Developing a portable system for a lidar sensor that is used to measure material volume flow rate
Lampela, Alisa (2025)
Diplomityö
2025
School of Energy Systems, Konetekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2025081582725
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2025081582725
Tiivistelmä
This thesis was commissioned by Raumaster Oy, and the goal was to design a portable system for measuring material volume flow rate on belt conveyors with Bulkscan LMS511-20190 sensor. The problem was that the sensor wasn’t used as efficiently as it could be. The thesis included researching the sensor, its working principle and requirements for its supporting structure.
The results of this thesis were a final design of the supporting structure, code to process the data into figures and collection of all equipment needed to make the system work. These equipment were BAM100-HE44K analog module, mounting bracket for the sensor, speed sensor to make the data more accurate and SOPAS software on a computer that controls the sensor and configures the measurements.
Analysis of the results concluded that efficiency and accuracy of the system comes from SOPAS that automatically does all calculations, adding a speed sensor to detect variations in belt speed and processing the data with code. Negative effect to the results could come from the structure if it vibrates too much. Benefit of this thesis include the design of the system for the company as well as using this thesis as a base for further research on the uses of the sensor. Tämä diplomityö tehtiin Raumaster Oy:n toimeksiannosta, ja tavoitteena oli suunnitella mukana kuljetutettava järjestelmä mittaamaan materiaalin tilavuusvirtaa hihnakuljettimilta Bulkscan LMS511-20190 anturin avulla. Ongelmana oli, että anturia ei käytetty niin tehokkaasti kuin sitä olisi voitu. Työhön sisältyi anturin, sen toimintaperiaatteen ja sen tukirakenteen vaatimusten tutkiminen.
Maisterityön tuloksina olivat lopullinen malli tukirakenteesta, koodi, joka luo kerätystä datasta kuviota ja kaikkien järjestelmän toimintaa varten tarvittavien laitteiden kerääminen. Nämä laitteet olivat BAM100-HE44K analoginen moduuli, anturin kiinnitysteline, nopeusanturi datan tarkkuuden parantamiseksi ja tietokoneella oleva SOPAS-ohjelma, ohjaa sensoria ja konfiguroi mittaukset.
Tulosten analyysi osoitti, että järjestelmän tehokkuus ja tarkkuus tulevat SOPAS-ohjelmasta, joka automaattisesti tekee kaikki laskutoimitukset, nopeusanturin lisäämisestä hihnan nopeuden vaihteluiden havaitsemiseksi ja datan käsittelystä koodin avulla. Negatiivinen vaikutus tuloksiin tulee tukirakenteesta, jos se värähtelee liikaa. Diplomityön hyötyihin kuuluu järjestelmän suunnittelu yritykselle sekä työn käyttäminen pohjana anturin käyttötarkoituksia koskeville jatkotutkimuksille.
The results of this thesis were a final design of the supporting structure, code to process the data into figures and collection of all equipment needed to make the system work. These equipment were BAM100-HE44K analog module, mounting bracket for the sensor, speed sensor to make the data more accurate and SOPAS software on a computer that controls the sensor and configures the measurements.
Analysis of the results concluded that efficiency and accuracy of the system comes from SOPAS that automatically does all calculations, adding a speed sensor to detect variations in belt speed and processing the data with code. Negative effect to the results could come from the structure if it vibrates too much. Benefit of this thesis include the design of the system for the company as well as using this thesis as a base for further research on the uses of the sensor.
Maisterityön tuloksina olivat lopullinen malli tukirakenteesta, koodi, joka luo kerätystä datasta kuviota ja kaikkien järjestelmän toimintaa varten tarvittavien laitteiden kerääminen. Nämä laitteet olivat BAM100-HE44K analoginen moduuli, anturin kiinnitysteline, nopeusanturi datan tarkkuuden parantamiseksi ja tietokoneella oleva SOPAS-ohjelma, ohjaa sensoria ja konfiguroi mittaukset.
Tulosten analyysi osoitti, että järjestelmän tehokkuus ja tarkkuus tulevat SOPAS-ohjelmasta, joka automaattisesti tekee kaikki laskutoimitukset, nopeusanturin lisäämisestä hihnan nopeuden vaihteluiden havaitsemiseksi ja datan käsittelystä koodin avulla. Negatiivinen vaikutus tuloksiin tulee tukirakenteesta, jos se värähtelee liikaa. Diplomityön hyötyihin kuuluu järjestelmän suunnittelu yritykselle sekä työn käyttäminen pohjana anturin käyttötarkoituksia koskeville jatkotutkimuksille.