Den fundamentala principen för tillverkning av papper är inte en särskilt komplicerad sådan. Men för att pappret skall erhålla specifika egenskaper blir processen alltmer komplicerad. Bland annat tillsätts olika typer av kemikalier och processen övervakas ständigt av olika system. Ett av dessa system mäter pH-halten i pappersmassan. Mätsystemet är dock utsatt för frekventa mätfel vilket medför en felaktig dosering av den koldioxid som används för att sänka pH-värdet. Detta kan slutligen ha negativ påverkan på papprets egenskaper. Syftet bakom arbetet är att mätsystemet ska bidra till en jämn reglering av pH och därigenom garantera jämn papperskvalitet. För detta arbete har en frågeställning och ett antal mål och delmål etablerats. De övergripande målen omfattar att etablera en statistisk modell över mätfel och beräkna eventuella ekonomiska besparingar. För att uppfylla mål och besvara frågeställningen måste en grunduppfattning byggas uppför berörda delar av tillverkningsprocessen, pH-värdets påverkan i processen, pH-sensorns mätprincip, mätsystemets utformning och rutiner som berör mätsystemet. Med denna grund undersöks uppkomsten av mätfel för de sex mätpunkterna. Detta utförs med två tillvägagångssätt: Sammanställning av lagrade historiska data och sammanställningar avprovtagningar utförda under kontrollerade förhållanden. De aspekter som undersöks är magnitud, frekvens och hur dessa förhåller sig till olika processrelaterade värden. En kalkyl för kostnader berörande mätsystemet upprättas även. Denna omfattar aktuella kostnader för koldioxid och underhåll. I resultatet presenteras en statistisk modell över mätfel, uppdelat på historiska och i närtid. Den historiska modellen visar, för samtliga behandlade positioner, en medelavvikelse på <0,3 pH-enheter. Den min- och maximala avvikelsen kan däremot uppgå till >0,8 pH-enheter. Modellen för närtid visar på kraftiga avvikelser för fyra av de sex behandlade systempositionerna, som relaterar både till papperskvalitet och ytvikt. Denna statistiska modell används sedan för att beräkna möjliga besparingar. Här påvisades att viss besparing fanns, både för koldioxid och för underhållskostnader. Slutsatsen för detta arbete är att ett mätfel existerar för majoriteten av de behandlade positionerna. Det har även kunnat påvisas ett samband med de undersökta processrelaterade aspekterna, men resultatet kan inte garanteras fullständigt. Med detta kunde även en möjlig besparing av koldioxid uppskattas vid bättre mätnoggrannhet. Besparingen uppgick till c:a 200 tkr, vilket i jämförelse med företagets omsättning endast utgör 0,075‰ av denna. / The fundamental principle for manufacturing paper is not a complicated one. However, for the paper to acquire specific properties, the process becomes increasingly complicated.Among other things, different chemicals are added, and the process is continuouslymonitored by various systems. One of these systems measures the pH-level of the pulp. This system is however constantly affected by measuring errors, which in turn leads to the incorrect dosage of the carbon dioxide used to lower the pH-level. This could in turn have a negative impact on the properties of the final paper. The underlaying purpose of this project is for the measuring system to ensure an even regulation of pH and therethrough guarantee an even paper quality. For this project, several question at issue, goals and subgoals have been established. The general goals cover establishing a statistical model for the error and estimate possible economical savings. To fulfil the goals and answer the questions at issue, firstly a basic understanding must be established for: concerned parts of the manufacturing process, the effect pH-level has on the process, the measuring principle of the pH-sensor, the design of the measuring systemand the routines concerning the measuring system. With this basis, the occurrence of measuring error is examined for the six measuring points. This is accomplished with two methods: The compilation of historical data and the compilation of manual measurementsexecuted under controlled conditions. The aspects examined are magnitude, frequency and the relation to process related values. Finally, a calculation for costs regarding the measuring system was established. This includes current carbon dioxide and maintenance costs. The result presents a statistical model for the measuring error, divided into historical and near time. The historical model shows that for all the addressed positions, a mean deviation occurred <0.3 pH-units. However, the minimum and maximum deviation could reach >0.8 pH-units. The model for near time shows significant deviations for four out of the six covered positions, which in turn shows relations to both paper quality and surface weight. With this statistical model possible savings were calculated. This in turn showed the possibility of savings for both carbon dioxide and maintenance. The conclusion for this project is the existence of a measuring error. Also, a connection between this and the process related aspects could be established. Although, the result cannot be completely guarantied. With this, possible savings through better accuracy could be estimated. Though, these were only in the size of 0.075‰ of the company’s total revenue.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:umu-184577 |
| Date | January 2021 |
| Creators | Larsson, Jonathan |
| Publisher | Umeå universitet, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | Swedish |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.002 seconds