Análisis de los resultados del funcionamiento del humidímetro BMA

Análisis de los resultados del funcionamiento del humidímetro BMA

Análisis de los resultados del funcionamiento del humidímetro
BMA de Schaller GmbH
Se presenta a acontinuación el análisis de los resultados obtenidos con el humidímetro BMA de Schaller GmbH por el laboratorio
del instituto austriaco Holzforschung Austria en enero y febrero de 2014. Documento elaborado por TBFOREST y DiemVic a partir
del informe de resultados de Holzforschung Austria disponible en la web de Schaller GmbH (adjunto).
Descripción del equipo
El humidímetro BMA de Schaller realiza estimaciones del contenido en humedad en
muestras de astilla mediante la medición de tres parámetros: densidad aparente,
capacitancia y temperatura. Para el cálculo de la densidad aparente, el aparato
dispone de una célula de pesado en su parte inferior. Al depositar siempre un
volumen fijo para cada medición, la densidad aparente se estima con poco error,
aunque no de manera estandarizada según la norma ISO 17828. Para la medida de la
capacitancia el aparato realiza una ligera compresión a la muestra con el objetivo de
redudir los espacios vacíos y aumentar la sensibilidad a la humedad presente. Un
sensor infrarrojo mide la temperatura en la superficie de la muestra.
Material de los análisis
Los análisis se realizaron con 50 muestras de 15 litros preparadas por Schaller GmbH
y enviadas en bolsas cerradas al lugar de los ensayos. Las pruebas se realizaron en
enero y febrero de 2014. 40 de las muestras llevaban etiqueta de “Astilla”, 5
muestras llevaban etiqueta de “Astilla gruesa” y las 5 restantes llevaban la etiqueta de “Astilla industrial”.
Método de análisis
Las muestras se almacenaron durante tres días en el laboratorio antes de sus ensayos, para asegurar que las
muestras y el humidímetro BMA se encontraban a la misma temperatura y así evitar influencias indeseadas por causa
de la temperatura.
Para cada muestra, se llenó el humidímetro hasta el borde (ello supone usar 12 litros de los 15 litros por muestra
enviada) tal y como indican las instrucciones y se procedió a la medida y anotación de los resultados. Una vez
anotados dichos resultados, se extrajo la muestra y se mezcló de nuevo con la muestra no depositada y se repitió el
proceso hasta generar otras dos estimaciones de la humedad. Ello permite por un lado generar un valor medio
mejorando, por tanto, la precisión de la medida, y por otro lado nos permite realizar una estimación de la
repetibilidad de las medidas con el humidímetro.
Una vez realizadas las mediciones con el humidímetro, se generó una muestra de análisis general de 2 litros,
dividiendo la muestra inicial mediante una caja con ranuras (método de preparación de muestras admitido por la
norma EN 14780). Dicha muestra de 2 litros se utilizó para la
estimación de la humedad por el método normalizado
simplificado contemplado en la norma EN 14774-2
(Biocombustibles sólidos – Determinación de la humedad –
método simplificado).
En este documento nos referimos a la humedad sobre base
húmeda (y que se anota como %-w), la utilizada en la
industria bioenergética, y que se debe diferenciar de la
humedad sobre base seca, que es la utilizada en la industria
maderera.
Rango de las mediciones con diagrama de
frecuencias
Las mediciones han cubierto un amplio rango de
humedades, desde un 12,5% hasta un 59,1%. Para las muestras
etiquetadas como astillas dicho rango es el mismo; las cinco muestras analizadas de astillas gruesas estuvieron entre
21,4% y 47,7%, mientras que las muestras de astilla industrial estuvieron entre 41,5% y 52,1%.
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Repetibilidad media de humedad y densidad aparente
La repetibilidad se define como la desviación estándar de las
mediciones realizadas con el mismo aparato sobre la misma
muestra en las mismas condiciones; la repetibilidad es la manera
de medir la fidelidad de un aparato de medición, es decir, cómo
dispersa las medidas. Los valores que se muestran a continuación
son una estimación de la repetibilidad, ya que la muestra
depositada cada vez en el humidímetro no sólo no ha sido
exactamente la misma sino que además ha sido sometida a un
proceso de mezclado y homogeneización.
Repetibilidad de la humedad: 0,7% (base húmeda)
Repetibilidad de la densidad aparente (según se recibe): 3 kg.
Funcionamiento del aparato – exactitud y precisión
Ya que Holzforschung Austria ha realizado tres medidas con el
humidímetro BMA para cada muestra, en este informe
calcularemos la exactitud y la precisión tanto con una única
medida (la primera de las tres) como con la media de las tres medidas.
La exactitud de un aparato de medida indica el grado de concordancia del valor medido con el valor de referencia. La
precisión es el grado de dispersión que da un aparato de medida al medir repetidas veces lo mismo en iguales
condiciones.
En el caso que nos ocupa, la exactitud del aparato se
ha calculado como el sesgo medio de las 50
mediciones. Dicho valor alcanza un 0,4% para una
medida y un 0,3% para la media de tres mediciones; es
decir,
el
aparato
proporciona
una
ligera
sobreestimación de la humedad.
La precisión se ha calculado como la desviación
estándar del error cometido en la medición, teniendo
como resultado un 1,4% para una única medida y un
1,3% para la media de tres mediciones.
En el gràfico que muestra el error cometido frente a la
humedad de referencia, se puede observar la ausencia
de efecto del nivel de humedad sobre el error
cometido, es decir, se comete el mismo error sin
importar si la astilla está más o menos húmeda.
Resultado BMA Schaller
Parámetro
Rango medido
Promedio 3
medidas
Una única
medida
12.5 – 59.1 % -w
Repetibilidad calculada,
humedad
0,7 %-w
Repetibilidad calculada,
densidad aparente según se
recibe
3 kg
Exactitud
0,3 %-w
0,4 %-w
Precisión
1,3 %-w
1,4 %-w
El intervalo de confianza al 90% de probabilidad calculado para las medidas obtenidas mediante tres mediciones en la
misma muestra es de +/-2.3%-w.
Conclusiones
De todos los aparatos evaluados previamente por nosotros con biocombustibles ibéricos, atendiendo a los datos
producidos por Holzforschung Austria con biomasa centroeuropea, BMA ha obtenido el menor sesgo y la mayor
precisión. Sin duda, ello es gracias a la integración de la medida de la densidad aparente en su funcionamiento. Se
trata de un humidímetro que, previa comprobación con el biocombustible local a tratar, puede ser utilizado para
facturación. No obstante, tanto DiemVic como TBForest están exentos de cualquier responsabilidad del uso o mal
uso de la información del presente documento, de cualquier mal resultado derivado del uso de dicho humidímetro ni
de los daños o perjuicios derivados de ellos.
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Más información
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TBForest
DiemVic
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Xavier Isern
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