跟蹤節段索引值相關聯，該軸向節段索引值和跟蹤節段索引值一起唯一地識別與第一群組24A的傳感器相關聯的圖6、7、8A和8B中所示的矩陣中的每個矩陣的7000個單元中的一個單元。基于軸向節段索引值和跟蹤節段索引值的具體排列，可以將數據添加至或提取于與第一群組24A傳感器相關的一個矩陣的適當單元。

除了這些7000個排列之外，對于第二群組28傳感器30來說，也有14個軸向布置的傳感器30，可以使用范圍從1到14的軸向節段索引值唯一地參考每個傳感器30，并且還有與配對輥11相關聯的50個跟蹤節段，可以使用跟蹤節段索引值唯一地參考每個跟蹤節段，這產生了由傳感器號和圓周節段號(或時間節段號)構成的7000個(即，50×14＝7000)唯一排列對，其中每個排列可由第二二元組識別，該第二二元組包括各自的軸向節段索引值和各自的跟蹤節段索引值。因而，來自于傳感器30的原始壓力讀數可以與軸向節段索引值和跟蹤節段索引值相關聯，所述軸向節段索引值和跟蹤節段索引值一起唯一地識別與第二群組28傳感器相關聯的圖6、7、8A和8B所示的每個矩陣的7000個單元中的一個單元。基于軸向節段索引值和跟蹤節段索引值的具體排列，可以將數據添加至或提取于與第二群組28A傳感器相關聯的那些矩陣中的一個矩陣的適當單元。

在概念上，類似于在感測輥102上具有兩個傳感器群組24A、28(一個傳感器陣列24位于感測輥10上，在該實施方式中，該感測輥10被稱為第一感測輥，如圖2所示)，但是還具有配對輥11A(參見圖12)，該配對輥11A具有傳感器27的陣列25，從而限定第二感測輥，其中該配對輥11A替換圖2中的配對輥11。因而，除了傳感器26之外，還有傳感器27的陣列25，在第二感測輥11A的每圈旋轉過程中，這些傳感器27進入壓區12的區域。如在兩個傳感器陣列24A、28的情況下一樣，可以針對第一感測輥10和第二感測輥11A構建各自計數矩陣、和矩陣、平均壓力矩陣和修正矩陣。然而，與上述描述的一個不同是，單獨信號發生器900A和單獨觸發信號901(在圖10中以虛線示出)也可以與第一感測輥10相關聯，從而使其周期能夠被分成不同的時間節段(或圓周節段)，這些不同的時間節段(或圓周節段)與來自于配對或第二感測輥11A的一個傳感器27進入壓區12的區域內時的壓力讀數相關聯。

因而，對于第一感測輥10上的傳感器陣列24，有14個軸向布置的傳感器26，每個傳感器26可以使用范圍從1到14的第一軸向節段索引值來唯一地參考，并且還有與配對或第二感測輥11A相關聯的50個跟蹤節段，每個跟蹤節段可以使用范圍從1到50的第一跟蹤節段索引值來唯一地參考，它們一起產生由傳感器號和圓周節段號(或時間節段號)構成的7000(例如，50×14＝7000)個唯一排列對，其中每個排列可由第一二元組來標識，該第一二元組包括各自的第一軸向節段索引值和各自的第一跟蹤節段索引值。因而，來自于傳感器26的原始壓力讀數可以與第一軸向節段索引值和第一跟蹤節段索引值相關聯，該第一軸向節段索引值和第一跟蹤節段索引值一起唯一地標識與傳感器陣列24相關聯的圖6、7、8A和8B中所示的每個矩陣中的7000個單元中的一個單元。根據第一軸向節段索引值和第一跟蹤節段索引值的具體排列，可以將數據添加至或提取于與傳感器陣列24相關聯的那些矩陣中的一個矩陣的適當單元。

除了這些7000個排列之外，對于傳感器陣列25來說，也有14個軸向布置的傳感器27，使用范圍從1到14的第二軸向節段索引值可以唯一參考每個傳感器27，并且還有與感測輥10相關聯的50個跟蹤節段，使用范圍從1到50的第二跟蹤節段索引值可以唯一地參考每個跟蹤節段，這產生了由傳感器號和圓周節段號(或時間節段號)構成的7000(即，50×14＝7000)個唯一排列對，其中每個排列可由第二二元組識別，該第二二元組包括各自的第二軸向節段索引值和各自的第二跟蹤節段索引值。因而，來自于傳感器27的原始壓力讀數可以與第二軸向節段索引值和第二跟蹤節段索引值相關聯，所述第二軸向節段索引值和第二跟蹤節段索引值一起唯一地標識與傳感器陣列25相關聯的圖6、7、8A和8B所示的每個矩陣中的7000個單元中的一個單元。基于第二軸向節段索引值和第二跟蹤節段索引值的具體排列，可以將數據添加至或提取于與傳感器陣列25相關聯的那些矩陣中的一個矩陣的適當單元。

即使有多個陣列或多個群組的傳感器和多組矩陣時，諸如例如，如果有兩個感測輥10、11A或者在單個傳感器輥102上有兩個陣列或兩組(24A或28)的傳感器，圖9的過程也基本相同。類似于步驟914，仍然獲取來自進入壓區12的傳感器的原始壓力讀數。然而，將被更新的適當計數矩陣和和矩陣也考慮到傳感器是哪個群組(例如，24A、28)或陣列(例如24、25)的一部分。類似地，當調整原始壓力讀數時，從與傳感器群組24A、28或陣列24、25對應的適當平均壓力矩陣選擇平均壓力值，參見步驟917。對于所存儲的實時平均壓力曲線數據，可以將所調整的壓力讀數平均成該曲線的適當軸向節段值，而不管在獲取該讀數時使用的傳感器群組24A、28或陣列24、25如何。此外，在具有多個傳感器群組或陣列的實施方式中，針對每個傳感器群組或陣列完成步驟934和936。換言之，針對每個群組(例如，24A、28)或陣列(例如，24、25)的傳感器，構建并存儲相應的平均壓力矩陣。

圖13是一個示例性變型的流程圖，以示出根據圖9的數據收集期在根據本發明的原理收集壓區壓力數據中使用多個傳感器群組或陣列時可以改變。如關于圖9描述的，新的收集期在步驟912中以將舊的實時平均壓力曲線歸零開始。

在步驟914A中，當來自于群組(24A、28)或陣列(例如，24，25)中的任一個群組或陣列的傳感器進入壓區12的區域時收集原始壓力讀數。因而，確定該傳感器屬于哪個傳感器群組或陣列、與該原始壓力讀數相關聯的時間(或圓周)節段(即，跟蹤節段)和與該原始壓力讀數相關聯的軸向位置。具體傳感器屬于哪個傳感器群組或陣列可以被稱為該傳感器的“會員”，或者換言之，該傳感器是哪個陣列或群組的“成員”。

當感測輥102包括兩個(或更多個)群組或陣列的傳感器時，則基于自來自于配對輥11的最后觸發信號起經過的時間來確定配對輥11的時間(或圓周)節段號(如上所述)。然而，當配對輥11A本身為感測輥時，基于來自于第一感測輥10的最后觸發信號起經過的時間來確定與由配對輥或第二感測輥11A的傳感器27收集的任何原始壓力讀數相關的時間(或圓周)節段號。因而，當有兩個感測輥10、11A時，它們各自的角色在作為“感測”輥和作為“配對”輥之間轉換。當原始壓力讀數由第二感測輥11A的傳感器27獲取時，則該輥11A作為感測輥，并且第一感測輥10實際上被認為是“配對”輥，該配對輥的表面被繪圖。類似地，當原始壓力讀數由第一感測輥10的傳感器26獲取時，則該輥11用作感測輥，而另一個感測輥11A實際上被認為是“配對”輥，該配對輥的表面被繪圖。因此，即使在以上描述中將一個輥明確地標記為感測輥，諸如輥10和11A，該具體的輥有時也可以用作“感測”輥，而在其它時間用作“配對”輥。

在步驟916A中，對于由傳感器126A、30、26、27產生的每個原始壓力讀數，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)相關聯的計數矩陣以及和矩陣，并且基于與產生該原始壓力數據的傳感器相關聯的時間(或圓周)節段號以及軸向位置來確定這些矩陣中的每個矩陣的適當單元。然后可以更新適當的計數矩陣與和矩陣中的這些單元。

在步驟917A中，確定與收集該原始壓力讀數的傳感器群組或傳感器陣列(例如，傳感器的成員)對應的存儲的平均壓力矩陣，并且基于在步驟914A中確定的時間(或圓周)節段號和軸向位置來選擇適當的單元。如上所述，平均壓力矩陣可以包括一行列平均值，該平均值可以當其在該步驟中被選擇時用來修正平均壓力矩陣的每個單元值。

在步驟918A中，可以將該修正的平均壓力值從原始壓力讀數減去以計算調整后的壓力讀數值。基于該原始壓力讀數的軸向位置，可以在步驟920A中將該調整后的壓力讀數值與在當前收集期過程中收集的用于該軸向位置的其它調整后的壓力讀數值一起存儲，以便在該適當時間計算實時平均壓力曲線。因而，當使用多個傳感器群組或陣列時，將每個軸向位置的來自于多個傳感器群組或陣列的調整后的壓力讀數值一起求和，以在確定實時平均壓力曲線時確定用于每個軸向位置的平均壓力。

對于在感測輥102上包括第一和第二群組24A和28的傳感器126A和30的實施方式，每次使用修正平均壓力矩陣單元值調整位于感測輥30的相同軸向節段但在圓周方向上分隔開的一對傳感器126A和30中的一個傳感器的原始壓力讀數時，將該調整后的壓力讀數值與由該傳感器對(126A、30)更早以及在當前收集期過程中獲取的用于該具體軸向節段的其它調整好的壓力讀數值求和，并且也將在構建該和時使用的傳感器對的調整后的壓力讀數值的總數目的計數進行存儲。根據該存儲數據，在收集期結束時，通過將調整后的原始壓力讀數值的和除以調整后的壓力讀數值的總數目而針對用于感測輥102和配對輥11的壓區區域的實時平均壓力曲線的每個軸向節段構建平均壓力值。

對于在第一感測輥10上包括第一陣列24傳感器26并且在配對或第二感測輥11A上包括第二陣列25傳感器27的實施方式，每次使用修正平均壓力矩陣單元值調整來自于第一感測輥10上的其中一個傳感器26的原始壓力讀數時，將該調整后的原始壓力讀數值與由該傳感器26更早獲取的用于第一感測輥10上的該具體軸向節段的所有其它調整后的原始壓力讀數值以及在當前收集期過程中在配對輥11A上的對應軸向節段處由配對輥11A上的傳感器27更早獲得的用于配對輥11A上的對應或相同軸向節段的所有其它調整后的原始壓力讀數值求和，并且還存儲在構建該和時使用的來自該傳感器26及其位于配對輥11A上的相同軸向節段處的對應傳感器27的調整后的原始壓力讀數值的總數目的計數。同樣，每次使用修正平均壓力矩陣單元值調整第二感測輥11A上的其中一個傳感器27的原始壓力讀數值時，都將該調整后的原始壓力讀數值與由該傳感器27更早獲得的用于第二感測輥11A上的具體軸向節段的所有其它調整后的原始壓力讀數值以及在當前收集期過程中在感測輥10的對應軸向節段處由第一感測輥10上的傳感器26更早獲得的用于第一感測輥10上的對應或相同軸向節段的所有其它調整后的原始壓力讀數值求和。根據該存儲數據，在收集期結束時，可以通過將調整后的原始壓力讀數值除以調整后的壓力讀數值的總數目的計數來針對用于第一和第二感測輥10和11的壓區區域的實時平均壓力曲線的每個軸向節段構建平均壓力值。作為另選方案，可以針對每個傳感器陣列24、25構建單獨的實時壓力曲線。計算單獨的實時壓力曲線可以允許對構成陣列24、25的傳感器進行校準。可以針對壓力區域的每個軸向節段、同時位于壓區中的兩個傳感器(每個陣列24、25來一個傳感器)通過比較來檢查并調整傳感器校準。可以將這些傳感器值調整或校準成使得每個傳感器都提供相同讀數。一旦陣列24、25的傳感器被校準，則可以將分開的實時壓力曲線組合成單個實時壓力曲線。

然后可以以步驟922(參見圖9)繼續該過程，以確定收集期是否完成。當對于一組收集期來說所有收集期都完成時，則可以使用計數與和矩陣構建新的平均壓力矩陣。在具有多個傳感器群組或陣列的實施方式中，構建與每個傳感器群組或陣列對應的相應新的平均壓力矩陣，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，針對每個傳感器群組或傳感器陣列來構建單獨的新的平均壓力矩陣。

圖13的流程圖的上述描述假定感測輥10和感測輥11A均已經在邏輯上被分成由位于相對感測輥上的傳感器數目限定的相同數目的軸向節段(例如，14個)。以上描述還假定兩個感測輥10、11都已經被分段成相同數目的(例如，50個)跟蹤節段。因而，與每個感測輥相關的矩陣都具有相同大小(例如，7000個單元)。本領域技術人員將認識到，每個感測輥都可以具有彼此不同的各自數目的軸向節段和跟蹤節段。圖9和圖13的流程圖的步驟將保持基本相同，但是與每個感測輥相關聯的對應矩陣將具有不同的大小。

在兩個輥具有相同數目的軸向節段(例如，14個)但是不同數目的跟蹤節段的情況下，具有更多跟蹤節段的感測輥對于每個軸向節段來說將對在步驟924中計算的實時壓力曲線貢獻更多數據采樣，但是，流程圖的步驟保持相同。

在兩個感測輥具有不同數目的軸向節段的情況下，對于每個感測輥來說數據的收集和各種矩陣的構建保持相同，但是可以對使用該數據計算實時壓力曲線的方法進行修改。例如，如果兩個輥上的所有傳感器都均勻地間隔開并且感測輥10具有的傳感器為感測輥11A的兩倍多，則壓區的一個軸向節段將與來自傳感器10的兩個傳感器讀數和來自傳感器輥11A的僅一個傳感器讀數相關聯。可以使用各種技術以為壓區的該軸向節段提供有益的實時壓力曲線值的方式組合這三個值。作為一般原理，壓區的每個單獨軸向節段都將與一個感測輥上的一個或多個傳感器以及另一個感測輥上的一個或多個傳感器相關聯。通過確定哪個傳感器與壓區的哪個軸向節段相關聯并且將來自這些傳感器的值以統計學上適當的方式組合來實現實時平均壓力壓區曲線的創建。

如上所述，還有除了使用信號發生器900(或900A)之外的方式將傳感器測量值同步以便產生相應的觸發信號900。一般來說，將觸發信號與位于已知參考位置的配對輥11相關聯，從而使得自最鄰近的觸發信號起經過的時間允許處理器903識別配對輥相對于該參考位置的當前旋轉位置。還可以利用允許處理器903計算配對輥11相對于參考位置的旋轉位置的另選技術。例如，脈沖發生器可以配對輥11每轉一圈產生1000脈沖，并且計數器可以對這些脈沖進行計數，從而在計數達到1000之后，將該計數器重置以從1重新開始計數。通過將計數器重新開始時配對輥11的位置考慮為所述“參考位置”，可以向過程903提供獲取傳感器信號時的當前脈沖計數值，并且使用該當前脈沖計數值來確定配對輥11相對于參考位置的旋轉位置。

當使用多于一個的感測輥時，還有信號發生器900和900A的其它另選方式向處理器903提供相應的觸發信號901、901A，以便確定時間節段或圓周節段。具體而言，也可以出于類似目的而使用來自于每個感測輥10、11A的傳感器數據的定時。例如，可以相對于感測輥10的旋轉將從感測輥11A的傳感器27獲取原始壓力讀數同步。可以選擇感測輥10的十四個傳感器26中的一個傳感器來表示感測輥10的整圈旋轉，從而使得每次一個傳感器26進入壓區12的區域時，都可以認為感測輥10已經旋轉一圈并且建立周期性發生的第一時間參考。不是測量自外部施加的觸發信號起的時間，而是可以使用自最鄰近發生的第一時間參考起的時間。每次一個傳感器26進入壓區12的區域內，都可以重新開始時間段的測量，從而使得當前時間段中經過的時間表示與感測輥10相關聯的哪個跟蹤節段當前位于壓區12的區域內。因而，當來自感測輥11A的傳感器27進入壓區12的區域并且獲取原始壓力讀數時，自感測輥10的一個傳感器26最后進入壓區12起經過的時間段可以用來識別感測輥10的適當時間節段或圓周節段，以便與該原始壓力讀數相關聯。根據該另選方案，由無線發送器40、40A傳送到處理器903的壓力測量值也可以包括定時信息以允許處理器903進行適當的基于時間的計算。

還可以使用類似的方案也來相對于感測輥11A的旋轉同步地測量從傳感器26獲取的原始壓力讀數。在該方案中，可以選擇感測輥11A的十四個傳感器27中的一個傳感器來表示感測輥11的整圈旋轉，從而每次一個傳感器27進入壓區12的區域，都認為該感測輥11A已經旋轉一圈，并且建立周期性地發生的第二時間參考。不是測量自外部施加信號起的測量時間，而是可以使用自最鄰近發生的第二時間參考起的時間來相對于感測輥11A的旋轉周期將由傳感器26進行的傳感器測量值同步。

此外，可以將三個或更多個傳感器陣列布置在單個感測輥上，或者可以將兩個或更多個傳感器陣列布置在形成壓區的一對感測輥上。因而，本領域技術人員將認識到，如這里討論的從兩個傳感器陣列獲取數據僅僅是通過示例的方式提供的，在不脫離本發明的范圍的情況下，還可以獲取來自于多于兩個的傳感器陣列的數據。每個傳感器陣列將具有如圖6至8A所示的其自身的相關矩陣。然而，不管多個傳感器陣列的數目和構造如何，對于每個傳感器陣列來說，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輥的布置。然而，可以以移動材料料幅的方式布置三個或更多個輥。例如，一個感測輥可以位于兩個配對輥之間，從而使得感測輥形成兩個單獨壓區，與每個配對輥都形成一個壓區。在這種布置中，感測輥的傳感器在感測輥每旋轉一圈的過程中將旋轉通過兩個壓區，并且能夠從每個壓區獲得相應的壓力讀數。因此，可以根據以上描述的原理針對每個壓區計算圖6至8B的矩陣以及實時平均壓力曲線。即使實際上僅存在一個感測輥，但是數據的收集和分析在功能上等效于形成單獨壓區的兩個感測輥和兩個配對輥，從而使得單獨地針對每個配對輥執行圖9的流程中描述的方法。

類似地，還可以布置三個感測輥，從而使得中央感測輥與兩個外側感測輥形成單獨的壓區。可以根據以上描述的原理針對每個壓區計算圖6至8B的矩陣和實時平均壓力曲線。盡管實際上僅存在三個感測輥，但是數據的收集和分析在功能上等價于形成單獨壓區的兩對不同的感測輥，從而針對每個假定成對的感測輥單獨地執行圖9和圖13的流程圖中所描述的方法。

本領域技術人員將認識到，在感測輥上布置群組傳感器或傳感器陣列有許多不同方式。在美國專利No.8,475,347中提供了這種布置的一個示例，其中傳感器陣列“交錯”。換言之，第一陣列傳感器中的每個傳感器與感測輥的相應軸向節段相關聯，而第二陣列傳感器中的每個傳感器與感測輥的相應軸向節段相關聯。然而，具體而言，與第一陣列傳感器中的傳感器相關的每個相應軸向位置位于與第二陣列的一對傳感器相關的一對相應軸向節段的中間，以形成兩個不同傳感器陣列的傳感器的“交錯”。根據本發明的原理，對于這種交錯傳感器布置，可以利用針對圖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個傳感器，而交錯的第二傳感器陣列具有y個傳感器，則可以根據本發明的原理構建各種實時壓區壓力曲線。例如，可以利用具有x個軸向節段(與來自于第一傳感器陣列的傳感器讀數對應)的一個壓區曲線和具有y個軸向節段(與來自于第二傳感器陣列的y個傳感器對應)的第二壓區曲線產生兩個單獨的壓區曲線。然后可以通過將兩個單獨壓區曲線組合而構建具有(x+y)個軸向節段的復合壓區曲線，并且以圖形方式將該復合壓區曲線呈現給操作者。

另選地，根據本發明的原理可以將兩個傳感器陣列看成為具有(x+y)個傳感器并因此具有(x+y)個對應軸向節段的單個陣列。因而，隨后可以構建單個壓區曲線，并且以圖形方式呈現給操作者。該壓區曲線具有(x+y)個軸向節段。

盡管已經圖示并描述了本發明的具體實施方式，但是對本領域技術人員來說將顯而易見的是，在不脫離本發明的精神和范圍的情況下，可以進行各種其它改變和修改。因此，旨在于在所附權利要求中覆蓋落入本發明的范圍內的所有這樣的改變和修改。