Kappaleiden mittaus
Otantanippujen tuoretiheydet saadaan punnitsemalla niiden massat ja määrittämällä niiden kiintotilavuudet. Mittaus voidaan tehdä pölkyittäin mittasaksilla, automaattisella mittaus- ja laadutusasemalla tai upotusmittauksella. Pölkyittäinen saksimittaus, nk. nappulointi, toteutetaan keskuskiintomittauksena yksinkappalein mitaten.
Automaattisilla mittaus- ja laadutusasemilla otantanipun tilavuus mitataan pölkyittäin laser- ja kameratekniikalla. Näiden otantamittausasemien yhteyteen on voitu asentaa vaaka otantanipun massan punnitsemiseksi. Upotusmittauksessa käytetään tavallisesti upotusallasta ja kurottajatrukkia, jolla nipun upottaminen toteutetaan.
Upotusmittaus
Upotusmittaus perustuu fysiikan Arkhimedeen lakiin, jonka mukaan puutavaranippu punnitaan ensin ilmassa ja sen jälkeen kokonaan veteen upotettuna. Näiden erotuksena saadaan nipun tilavuus. Kurottajan kouran tilavuus otetaan huomioon punnitustuloksissa. Myös nipun osa voidaan upottaa kokonaisen nipun sijasta, jolloin menetelmää kutsutaan osaupotusmenetelmäksi. Upotusmittaus on käytetyin menetelmä otantanippujen tilavuuden määrityksessä.
Upotuspunnitus otantanippujen mittauksessa
Kuormaimen punnitustulos tyhjänä ilmassa (1): 71 000 kg
Kuormaimen punnitustulos tyhjänä vedessä (2): 69 000 kg
Otantaerän punnitustulos ilmassa (3): 83 750 kg
Otantaerän punnitustulos vedessä: (4): 66 750 kg
Otantaerän massa ilmassa:
83 750 kg – 71 000 kg = 12 750 kg
Kuormaimen vaikutus (nosteen aiheuttama muunnos punnitustulokseen):
71 000 kg – 69 000 kg = 2 000 kg
Otantaerän tilavuus ja tuoretiheys
Otantaerän tilavuus saadaan upotusmittauksen perusteella seuraavasti:
(Erän punnitustulos ilmassa – Erän punnitustulos vedessä – Kuormaimen vaikutus) / veden tiheys
Otantaerän tilavuus on (83 750 kg – 66 750 kg – 2 000 kg) / 1 000 kg/m³ = 15,00 m³
Otantaerän tuoretiheys on 12 750 kg / 15,00 m³ = 850 kg/m³
Tuoretiheyden määritys
Otantanippujen mittausten perusteella lasketaan keskimääräinen tuoretiheys otantamenettelystä riippuen koko kollektiivia koskien, ositteittain tai mittauserittäin. Yleensä tuoretiheys lasketaan 5 – 10 viimeisimmän otantanipun liukuvana keskiarvona, jotta se vastaisi mahdollisimman hyvin kyseisen ajankohdan keskimääräistä puutavaralajin tuoretiheyttä. Myös nk. 7/5- tai 14/10 -otantaa voidaan käyttää muuntoluvun laskennassa. Siinä suurin ja pienin (tai 2 suurinta ja 2 pienintä) havainto jätetään pois keskiarvon laskennasta. Mittauserän tai sen osan tilavuus saadaan puutavaraerän massan (kg) ja kulloinkin voimassa olevan tuoretiheyden (kg/m³) suhteena.
Ositettua otantaa käytettäessä tuoretiheydet lasketaan ositteittain ja mittauserän tilavuus saadaan tällöin summaamalla ositekohtaisesti lasketut tilavuudet. Paino-otantamittaus soveltuukin erinomaisesti sekä useille toimittajille käytettäväksi (yhteiskollektiivi) että suurten erien mittaukseen luovutus-, urakointi ja työmittauksessa.
Esimerkki paino-otantamittauksesta
Tehdasvastaanotossa on käytössä perusmittausmenetelmänä paino-otantamittaus, jossa tuoretiheysluku mäntykuidulle määritetään 7/5 – otannalla. Laske, mikä on mäntykuitua sisältävän mittauserän tilavuus, kun vastaanottoon tulevan puutavara-auton massa on täytenä 56500 kg ja tyhjänä 17500 kg. Lisäksi puutavaran auton perävaunun ensimmäinen nippu on satunnaisotannalla arvottu otantanippu, jonka upotusmittauksella määritetty tuoretiheys on 850 kg/m³.
Voimassa oleva tuoretiheysluku on 855,4 kg/m³, joka on määritetty edellisten satunnaisotanta-nippujen tuoretiheyden perusteella: 856, 866, 843, 839, 861, 854, 863 kg/m³. Mikä on uusi voimassa oleva tuoretiheysluku ja sen perusteella laskettu mittauserän tilavuus?
Päivitetty tuoretiheysluku = (843+861+854+863+850)/5 kg/m³ = 854,2 kg/m³
Mittauserän tilavuus = (56500-17500) kg / 854,2 kg/m³ = 45,7 m³
