Kiintoainemittaus imuruoppaajaan

Abstract

Tämän opinnäytetyön tavoitteena oli luoda imuruoppaajaan kiintoaineen mittausjärjestelmä, jonka avulla saadaan määritettyä ruoppauskohteesta poistunut tilavuus. Järjestelmän avulla saadaan ruoppauksen tehokkuutta korkeammaksi, koska kuljettaja näkee putkilinjassa kulkevan lietteen ominaisuudet ja voi näin säätää niitä haluttuun suuntaan. Järjestelmän avulla saadaan myös laskutusta tarkemmaksi. Opinnäytetyössä käsitellään eri vaihtoehtoja mittauksen suorittamiselle sekä esitetään matemaattiset funktiot laskelmien suorittamiseksi.

Lopullinen järjestelmä koostuu magneettisesta virtausmittarista, radiometrisestä tiheysmittarista sekä ohjaamoon sijoitettavasta piirturista. Järjestelmässä on myös etäyhteys mahdollisuus. Opinnäytetyön aikana ei ehditty saamaan muita komponentteja kuin piirturi, joten piirturin asetuksista on kerrottu tarkemmin. Järjestelmän komponenttien hinnaksi tuli noin 19000 €, joka on huomattavasti halvempi kuin markkinoilla olevat valmiit järjestelmät.

Ruoppauslietteen vaihtuvista ominaisuuksista johtuen, mittaustuloksissa voi olla suuriakin virheitä. Siksi järjestelmään on syötettävä jokaisella työmaalla erillisten mittausten perusteella saadut lietteen paikallinen tiheys ja kuivatiheys. Mittauksen tarkkuus perustuu lähes ainoastaan näiden arvojen tarkkuuteen. Lopullinen mittaustarkkuus on käytännössä noin 10 %, mutta järjestelmän käyttöönoton aikana kannattaa suorittaa mittaukset myös perinteisillä menetelmillä, jotta saadaan parempi kuva järjestelmän tarkkuudesta.

The purpose of this thesis was to create a concentration measurement system for a suction dredger, which can measure the volume of matter dredged from a given area. With this system, effectiveness of the dredging can be higher, because the driver sees the properties of the slurry and they can be adjusted this way in the desired direction. With the help of the system, billing can also be more exact. This thesis deals with different alternatives for the measuring and also the mathematical functions for calculations needed in the process.

The final system consists of a magnetic flow meter, a nuclear density meter and a plotter which is placed in the cabin. There is also optional remote connection in the system. During the writing of this thesis, the plotter was the only component which was bought, so settings of the plotter are discussed in more detail. The final system components cost about 19000 €, which is considerably cheaper than the systems on the market.

Due to the changing properties of slurry, there can be significant errors in the measurement results. Therefore the in situ-density and dry density of the slurry must be determined at every site and they must be fed into the system. The exactness of the measuring is based only on the exactness of these values. The final measuring error is about 10% in practice. Measurements done with the traditional methods are also worth performing during the system start up, so that a better picture about the exactness of the system can be obtained.