Puuta rikkomattomat mittausmenetelmät. Jukka Antikainen 18.3.2014

Samankaltaiset tiedostot
Forest Knowledge Know how Well being. METLA Itä Suomen alueyksikkö Joensuu.

Hämeenlinna Jari Lindblad Jukka Antikainen

Harvennuspuun raaka-aineominaisuudet ja puutuotemahdollisuudet

Ympäristön aktiivinen kaukokartoitus laserkeilaimella: tutkittua ja tulevaisuutta

Energiapuun kosteuden määrittäminen metsäkuljetuksen yhteydessä

Sään- ja lahonkestävyys. Martti Venäläinen ja Anni Harju Punkaharjun toimipaikka

TESTAUSSSELOSTE Nro VTT-S Uponor Tacker eristelevyn dynaamisen jäykkyyden määrittäminen

Laki puutavaran mittauksesta uudistui

Automaattinen betonin ilmamäärämittaus

Kuitupuun painomittauksen toimintamallin kehittäminen (Online tuoretiheys) projekti.

Ajankohtaista ja näkymiä energiapuun mittauksessa

DIGIBONUSTEHTÄVÄ: MPKJ NCC INDUSTRY OY LOPPURAPORTTI

Accu-Chek Compact- ja Accu-Chek Compact Plus -järjestelmien luotettavuus ja tarkkuus. Johdanto. Menetelmä

LATVUSMASSAN KOSTEUDEN MÄÄRITYS METSÄKULJETUKSEN YHTEYDESSÄ

Kehittyvä puun mallinnus ja laskenta

Energiapuun mittaus ja kosteuden hallinta

MAA- JA METSÄTALOUSMINISTERIÖN ASETUS KUORMAINVAA AN KÄYTÖSTÄ PUUTAVARAN MITTAUKSESSA JA ERIEN ERILLÄÄN PIDOSSA

testo 831 Käyttöohje

Laki puutavaran mittauksesta uudistui: vaikutukset lämpöyrittäjyyteen

Energiapuun mittaus ja kosteus

LASERKEILAUKSEEN PERUSTUVA 3D-TIEDONKERUU MONIPUOLISIA RATKAISUJA KÄYTÄNNÖN TARPEISIIN

MWh-RoadMap. Sustainable Bioenergy Solutions for Tomorrow (BEST) -hanke. Timo Melkas, Metsäteho Oy Jouni Tornberg, Measurepolis Development Oy

Liimatut rakenteet pikkutukista

Vanhaa ja uutta energiapuun mittauksesta

JÄTEHUOLLON ERIKOISTYÖ

Energiapuun mittaus. Pertti Hourunranta Työtehoseura ry Espoo

Koskettamaton ultraäänimittaus puun mittaussovelluksia

PANK Menetelmä soveltuu ainoastaan kairasydännäytteille, joiden halkaisija on mm.

Energiapuun puristuskuivaus

Puun kasvu ja runkomuodon muutokset

AVL - PAKOKAASUANALYSAATTORIT SARJA PAKOKAASUANALYSAATTORIT BENSIINI - JA DIESELMOOTTOREILLE

Tomi Huttunen Kuava Oy Kuopio

TTY Mittausten koekenttä. Käyttö. Sijainti

Puutavaran mittauksen visio 2020

Kalustelevyjen pinnoitusmateriaalien kulutuskestävyyden määritys käyttäen standardia

Puukarttajärjestelmä hakkuun tehostamisessa. Timo Melkas Mikko Miettinen Jarmo Hämäläinen Kalle Einola

Puutavaran mittausmenetelmien osuudet vuonna 2017

Turvemaan pintakerroksen lujuuden mittalaite piikkisiipikaira. Jari Ala Ilomäki

Puutavaran mittausmenetelmien osuudet vuonna Timo Melkas

Oikeanlaisten virtapihtien valinta Aloita vastaamalla seuraaviin kysymyksiin löytääksesi oikeantyyppiset virtapihdit haluamaasi käyttökohteeseen.

IGS-FIN allasseminaari Hulevesialtainen hydrologinen mitoitus Heli Jaakola

Puutavaran mittausmenetelmien osuudet vuonna Timo Melkas

Puutavaran mittausmenetelmien osuudet vuonna Timo Melkas

Mittalaitteen tulee toimia luotettavasti kaikissa korjuuolosuhteissa.

BEST Energiapuuterminaalit

Pohjois- ja Etelä-Suomen kuusen ominaisuudet vaativien rakennustuotteiden kannalta

Edullisten sensorien käyttö hiukkamittauksissa

Geotrim TAMPEREEN SEUTUKUNNAN MITTAUSPÄIVÄT

ETRS89- kiintopisteistön nykyisyys ja tulevaisuus. Jyrki Puupponen Kartastoinsinööri Etelä-Suomen maanmittaustoimisto

Pieksämäen kaupunki, Euref-koordinaatistoon ja N2000 korkeusjärjestelmään siirtyminen

Metlan t&k-ohjelmat puutuotealan edistäjinä. Henrik Heräjärvi Metsäntutkimuslaitos

Metra ERW 700. Energialaskuri

Pohjoismaisen JMIhankintaverkoston. kysyntäennusteita hyödyntäen. Eglo-seminaari Helsinki, Heli Laurikkala ja Tero Kankkunen

Mittapöytäkirja Työnumero:

PUUTAVARAN MITTAUSMENETELMIEN OSUUDET VUONNA Samuli Hujo

Mitä on huomioitava kaasupäästöjen virtausmittauksissa

Hakkeen kosteuden on-line -mittaus

Älykkään vesihuollon järjestelmät

testo Käyttöohje

PUUTAVARAN MITTAUSMENETELMIEN OSUUDET VUONNA 2006

Puun arvoketjujen laskenta kehittyy - CASE: Sahauskustannusten laskenta

VALIO OY SEINÄJOEN TEHTAIDEN KUIVAIMIEN PÖLYPÄÄSTÖ- MITTAUKSET

Kiertotalous on tulevaisuutta - mitä se tarkoittaa laboratorioille? Tero Eklin, laboratorionjohtaja SYKE Finntesting ry syysseminaari,

Suositus puutavaran tukkimittarimittauksessa käytettävän tyvisylinterin pituudeksi ja tarkastusmittauksen mittaussuunnaksi.

Laserkeilauksen perusteita ja mittauksen suunnittelu

ASPIRIININ MÄÄRÄN MITTAUS VALOKUVAAMALLA

Konenäön hyödyntämismahdollisuudet teiden ylläpidossa ja hoidossa

Laboratorioraportti 3

Mittapöytäkirja Työnumero:

Lue! FAENZA CLIP TILE -laattalattian askeläänitason koemittaus Tulokset

ASKELÄÄNITASOKOEMITTAUKSET

Puutavaran tukkimittarimittauksessa käytettävä tyvisylinterin pituus ja tarkastusmittauksen mittaussuunta

Sustainable steel construction seminaari

Aurinkoenergiajärjestelmien etäseurantajärjestelmä

Mittaustekniikka (3 op)

Uudistuvat puutuotearvoketjut ja puunhankintaratkaisut, PUU

Puustotietojen keruun tekniset vaihtoehdot, kustannustehokkuus ja tarkkuus

Valumavesien ravinnepitoisuuksien seuranta eloperäisillä mailla

Mittausprojekti 2017

Puuraaka-aineen hinnoittelumenetelmät

Betonipaalujen lyöntikokeet

Kahden laboratorion mittaustulosten vertailu

Pienet kentät, suuret kammiot

LIITE 1 VIRHEEN ARVIOINNISTA

Komposiittien tutkimustoiminta ja tuotekehityspalvelut Suomessa. Rasmus Pinomaa, Muoviteollisuus ry Lujitemuovipäivät

Operaattorivertailu SELVITYS PÄÄKAUPUNKISEUDULLA TOIMIVIEN 3G MATKAVIESTINVERKKOJEN DATANOPEUKSISTA

Jatkuvatoiminen monitorointi vs. vuosittainen näytteenotto

Kojemeteorologia. Sami Haapanala syksy Fysiikan laitos, Ilmakehätieteiden osasto

Päällysteiden laadun tutkimusmenetelmien laadun parantamiseksi. Tutkimushankkeet, joissa PANK ry on mukana

Puristetaan puusta vielä parempaa

MoveSole StepLab. Mobiili liikkumisen mittausjärjestelmä

Parasta ammunnanharjoitteluun

Nurmisadon mittaamisen käytäntö ja nykyteknologia. Antti Suokannas Vihreä teknologia Automatisaatio ja digitaaliset ratkaisut

Mitä uutta jatkuvatoimiset ympäristömittaukset kertovat KIP alueesta?

Matterport vai GeoSLAM? Juliane Jokinen ja Sakari Mäenpää

Pienpuun uudet globaalit liiketoimintamahdollisuudet - kokemuksia tutkimus- ja tuotekehitystyöstä koulutusorganisaatioiden ja tutkimuslaitosten kanssa

TUULIVOIMAMELUN MITTAUS- JA MALLINNUSTULOSTEN

Uutta energiapuun mittauksessa

Leica ScanStation 2 Poikkeuksellisen nopea, uskomattoman joustava

Tutkimusraportti Työnumero:

Transkriptio:

Puuta rikkomattomat mittausmenetelmät Jukka Antikainen 18.3.2014

Sisällys Tolppatuotteiden lujuuden ennustaminen äänennopeuden avulla Tukin kolmiulotteinen mallinnus pienillä pyörösahoilla Puutavaran määrän ja laadun mittauksen uudet sovellukset ja asiakasratkaisut (2013 2015)

Tolppatuotteiden lujuuden ennustaminen äänennopeuden avulla Tutkimuksessa selvitettiin äänennopeuden soveltuvuutta puutolppatuotteiden lujuusominaisuuksien määrityksessä Menetelmää testattiin sekä pitkille pylväille että lyhyille aitatolpille Äänennopeusmittausten jälkeen pylväille ja tolpille suoritettiin standardien mukaiset taivutuskokeet Äänennopeuden avulla määriteltyjä dynaamisia kimmokertoimia (E dyn ) verrattiin taivutuskokeista määritettyihin staattisiin kimmokertoimiin (E m,g ) ja murtolujuuksiin (f m ) 3/12/2014 3

Aineisto ja mittaukset (pylväät) 300 käsittelemätöntä mäntypylvästä (8 14 m) Mittaukset tehtiin Fibre-Gen Ltd:n Hitman HM200 (n = 300) ja Director ST300 (n = 40) -mittalaitteilla Pylväät taivutettiin standardin EN 14229 mukaisesti Mittaus Director ST300-mittalaitteella Taivutuskoe EN 14229 mukaisesti

Aineisto ja mittaukset (tolpat) 35 mäntytolppaa (2.35 m), joista 18 mäntyöljykyllästettyjä ja 6 painekyllästettyjä Mittaukset tehtiin Hitman HM200-mittalaitteella Tolpat taivutettiin standardin EN 308 mukaisesti Mittaus Hitman HM200-mittalaitteella Taivutuskoe EN 308 mukaisesti

Tulokset Murtolujuuden (f m ) riippuvuus dynaamisesta (E dyn ) ja staattisesta (E m,g ) kimmokertoimesta sekä dynaamisen ja staattisen kimmokertoimen välinen riippuvuus mäntyöljykyllästetyissä ( ), painekyllästetyissä ( ) ja käsittelemättömissä ( ) tolppatuotteissa. Sorvitolpat Pylväät Mäntyöljykyllästys a Painekyllästys a Käsittelemätön a Ryhmä 1 a,c Ryhmä 2 a,d Ryhmä 3 b f m E m,g f m E m,g f m E m,g f m E m,g f m E m,g f m E m,g E dyn 0,598 0,891 0,009 0,398 0,741 0,906 0,246 0,124 0,203 0,093 0,238 0,527 v 0,465 0,323 0,013 0,192 0,415 0,533 0,086 0,110 0,076 0,093 0,091 0,335 E m,g 0,499 1 0,579 1 0,773 1 0,064 1 0,107 1 0,156 1 ρ 0,074 0,002 0,125 0,203 0,743 0,872 0,297 0,041 0,226 0,027 0,219 0,299 a = Fibre-Gen Hitman HM200, b = Fibre-Gen Director ST300, c = pylväiden mittausstandardin EN 14229 mukainen, d = standardin EN 14229 vaatimukset eivät täyttyneet.

Yhteenveto Äänennopeus lujuusominaisuuksien selittäjänä näyttäisi toimivan paremmin lyhyillä tolpilla kuin pitkillä pylväillä Dynaaminen kimmokerroin ennusti suhteellisen hyvin staattista murtolujuutta käsittelemättömissä ja mäntyöljykyllästetyissä tolpissa Pylväiden tapauksessa ST300-mittalaitteen avulla määritetyt dynaamiset kimmokertoimet ennustivat staattisia kimmokertoimia paremmin kuin HT200-mittalaitteella määritetyt Mittaus tulisi suorittaa koko pylvään sijasta vain murtumiselle kriittiseltä alueelta 3/12/2014 7

Tukin kolmiulotteinen mallinnus pienillä pyörösahoilla Pienillä pyörösahoilla tukin sahausasetteet ja asemoinnin päättää sahuri Asemointi perustuu visuaaliseen tarkasteluun ja sahurin ammattitaitoon

Tukin kolmiulotteinen mallinnus pienillä pyörösahoilla Päätöksentekoa voidaan tehostaa käyttämällä optista konenäköjärjestelmää ja tukin kolmiulotteista mallintamista Muoto, dimensiot ja tilavuus voidaan määrittää automaattisesti Sahuri voi pyörittää tukkia sahausasetteen ja asemoinnin optimoimiseksi käyttämällä mitattua 3D-mallia Nykyiset kaupalliset järjestelmät ovat liian kalliita pienille sahoille pienien sahausmäärien vuoksi Tämän vuoksi edullista ja pyörösahoille soveltuvaa kuvausmenetelmää on tutkittu

Microsoft Kinect sensori Kehitetty peliteollisuuden tarpeisiin Sensori käyttää pistemäistä valaisua ja strukturoidun valon menetelmää syvyyskartan määrittämiseksi Pystyy mittaamaan 30 kuvaa sekunnissa 640 x 480 resoluutiolla Mittaustarkkuus on riippuvainen mittausetäisyydestä Varsinainen kolmiulotteinen malli ja analysointi muodostetaan tietokoneen näytönohjaimen suoritinpiiriä (GPU) käyttäen.

Mittausasetelma Sensorin etäisyys 1.5 m Mittausalue 1 1.6 m riippuen tukin halkaisijasta ja käytetyn mallin resoluutiosta -> 1.5 2.5 mm tarkkuus Laskennassa käytettiin NVIDIA GTX680 näytönohjainta

Mittaustapahtuma

Mallin analysointi MeshLab-ohjelmassa

Tulokset Tukkien (n = 16) halkaisijat mitattiin saksimalla ja tuloksia verrattiin MeshLab -ohjelmalla määritettyihin halkaisijoihin Keskimääräinen ero 1.07 % ja hajonta 0.97 % Esimerkki tukin saksimittauksesta Halkaisijan määritys MeshLab-ohjelmalla

Yhteenveto Menetelmä on tarpeeksi nopea ja tarkka reaaliaikaiseen tukin mallinnukseen ja analysointiin Sensorin RGB-kameraa voidaan hyödyntää myös tekstuuri- ja värianalyysissa Järjestelmän tavoitteena on Opastaa sahuria Sahausasetteiden ja asemoinnin optimointi Suhteellisen halpa järjestelmä (~200 sensori) Usean sensorin järjestelmä on kehitteillä Selvitetään järjestelmän soveltuvuus tarkastus- ja kalibrointimittauksiin

Muita selvityksiä Liimapalkkien lujuuden ennustaminen ultraäänen avulla Stöd, R. & Heräjärvi, H. 2010. Ultrasound measurements of glulam beams to assess bending stiffness and strength. In: Ridley-Ellis, D. & Moore, J. (eds.). Proceedings of COST E53 Final Conference, May 4-7 th, 2010, Edinburgh, Scotland. 8 s. Puun lämpökäsittelyolosuhteiden optinen jälkikäteismääritys Niskanen, I., Heikkinen, J., Mikkonen, J., Harju, A., Heräjärvi, H., Venäläinen, M. & Peiponen, K.-E. 2012. Detection of effective refractive index of thermally modified Scots pine by immersion liquid method. Journal of Wood Science 58: 46-50

Puutavaran määrän ja laadun mittauksen uudet sovellukset ja asiakasratkaisut (2013 2015) 1. Uusien mittausmenetelmien soveltuvuus puutavaran määrän ja laadun määrityksessä State-of-the-art -selvitys nykyisistä ja tulevaisuuden mittaustarpeista ja menetelmistä 2. Modernien NDT-mittausmenetelmien testaus puutavaran määrän ja laadun määrityksessä Testataan käytössä olevia ja mahdollisesti käyttöön tulevia mittausmenetelmiä 3. Puutavaran painomittauksessa käytettävät aines- ja energiapuun yhtenäiset tuoretiheysluvut ja energiapuun kosteuden ennustaminen Määrittää puutavaran painon ja tilavuuden välisissä muunnoissa käytettävät alueelliset tuoretiheysluvut

Puutavaran määrän ja laadun mittauksen uudet sovellukset ja asiakasratkaisut (2013 2015) 4. Puutavaran mittausmenetelmien tarkkuus ja tarkkuuteen vaikuttavat tekijät Määritetään puutavaran mittausmenetelmien mittaustarkkuus ja menetelmäkohtaisesti tarkkuuteen vaikuttavat tekijät 5. Energiapuun terminaalikonseptin määritykseen soveltuvat mittausja analysointimenetelmät sekä mittaustiedon tuottamisen hyödyt puutavaran hankintaketjun eri vaiheissa Toteutetaan FIBIC:n ja CLEEN:in BEST-tutkimusohjelmassa Selvitetään bioenergian tuotantoketjun nykyiset ja tulevia mittaustarpeita 6. Puutavaran mittauksen erillistutkimukset Hankkeen aikana esille nousseiden välittömiin tutkimus- ja tietotarpeisiin liittyvät erillistutkimukset Viranomaistehtäviä tukevien tutkimusten teko

Kiitos!