Haku

Biomateriaalirainan radiotaajuinen kosteudenmittaus ainetta rikkomatta

QR-koodi

Biomateriaalirainan radiotaajuinen kosteudenmittaus ainetta rikkomatta

Non-destructive RF moisture measurement of bio material web

Tässä diplomityössä tutkitaan, onko ainetta rikkomaton, radiotaajuinen kosteudenmittaus mahdollista toteuttaa biomateriaalille, jolle menetelmää ei ole ennen käytetty. Tutkittava materiaali on lietettä paperiprosessista. Liete kuivatetaan suotonauhapuristimessa, koska aine menee poltettavaksi. Kosteudenmäärityksen avulla on tarkoitus optimoida koko prosessin energiankulutusta.

Sekä Aalto-yliopiston laboratorio-olosuhteissa että lopulta tehtaalla suoritettavia testimittauksia varten rakennettiin prototyyppianturi. Anturi on rakenteeltaan liuskajohdollinen onteloresonaattori. Anturin taajuusaluetta testattiin vertailunäytteellä, joka oli kasteltu hanavedellä. Myös biomateriaalinäytteitä testattiin laboratoriossa. Anturin toiminta perustuu perturbaatioteoriaan.

Voidaan tehdä oletus, että resonaattoriin asetetun materiaalin aiheuttama taajuusmuutos on suoraan verrannollinen aineen sisältämään kosteusmäärään. Oletus pätee silloin, kun suhteellisen permittiivisyyden imaginääriosa on huomattavasti pienempi kuin reaaliosa.

Tehdasmittausten aikana otettiin 65 näytettä ja vastaavat resonanssitaajuudet mitattiin anturilla. Tulosten jatkokäsittely perustuu laskettuun ekvivalentin vesikerroksen paksuuteen. Kunkin näytteen suhteellinen taajuuden muutos ekvivalentin vesikerroksen paksuuden funktiona sovitetaan suoralle. Päätellään, että suhteellisen taajuuden muutoksen standardideviaatio on 1.3 %.

Tallennettuna: