DE19857896C1 - Verfahren und Vorrichtung zur Auswertung von spektroskopischen Messungen an festen Materialien mit räumlich und/oder zeitlich variierenden Oberflächen - Google Patents

Abstract

Wenn bei einer spektroskopischen Messung Materialien mit räumlich und/oder zeitlich variierenden Oberflächen vorliegen, ergeben sich durch den variierenden Abstand erhebliche Fehlereinflußmöglichkeiten dann, wenn von den Spektren die Signalintensitäten erfaßt und ausgewertet werden. Erfindungsgemäß werden von kontinuierlich erfaßten Spektren statt der Intensität oder Absorption speziell deren Ableitungen nach der Wellenlänge ausgewertet, wodurch die Auswirkungen des räumlich und/oder zeitlich variierenden Abstandes der Materialoberfläche zur Strahlungsquelle beseitigt werden. Zusätzlich sind eine Reihe von mechanischen Maßnahmen vorgesehen, mit denen die unvermeidlichen variierenden Abstände zwischen Sensor und Probe bereits vor der Messung minimiert werden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Auswertung von spektroskopischen Messungen an festen Materialien mit räumlich und/oder zeitlich variierenden Oberflächen, wobei elektromagnetische Strahlung im vorgegebenen Wellenlängen­ bereich von einer Meßeinrichtung mit wenigstens einer Stra­ hlungsquelle in das Material eingestrahlt und nach Wechsel­ wirkung der Strahlung mit dem Material mit wenigstens einem Detektor die Intensität des Wechselwirkungssignals über einen kontinuierlichen, vorgegebenen Wellenlängenbereich gemessen wird. Daneben bezieht sich die Erfindung auch auf zugehörige Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens.

Die Spektroskopie wird zunehmend für industrielle Anwendungen eingesetzt. Meßtechnisch sind dafür eine Strahlungsquelle, mit der elektromagnetische Strahlung in eine Meßprobe ein­ gestrahlt wird, und wenigstens ein Detektor als Sensor, mit dem die von der Probe reflektierte bzw. durch die Probe transmittierte Strahlung hinsichtlich Intensität bzw. Absorp­ tion durch die Probe ausgewertet wird, notwendig.

In der Praxis schwankt bei spektroskopischen Messungen an Proben aus festem Material naturgemäß die Entfernung zwischen Probenoberfläche und Strahlungsquelle. Da die Strahlungs­ intensität elektromagnetischer Strahlung quadratisch mit der Entfernung abnimmt, hängen die gemessenen Intensitäten nicht nur von der Probenbeschaffenheit, welche eigentlich ermittelt werden soll, sondern auch vom örtlich und/oder zeitlich ver­ änderlichen Abstand zwischen Probe und Sensor ab. Dadurch kommt es zum in der Praxis bekannten Problem der sogenannten Flatteramplitude.

Letzteres Problem ist insbesondere relevant bei spektroskopi­ schen Messungen an Materialschüttungen auf Förderbändern, wo sich naturgemäß eine stark variierende Oberfläche ergibt. Dies ist beispielsweise der Fall bei Schüttungen von Holz­ hackschnitzeln auf einem sich bewegenden Förderband zur Beschickung eines Kochers bei der Herstellung von Zellstoff entsprechend der DE 195 10 008 C2. Dort sind als weiteres Beispiel auch spektroskopische Messungen an Altpapier be­ schrieben, wobei die Messung jeweils entweder an Ballen oder einer Schüttung des Altpapiers erfolgen kann. In beiden Fäl­ len wird das Altpapier in einem Pulper transportiert, wo die Auflösung zu einem Papierbrei erfolgt, aus dem Recycling- Papier hergestellt wird.

Obiges Problem tritt aber auch bei spektroskopischen Messun­ gen an Materialbahnen auf, bei denen die an sich ebene Mate­ rialoberfläche zeitlich im Sinne von Schwingungen oszilliert od. zumindest in der Höhe variiert. Ein Beispiel für dieses Phänomen ist eine in einer Papiermaschine schnell laufende Papierbahn, an der beispielsweise gemäß der DE 198 30 323 A1 Spektren aufgenommen werden sollen.

Weiterhin ist aus der DE 195 10 008 C2 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Prozeßführung bei der Zellstoff- und/oder Papierherstellung bekannt, bei denen an den Ausgangsstoffen gemessen wird und insbesondere zur Messung an Holz-Hack­ schnitzeloberflächen und/oder Altpapieroberflächen das auf Bändern zugeführte Material mittels mechanischer Einrichtun­ gen vergleichmäßig wird. Desweiteren ist aus der DE 197 09 963 A1 ein Verfahren zur Überwachung der Produktion von Flachmaterial mittels eines im nahen Infrarot arbeitenden Spektrometers eine zugehörige Vorrichtung bekannt, bei der das Flachmaterial speziell eine laufende Papierbahn ist und über der Papierbahn in Querrichtung eine Meßeinrichtung mit einer Anzahl von Lichtleitfasern vorhanden ist, mit denen speziell reflektiertes Licht über der Bahn erfaßt und aus­ gewertet wird. Gemessen wird hier im Bereich einer Walze für das Papier, so daß sich hier das Problem der variierenden Oberfläche im Normalfall nicht stellt.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, Verfahren der ein­ gangs genannten Art vorzuschlagen und zugehörige Vorrichtun­ gen zu schaffen, mit denen bei örtlich und/oder zeitlich sich verändernden Abständen zwischen Strahlungsquelle bzw. Detektor und Probenoberfläche materialspezifische Ergebnisse gemessen und bei denen somit die störenden meßtechnischen Randbedingungen ausgeschaltet werden.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß bezüglich des Verfahrens durch die Maßnahme des Patentanspruches 1 und bezüglich der zugehörigen Vorrichtung durch die Gesamtheit der Merkmale des Patentanspruchs 12 gelöst. Weiterbildungen sind in den je­ weiligen Unteransprüchen angegeben.

Mit der Erfindung wird insbesondere durch auswertetechnische Mittel erreicht, daß die bisher nicht befriedigend lösbare Problematik "Flatteramplitude" vernachlässigt werden kann. Neben den auswertetechnischen Maßnahmen wird weiterhin vorge­ schlagen, den Aufbau zur Messung einschließlich der Material­ führungen durch entsprechende mechanische Mittel zu verbes­ sern. Insbesondere dann, wenn an Materialschüttungen auf einer sich bewegenden Führung - wie Förderbändern od. dgl. - gemessen wird, kann die Materialführung so gestaltet werden, daß unerwünschte Fehlerquellen bereits minimiert werden. Gleichermaßen können unerwünschte Oberflächenbewegungen von durchlaufenden Materialbahnen durch eine geeignete mechani­ sche Führung der Materialbahn, beispielsweise durch Walzen vor und hinter der Meßeinrichtung, minimiert werden.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung von Ausführungsbei­ spielen anhand der Zeichnung in Verbindung mit weiteren Unteransprüchen. Es zeigen

Fig. 1 eine Meßanordnung zur Messung von optischen Spektren an einer Materialschüttung auf Förderbändern,

Fig. 2 Meßkurven von kontinuierlichen NIR-Spektren zweier verschiedener Holzmaterialien,

Fig. 3 die zweiten Ableitungen der aus Spektren aus Fig. 2 abgeleiteten Absorptionskurven nach der Wellenlänge,

Fig. 4 eine Draufsicht auf eine Anordnung speziell zur Mes­ sung an Holzhackschnitzelschüttungen,

Fig. 5 eine schematische Darstellung mit einem Meßarray zur Messung in Querrichtung zu einer Papierbahn,

Fig. 6 eine alternative Meßvorrichtung zu Fig. 5 zur tra­ versierenden Messung über einer Papierbahn und

Fig. 7 ein Intensitätsspektrum von Papier im NIR-Bereich mit einem zusätzlichen Laser-Intensitätspeak bei diskre­ ter Wellenlänge

In den Figuren sind gleiche bzw. sich entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Figuren werden teilweise gemeinsam beschrieben.

In Fig. 1 ist eine Materialschüttung mit 1 bezeichnet, die sich auf einer senkrecht zur Papierebene bewegenden Trans­ porteinrichtung, beispielsweise Förderband 4, befindet. Die einzelnen Teile der Materialschüttung 1 auf dem Förderband 4 können z. B. Holzhackschnitzel sein, die zu einem Zellstoff­ kocher transportiert werden sollen.

Die Materialschüttung 1 hat nach der Aufschüttung auf das Förderband 4 eine von der Schüttung und/oder Materialbeschaf­ fenheit ursächlich bewirkte, räumliche Ausbildung und damit eine örtlich variierende Oberfläche. Da die Materialschüttung 1 mit dem Förderband 4 bewegt wird, kann sich zudem die Mate­ rialoberfläche, insbesondere der Abstand zu einer Meßeinrich­ tung, auch noch zeitlich ändern.

Am Schüttgut 1 sollen spektroskopische Messungen zur Erzie­ lung von Response-Signalen, die Aufschluß über die Material­ beschaffenheit des Schüttgutes 1 geben, durchgeführt werden. Dafür sind beispielsweise zwei Lichtquellen 10 und 20 vor­ handen, mit denen in einem vorgegebenen Spektralbereich emittiertes Licht über Linsen 11 und 21 in das Schüttgut 1 eingestrahlt wird. Nach Wechselwirkung mit dem Material des Schüttgutes 1 wird die emittierte Strahlung erfaßt. Dazu ist eine Linse 31 vorhanden, mit der über beispielsweise eine Glasfaser 30 die vom Material reflektierte Strahlung einem Spektrometer 50 zur Ausgabe von kontinuierlichen Absorptions­ spektren im vorgegebenen Wellenlängenbereich zugeführt wird. Das Spektrometer 50 enthält in Fig. 1 nicht im einzelnen dargestellte Detektoren zur Messung der Strahlungsintensität, aus der sich als komplementäre Meßgröße die durch das Mate­ rial bewirkte Absorption ergibt. Zur Auswertung der Spektren kann ein Rechner, beispielsweise ein PC 100, vorhanden sein.

In Fig. 2 sind Absorptionsspektren 22 und 23 von zwei unter­ schiedlichen Holzsorten als Funktion der Wellenlänge im Infrarotbereich zwischen 1 und 2 µm aufgetragen: Mit 22 ist ein Spektrum von Eukalyptus ("eucalyptus globulus") und mit 23 ein Spektrum von Kiefer ("pinus pinaster") wiedergegeben. Es ist erkennbar, daß die einzelnen Spektren 22 und 23 über der aufgetragenen Wellenlänge einen jeweils signifikanten Verlauf haben. Dieser Verlauf ist für die organischen Be­ standteile des Holzes spezifisch und daher in der Grobstruk­ tur bei beiden Spektren 22 und 23 ähnlich.

Durch Untersuchung der Feinstruktur über einen gewissen Wellenlängenbereich der beiden Absorptionsspektren 22 und 23 kann allein aus den Spektren zwischen Holzsorten unterschie­ den werden. Wesentlich ist dabei, die Spektren kontinuierlich zu erfassen.

Die Absorptionsspektren 22 und 23 der Fig. 2 zeigen aller­ dings auch, daß die spezifischen Unterschiede der einzelnen Holzsorten sehr gering sein können. Dies hat aber insbeson­ dere zur Folge, daß die meßtechnischen Randbedingungen einen bestimmenden Einfluß auf die Meßergebnisse haben und daß dadurch bei instabilen äußeren Meßbedingungen unterschied­ liche, ggf. unzutreffende Ergebnisse erhalten werden können. Insbesondere durch die quadratische Abhängigkeit der Absorp­ tion vom Abstand zwischen Meßpunkt und Strahlungsquelle bzw. Strahlungsdetektor des Sensors können sich erhebliche Ver­ fälschungen ergeben.

In Fig. 3 sind speziell die zweiten Ableitungen der Absorp­ tionsspektren 22, 23 aus Fig. 2 nach der Wellenlänge λ, d. h. die Quotienten der differentiellen Absorption dA nach der differentiellen Wellenlängenänderung dλ (sog. Differential­ quotient), gebildet. Die einzelnen Ableitungen haben in der Fig. 3 für die jeweiligen Materialien die Bezugszeichen 32, 32', 32" entsprechend Spektrum 22 aus Fig. 2 und 33, 33', 33" entsprechend Spektrum 23 aus Fig. 2. Trotz verschiede­ ner Absolutintensitäten der Ausgangsspektren ergeben sich speziell in den zweiten Ableitungen der Kurven 32, 32', 32", und 33, 33', 33", . . . auch bei unterschiedlichen Rand­ bedingungen jeweils gleiche, für die Holzsorten charakteri­ stische Maxima bzw. Minima.

Aus dem Vergleich von Fig. 2 und Fig. 3 ist also entnehm­ bar, daß dem Problem der Flatteramplitude dann aus dem Weg gegangen wird, wenn nicht die Intensitäten selbst, sondern die erste, zweite oder höhere Ableitungen ausgewertet werden. Da die Intensitäten bei den verschiedenen Wellenlängen in gleicher Weise von der Entfernung geschwächt werden, hängen insbesondere die differenzierten Signale nicht mehr von der Entfernung zwischen Probe und Sensor ab.

Mit den so erhaltenen Ergebnissen kann insbesondere eine Modellierung der Holzbeschaffenheit bzw. Holzqualität in einer Holzhackschnitzelmischung erfolgen, um Steuer- und Regelgrößen für die Prozeßführung beispielsweise eines Zellstoffkochers abzuleiten. Dabei kann auf die Auswertung der Intensitäten bzw. Absorptionen im Prinzip vollkommen ver­ zichtet werden. Gegebenenfalls können die Intensitäten als empfindliches Abstandssignal: Probe - Sensor neben den Ab­ leitungen mit verwertet werden.

Speziell für die Modellierung der Holzeigenschaften hat sich insbesondere die zweite Ableitung der gemessenen Spektren besonders gut geeignet, da in Fig. 3 die Unterschiede der Holzarten besonders klar zu erkennen sind. Die Modellierung mit der zweiten Ableitung liefert für die Praxis bessere Ergebnisse als die Modellierung mit den Originalspektren.

Neben der Sensorik und der diesbezüglichen Auswertung mittels chemometrischer Methoden ist bei dem beschriebenen Meßproblem aber auch die Materialführung von besonderer Bedeutung. Hier­ zu ist in Fig. 4 gezeigt, wie speziell zur sachgerechten Messung bei Schüttgütern, wie beispielsweise Holzhackschnit­ zeln, gearbeitet werden kann.

In der Draufsicht der Fig. 4 ist speziell eine Hackschnit­ zelschüttung 40 gezeigt, die nach Aufschüttung auf einem ersten Förderband 41 vorgegebener Breite geführt wird. Die Schüttung hat naturgemäß ein variierendes Breiten- und Höhen­ profil mit charakteristischer Oberfläche, was in Fig. 4 nur angedeutet ist.

Es hat sich gezeigt, daß es zunächst einmal nützlich ist, das Schüttgut 40 in Querrichtung zur Richtung der Fortbewegung zu verbreitern. Dafür ist ein zweites, gegenüber Förderband 41 breiteres Förderband 42 vorhanden, auf dem nacheinander meh­ rere V-förmige Abstreifer 43 und 44 mit jeweils unterschied­ lich einstellbarer Höhe und Ausrichtung angebracht sind. Da­ bei ist beispielsweise Abstreifer 43 einteilig, während bei Abstreifer 44 jeweils zwei Teile relativ nahe hintereinander angeordnet sind. Somit wird das zugeführte Material in der Breite verteilt und werden bereits damit vorhandene Ober­ flächenschwankungen in erheblichem Maße ausgeglichen.

Auf dem Förderband 42 folgen eine oder mehrere Walzen 45, 45', . . ., die obigen Effekt verstärken und die Oberfläche der Schüttung weiter einebnen. Anschließend erfolgt die Messung der kontinuierlichen Spektren in einer Meßeinrichtung 46, bei der vorteilhafterweise in Querrichtung zum Förderband 42 mehrere Lichtquellen und Sensoren gemäß Fig. 1 vorhanden sind.

Mit der Anordnung gemäß Fig. 4 wird erreicht, daß bei Schüttgütern die Abstreifer 43 und 44 gut vor der eigent­ lichen Meßstelle 46 das zu messende Material mit einer defi­ nierten Materialhöhe einebnen und das Förderband 42 gleich­ mäßig bedecken. Um die gleichmäßige Bedeckung des Förderban­ des 42 mit dem Schüttgut zu erreichen, sind die Abstreifer 43 und 44 in V-Form entgegengesetzt zum Materialstrom ange­ bracht. Zur Anpassung der Transportleistung an die Produk­ tionserfordernisse in der Praxis ist weiterhin eine Vorgabe der Höhenvariation der Materialabstreifer 43 und 44 möglich. Beim Einsatz von mehreren Abstreifern 43 und 44 können die Abstreifhöhen unterschiedlich sein. Günstig ist, eine ab­ nehmende Höhe in Richtung des Materialflusses vorzusehen.

Wie bereits erwähnt, ist im Bereich der Meßstelle 46 das Förderband 42 breiter als entlang der übrigen Transport­ strecke 41, um so die erforderliche Transportleistung zu erbringen. Somit ist erreicht, daß im Bereich der Meßstelle 46 eine möglichst vollständige und gleichmäßige Bedeckung der Materialbahn vorliegt. Neben der Walze 45 können weiterhin Walzen hinter den Abstreifern 43 und 44 vorhanden sein, die mit gleicher Geschwindigkeit wie das Förderband 42 mitlaufen.

In Abwandlung zu Fig. 4 ist auch ein Verzicht auf die Ver­ breiterung der Förderbänder möglich. Beispielsweise für den Anwendungsfall, daß zur Herstellung von Recycling-Papier Altpapier verarbeitet werden kann, liegt das Altpapier als Ballen oder Schüttung aus ebenen Teilchen vor. Hier erfolgt allein ein Glätten und/oder Anpressen, was in der gleichen Weise durchgeführt wird wie oben beschrieben.

Ein weiterer Lösungsansatz für das oben beschriebene Meß­ problem sind spektroskopische Messungen durch ein für das Spektrum durchlässiges Fenster aus kratzfestem Glas, z. B. in der Seitenwand eines Trichters oder in den seitlichen Be­ grenzungswänden eines Transportbandes. Dabei muß durch die Konstruktion und die Lage des Fensters sichergestellt sein, daß das Schüttgut das Fenster bedeckt und damit die Entfer­ nung zwischen Meßobjekt und Sensor nur geringfügig schwankt.

Letztere Ausführungsform ist besonders vorteilhaft für die Messung an körnigen Gütern mit relativ zur Größe des Fensters kleinen Abmessungen wie zum Beispiel Hackschnitzel oder flächigen Gütern, wie zum Beispiel Altpapier, die durch das Eigengewicht zusammengedrückt werden.

Zur Optimierung der Meßeinrichtung und der Detektoren ist es sinnvoll, das Material mit mehreren Lichtquellen mit hohen Intensitäten auszuleuchten. Dabei ist entsprechend Fig. 1 das Licht parallel zu führen, wozu Lichtquellen mit Sammel­ linsen als Kondensoren verwendet werden. Um eine hohe Licht­ stärke am Detektor zu erreichen, wird ein möglichst großer Anteil des vom Schüttgut reflektierten Lichtes ausgewertet.

Zusätzlich ist es auch möglich, eine optische Abstandsmessung im Sensor vorzunehmen. Dazu wird die Meßoberfläche punktuell mit einem Laser mit einer solchen Wellenlänge beleuchtet, bei der keine oder nur vernachlässigbare Absorptionen vorliegen. Die Strahlungsintensität des Lasers wird direkt gemessen. Die Änderung der Intensität der eingestrahlten Wellenlänge am Detektor ist dann ein direktes Maß für den Abstand zwischen Detektor und Schüttgut. Mit einem solchen Signal kann eine Korrektur der gemessenen Spektren 22 und 23 veranlaßt werden.

Letzteres ist insbesondere sinnvoll bei einer alternativen Anwendung der anhand der Fig. 1 bis 3 beschriebenen Vor­ gehensweise für spektroskopische Messungen an sich schnell­ bewegenden Materialbahnen. Beispielsweise schwingt die Ober­ fläche der in einer Papiermaschine schnellaufenden Papier­ bahn, die in Fig. 5 und Fig. 6 mit 70 bezeichnet ist, in senkrechter Richtung. Um an solchen Bahnen 70 abstands­ empfindliche Messungen zu ermöglichen, ist es üblich, mit einer Mehrzahl von Walzen vor und nach der Meßeinrichtung das Schwingen bzw. sog. Flattern der Materialoberfläche zu mini­ mieren. Derartige Walzen entsprechen Walze 45 aus Fig. 4, wie in Fig. 6 und 7 im einzelnen dargestellt werden.

In den Fig. 5 und 6 bedeuten 71, 71', 71", . . . Strah­ lungsquellen für elektromagnetische Strahlung, mit denen die Papierbahn 70 insbesondere mit paralleler Lichtstrahlung beleuchtet wird. Zur Erfassung der Wechselwirkungssignale ist hinter den Strahlungsquellen 71, 71', 71", . . . eine Anordnung aus einzelnen lichtempfindlichen Detektoren 72, 72', 72", . . ., mit denen ein Intensitäts- bzw. Absorptionspektren auf­ genommen wird. Jedem Detektor 72, 72', 72", . . . ist ein Laser 73, 73', 73", . . . zur Intensitätsmessung bei der charakteristischen Wellenlänge zugeordnet. Ein solcher Laser 73 kann z. B. eine Laserdiode sein, in die eine Einrichtung zur Intensitätsmessung integriert ist (Monitordiode). Zweck­ mäßigerweise sollte der Laser mit einer Wellenlänge einstrah­ len, bei der keine nennenswerte Absorption durch das zu mes­ sende Material erfolgt.

Im einzelnen ist die Meßeinrichtung in Fig. 5 als festste­ hende Arrayanordnung und in Fig. 6 als über der Papierbahn 70 traversierender Meßkopf ausgebildet. An der eigentlichen Signalaufnahme bzw. Signalauswertung ändert sich dadurch nichts.

In Fig. 7 ist ein mit den Meßanordnungen entsprechen Fig. 5 oder Fig. 6 gemessenes Intensitätsspektrum 81 dargestellt, das zusätzlich einen charakteristischen Laser-Intensitätspeak 82 aufweist. Neben dem für Papier charakteristischen Verlauf des Spektrums 81, aus dem das Absorptionsspektrum mit den diesbezüglichen Ableitungen nach der Wellenlänge zwecks Aus­ schaltung der "Flatteramplitude" gebildet wird, läßt sich der Laser-Intensitätspeak 82, dessen Höhe dem Abstand zwischen Probe und Sensor direkt proportional ist, zur Abstandskorrek­ tur verwenden.

Bei der Auswertung kann neben der Bildung der Ableitungen der gemessenen Intensitäten und der zugehörigen Normierungen weiterhin angestrebt werden, daß die Spektren in möglichst kurzer Zeit und in einem vorgegebenen Zeitintervall mehrfach erfaßt werden und vor der Bildung der Ableitungen nach den Wellenlängen eine Mittelwertbildung der erfaßten Signale erfolgt.

Claims (22)

1. Verfahren zur Auswertung von spektroskopischen Messungen an festen Materialien mit räumlich und/oder zeitlich variie­ renden Oberflächen, wobei elektromagnetische Strahlung im vorgegebenen Wellenlängenbereich von einer Meßeinrichtung mit wenigstens einer Strahlungsquelle in das Material einge­ strahlt und wobei nach Wechselwirkung der Strahlung mit dem Material mit wenigstens einem Detektor die Intensität des Wechselwirkungssignals über einen kontinuierlichen, vorge­ gebenen Wellenlängenbereich gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Auswertung statt der Signalintensität der kontinuierlich erfaßten Spektren nur die Ableitungen der Intensität nach der Wellenlänge verwendet werden, wodurch die Auswirkungen des räumlich und/oder zeit­ lich variierenden Abstandes der Materialoberfläche zur Strah­ lungsquelle beseitigt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Ableitungen der aus der Intensität gebildeten spezifischen Absorption nach der Wellenlänge ver­ wendet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Ableitungen der Intensität oder der spezifischen Absorption nach der Wellen­ länge der erste, zweite und/oder höhere Differentialquotient gebildet werden.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Modellierung von Eigenschaften speziell von Holz die zweite Ableitung der Intensität nach der Wellenlänge verwendet wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß mehrere Strahlungsquellen, die parallele Strahlung emittieren, ver­ wendet werden.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ab­ standsmessung zusätzlich wenigstens ein Laser mit diskreter Wellenlänge verwendet wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das kontinuierliche Spektrum im Bereich des Infrarots (IR), insbesondere im Bereich des nahen Infrarots (NIR) gemessen wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet in der Anwendung bei Material­ schüttungen, insbesondere von Holzhackschnitzelschüttungen auf Förderbändern.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet in der Anwendung an laufenden Materialbahnen, insbesondere Papierbahnen.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet in der Anwendung auf flächige Güter, insbesondere auf Altpapierballen und Altpapierschüt­ tungen auf Förderbändern.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einem vorgegebenen Zeitintervall mehrfach gemessen wird, und daß die gemessenen Intensitäten und/oder die daraus abgeleiteten Absorptionen vor der Auswertung gemittelt werden.

12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 11, mit einer Meßeinrichtung aus einem Spektrometer (50) mit wenigstens einer Strahlungs­ quelle (10, 20; 71, 71', . . .) und wenigstens einem Detektor (30, 72, 72', . . .) und einem zugehörigen Rechner (100) mit Mitteln (41 bis 44, 45) zur Auswertung der Meßsignale derart, daß räumlich und/oder zeitlich variierende Abstände der Mate­ rialoberfläche von der Meßeinrichtung ausgeglichen werden.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß dem Spektrometer (50) mehrere Strahlungsquellen (10, 20, 71, 71', . . .), die parallele Strahlung emittieren, zugeordnet sind.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß dem Spektrometer (50) wenigstens ein Laser (73, 73', . .) mit integierter Inten­ sitätsmeßeinrichtung zugeordnet ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Laser eine Laserdiode (73, 73', . .) ist, die mit einer Wellenlänge in das Material einstrahlt, bei der das zu messende Material keine oder nur vernachlässigbare Absorptionen aufweist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder Anspruch 15, da­ durch gekennzeichnet, daß jedem Detektor (72, 72', 72", . . .) ein eigener Laser (73, 73', 73", . . .) zugeordnet ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Mittel (41 bis 44, 45) zum Ausgleich des räumlich und/oder zeitlich variierenden Abstandes der Materialoberfläche von der Meßeinrichtung mechanischer Art sind.

18. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei an Schüttgut auf wenigstens einem laufenden Förderband gemessen wird, da­ durch gekennzeichnet, daß einem ersten Förderband (41) für das Schüttgut (42) ein zweites, breiteres Förderband (42) zugeordnet ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in Richtung der Material­ bewegung auf dem zweiten Förderband (42) V-förmig ausgebil­ dete Abstreifer (43, 44) angeordnet sind, deren Ausrichtung und/oder Höhe verstellbar ist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als mechanisches Mittel zum Ausgleich des räumlich und/oder zeitlich variierenden Ab­ standes der Materialoberfläche von der Meßeinrichtung wenig­ stens eine höhenverstellbare Walze (45, 45' . . .) vorhanden ist.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, wobei an ebenen, zeitlich mit ihrer Oberfläche in der Höhe variierenden Materialbahnen gemessen wird, dadurch gekennzeich­ net, daß mehrere Walzen (45, 45', . . .) vor und nach der Meßeinrichtung (46) vorhanden sind, die ein Schwingen der Materialoberfläche am Meßort minimieren.

22. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die mechanischen Mittel zur Konstanthaltung des Abstandes zwischen Materialoberfläche und Meßeinrichtung aus einem spektralliniendurchlässigen Fenster bestehen, das in der Seitenwand eines Trichters oder in der Seitenwand an einem Förderband untergebracht wird, an dem der Förderstrom des Meßgutes in geeigneter Weise vorbeigeführt wird.