aalto1 untyped-item.component.html
Hiukkaspitoisuusmittarin tuotekehitysprojekti
Loading...
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology |
Master's thesis
Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Instructions for the author
Location:
Authors
Date
Department
Major/Subject
Mcode
Kon-41
Degree programme
Language
fi
Pages
100
Series
Abstract
Tarve pienhiukkasten, ilmassa leijuvan pölyn, mittaamiseen on kasvanut dramaattisesti viimeisten vuosien aikana.
Tähän on syynä kasvanut tietämys pienhiukkasten vaikutuksista ihmisten terveyteen sekä ympäristöön.
Pölypitoisuuksien mittaamiseen tarvetta on varsinkin teollisuusympäristöissä, missä soveltuvana ratkaisuna voisi toimia uudenlainen tribosähköinen pölymittari.
Tämän diplomityön tavoitteena oli dokumentoida tribosähköisen hiukkaspitoisuusmittarin tuotekehitysprojekti, jossa mittari tuli suunnitella ja kehittää teollisuusympäristön tarpeita ajatellen.
Tavoitteena oli parantaa laitteen mittausteknologiaa tekemällä prototyyppitestejä.
Testeissä mittasignaalia oli määrä parantaa valitsemalla laitteelle optimaalisin anturin materiaali, rakenne, koko ja paikka virtauskanavassa, sekä optimaalisin virtauskanavan pituus ja piirikortti.
Vaatimukset tuotesuunnitteluun tuli muodostaa projektin aikana tehdyn laajan markkinatutkimuksen ja tehdastestien perusteella.
Tavoitteena oli kehittää mittari tuotantovalmiiseen vaiheeseen, jolloin valmistustekniset ongelmat, alihankkijat, ja kohdemarkkinat olivat myös selvitetyt tuotteen osalta.
Kehitettävän pölymittarin mittausperiaate perustuu tribosähköiseen ilmiöön.
Mittausperiaatteessa ilmassa olevat pölyhiukkaset puhalletaan laitteen virtauskanavassa olevan anturin ohi.
Pölyhiukkasilla on sähköinen varaus, jonka ne luovuttavat anturille ohittaessaan sen.
Luovutettu sähkövaraus, tribosähköinen virta muodostaa laitteen mittaussignaalin.
Tribosähköiset mittarit ovat tavallisesti sijoittuneet teollisuuden prosessilinjoihin, mutta diplomityön aikana kehitetty mittarin on ensimmäinen tribosähköinen mittari maailmassa, joka mittaa pölypitoisuuksia huoneilmasta.
Se mahdollistaa teollisuudessa jatkuvan reaaliaikaisien pölypitoisuuksien mittauksen, huoltovapaasti ja kustannustehokkaasti.
Tulokset tribosähköisen hiukkasmittarin kehityksestä olivat hyvät.
Mittaussignaali herkkyyttä ja stabiilisuutta pystyttiin parantamaan moninkertaiseksi projektin aikana systemaattisella etenemisellä prototyyppitesteissä, morfologisen laatikon avulla.
Testien ongelmana oli absoluuttisten mittaustulosten saaminen, mikä olisi vaatinut korkealaatuisia laboratorio-olosuhteita ja laitteita.
Tulevaisuudessa mittarin kehitystyön kannalta on panostettava testijärjestelyiden resursointiin.
Tuotekehitysprojektin tuloksena valmistettiin alfa-prototyyppi hiukkaspitoisuus mittarista, jonka toiminnallisuuden perusteella sponsori yritys Sintrol pystyy tulevaisuudessa tekemään tuotteistamispäätöksen mittarista.