Nurmen jatkuvatoiminen korjuukosteudenmittaus

Show full item record



Permalink

http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-201808303057
Title: Nurmen jatkuvatoiminen korjuukosteudenmittaus
Author: Torvinen, Hannu
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Agriculture and Forestry, Department of Agricultural Sciences
Publisher: Helsingin yliopisto
Date: 2018
Language: fin
URI: http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-201808303057
http://hdl.handle.net/10138/275520
Thesis level: master's thesis
Discipline: Agroteknologia
Agrotechnology
Agroteknologi
Abstract: Tutkielman tavoitteena oli tehdä nurmen kapasitiiviseen kosteudenmittaukseen liittyvä kirjallisuustutkimus sekä oman tutkimuksen avulla selvittää, miten mittaustaajuus sekä näytteen tiheys ja massa vaikuttavat kapasitiivisen kosteusmittauksen tarkkuuteen nurmen kosteuden mittaamisessa. Hankkeessa selvitettiin, voidaanko kapasitiivista kosteudenmittausta käyttää jatkuvaan, ajonaikaiseen nurmen korjuukosteusmittaukseen. Kokeita tehtiin ainoastaan laboratoriossa staattisissa oloissa, koska haluttiin ensin selvittää menetelmän soveltuvuutta käytäntöön. Kokeessa käytettyjä antureita olivat Decagon 5TM, Delta-T ThetaProbe ML2X, Agreto PFM II (kaupallinen tarkoitukseen suunniteltu mittari), R&S Hameg LCR Bridge sekä Soil Scout Hydra 100. Mittaus tehtiin asettamalla anturit tiettyyn syvyyteen nurminäytteeseen, jota tiivistettiin portaittain painojen avulla. Toistoja tehtiin jokaisella anturilla neljästä näytteestä viisi kappaletta viidellä tiivistystasolla, jotta saataisiin selville näytteestä johtuva vaihtelu tulosten välillä. Verranteena sähköisille mittauksille olivat uunissa kuivatut nurminäytteet. Lisäksi mitattiin nurminäytteen paksuus näytteen tilavuuden ja laskennallisen tilavuusperusteisen kosteuden laskentaa varten. Tuloksia tutkittiin piirtämällä niistä kuvaajia, jotta nähtäisiin millainen riippuvuussuhde mittaustulosten ja todellisen kosteuden välillä on. Muuttujien välisiä riippuvuuksia tarkasteltiin tilastollisesti regressioanalyysillä. Aineistoon sovitettiin erilaisia tilastollisia yhtälöitä parhaan selittävyyden löytämiseksi. Yhtälöillä tarkasteltiin sekä massa- että tilavuusperusteista kosteutta. Nurmen massaperustaista kosteutta selittävien yhtälöiden paras korjattu selitysaste oli 0,54. Tilavuuskosteutta selittävien puolestaan 0,67. Yleisesti ottaen tilavuuskosteutta selittävät yhtälöt, joissa oli painatustaso (rehun tiheys) selittäjänä, tuottivat parhaan tuloksen. Tulosten perusteella sekä mittaustaajuus että mitattavan nurmen irtotiheys vaikuttavat merkittävästi kapasitiivisen kosteusmittauksen tulokseen. Tärkeässä asemassa ovat myös sähkönjohtavuus ja anturien geometria. Näiden tulosten perusteella nurmen kosteutta ei pysty tällä menetelmällä absoluuttisesti jatkuvatoimisesti määrittämään, ilman että siihen on yhdistettynä kosteusmittarin ohittavan materiaalin tilavuus- tai massavirran mittaus.The aim of this master’s thesis was to examine the influence of sample bulk density (5 density levels), volumetric moisture content, and the measurement frequency of capacitive moisture sensors on the results of capacitive moisture measurement of grass. A laboratory study was carried out in summer 2017 to be able to measure in controlled conditions. Literature study was also carried out to gather more information about the subject. The capacitive moisture sensors tested during the measurements were soil moisture sensors Decagon Devices 5TM, Delta-T Devices ThetaProbe ML2X, Soil Scout Hydra 100, bale moisture sensor Agreto PFM II and LCR meter R&S Hameg Lcr Bridge. The volumetric moisture contents were calculated based on the thermogravimetric moisture contents of the samples and the sample volumes that were calculated from sample thicknesses. The results of electric measurement devices were then compared to these volumetric moisture contents. Linear regression equations were utilized to determine the relationship between both thermogravimetric and calculated volumetric moisture contents and the results of the moisture sensors. The best coefficient of determination (corrected R2) for gravimetric moisture content (wet basis) was 0,54 and 0,67 for volumetric moisture content. The regression equations, which explained volumetric moisture content and had bulk density level as explanatory factor, produced the best results. It was concluded that the bulk density of grass samples and measurement frequencies of the sensors both influenced markedly the results of capacitive moisture measurement. Conductance and sensor geometry had also their own significance. Based on the results of these measurements, the continuous moisture measurement of grass yield is not possible by capacitive sensors. To be able to measure moisture content of grass precisely, one should know also the mass or volume flow passing the capacitive measurement device. One possibility is to combine capacitive sensors to other types of sensors.
Subject: nurmi
kapasitanssi
kosteus
dielektrisyys
permittiivisyys
täsmäviljely


Files in this item

Files Size Format View

There are no files associated with this item.

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record