Lämpötilanmittaus magneettikuvausympäristössä optista tehon- ja tiedonsiirtoa käyttäen

Lääketieteellisen magneettikuvantamisen yhteydessä on tarpeen mitata mm. potilaan lämpötilaa. Kuvantamisessa käytettävät kentät asettavat suuret vaatimukset kuvauksen aikana käytettäville mittalaitteille. Magneettikuvausympäristöön soveltuva lämpötilanmittausjärjestelmä on mahdollista toteuttaa käyttämällä sekä lämpötilatiedon että sähkötehon siirtämiseen valokuitua, jolloin järjestelmä on täysin galvaanisesti erotettu. Valokuidusta tuleva optinen teho muunnetaan sähkötehoksi valosähkömuuntimella. Tämä diplomityö keskittyy magneettikuvauksessa käytettävän lämpötilanmittausjärjestelmän suunnitteluun. Haasteena oli optisesta tehonsiirrosta johtuva tarve minimoida tehonkulutus ja lämpötilamittauksen tarkkuusvaatimus. Järjestelmän prototyyppi voidaan rakentaa suunnittelun mukaisesti. Diplomityössä suunnittelutuloksia testattiin koekytkennän avulla ja näin varmistuttiin mittausperiaatteen toimivuudesta.

Measurement of social value creation with non-financial measures

This research examines the concept of social entrepreneurship which is a fairly new business model. In the field of business it has become increasingly popular in recent years. The growing awareness of the environment and concrete examples of impact created by social entrepreneurship have encouraged entrepreneurs to address social problems. Society’s failures are tried to redress as a result of business activities. The purpose of doing business is necessarily no longer generating just profits but business is run in order to make a social change with the profit gained from the operations. Successful social entrepreneurship requires a specific nature, constant creativity and strong desire to make a social change. It requires constant balancing between two major objectives: both financial and non-financial issues need to be considered, but not at the expense of another. While aiming at the social purpose, the business needs to be run in highly competitive markets. Therefore, both factors need equally be integrated into an organization as they are complementary, not exclusionary. Business does not exist without society and society cannot go forward without business. Social entrepreneurship, its value creation, measurement tools and reporting practices are under discussion in this research. An extensive theoretical basis is covered and used to support the findings coming out of the researched case enterprises. The most attention is focused on the concept of Social Return on Investment. The case enterprises are analyzed through the SROI process. Social enterprises are mostly small or medium sized. Naturally this sets some limitations in implementing measurement tools. The question of resources requires the most attention and therefore sets the biggest constraints. However, the size of the company does not determine all – the nature of business and the type of social purpose need to be considered always. The mission may be so concrete and transparent that in all cases any kind of measurement would be useless. Implementing measurement tools may be of great benefit – or a huge financial burden. Thus, the very first thing to carefully consider is the possible need of measuring value creation.

Suomi tiellä sivistyskieleksi. Suomenkielisen maantieteen sanaston kehittyminen ja kehittäminen 1800-luvulla

Tutkimukseni käsittelee suomen kielen sanaston kehitystä 1800-luvulla eli aikana, jolloin suomen kielestä kehittyi monialainen sivistyskieli. Esimerkkiaineistona on yhden erikoisalan, maantieteen sanasto. Suomen kirjakieli syntyi 1500-luvulla, mutta aluksi kirjoitettua kieltä tarvittiin pääasiassa uskonnollisissa yhteyksissä. 1800-luvun aikana kielen käyttöalat monipuolistuivat ja uutta sanastoa tarvittiin monien erikoisalojen tarpeisiin. Ryhdyttiin tietoisesti kääntämään tietokirjallisuutta ja kirjoittamaan eri aiheista. Tutkimukseni selvittää maantieteen sanaston kehittymistä sadassa vuodessa erityisesti maantieteen oppikirjoissa. Tutkimus kuvaa sanaston kehitystä teoreettisesti uudenlaisista lähtökohdista tarkastelemalla leksikaalista variaatiota. Variaatiota on kuvattu tarkasti sekä yksittäisten käsitteiden nimitysten kehityksenä että ilmiönä yleisesti. Tutkimus hyödyntää myös kognitiivista lähestymistapaa, etenkin sosiokognitiivisen terminologian teoriaa. Aineiston analyysin pohjalta syntyy kuva sanaston kehityksestä ja vakiintumisesta. Tutkimus kuvaa myös tapoja, joilla uusia käsitteitä nimettiin. Se pohtii eri nimeämistapojen suhdetta sekä kirjoittajien ja aikalaisten roolia sanaston vakiintumisessa. 1800-luvun maantieteen sanastossa on runsaasti variaatiota; vain harvojen käsitteiden nimitykset ovat vakiintuneita tai vakiintuvat nopeasti. Tämän variaation kuvaaminen leksikaalisena variaationa osoittautui tutkimuksessa hyväksi metodiksi. Koska kirjakieli oli vakiintumatonta, nimityksissä esiintyy paljon kontekstuaalista variaatiota esimerkiksi sanojen kirjoitusasuissa. Kirjoittajat myös pohtivat havainnollista tapaa nimetä käsitteitä, ja tästä aiheutuu onomasiologista variaatiota. Semasiologinen variaatio taas kertoo käsitejärjestelmän vakiintumattomuudesta. Aineiston sanaston lähtökohdat ovat vanhan kirjasuomessa, mutta tältä pohjalta luodaan valtava määrä uutta sanastoa tai otetaan aiemmin kirjakielessä käytettyjä nimityksiä uuteen merkitykseen. Tärkeä rooli on sekä nimitysten muodostamisella kotoisista aineksista että kääntämisellä, jossa malli saadaan toisesta kielestä mutta nimitysten ainekset ovat omaperäisiä.

Mapping out customer segments and marketing channels in the Finnish Homelift market

Työn tavoitteena oli saada selville ketkä ovat uuden tuotteen, eli kotihissin asiakkaat. Mitkä ovat tuotteen mahdollisuudet Suomen markkinoilla ja onko markkinoilla odotettavissa kasvua, sekä miten tähän mahdolliseen kasvuun päästäisiin käsiksi. Kotihissin ominaisuudet vaikuttavat siihen, että se on tarkoitettu asennettavaksi yksityisiin pientaloihin. Uuden tuotteen ansiosta KONE voi liittää nykyiseen vahvaan toimialaansa, eli kerrostaloihin, uuden aluevaltauksen; Pientalot. Tämä 'laajentuminen' tuo mukanaan kuluttajamarkkinoiden haasteet. Markkinatilanteen selvittämiseen käyttin jo olemassa olevaa tietoa hyväkseni; sanomalehdistä markkinatutkimuksiin. Asiakasryhmät kartoitin tutustumalla messutapahtumissa saatuihin kontakteihin. Päätutkimusmenetelmänä käytin haastatteluja. Niihin osallistui kaikkiaan 14 vastaajaa. He vasatsivat kysymyksiin ostomotiiveista ja tuotteesta. Eräs haastattelujen tärkeimmistä teemoista liittyi yhteydenpito- ja jakelukanaviin, joista 12 vastaajaa antoivat mielipiteitään. Työni tulokset viittaavat siihen, että markkinatilanne näyttää positiiviselta KONEen kannalta. Tutkimuksesta sain selville kotihissin asiakassegmentit ja myös miten nämä potentiaaliset asiakkaat saadaan tehokkaimmin tavoitettua.

Nauhasuodatukseen vaikuttavien parametrien tutkiminen

Nauhasuodattimia käytetään teollisuuden aloilla, joissa suodatettavan suspension määrä vaihtelee laajalti ja suodinkakun peseytyminen on tärkeää. Oikean kangasrakenteen valinnalla voidaan kasvattaa suodatuskapasiteettia ja parantaa suodatustulosta. Tämän diplomityön tavoitteena oli tutkia metallisulfidisakan nauhasuodatukseen liittyviä parametreja suodatuksen parantamiseksi. Tavoitteena oli löytää sopiva kangas ja ajoparametrit kloridin pesemiseksi suodinkakusta mahdollisimman tarkasti ja samalla säilyttää hyvä suodospuhtaus. Suodatuskapasiteetin kasvattaminen oli myös toivottavaa. Kirjallisuusosassa keskityttiin kakkusuodatuksen teoriaan, nauhasuodatukseen ja tutustuttiin hieman nauhasuodatukseen liittyvään laskentaan. Uusia kehitteillä olevia suodatusta parantavia menetelmiä käsiteltiin myös kirjallisuusosassa. Kokeellisessa osassa tutkittiin koesuunnittelua hyväksi käyttäen metallisulfidisakan suodatukseen vaikuttavienparametrien vaikutusta. Testattavia parametreja olivat mm. alipaine, lietteen kiintoainepitoisuus, syötön ja pesuveden määrä. Kokeet osoittivat, että kankaan rakenteella ei ole suurta vaikutusta pesutulokseen. Pesuilla ei myöskään voida kokonaan poistaa suodinkakussa olevaa kloridia. Tulosten perusteella kokeissa käytetyillä kudotuilla kankailla päästiin yhtä hyviin kuin huopakankaalla. Suodattimen toiminnan kannalta paras tilanne on, jos suodattimelle tulevan lietteen kiintoainepitoisuus pysyy melko vakiona. Suodattimella käytettävän kankaan käyttöikää kasvattaa kankaan hyvä kulutuskestävyys, kakun irtoaminen helposti kankaan pinnalta ja kankaan pysyminen huokoisena kankaan pesujen ansiosta.

International bioenergy trade- scenario study on international biomass market in 2020

The markets of biomass for energy are developing rapidly and becoming more international. A remarkable increase in the use of biomass for energy needs parallel and positive development in several areas, and there will be plenty of challenges to overcome. The main objective of the study was to clarify the alternative future scenarios for the international biomass market until the year 2020, and based on the scenario process, to identify underlying steps needed towards the vital working and sustainable biomass market for energy purposes. Two scenario processes were conducted for this study. The first was carried out with a group of Finnish experts and thesecond involved an international group. A heuristic, semi-structured approach, including the use of preliminary questionnaires as well as manual and computerised group support systems (GSS), was applied in the scenario processes.The scenario processes reinforced the picture of the future of international biomass and bioenergy markets as a complex and multi-layer subject. The scenarios estimated that the biomass market will develop and grow rapidly as well as diversify in the future. The results of the scenario process also opened up new discussion and provided new information and collective views of experts for the purposes of policy makers. An overall view resulting from this scenario analysis are the enormous opportunities relating to the utilisation of biomass as a resource for global energy use in the coming decades. The scenario analysis shows the key issues in the field: global economic growth including the growing need for energy, environmental forces in the global evolution, possibilities of technological development to solve global problems, capabilities of the international community to find solutions for global issues and the complex interdependencies of all these driving forces. The results of the scenario processes provide a starting point for further research analysing the technological and commercial aspects related the scenarios and foreseeing the scales and directions of biomass streams.

Lajitteluparametrit korkeakappaisessa sellulinjassa

Tutkimustyön tarkoituksena oli selvittää Tainionkosken sellutehtaan vuonna 2001 uudistetun kuitulinjan prosessin vaikutusta kuumajauhatukseen, kuumalajitteluun, pesutulokseen ja hienolajitteluun. Työn tavoitteena oli löytää ja todentaa optimaalinen ajotapa lopputuotteen eli Tainionkosken kartonkitehtaan kartongin kannalta pesussa, kuidutuksessa, kuumalajittelussa ja hienolajittelussa. Ennen kuitulinjan uudistusta kartoitettiin tilanne kuumajauhatuksessa ja kuumalajittelussa ennen prosessimuutoksia. Kartoituksessa havaittiin, että kuumalajittelu ja kuumakuidutus toimivat parhaiten puhtaan jauhatusenergian ollessa n. 18 kWh/ADT, sekä tilavuusmääräisen ja massavirtamääräisen rejektisuhteen ollessa n. 30 %.Uuden pesemön valmistumisen jälkeen tutkittiin kappatason ja energiatason vaikutusta kuumalajitteluun, kuumakuidutukseen ja pesutulokseen. Tutkimuksessa todettiin tikkupitoisuuksien kasvavan kappatason kohoamisen seurauksena. Kuumajauhimen syöttösakeus kasvoi kappatason noustua, koska prosessimittaus ei huomioinut sakeuden kasvua ja tällöin jauhimen laimennusveden määrä jäi liian vähäiseksi. Korkean kapan seurauksena keitosta tulevien suurien partikkelien määrä lisääntyi. Kuumajauhatuksessa korkeampi kappaluku merkitsi hienoaineen lisääntymistä jauhetussa massassa. Tämän seurauksena kuidutetun massan suotautumisvastus kasvoi kappatason kohottua. Uuden prosessin kuumajauhatukseen tuleva massa on jo pesty 4-vaiheisella DD-pesurilla. Puhtaampi massa kuumajauhatuksessa ja kuumalajittelussa on merkinnyt jauhimen tikkureduktion paranemista, mutta samalla kuumalajittimen tikkujen puhdistustehokkuus on heikentynyt. Laboratoriomittausten mukaan kappatason kasvu huonontaa pesutulosta uudessa pesemössä. Uuden hienolajittamon suorituskykyä määritettiin taseiden avulla. Vanhan lajittamon toiminnassa huomattiin puutteita siinä, että 2-portaan lajittimen 1-portaan syöttöön tulevan rejektivirran tikkupitoisuus oli suurempi mitä tikkupitoisuus 1-portaan syöttövirrassa. Uudessa lajittamossa molempien virtausten tikkupitoisuudet olivat lähes samat. Kokonaisuudessaan hienolajittamon toiminta havaittiin hyväksi. Pesemö ja hienolajittelu toimivat kokeiden perusteella parhaiten lähellä mitoitettua maksimituotantoa 700 ADT/d.

Ympäristömittausten laadun varmentaminen Porvoon jalostamolla

Diplomityön tarkoituksena on selvittää tämänhetkiset Fortum Oil and Gas Oy:n Porvoon öljynjalostamolla suoritettavat ympäristömittaukset ja –määritykset. Samalla arvioidaan täyttävätkö ympäristömittaukset ja –määritykset niille ympäristölainsäädännössä jo asetetut ja lähiaikoina voimaan tulevat vaatimukset. Työssä esitetyissä jalostamoa koskevissa uusissa lainsäädännön velvoitteisssa päästötiedontuotannon laadun varmennuksella on suuri rooli. Työn ensimmäisessä osassa selvitetään ympäristömittausten nykykäytäntö Porvoon jalostamolla. Nykykäytännön selvitys perustuu jalostamon olemassa oleviin toimintajärjestelmän ohjeisiin ja henkilöhaastatteluihin. Samalla tarkastellaan jalostamon toimintaa koskevia uusia lainsäädännön tuomia velvoitteita päästöjen tarkkailulle ja raportoinnille. Työn toisessa osiossa esitetään käytetyt laadunvarmennusmenetelmät mittausten ja määritysten eri tiedontuotantoketjujen vaiheissa. Samalla verrataan toteutettuja päästö- ja ympäristömittauksia uusiin lainsäädännön tuomiin vaatimuksiin, toimintajärjestelmän ohjeistukseen, standardeihin ja tarkkailun parhaan käyttökelpoisen tekniikan vertailuasiakirjaan (Monitoring-BREF). Selvityksen tuloksia voidaan käyttää jalostamon päästötietojen keräysmenetelmien ja tiedontuotantoketjujen laadun varmentamisen saattamiseksi vastaamaan niille asetettuja vaatimuksia. Selvityksen perusteella lupaehdoissa Porvoon jalostamolle asetetut nykyiset vaatimukset päästöjen ja ympäristövaikutusten seurannalle täyttyvät. Jalostamolla on tehtävä parannuksia päästöjentarkkailu ja –raportointimenetelmiin, jotta tulevat lainsäädännön vaatimukset tulevat täytetyksi. Jalostamon päästömittausten tiedontuotantoketjut eivät kaikissa määrityksissä täytä tarkkailun BREF-asiakirjassa esitettyjä vaatimuksia määritysten laadunvarmennukselle ja läpinäkyvyydelle. Työssä on esitetty korjaavat toimenpiteet.

Tietoliikenteen tulevaisuuden näkymiä - Etelä-Karjala 2018

Tekniikan kehitys menee vauhdilla eteenpäin ja uusi verkkotekniikoita syntyy koko ajan. Haasteita tuottavat sopivien verkkotekniikoiden löytäminen käyttöön tietylle alueelle ja joissakin tapauksissa joudutaan tyytymään kompromissiratkaisuihin. Lyhyen kantaman langattomat kommunikaatioteknologiat soveltuvat esimerkiksi haja-asutusalueille ja saaristoon, mikäli perinteisen kuidun vetäminen niille alueille ei ole mahdollista. Tässä työssä tuodaan esille niitä langallisia ja langattomia tekniikoita, jotka ovat tällä hetkellä tai tulevaisuudessa merkityksellisiä Etelä-Karjalan kannalta. Osa tekniikoista voi jäädä kokonaan pois käytöstä kymmenen vuoden sisällä tai ne voivat yhdistyä ja muuttaa muotoaan. Työn tuloksena syntyneen kartoituksen perusteella saadaan visio siitä, miltä Etelä-Karjalan tilanne näyttää vuonna 2018. Nyt on jo tiedossa Soneran puhelinlankaverkon alasajo lähivuosina ja kuidun vetäminen viemäriin viemäröintitöiden yhteydessä. Tulevaisuuden kaistankäyttötarpeet ja erilaisten palvelujen lisääntyminen edesauttavat viihdepalveluiden tarjonnan monipuolistumista. Open Access ja triple-play ovat tulevaisuuden termejä. Viihteen lisäksi myös muilla eri osa-alueilla kuten työelämässä, sairaaloissa ja kouluissa on tarvetta laajakaistaisille monipalveluille.

Validation of plant dynamic model by online and laboratory measurements – a tool to predict online COD loads out of production of mechanical printing papers

COD discharges out of processes have increased in line with elevating brightness demands for mechanical pulp and papers. The share of lignin-like substances in COD discharges is on average 75%. In this thesis, a plant dynamic model was created and validated as a means to predict COD loading and discharges out of a mill. The assays were carried out in one paper mill integrate producing mechanical printing papers. The objective in the modeling of plant dynamics was to predict day averages of COD load and discharges out of mills. This means that online data, like 1) the level of large storage towers of pulp and white water 2) pulp dosages, 3) production rates and 4) internal white water flows and discharges were used to create transients into the balances of solids and white water, referred to as “plant dynamics”. A conversion coefficient was verified between TOC and COD. The conversion coefficient was used for predicting the flows from TOC to COD to the waste water treatment plant. The COD load was modeled with similar uncertainty as in reference TOC sampling. The water balance of waste water treatment was validated by the reference concentration of COD. The difference of COD predictions against references was within the same deviation of TOC-predictions. The modeled yield losses and retention values of TOC in pulping and bleaching processes and the modeled fixing of colloidal TOC to solids between the pulping plant and the aeration basin in the waste water treatment plant were similar to references presented in literature. The valid water balances of the waste water treatment plant and the reduction model of lignin-like substances produced a valid prediction of COD discharges out of the mill. A 30% increase in the release of lignin-like substances in the form of production problems was observed in pulping and bleaching processes. The same increase was observed in COD discharges out of waste water treatment. In the prediction of annual COD discharge, it was noticed that the reduction of lignin has a wide deviation from year to year and from one mill to another. This made it difficult to compare the parameters of COD discharges validated in plant dynamic simulation with another mill producing mechanical printing papers. However, a trend of moving from unbleached towards high-brightness TMP in COD discharges was valid.

Messiah

r1955, Boston.

Applying collective intelligence to idea evaluation at the front end of innovation

The study focuses on the front end of innovation process. Due to changes in innovation policies and paradigms customers, users and shopfloor employees are becoming increasingly important sources of knowledge. New methods are needed for processing information and ideas coming from multiple sources more effectively. The aim of this study is to develop an idea evaluation tool suitable for the front end of innovation process and capable of utilizing collective intelligence. The study is carried out as a case study research using constructive research approach. The chosen approach suits well for the purposes of the study. The constructive approach focuses on designing new constructs and testing them in real life applications. In this study a tool for evaluating ideas emerging from the course of everyday work is developed and tested in a case organization. Development of the tool is based on current scientific literature on knowledge creation, innovation management and collective intelligence and it is tested in LUT Lahti School of Innovation. Results are encouraging. The idea evaluation tool manages to improve performance at the front end of innovation process and it is accepted in use in the case organization. This study provides insights on what kind of a tool is required for facilitating collective intelligence at the front end of innovation process.

Novel Robot Solutions for Carrying out Field Joint Welding and Machining in the Assembly of the Vacuum Vessel of ITER

It is necessary to use highly specialized robots in ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) both in the manufacturing and maintenance of the reactor due to a demanding environment. The sectors of the ITER vacuum vessel (VV) require more stringent tolerances than normally expected for the size of the structure involved. VV consists of nine sectors that are to be welded together. The vacuum vessel has a toroidal chamber structure. The task of the designed robot is to carry the welding apparatus along a path with a stringent tolerance during the assembly operation. In addition to the initial vacuum vessel assembly, after a limited running period, sectors need to be replaced for repair. Mechanisms with closed-loop kinematic chains are used in the design of robots in this work. One version is a purely parallel manipulator and another is a hybrid manipulator where the parallel and serial structures are combined. Traditional industrial robots that generally have the links actuated in series are inherently not very rigid and have poor dynamic performance in high speed and high dynamic loading conditions. Compared with open chain manipulators, parallel manipulators have high stiffness, high accuracy and a high force/torque capacity in a reduced workspace. Parallel manipulators have a mechanical architecture where all of the links are connected to the base and to the end-effector of the robot. The purpose of this thesis is to develop special parallel robots for the assembly, machining and repairing of the VV of the ITER. The process of the assembly and machining of the vacuum vessel needs a special robot. By studying the structure of the vacuum vessel, two novel parallel robots were designed and built; they have six and ten degrees of freedom driven by hydraulic cylinders and electrical servo motors. Kinematic models for the proposed robots were defined and two prototypes built. Experiments for machine cutting and laser welding with the 6-DOF robot were carried out. It was demonstrated that the parallel robots are capable of holding all necessary machining tools and welding end-effectors in all positions accurately and stably inside the vacuum vessel sector. The kinematic models appeared to be complex especially in the case of the 10-DOF robot because of its redundant structure. Multibody dynamics simulations were carried out, ensuring sufficient stiffness during the robot motion. The entire design and testing processes of the robots appeared to be complex tasks due to the high specialization of the manufacturing technology needed in the ITER reactor, while the results demonstrate the applicability of the proposed solutions quite well. The results offer not only devices but also a methodology for the assembly and repair of ITER by means of parallel robots.