Menetelmä energiapuun kosteuden mittaamiseen metsäkuljetuksen yhteydessä

Samankaltaiset tiedostot
Energiapuun kosteuden määrittäminen metsäkuljetuksen yhteydessä

LATVUSMASSAN KOSTEUDEN MÄÄRITYS METSÄKULJETUKSEN YHTEYDESSÄ

Senfit online-kosteusanturin soveltuvuus energiaraaka-aineen mittaukseen

Energiapuun mittaus ja kosteuden hallinta

Pellettikoe. Kosteuden vaikutus savukaasuihin Koetestaukset, Energon Jussi Kuusela

Hämeenlinna Jari Lindblad Jukka Antikainen

ENERGIARANGAN JA LATVUSMASSAN KOSTEUDEN MITTAAMINEN LEIMIKOLLA. Lasse Tuunanen

POLTTOAINEEN AUTOMAATTINEN NÄYTTEENOTTO JA KOSTEUDEN MITTAUS. Mittauspäivät Kajaani 2019 Henna Karlsson

Tutkija Holger Forsénin pitämä esitelmä Otawood-kuivausseminaarissa

Kojemeteorologia. Sami Haapanala syksy Fysiikan laitos, Ilmakehätieteiden osasto

Harvennusenergiapuun ja latvusmassan kosteuden määritys metsäkuljetuksessa

Kahden laboratorion mittaustulosten vertailu

Kosteusmittausten haasteet

Ajankohtaista ja näkymiä energiapuun mittauksessa

VAKOLA VALTION MAATALOUSKONEIDEN TUTKIMUSLAITOS Koetusselostus 178. Ryhmä /55/1

Varausta poistavien lattioiden mittausohje. 1. Tarkoitus. 2. Soveltamisalue. 3. Mittausmenetelmät MITTAUSOHJE (5)

Puun kasvu ja runkomuodon muutokset

LIITE 1 VIRHEEN ARVIOINNISTA

Kojemeteorologia (53695) Laskuharjoitus 1

Vanhaa ja uutta energiapuun mittauksesta

Heinän ja säilörehun kosteusmittari

Mitä kalibrointitodistus kertoo?

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

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

Rakennusosien kosteuspitoisuudet kosteus- ja sisäilmateknisissä kuntotutkimuksissa Laatija: Petri Annila, TTY

Heinän ja säilörehun kosteusmittari

Kalle Kärhä, Metsäteho Oy Arto Mutikainen, TTS tutkimus Antti Hautala, Helsingin yliopisto / Metsäteho Oy

Mittaustarkkuus ja likiarvolaskennan säännöt

Hakkeen kosteuden on-line -mittaus

UW40 risuraivain koneellisessa taimikonhoidossa. Markus Strandström Asko Poikela

Satelliittipaikannuksen tarkkuus hakkuukoneessa. Timo Melkas Mika Salmi Jarmo Hämäläinen

LIITE 1 VIRHEEN ARVIOINNISTA

JÄTEHUOLLON ERIKOISTYÖ

Videotoisto Nexus 7 tableteilla: Android 4.4 KitKat selvästi edellistä versiota heikompi

LIITE 1 VIRHEEN ARVIOINNISTA

Mittaustekniikka (3 op)

Jenz HEM 820 DL runkopuun terminaalihaketuksessa

Nimi: Muiden ryhmäläisten nimet:

HAKKUUTÄHTEEN METSÄKULJETUKSEN AJANMENEKKI, TUOTTAVUUS JA KUSTANNUKSET

Betonin suhteellisen kosteuden mittaus

Ene LVI-tekniikan mittaukset ILMAN TILAVUUSVIRRAN MITTAUS TYÖOHJE

Mittaustulosten tilastollinen käsittely

Kesla C645A pienpuun tienvarsihaketuksessa

DirAir Oy:n tuloilmaikkunaventtiilien mittaukset

Energiapuun mittaus ja kosteus

1 JOHDANTO 3 2 LÄHTÖTIEDOT JA MENETELMÄT 4

LATVUSMASSAN KOSTEUDEN MÄÄRITYS METSÄKULJETUKSEN YHTEYDESSÄ. Petri Ronkainen

Energiapuun mittaus. Pertti Hourunranta Työtehoseura ry Espoo

TOIMET. Mittaus Rakenteista tehtävät mittaukset Rakenteiden pinnoitettavuusvaatimukset Kuivumisolosuhteiden mittaaminen

Käyttöohje Wile 65 -mittarille 1. Toimitussisältö 2. Mittarin ominaisuudet Mittarissa on: korjaus Kosteuden mittausalue on:

Mittausjärjestelmän kalibrointi ja mittausepävarmuus

Puutavaran mittauksen visio 2020

VAISALAN STATOSKOOPPIEN KÄYTTÖÖN PERUSTUVASTA KORKEUDEN-

Hakkuutähteen metsäkuljetusmäärän mittaus

ASUINKERROSTALON ÄÄNITEKNISEN LAADUN ARVIOINTI. Mikko Kylliäinen

ASPIRIININ MÄÄRÄN MITTAUS VALOKUVAAMALLA

PANK PANK-4122 ASFALTTIPÄÄLLYSTEEN TYHJÄTILA, PÄÄLLYSTETUTKAMENETELMÄ 1. MENETELMÄN TARKOITUS

HEINOLA 1310 ES hakkuutähteiden ja pienpuun tienvarsihaketuksessa

FT-B12W-V. Käyttöohje. Automaattinen ranne verenpainemittari Malli FT-B12W-V

PANK Menetelmä soveltuu ainoastaan kairasydännäytteille, joiden halkaisija on mm.

TTY Mittausten koekenttä. Käyttö. Sijainti

Kapasitiivisten kosteusantureiden käyttäytyminen betoniseinien kuivumisen seurannassa Laatija: Tuomas Raunima, TTY

Kuormainvaakojen punnitustarkkuus

TUTKIMUSRAPORTTI KOSTEUSMITTAUS

Elinkaaritehokas päällyste - Tyhjätila Tulosseminaari Ari Hartikainen

Ilmanvirtauksen mittarit

PANK-4113 PANK PÄÄLLYSTEEN TIHEYS, DOR -MENETELMÄ. Asfalttipäällysteet ja massat, perusmenetelmät

Kehittynyt katkonnan ohjaus ja ennakkosuunnittelutiedon tarkkuus Metsätehon tuloskalvosarja 6/2015

KORPILAHDEN YHTENÄISKOULU

Tutkimusraportti Hiekkaharjun paloaseman sisäilman hiukkaspitoisuuksista

VALTION MAATALOUSKONEIDEN TUTKIMUSLAITOS. Kuva 1. Cera-Tester viljankosteusmittari.

Tuloksia MenSe raivauspään seurantatutkimuksesta. Markus Strandström

Ympäristön aktiivinen kaukokartoitus laserkeilaimella: tutkittua ja tulevaisuutta

VALTION MAATALOUSKONEIDEN TUTKIMUSLAITOS

Forest Big Data -tulosseminaari

KOSTEUSMITTAUSRAPORTTI Esimerkkitie Esimerkkilä 1234 Lattioiden kosteus ennen päällystämistä

Käyttöohje. Wöhler HF 300. kosteusmittari puulle. Best.-Nr

ILMASTOINTI Texa Konfort 780R Bi-Gas

Pro Clean ja Ultrasnap pikatestien hyödynnettävyys ja luotettavuus rakenneavauksissa

Käyttöopas (ver Injektor Solutions 2006)

PANK PANK ASFALTTIMASSAN JÄÄTYMIS- SULAMIS-KESTÄVYYS. Asfalttimassat ja päällysteet 1. MENETELMÄN TARKOITUS JA SOVELTAMISALUE

Energiapuun mittaus. Antti Alhola MHY Päijät-Häme

dekantterilaseja eri kokoja, esim. 100 ml, 300 ml tiivis, kannellinen lasipurkki

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

Mittausverkon pilotointi kasvihuoneessa

Ilmalämpöpumpun Panasonic CS-E9JKEW-3 + CU-E9JKE-3 toimintakoe matalissa ulkoilman lämpötiloissa ja sulatusjaksot sisältävä lämpökerroin

VUOTOTUTKIMUSRAPORTTI. Vuove-vuotovesitutkimus

Kivistön asuntomessualueen puukerrostalon rakenteiden kosteusmittausten tulokset ja johtopäätökset

TESTAUSSSELOSTE Nro VTT-S Uponor Tacker eristelevyn dynaamisen jäykkyyden määrittäminen

Fysikaaliset ja mekaaniset menetelmät kiinteille biopolttoaineille

Ene LVI-tekniikan mittaukset ILMASTOINTIKONEEN MITTAUKSET TYÖOHJE

Raportti. Yhteystiedot: Isännöitsijä Jyri Nieminen p Tarkastaja/pvm: Janne Mikkonen p /

Viljankuivaamon kosteudenpoistoprosessin, energiankäytön ja ohjauksen kehittäminen. Helsinki Jussi Sippola

TALVIKKITIE 37 SISÄILMAN HIILIDIOK- SIDIPITOISUUDEN SEURANTAMITTAUKSET

Motocrosspyörien melupäästömittaukset

ALUSTILAN TIIVEYS- JA KUNTOSELVITYS 1 (7) Teemu Männistö, RI (09) tma@ako.fi

MENETELMÄ POISTETTU KÄYTÖSTÄ. 4. MÄÄRITELMÄT Sideainepitoisuus ilmoittaa sideaineen määrän massaprosentteina massasta.

HAKKUUTÄHTEEN METSÄKULJETUSMÄÄRÄN MITTAUS

MAATALOUDEN TUTKIMUSKESKUS MAANTUTKIMUS LAITOS. Tiedote N:o MAAN ph-mittausmenetelmien VERTAILU. Tauno Tares

Transkriptio:

Menetelmä energiapuun kosteuden mittaamiseen metsäkuljetuksen yhteydessä Lasse Tuunanen, Timo Melkas, Jarmo Hämäläinen & Teijo Palander 28.5.2014

Tutkimuksen tavoite Selvittää purunäytteisiin perustuvan näytteenottomenetelmän ja energiapuun kosteuden mittaukseen soveltuvien käsikäyttöisten kosteusmittareiden mittaustarkkuus ja toimivuus kenttäolosuhteissa. Arvioida kosteuden määritysmenetelmän yleistettävyys. Laatia tulosten perusteella menetelmälle käytännön työohje. 4/2014 28.5.2014 2

Menetelmä Menetelmä perustuu kuormatraktorin kuormaimeen asennettuun sahalaippaan ja purusäiliöön, markkinoilla oleviin hakkeen ja purun kosteudenmittauslaitteisiin sekä Metsäntutkimuslaitoksessa kehitteillä oleviin alueellisiin kuivumismalleihin. Testattavina kosteusmittareina tutkimuksessa olivat: Humimeter BLL, Humimeter BM2, Farmcompin Wile sekä Senfit kosteusmittarit. Näytteenotto toteutettiin Sakari Monosen kehittämällä näytteenottolaitteella. 4/2014 28.5.2014 3

Näytteenottolaite Näytteenottolaite koostuu kuormatraktorin kuormaimesta, johon on liitetty ketjusahalaippa ja säiliö purun keruuta varten. Näytteenottolaitteen on kehittänyt ja rakentanut Sakari Mononen (Tekno-Tuote S. Mononen). Toimintaperiaate: kouranipusta sahataan purunäyte, joka kulkeutuu terän vetämänä, keskipakovoiman avulla, kourua pitkin purusäiliöön. Kosteusnäyte mitataan purusäiliöön kertyneestä purusta. Sahan ohjaus toimii langattomalla radio-ohjauksella. 4/2014 28.5.2014 4

Näytteenottolaite (Kuvat: Lasse Tuunanen) 4/2014 28.5.2014 5

Humimeter BLL -kosteusmittari Kosteuden mittaus perustuu näytteen sähkövastuksen eli resistanssin mittaamiseen. Mittari on nopeakäyttöinen ja mittaa kosteuden lisäksi näytteen lämpötilaa. Vaadittu näytekoko 20 litraa. Soveltuva kosteuspitoisuusalue: 10 % 50 % 3 eri palakokoisille näytteille suunniteltua kalibrointikäyrää. Puuhake Karkea puuhake Teollisuuspuuhake (Kuva: Humimeter) Tässä tutkimuksessa purun kosteuden mittauksessa käytettiin pienimmälle palakoolle tarkoitettua käyrää (puuhake). 4/2014 28.5.2014 6

Humimeter BM2 -kosteusmittari Kosteuden mittaus perustuu näytteen kapasitiiviseen mittaukseen (induktiivinen mittaus). Mittari on koostuu vaa asta sekä metallisesta näytesäiliöstä, jossa kosteusmittaus tapahtuu. Vaadittava näytekoko 2 kg (puru). Soveltuva kosteuspitoisuusalue: 5 % 50 % (puru) Useita eri kalibrointikäyriä riippuen mitattavan materiaalin palakoosta. Kalibrointikäyrä myös purulle. (Kuva: tmforest) 4/2014 28.5.2014 7

Wile Bio Moisture-kosteusmittari Kosteuden mittaus perustuu näytteen kapasitiiviseen mittaukseen. Lautasmalli tarkoitettu hakkeen mittaukseen, säiliömalli tarkoitettu purun mittaukseen. Vaadittava näytekoko 8 l lautasmallilla ja 1-2 dl säiliömallilla. Soveltuva kosteuspitoisuusalue: Lautasmalli Hakkeella 12 % 40 % Hakkuutähdehakkeella 30 % - 70 % Säiliömalli Moottorisahapurulle 15 % 65 % Pelletillä 4 % 23 % Sahapurulle 6 % 30 % (Kuvat: Farmcomp) 4/2014 28.5.2014 8

Senfit BMA-kosteusmittari Kosteuden mittaus perustuu radiotaajuuksilla tapahtuvaan resonanssiin, näytteiden tiheys huomioidaan moniparametrimittauksen avulla. Mittari on soveltuu laboratorio-olosuhteisiin ja vaatii laitteen kalibroinnin ko. materiaalille Soveltuva kosteuspitoisuusalue: 0 % 70 % Vaadittava näytekoko 400 grammaa (+/- 5 g) ja palakoon maksimissaan 31 x 31 mm (Kuva: Senfit) 4/2014 28.5.2014 9

Tutkimusaineisto I Tutkimusaineisto kerättiin kolmessa vaiheessa: lokamarraskuussa 2012, tammikuussa 2013 ja toukokuussa 2013 Metsäteho Oy:n osakasyritysten energiapuuhakkuukohteilta. Hakkuukohteet sijaitsivat Kiteen ja Rääkkylän alueella Pohjois-Karjalassa. Kosteusmittaukset tehtiin maastossa metsäkuljetuksen yhteydessä, ja näytteiden todelliset kosteudet määritettiin laboratoriossa uunikuivausmenetelmällä (SFS-EN 14774-2). Jokaisesta kosteusnäytteestä mitattiin kosteus kosteusmittarilla näytteenottolaitteen säiliössä ja/tai muoviämpärissä. Humimeter BLL n. 3-12 l, näyte per kuorma (5 toistoa) Humimeter BM2 13 l (5 toistoa) Wile Bio Moisture 9 l (5 toistoa), säiliömallilla ei toistoja Senfit 400g näytteen jako osanäytteisiin, ei toistoja 4/2014 28.5.2014 10

Tutkimusaineisto II Loka-marraskuussa 2012 kerätty syysaineisto Humimeter BLL (111 näytettä, kuormakohtainen näytteenkeruu) Energiaranka (38 näytettä), Latvusmassa (73 näytettä) Tammikuussa 2013 jäisestä puusta kerätty talviaineisto Humimeter BLL & jäinen puru (56 näytettä) Senfit BMA mittari (yht. 145 näytettä) Energiaranka (131 näytettä), Latvusmassa (14 näytettä) Mikroaaltouunisulatus & Senfit BMA (30 näytettä) Toukokuussa 2013 kerätty kevätaineisto Wile Bio Moisture -kosteusmittarit (lautasmalli ja säiliömalli) Energiaranka & Latvusmassa (15 + 15 näytettä) Humimeter BM2 -säiliömittari Energiaranka & Latvusmassa (15 + 15 näytettä) 4/2014 28.5.2014 11

Tulokset: Todellinen kosteus (syysaineisto) Purunäytteiden (n=111) uunikuivausmenetelmällä määritettyjen todellisten kosteuspitoisuuksien jakautuminen eri kosteustasoille. 4/2014 28.5.2014 12

Tulokset Humimeter BLL (syysaineisto) Humimeter BLL Kosteustulosten tunnusluvut Uunikuivaus Säiliö Ämpäri Keskiarvo Näytemäärä 111 100 111 111 Keskiarvo kosteus-% 50,1 35,1 35,7 35,4 Minimi 32,3 26,5 27,3 26,9 Maksimi 63,8 49,7 48,2 48,5 Vaihteluväli 31,5 23,2 20,9 21,6 Keskihajonta 5,0 3,4 3,6 3,3 Ero referenssiin (prosenttiyksikköä) -15,0-14,5-14,7 4/2014 28.5.2014 13

Tulokset Humimeter BLL (syysaineisto) Humimeter BLL -kosteusmittarilla mitattujen kosteustulosten keskiarvot (sininen) sekä referenssinäytteistä uunikuivausmenetelmällä selvitetyt todelliset kosteudet (vihreä). 4/2014 28.5.2014 14

Tulokset Näytekoon vaikutus kosteuden mittaukseen (syysaineisto) Näytekoon tilavuuden vaikutusta kosteusmittausten tuloksiin selvitettiin Humimeter BLL mittarilla kokoamalla päivän aikana kertyneet näytteet yhteen ja mittaamalla kosteus erikoisista näytteistä (2, 4, 8, 12 ja 20 l): 4/2014 28.5.2014 15

Tulokset - Humimeter BLL ja jäinen puru (talviaineisto) Kosteudet mitattiin Humimeter BLL -mittarilla maastossa noin 13 litran näytteistä sekä laboratoriossa 9 litran näytteistä jäisenä ja sulana. Referenssi Humimeter BLL Kosteustulosten tunnusluvut Uunikuivaus maasto lab. jäinen lab. sula Näytemäärä 56 56 56 56 Keskiarvo kosteus-% 43,4 28,7 16,2 33,6 Minimi 37,1 25,7 15,1 28,7 Maksimi 52,6 30,7 17,9 50,7 Vaihteluväli 15,5 5,0 2,8 22,0 Hajonta 3,4 1,5 0,6 4,6 Ero (%-yksikköä) -14,7-27,2-9,8 4/2014 28.5.2014 16

Tulosten yhteenveto Humimeter BLL (syysaineisto, talviaineisto) Humimeter BLL kosteusmittarilla mitattu kosteus oli keskimäärin 14,7 % -yksikköä pienempi kuin uunikuivauksella määritetty kosteus. Kosteustuloksilla havaittiin kuitenkin olevan selkeä yhteys. Osasyynä harhaan saattoi olla, että purulle ei ole olemassa omaa kalibrointikäyrää. Myös se, että sekä syys- että talviaineisto sijoittuivat mittarin käyttöalueen yläpäähän (32,3-63,8 %) ja osa näytteistä oli mittarille ilmoitetun mittausalueen (10-50%) ulkopuolella saattoi vaikuttaa tuloksiin. Talviaineiston perusteella todettiin, että Humimeter BLL -kosteusmittari ei sovellu kosteuden mittaamiseen jäisestä purusta, vaan näytteet on sulatettava ensin. Lisäksi todettiin, että näytekoon on oltava riittävä, muuten mittaustarkkuus kärsii. Sillä, mitattiinko kosteus mittarilla näytteenottosäiliössä vai ämpärissä ei ollut vaikutusta mittaustuloksiin. Humimeter BLL -kosteusmittarin tarkkuus todettiin riittämättömäksi yli 30 prosentin kosteuden omaavan latvusmassasta ja energiarangasta sahatun purun kosteuden määrittämiseen (Fridh 2012, Tuunanen 2013). 4/2014 28.5.2014 17

Tulokset Senfit kosteusmittari (talviaineisto) Uunikuivauksella määritettyjen ja Senfit BMA -mittarilla mitattujen kosteustulosten tunnusluvut (%) koko aineistossa (n=145). Referenssi Senfit Kosteustulosten tunnusluvut Uunikuivaus latvusmassa + ranka Näytemäärä 145 145 Keskiarvo, kosteus-% 43,3 43,2 Minimi 36,7 36,0 Maksimi 52,8 52,3 Vaihteluväli 16,1 16,3 Hajonta 3,3 3,0 Ero (%-yksikköä) -0,1 4/2014 28.5.2014 18

Tulokset Senfit kosteusmittari (talviaineisto) Sininen viiva kuvaa uunissa määritettyjä kosteuksia Vihreä viiva kuvaa Senfit-mittarilla mitattuja kosteustuloksia 4/2014 28.5.2014 19

Tulokset Senfit BMA kosteusmittari (talviaineisto) Uunikuivauksella määritettyjen ja Senfit BMA -mittarilla mitattujen kosteustulosten tunnusluvut (%) energiarangalla (n=131). Referenssi Senfit Kosteustulosten tunnusluvut Uunikuivaus energiaranka Näytemäärä 131 131 Keskiarvo kosteus-% 42,7 42,7 Minimi 36,7 36,0 Maksimi 50,3 49,2 Vaihteluväli 13,6 13,2 Hajonta 2,7 2,5 Ero (%-yksikköä) 0,0 4/2014 28.5.2014 20

Tulokset Senfit BMA kosteusmittari (talviaineisto) Uunikuivauksella määritettyjen ja Senfit BMA -mittarilla mitattujen kosteustulosten tunnusluvut (%) latvusmassalla (n=14). Referenssi Senfit Kosteustulosten tunnusluvut Uunikuivaus latvusmassa Näytemäärä 14 14 Keskiarvo kosteus-% 49,1 48,6 Minimi 44,1 45,4 Maksimi 52,8 52,3 Vaihteluväli 8,7 6,9 Hajonta 2,3 3,0 Ero (%-yksikköä) -0,5 4/2014 28.5.2014 21

Tulokset - Mikroaaltouunisulatus (talviaineisto) Jäätyneen purun osalta testattiin mikroaaltouunisulatuksen vaikutusta kosteusmittauksen onnistumiseen (n=30, ranka). Mikroaaltouunissa sulatettujen näytteiden (10 min, 700 W) kosteustulosten tunnusluvut uunikuivauksella sekä Senfit BMA -kosteusmittarilla (%). Referenssi Senfit Kosteustulosten tunnusluvut Uunikuivaus ranka Näytemäärä 30 30 Keskiarvo kosteus-% 42,9 40,6 Minimi 37,2 32,6 Maksimi 49,9 45,3 Vaihteluväli 12,7 12,7 Hajonta 2,7 3,1 Ero (%-yksikköä) -2,3 4/2014 28.5.2014 22

Tulosten yhteenveto Senfit BMA (talviaineisto) Senfit BMA -kosteusmittarilla voidaan määrittää luotettavasti purunäytteen kosteus. - harha = 0,1 % -yksikköä, hajonta = 0,9 % -yksikköä. Senfit BMA -mittari soveltuu sekä energiarangasta että latvusmassasta sahatun purun kosteuden määrittämiseen. Mikroaaltouunissa tehty sulatus heikensi Senfit BMA -mittarin tarkkuutta, mutta ero todelliseen kosteuteen on siitä huolimatta vain noin 2 prosenttiyksikköä. Senfit BMA -mittari kalibrointiin ennen varsinaisia mittauksia näytteistä otettujen osanäytteiden avulla käyttäen 6 latvusmassanäytettä ja 19 energiarankanäytettä. 4/2014 28.5.2014 23

Tulokset Wile Bio Moisture (Kevätaineisto) Wile Bio Moisture -kosteusmittareilla (lautanen ja säiliö) sekä uunikuivauksella määritettyjen kosteustulosten tunnusluvut kokoaineistossa (energiaranka ja latvusmassa, n=30). Referenssi Wile Bio Moisture Kosteustulosten tunnusluvut Uunikuivaus lautanen säiliö lautanen maasto Näytemäärä 30 30 30 30 Keskiarvo kosteus-% 45,2 45,2 48,1 47,6 Minimi 28,0 39,6 32,9 42,4 Maksimi 52,8 53,0 68,4 54,1 Vaihteluväli 24,8 13,4 35,5 11,7 Hajonta 7,8 3,2 8,7 2,6 Ero (%-yksikköä) 0,0 2,9 2,4 Säiliömallisen Wilen tulokset perustuvat yhteen mittaukseen, kun muut mittaustulokset ovat 5 toistomittauksen keskiarvoja. 4/2014 28.5.2014 24

Tulokset Wile Bio Moisture (Kevätaineisto) Wile Bio Moisture -kosteusmittareilla (lautanen ja säiliö) sekä uunikuivauksella määritettyjen kosteustulosten tunnusluvut energiarangalla (n=15). Ranka Referenssi Wile Bio Moisture Kosteustulosten tunnusluvut Uunikuivaus lautanen säiliö lautanen maasto Näytemäärä 15 15 15 15 Keskiarvo kosteus-% 50,8 46,0 49,8 47,3 Minimi 48,2 43,2 44,1 46,5 Maksimi 52,6 46,0 49,8 47,3 Vaihteluväli 4,4 5,3 10,8 2 Hajonta 1,1 1,5 2,9 0,6 Ero (%-yksikköä) -4,8-1,0-3,5 Säiliömallisen Wilen tulokset perustuvat yhteen mittaukseen, kun muut mittaustulokset ovat 5 toistomittauksen keskiarvoja. 4/2014 28.5.2014 25

Tulokset Wile Bio Moisture (Kevätaineisto) Wile Bio Moisture -kosteusmittareilla (lautanen ja säiliö) sekä uunikuivauksella määritettyjen kosteustulosten tunnusluvut latvusmassalla (n=15). Latvusmassa Referenssi Wile Bio Moisture Kosteustulosten tunnusluvut Uunikuivaus lautanen säiliö lautanen maasto Näytemäärä 15 15 15 15 Keskiarvo kosteus-% 39,6 44,4 46,3 47,9 Minimi 28,0 39,6 32,9 42,4 Maksimi 52,8 53,0 68,4 54,1 Vaihteluväli 24,8 13,4 35,5 11,7 Hajonta 7,6 4,2 11,9 3,7 Ero (%-yksikköä) 4,8 6,7 8,3 Säiliömallisen Wilen tulokset perustuvat yhteen mittaukseen, kun muut mittaustulokset ovat 5 toistomittauksen keskiarvoja. 4/2014 28.5.2014 26

Tulosten yhteenveto Wile Bio Moisture (kevätaineisto) Wile Bio Moisture -mittarin lautasmalli antoi latvusmassasta sahattua purua mitattaessa n. 5 prosenttia todellista kosteutta korkeampia tuloksia ja energiarangasta sahatun purun osalta vastaavasti n. 5 prosenttia todellista kosteutta matalampia tuloksia. Wilen lautasmallin tulokset olivat tarkempia laboratoriossa mitattaessa kuin maastossa. Wilen säiliömallilla mitatut kosteustulokset olivat keskimäärin n. 3 prosenttia todellista kosteutta korkeampia. Mittauksissa käytettiin lautasmallin mittarin osalta kalibrointimoodia 0 (nolla), mikä antaa tuloksen neljänumeroisena numerosarjana. Mittarin antama koodi muunnettiin kosteusprosentiksi mittarin valmistajalta saadun taulukon mukaisesti. Säiliömallisen mittarin osalta mittauksissa käytettiin kalibrointimoodia 2 Säiliömallisen Wilen tulokset perustuvat yhteen mittaukseen, kun muut mittaustulokset ovat 5 toistomittauksen keskiarvoja. 4/2014 28.5.2014 27

Tulokset: Aikatutkimus latvusmassalla (Syysaineisto) Menetelmän aiheuttamaa ajanmenekkiä ja lisäkustannusta selvitettiin aikatutkimuksella, jossa ei työvaiheet kellotettiin. Aikatutkimus tehtiin syysaineistolla, jonka jälkeen näytteenottolaitetta on kourun tukkeutumisen osalta paranneltu. Työvaihe/kuorma N Minimi Maksimi Keskiarvo Sahausaika 70 00:00:53,1 00:02:58,8 00:01:27,3 Tukosten purkuaika 70 00:00:00,0 00:06:43,0 00:02:06,4 Kosteusmittausaika 70 00:01:39,6 00:04:20,8 00:02:44,3 Näytteenottomenetelmään kuuluvien työvaiheiden ajanmenekki latvusmassan metsäkuljetuksessa (hh:min:sek,sek.osat / kuorma). Kosteusmittauksiin sisältyi 5 toistomittausta. 4/2014 28.5.2014 28

Tulokset: Aikatutkimus latvusmassalla (Syysaineisto) Näytteenottosahauksiin kului aikaa keskimäärin noin puolitoista minuuttia jokaista metsäkuljetuskuormaa kohti. Energiarankakohteilla saman näytemäärän tuottaviin sahauksiin kuluu aikaa vähemmän, koska energiarankaa sahattaessa purua kertyy kaksinkertainen määrä. Latvusmassasta sahatun purun kulkua säiliöön ohjaavan kourun tukkeutumien purkuun kului aikaa latvusmassakohteilla keskimäärin hieman yli kaksi minuuttia kuormaa kohti. Energiarankaa sahattaessa kouru ei tukkeutunut. Latvusmassasta kerätyissä purunäytteissä neulasten ja kuoren osuus materiaalista oli suuri verrattuna energiarangasta kerättyihin purunäytteisiin, jotka olivat koostumukseltaan melko puhdasta puupurua. Lisäksi latvusmassan rakenne vaihteli ja sen sisältämät oksat ja neulaset tukkivat helposti näytteenottolaitteen purusäiliöön johtavan kourun. 4/2014 28.5.2014 29

Tulokset: Aikatutkimus latvusmassalla (Syysaineisto) Riittävän kokoisen purunäytteen aikaansaaminen latvusmassaa sahaamalla oli syksyn testeissä haasteellista, koska oksissa ja latvuksissa on vähän puuainesta verrattuna läpimitaltaan suurempaan pyöreään puuhun. Kosteusmittausten suorittamiseen kului aikaa keskimäärin alle kolme minuuttia kuormaa kohti. Mittausten suorittaminen vie yhtä paljon aikaa sekä latvusmassan että energiarangan metsäkuljetuksen yhteydessä. Käytännön sovelluksessa mittausaika lyhenee merkittävästi, sillä mittauksista ei tarvitse tehdä viittä toistoa, kuten tämän tutkimuksen aineiston keruussa tehtiin. Mittauksiin kuluva aika jää käytännössä pois, mikäli tulevaisuudessa kosteusmittaus voidaan tehdä automaattisesti integroimalla kosteusanturi purusäiliön yhteyteen. 4/2014 28.5.2014 30

Tulokset: Aikatutkimus latvusmassalla (Syysaineisto) Ajoaika 1 työvuoro, 2 työvuoroa, 1 tunti, 8 tuntia, 16 tuntia, 2 kuormaa 16 kuormaa 32 kuormaa Kokonaisajoaika ilman menetelmää Kokonaisajoaika menetelmän kanssa 0:59:36 7:56:46 15:53:31 1:12:12 9:37:35 19:15:10 Menetelmän tuoma aikalisäys 0:12:36 1:40:49 3:21:38 Näytteenottomenetelmän vaikutus latvusmassan metsäkuljetuksen kokonaisajanmenekkiin keskimäärin (hh:min:ss) 4/2014 28.5.2014 31

Tulokset: Aikatutkimus latvusmassalla (Syysaineisto) Näytteenottomenetelmän käyttäminen lisäsi yhden latvusmassan metsäkuljetuskuorman kokonaisajanmenekkiä keskimäärin alle kuusi ja puoli minuuttia. Näytteenottomenetelmän energiarangan metsäkuljetuksen kokonaisajanmenekkiin tuoma lisäys on latvusmassaa pienempi. Päätelmää voidaan perustella sillä, että tukkeutumien poistoon kuluva aika jää käytännössä kokonaan pois ja sahauksiin kuluva aika todennäköisesti lyhenee puoleen, koska purua kertyy sahausta kohti on kaksinkertaisesti. Lisäksi kosteustulosten keskihajonta on pienempi energiarankakohteilla kuin latvusmassakohteilla, mikä tarkoittaa sitä, että energiarankakohteilta tarvitsee kerätä vähemmän näytteitä kuin latvusmassakohteilta saman mittaustarkkuuden saavuttamiseksi. 4/2014 28.5.2014 32

Johtopäätökset Kosteusmittauksen onnistuminen www.metsateho.fi Humimeter BLL antoi keskimäärin 14,7 prosenttia todellista kosteutta matalampia tuloksia. Kosteusvaihtelu oli kuitenkin saman suuntaista uunikuivatustulosten kanssa, joten harha saattaisi olla kalibroitavissa. Mittarin hyödyntäminen jatkossa vaatisikin jatkossa purulle oman kalibrointikäyrän sekä mittausalueen laajentamisen. Humimeter BM2 antoi keskimäärin n. 18 prosenttia todellista kosteutta korkeampia tuloksia. Wile Bio Moisture -mittarit näyttäisivät soveltuvan Humimeterin valmistamia mittareita paremmin kosteuden määrittämiseen purusta. Tosin mittausalue saisi olla myös niillä laajempi. Senfit BMA -kosteusmittari on tarkkuudeltaan tutkituista mittareista paras, mutta sen käyttö edellyttää lämmintä (n. 23 C) sisätilaa sekä verkkovirtaa, vaakaa ja tietokonetta. 4/2014 28.5.2014 33

Johtopäätökset - Näytteenottolaitteen toimivuus Näytteenottolaitteen toimivuus todettiin melko hyväksi jo syksyn testeissä. Suurin ongelma oli purun kulkeutumista näytteenkeruusäiliöön ohjaavan kourun ajoittainen tukkeutuminen latvusmassaa sahattaessa. Energiarangalla samaa ongelmaa ei ollut. Näytteenottolaitteen toimivuus parani huomattavasti kevään testeissä kouruun tehtyjen parannusten jälkeen ja kourun tukkeutuminen latvusmassalla väheni merkittävästi. Tehdyillä parannuksilla on selkeä vaikutus näytteenottomenetelmän ajanmenekkiin: Tukosten purku tarve ja tarvittavien sahausten määrä vähenee, jolloin myös ajanmenekki ja näytteenottomenetelmästä aiheutuvat kustannukset pienenevät. 4/2014 28.5.2014 34

Johtopäätökset Menetelmä energiapuun kosteuden mittaamiseen metsäkuljetuksen yhteydessä Menetelmä sopii sekä erityisesti energiarangan mutta myös latvusmassan kosteuden määrittämiseen. Menetelmän suurin ongelma tällä erää on kosteus mittauksen riittämätön tarkkuus maasto-olosuhteissa. Jatkotutkimuksissa pitäisikin löytää maasto-olosuhteisiin sopiva ja riittävän tarkka kosteusmittari, jolla purunäytteiden kosteudet voidaan määrittää luotettavasti myös yli 50 %:n kosteustasolla (25-75 %). 4/2014 28.5.2014 35

Aihepiiriin liittyviä tutkimusjulkaisuja 4/2014: Menetelmä energiapuun kosteuden mittaamiseen metsäkuljetuksen yhteydessä, Melkas, Tuunanen, Hämäläinen & Palander. Pro gradu tutkielma: Tuunanen, L. 2013. Energiarangan ja latvusmassan kosteuden mittaaminen leimikolla. Itä-Suomen yliopisto, luonnontieteiden ja metsätieteiden tiedekunta, metsätieteiden osasto, metsätieteen pro gradu, metsä-, energia- ja puuteknologian erikoistumisala. 80 s. Arbetsraport 782/2012 Utvärdering av portabla fukthaltsmätare (Evaluation of portable moisture meters), Lars Fridh 8/2012: Energiapuun kosteuden määrittäminen metsäkuljetuksen yhteydessä, Holopainen, Lindblad, Melkas. 4/2014 28.5.2014 36