Vochtmeter

franseboomschors Albemarle_ grof houtpellets potgrond houtsnippers slib Schors


VOCHTMETEN IN POTGRONDSUBSTRATEN, BIOMASSA, of andere BULKMATERIALEN

vochtsensoren. Te gebruiken in het meten van het vochtgehalte in grove en inhomogene en homogene stortgoederen
Verschillende uitvoeringen
Als cilinder of vlak

Kwaliteitseisen, Economische waarde, Energieverbruik. Zomaar een aantal woorden die belangrijke reden kunnen zijn om het vochtgehalte van uw product te bepalen. De meest bekende bestaande inline systemen zijn NABIJ INFRA ROOD (NIR) en MICROWAVE. Hele mooie systemen die helaas niet in elke toepassing te gebruiken zijn.

Het lijkt zo eenvoudig: Een meetsysteem boven of onder het product opstellen en de juiste getallen komen te voorschijn. Onze ervaring uit de markt leert echter dat de gemeten waardes niet altijd even betrouwbaar en accuraat zijn. Na analyse van de gebruikte technieken en meetresultaten blijken er verschillende en vooral verklaarbare oorzaken te zijn voor de verkeerde meetresultaten. Een aantal van deze redenen worden op deze website omschreven. Met deze snelkoppeling springt u direct naar dit onderdeel.

De meetsensor die door onszelf is ontwikkeld wordt al gebruikt als toevoeging in onze Bulkdichtheids-bepaler of in de uitvoering van een vlakke plaat-sensor voor onder een kunststof transportband indien de bulkdichtheid bekend of constant is of op een andere manier wordt bepaald.

NIEUW
Met de vraag uit de Biomassa-industrie is ons vochtmeetsysteem nu ook geïntegreerd in een nieuw ontwikkeld meetapparaat specifiek voor grove producten. Door toenemende prijsstijgingen in verschillende soorten biomassa wordt het steeds belangrijker om het vochtgehalte van het product te weten. Meer en meer wordt de economische waarde van het product bepaald door de hoeveelheid energie die het product oplevert waarbij het vochtgehalte een grote invloed heeft op de energieinhoud. Meer informatie hierover is terug te vinden op Biomass-Energymeter via deze snelkoppeling.

Voor de meeste professionele (potgrond-)substraatproducenten is het van groot belang om het vochtgehalte van hun geproduceerde substraten te kennen. Vooral wanneer hun substraten door klanten wordt gebruikt die de substraten op een mechanische manier verwerken.

Ook voor vele andere bulkmaterialen en voor vele vormen van Biomassa, is het van groot belang om de weten hoeveel vocht erin zit.
Bij het verbranden van Biomassa is het van groot belang om het actuele vochtpercentage te kennen. Alléén dan kan er tijdens de verwerking geanticipeerd worden op de veranderende verbrandingswarmte van het product, en kunnen de instellingen van de verbrandingsinstallatie zoals toevoerlucht, aangepast worden. Dit heeft direct effect op het rendement van de centrale en op de uitstoot van Koolmonoxide en Stikstofoxides.

Ook voor de keramische industrie is het meten van het vochtpercentage een zeer belangrijke zaak. Bij het maken van een mengsel van zand en klei voor het produceren van bakstenen of bijvoorbeeld dakpannen, moet er steeds water toegevoegd worden om de juiste plasticiteit te bereiken. Voegt men echter te veel water toe, dan zal de plasticiteit toenemen, en het product nadat het uit de oven komt, vaak een iets andere kleur en andere maatvoering hebben.
Nog afgezien daarvan, moet al het teveel toegevoegde water er ook weer uitgestookt worden. Alléén dit aspect al, puur de benodigde energie die op deze wijze verspild wordt, rechtvaardigt al om een nauwkeurige real-time vochtmeter in het proces op te nemen.

Er zijn vele manieren om het vochtgehalte van die bulkmaterialen te bepalen.
Echter, elk van die bekende methodes hebben hun eigen nadelen.

* DROOGSTOOF *
Een tegenwoordig veel gebruikte en meest nauwkeurige methode om het vochtgehalte te bepalen is door het nemen van een monster van de geproduceerde substraten of de te verwerken biomassa, en deze in een droogstoof te plaatsen. Onder Biomassa wordt hier verstaan onder andere gebroken of gechipt hout, spaanders, woodchips, zaagsel enzovoorts.
Nadat dit monster 24 uur is verwarmd is het mogelijk om aan de hand van de daling van gewicht het vochtgehalte te bepalen. Een belangrijk nadeel van deze methode is, dat het resultaat pas vele uren na productie of na aflevering of verwerking bekend is. In de meeste gevallen is dan het product al geleverd of verwerkt, of kan er toch niets meer aan gewijzigd worden. Bij een aantal houtachtige materialen geeft deze meting overigens een afwijking, omdat er bij de gebruikelijke 24 uur op een temperatuur van 105 graden, ook oliën of harsen uitgestookt worden. Dientengevolge krijgt men uit die meting dan een paar procent te hoog resultaat.

* NEAR INFRA ROOD *
Dit is een snel systeem. NIR meet echter slechts de oppervlakte van het product, en dat is vaak geen goede maat voor de binnenzijde en daarom geeft de meetwaarde niet het vochtgehalte weer van het totale product.
Voor veel stortgoederen, zoals bijvoorbeeld houtachtige biomassa, is de hoeveelheid vocht aan de buitenzijde niet gelijk aan die aan de binnenzijde. Immers als het regent worden de deeltjes van het bulkprodukt eerst aan de buitenzijde nat, en daarna trekt dit water langzaam naar binnen toe. UIteindelijk zijn de binnen- en buitenzijde even vochtig.
Als dan door de omgevingslucht het product weer droogt, zal dat éérst aan de buitenzijde leiden tot een vermindering van vocht, en pas later verdwijnt ook het vocht wat er binnenin zit. Dit systeem is daarnaast erg gevoelig voor veranderende omgevings- en producttemperatuur, omgevingslicht, stof en kleurveranderingen.
Zeker voor het meten direct ná droogprocessen is dit systeem minder geschikt. Het Near Infra Red systeem meet immers alleen de buitenzijde van het product, terwijl de binnenzijde vlak na het drogen meestal méér vocht bevat.

* MICROGOLF of CAPACITIEVE METING *
Beiden zijn snelle systemen. Jammer genoeg, hangen hun resultaten sterk af van de bulkdichtheid, de "pakking" van het produkt en van zouten in het product.
Bij heel veel bulkmaterialen verandert de bulkdichtheid als gevolg van de hoeveelheid water die er in zit. Maar helaas niet op een lineaire manier. Ook heeft een verandering in de deeltjesgrootte een invloed op die bulkdichtheid.
Systemen zoal Microwave en Capacitief meten, meten altijd de absolute hoeveelheid water in het product. Voor de meeste processen is echter van belang wat het vochtgehalte is. Dit vochtpercentage is de procesparameter waar de meeste regelingen op moeten werken.

Vochtmeten ongecomprimeerd

Situatie A: resultaat = 5

Vochtmeten gecomprimeerd

Situatie B: resultaat = 8

Legenda
Blauw vlakMeetsensor (in dit voorbeeld een Microwavesensor)
Groen vlakMeetgebied
Bruin vlakProdukt
Wit vlakLucht
H2O (blue)Waterdeeltje

Elk vochtmeetsysteem heeft zijn eigen meetvolume.
In situatie A meet een standaard microwavesensor in een ongecomprimeerd product en detecteert 5 waterdeeltjes.
In situatie B is de inhoud uit situatie A gecomprimeerd. De bulkdichtheid is toegenomen (hetzelfde gewicht, minder volume). De sensor detecteert nu 8 waterdeeltjes.


In de meeste substraten worden meststoffen toegevoegd, zodat het gebruik van dergelijke systemen verhindert om geproduceerde potgrondsubstraten te meten.
Ook hebben sommige grondstoffen een hoog zoutgehalte, en kunnen zo ook niet op die manier worden gemeten. Verder geven zij allebei hun resultaten als volumepercentage. Zo moet u nauwkeurig de bulkdichtheid van de gemeten substraat kennen, anders is het resultaat onbetrouwbaar. Bij bijvoorbeeld grondstoffen zand en grind is de "pakking" van het te meten product steeds iets anders, als de korrelgrootte anders is, waardoor de meetwaarde ook zal varieren.
Bij bijvoorbeeld biomassa is het verschil in de "bedekking" van het kleine sensoroppervlak zo groot, dat er helemaal geen enigzins betrouwbare meting gedaan kan worden.

ALLE OPGESOMDE PROBLEMEN IN HET METEN VAN HET VOCHTGEHALTE VAN UW SUBSTRAAT, BIOMASSA OF ANDERE BULKPRODUCTEN, WAREN VOOR ONS DE REDEN OM EEN SYSTEEM TE ONTWIKKELEN DAT GEEN VAN DE BESCHREVEN PROBLEMEN HEEFT.

Na onderzoek van alle meetsystemen die al op de markt zijn, werd ons duidelijk dat er geen commercieel systeem aanwezig was dat voldeed aan onze eisen en wensen.
Door onze SG-bepaler, onze (ijkwaardige) weegbanden en onze kwantiteit bepaler hebben we een ruime kennis opgebouwd omtrent het produceren van substraten.
En met deze kennis hebben we besloten om zelf een meetsysteem te ontwikkelen.

De eisen die we aan het systeem stelden:

De SG Bepaler is in vrijwel elke bestaande installatie in te bouwen dankzij de compacte bouw van het apparaat
en de verschillende configuratiemogelijkheden.

Na jaren van ontwikkeling zijn we trots u de oplossing te mogen presenteren die voldoet aan alle hiervoor gestelde eisen:


DE INADCO VOCHTMETER

vochtsensoren. Te gebruiken in het meten van het vochtgehalte in grove en inhomogene en homogene stortgoederen
Nieuwe uitvoeringen
Geschikt voor meten in het veld

De enige plek in een potgrondsubstraten fabriek waar de bulk dichtheid bekend is, is op de plek waar de bulkdichtheid wordt gemeten volgens de EN12580. Verder is het aller belangrijkste dat het monster dat voor het meten van de vochtinhoud wordt gebruikt representatief is voor de hele partij. Het nemen van een representatief monster en het bepalen van de bulkdichtheid volgens de EN12580 doen wij met de INADCO SG-Bepaler.

Hierop hebben we besloten dat de vochtmeter voor het meten van potgrondsubstraten een uitbreiding zou moeten zijn op deze SG-bepaler.

Voor andere processen zou eventueel een andere uitvoeringsvorm gunstiger kunnen zijn. Omdat wij zelf ontwikkelaar en producent zijn, kunnen we ook andere uitvoeringsvormen produceren.

In veel andere bulkprocessen wordt echter ook gebruik gemaakt van ketting- of bandtransporteurs, waardoor daar dezelfde uitvoering toegepast kan worden zoals die voor de potgrondindustrie ontwikkeld is. Voorbeelden daarvan zijn de baksteenindustrie, zand- en grindwinning, drogen van veenproducten en woodchips en biomassaverbrandingsinstallaties.

Terwijl de bulkdichtheid wordt bepaald in de cilinder, bepalen we op hetzelfde moment het vochtgehalte. We ontwikkelden hiervoor een probe die kontaktloos het vochtgehalte bepaalt van het gehele monster aanwezig in de cilinder. Dit alles zonder het monster te verstoren en doordat het gehele monster wordt bemeten speelt de onnauwkeurigheid van een klein monster geen rol meer.

Praktijktesten hebben bewezen dat de INADCO Vochtmeter voldoet aan de gestelde eisen.

Enkele testresultaten kunt u hieronder in de grafiek zien:

grafiek moisture
Voor deze test is een homogeen product genomen wat vlak vóór de meetplek automatisch in een productielijn werd bevochtigd. Zoals u zult zien, komen niet alle automatische metingen precies overeen met de waarden verkregen door metingen met een droogstoof. Na bestudering van deze gegevens konden we verklaren dat in de meeste gevallen de verschillen hiervoor is dat de monsters in de droogstoof te klein zijn en niet representatief voor de gehele partij.