Gå till:

Effektivare fukthaltsmätning av trädbränsle med radarteknik

Det finns goda möjligheter att få till online-mätning av fukthalten i fast trädbränsle, direkt på lastbilar. Det visar resultaten hittills inom projektet för utveckling av radarmätning.

Artikeln är en sammanfattning av Arbetsrapport 977.

Det finns 580 fjärrvärmenät och 125 större biobränsleeldade anläggningar i Sverige. Därutöver finns 50 massabruk och pappersbruk. Råvaran och trädbränslet utgörs företrädelsevis av fyra sorters trä: returträ, grot (grenar och toppar), bark och stamvedsflis. Det är viktigt att bestämma fukthalten direkt, snabbt och tillförlitligt i tillförselprocessen för rätt betalning, förbättrad logistik, bättre uppföljning och styrning av träflisinköp samt snabbare och enklare mätning för chaufför.'

Det här projektet syftar till att utveckla en metod för snabb och noggrann bestämning av fukthalten i fast trädbränsle. Projektet ska göra fyra implementeringar (mätning på flisbil, i hjullastarskopa, på transportband och i utblåset från flishugg) för att verifiera användbarheten i olika delar av tillförselprocessen av trädbränsle. 

Sammansatt dielektrisk modell (CDM) är en fysikalisk modell för beräkning av andelarna bundet vatten, fritt vatten, trä och luft i träflis. Modellen har utvecklats från ett hundratal mätningar på provlådor med bark och den uppvisar en noggrannhet på σ=2,1 procentenheter. Vid normal lastning av träflis har inte temperatur och densitet någon större påverkan på modellen. Modellering av olika sortiment torde ge en högre noggrannhet, men en generell modell för returträ, GROT, bark och stamvedsflis torde också fungera bra, men med lägre noggrannhet.

Normallastad träflis i provlådor och lastbilar är dubbelbrytande och anisotropiskt (olika egenskaper i vertikal respektive horisontell riktning) med olika dielektriska egenskaper längs de två huvudaxlarna. Den vertikala radiosignalen är större och renare, och är att föredra vid mätning på träflis i lastbilar. Överräkning kan göras mellan mätningar gjorda i horisontell och vertikal polarisation.

Den största felkällan vid referensmätningar på provlådor och lastbilar är dagens stickprovsprocess. För ökad tillförlitlighet måste dessa prov göras i stort antal (25–30 st på lastbil) samt vara slumpmässiga och väl fördelade. Vid kontrollmätning av träflis på tre lastbilar med bark så kunde fukthalten bestämmas med en noggrannhet på σ=0,3 pro-
centenheter. Denna noggrannhet var 5–10 gånger högre än förväntat.

De genomförda processmätningarna på lastbilar påvisar att sensorerna måste placeras lägre och närmare lastbilen. Därigenom skulle en högre och mer tillförlitlig radiosignal erhållas, vilket är särskilt viktigt om träflisen på lastbilen är puckellastad och har hög fukthalt. Det är också viktigt att ha jämnare samplingshastighet och kunna mäta längre (30–60 sekunder).

Testmätningarna på skopa och transportband påvisade goda möjligheter att göra tillförlitlig och snabb fukthaltsmätning i dessa processdelar. Antenntekniken för skopa kommer dock att behöva utvecklas. Modellen för fukthaltsberäkning kommer troligtvis att behöva anpassas till trädbränslets lägre densitet på transportband.

Projektet visar på goda möjligheter att ta utvecklad metod för fukthaltsmätning till att bygga en referensanläggning för online-mätning på lastbilar. Den stora utmaningen är
att skapa en mekanisk anordning som skannar eller mäter lastbilen på ett tillförlitligt sätt. Det är också känt att det finns utmaningar med mätning på frusen träflis. I ett nästkommande projekt ska utrustning för online-mätning på lastbilar och transportband byggas som möjliggör förbättrad logistikhantering av trädbränsle. Därutöver måste en metod för mätning och detektion av frusen träflis utvecklas.

Läs rapporten i sin helhet nedan.

Nr 28-2018    Publicerad 2018-05-17 07:00
Teknik & maskinarbete
Skogsbränsle
Virkes & bränsleegenskaper
Mätteknik
Läs mer
Författare

Patrik Ottosson

Radarbolaget

Daniel Andersson

Radarbolaget
Kommentarer (0)
 Kommentera
Skicka in
Kommentarer granskas innan publicering
Tack för din kommentar!
Vi granskar och publicerar din kommentar så snart som möjligt.
Tyvärr lyckades vi inte spara din kommentar.