Embedded solution for fast axial measurement : Embedded IOT system applied to paper indstry

The thesis implements a handheld measuring device for measuring roll diameter. The device is built to international paper industry consultant company. The device creates a measurement that gives a preliminary assessment about the shape of the roll. Measurement is performed by moving the measurement device parallel to the rolls height. Therefore, measurements done in the thesis only measure diameter variations perpendicular to the height of the cylinder-shaped roll. The thesis device has two rods. Movable mount is attached to each rod so that the device can be adjusted for different roll sizes. attached to the other rod is a dial indicator. When the contact point of the dial indicator is moved the distance is passed to the device in a micro meter precision. in the other rod, there is an adjustable counterpart that keeps the diameter constant. When measurement is performed the device gives a two-dimensional graph of the roll’s surface. The measurement does not require the paper roll to be moved and the device gives an instant report of the measurement. The device built in this thesis only has one measurement point but the software is built so that maximum of four measurement points can later be added to the device. Each measurement point needs to be manually configured before use. A touchscreen display is used for HMI. The software runs on Rapberry Pi 3 platform in a Windows IOT Core operating system. The Windows was selected as an operating system so that algorithms developed by the ordering company can be implemented easily. The visual compatibility with other software from the company that ordered the thesis was considered when selecting the operating system. The device was tested with a small roll. And later in paper factory. The test concluded that the device operated as wanted and the results resembled measurements performed by larger machines. The ordering company then took the machine in use.Insinöörityössä rakennettiin ratsumittalaite kansainväliselle paperiteollisuuden asiantuntijayritykselle. Ratsumitta on käsin pideltävä laite, jota vedetään telan päällä, jolloin se antaa alustavan arvion telan tai valssin muodosta. Tavallisesti ratsumittalaitteet eivät tallenna mittaamiaan tuloksia. Laitteet, jotka tallentavat telan pituusmittaustulokset, ovat kalliita, ja mittaaminen vaatii aikaa ja telan siirtämistä. Insinöörityössä kehitettyä laitetta vedetään telan päällä telan pituuden mukaisesti. Laite antaa kaaviokuvaajan telan halkaisijan muutoksista. Laite mittaa ainoastaan telan pituuden suuntaan risteäviä epämuodostumia. Insinöörityönä tehdyssä laitteessa on kaksi vartta, joista voi säätää ratsumittalaitteen mittaväliä. Toisessa varressa on kiinni heittokello. Kun heittokellon anturia työnnetään, se antaa mikrometrin tarkkuudella tietoa siitä, kuinka paljon heittokellon anturi on työntynyt sisään. Toisessa varressa sijaitsee vastakappale, jotta heittokellon lukemat pysyvät tarkkoina. Laite mittaa kuljetun matkan pituutta rotaatiokooderilla. Kooderiin kiinnitetään kiekko, jonka halkaisija pitää syöttää ratsumittalaitteen asetuksiin. Laitteen kanssa kommunikoidaan kosketusnäytön kautta. Ohjelmisto toimii Raspberry Pi3 -alustalla Windows IOT Core -käyttöliittymällä. Windows valittiin käyttöliittymäksi, koska haluttiin mahdollisuus lisätä laitteeseen tilaajayrityksen aikaisemmin Windows-ohjelmilla luotuja algoritmeja. Myös ulkonäön yhteensopivuus yrityksen muiden ohjelmistojen kanssa vaikutti päätökseen. Laitetta testattiin ensin yrityksen hankkimalla pienellä telalla. Sitten laitetta testattiin paperitehtaalla. Testeissä todettiin, että laite toimi hyvin ja saadut mittaustulokset vastasivat isoilla koneilla tehtyjä samankaltaisia mittauksia. Insinöörityön tilaaja otti laitteen käyttöön.Lopputyössä tehtiin laite jossa käytettiin, Raspberry Pi 3 -tietokonetta, Raspberry 7-tuuman kosketusnäyttöä, Sylvac S-dial PLC heittokelloa, Wachendorff WDGA A36 - absoluuttista rotaatiokooderia. Systeemi kasattiin vielä käsin kannettavaan mettallirakenteeseen. Osat käsitellään kyllä erikeen lopputyössä. The thesis implemented a device that used Rasberry Pi 3 - computer, 7-inch touchscreen display, Sylvac S-dial PLC -dial indicator, Wachendorff WDGA A36 -absolute rotational encoder. The mechanics were built on an external metallic structure. The parts are discussed more in the context of the thesis