BRPI0919432B1

BRPI0919432B1 - método e aparelho para medir teor de umidade em um material biológico

Info

Publication number: BRPI0919432B1
Application number: BRPI0919432-0A
Authority: BR
Inventors: Anders Ullberg; Ragnar Kullenberg; Erik Odén; Fredrik Danielsson
Original assignee: Mantex IP AB
Priority date: 2008-10-02
Filing date: 2009-10-01
Publication date: 2021-01-12
Also published as: EP2172773A1; RU2519066C2; CA2738086A1; WO2010037820A1; JP2012504755A; CN102165314A; RU2011117532A; CA2738086C; AU2009299776A1; US8467496B2; US20110176658A1; BRPI0919432A2; AU2009299776B2; EP2172773B1

Abstract

MÉTODO E APARELHO PARA MEDIR TEOR DE UMIDADE EM UM MATERIAL BIOLÓGICO. A presente invenção refere-se a um método para medir teor de umidade em um material biológico em um procedimento automatizado. O método compreende a etapa de: proporcionar uma base de dados de referência para vários diferentes tipos de material com teor de umidade conhecido. Adicionalmente, uma amostra de material biológico, tal como cavacos de madeira, polpa, grão, colheita ou cana-de-açúcar, é varrida com radiação eletromagnética de pelo menos dois diferentes níveis de energia e a quantidade de radiação transmitida através da amostra do material biológico é determinada nos ditos dois níveis de energia. Subsequentemente, um tipo do material na base de dados de referência mais parecendo o material biológico do material biológico da amostra de material biológico é determinado com base no tipo de material identificado e nas quantidades determinadas de radiação transmitidas através da amostra.

Description

Campo Técnico da Invenção

[0001] A presente invenção refere-se a um método e a um aparelho para medir o teor de umidade em um material biológico em um procedimento automatizado. A invenção é particularmente útil para medir o teor de umidade em madeira, tal como cavacos de madeira.

Antecedentes

[0002] Na indústria da madeira, é de grande importância obter medições precisas do teor de umidade no material a ser processado, de modo a obter controle melhorado dos parâmetros do processo. Um conhecimento preciso da quantidade relativa de teor de umidade no material é de importância central para a qualidade do produto final em vários processos dentro da indústria da madeira e de papel. Por exemplo, é vantajoso saber em processos mecânicos de polpa se os cavacos de madeira estão frescos o suficiente, isto é, possuem teor de umidade suficiente, para estarem aptos a serem processados. Adicionalmente, a quantidade ideal de componentes químicos a serem adicionados nos processos é dependente da quantidade de fibras no material, e de modo a determinar a quantidade de fibras, é necessário estimar de forma correta a quantidade de umidade no material.

[0003] Métodos anteriormente conhecidos para estimar a quanti dade de fibras e o teor de umidade no material de madeira envolvem a secagem do material. Entretanto, tais métodos são inconvenientes e cansativos, e normalmente levaria um dia ou mais até que um valor de medida correto pudesse ser obtido, o que atrasa o processo como um todo. Portanto, existe uma necessidade por um método rápido e confiável para estimar o conteúdo de umidade.

[0004] Existem necessidades similares em outras indústrias manipulando material biológico. Por exemplo, seria vantajoso ter um método rápido e confiável para estimar o teor de umidade no material biológico no campo de bioenergia, de modo a controlar o processo de queima mais precisamente, e melhorar sua eficiência.

[0005] Por si mesmo é anteriormente conhecido medir, por exemplo, teor de umidade na madeira utilizando a irradiação de raios X. Entretanto, um problema comum com tais métodos é que os aparelhos são grandes e caros, que os métodos são relativamente cansativos e inconvenientes de executar, e/ou que os resultados são imprecisos e não confiáveis.

[0006] Adicionalmente, o pedido de patente WO 97/35175 dos mesmos inventores descreve um método utilizando irradiação de vários níveis de energia de modo a distinguir, por exemplo, entre diferentes tipos de materiais na madeiras, etc. Entretanto, este método requer medição adicional do diâmetro da madeira, e não é adaptado, por exemplo, para estimativas de teor de umidade em processos automatizados.

[0007] Além disso, um exemplo muito recente de uso de raios X para determinar conteúdo de água em folhas de celulose é descrito na GB 1 115 904. Entretanto, o processo discutido neste documento é para ser utilizado somente para folhas finas de material com constituintes conhecidos, e não é adequado para automação. Ainda adicionalmente, um documento denominado "Measurement of moisture content in wood fuels with dual energy x-ray", por A.Nordell e K-J. Vikterolof, ISSN 02823772, descreve uma abordagem similar para medir teor de umidade em biocombustíveis. Entretanto, também neste caso, a determinação é baseada no conhecimento anterior dos tipos de material e da informação relacionada com este tipo de material, e o processo não é pretendido nem adequado para um processo automático.

[0008] Portanto, existe uma necessidade por um método e aparelho rápidos e precisos para estimar o teor de umidade em material biológico, tal como em madeira, o qual possa, por exemplo, ser utilizado diretamente pelas pessoas na operação de trabalho no campo, ser utilizado em processos automáticos e os similares.

Sumário da Invenção

[0009] Portanto, é um objetivo da presente invenção proporcionar um método e aparelho aperfeiçoados para medir o teor de umidade em um material biológico em um processo automatizado que supere ou pelo menos alivie os problemas da técnica anterior discutidos acima.

[00010] Este objetivo é alcançado por meio da invenção como definida nas reivindicações anexas.

[00011] De acordo com um primeiro aspecto da invenção, é proporcionado um método para medir teor de umidade em um material biológico em um procedimento automatizado, compreendendo as etapas de: proporcionar uma base de dados de referência para vários diferentes tipos de material com teor de umidade conhecido; varrer uma amostra do material biológico com radiação eletromagnética com pelos menos dois diferentes níveis de energia; determinar a quantidade de radiação transmitida através da dita amostra do material biológico nos ditos dois níveis de energia; identificar um tipo de material na dita base de dados de referência mais parecendo o material biológico do material biológico da amostra; e determinar o teor de umidade da dita amostra de material biológico baseado no dito tipo de material identificado e nas ditas quantidades predeterminadas de radiação transmitida através da amostra.

[00012] A presente invenção é particularmente utilizável para estimar o teor de umidade em cavacos de madeira, mas também pode ser utilizada para outras formas de madeira, bem como para outros tipos de materiais biológicos, tais como polpa, combustível de biomassa, etc. A invenção é particularmente útil para material biológico em uma forma líquida ou separada, e de preferência na forma de cavacos. Entretanto, a invenção também é utilizável para outros tipos de materiais biológicos, e em particular, para diferentes tipos de colheitas, tais como milho, grãos e cana-de-açúcar.

[00013] Por "conteúdo de umidade" se quer dizer neste pedido a proporção entre a quantidade de umidade (isto é, água) em certa quantidade de material e a quantidade total de material. Por consequência, a estimativa de teor de umidade em um material também é, indiretamente, uma estimativa de conteúdo que não é umidade. Por exemplo, nos cavacos de madeira, o material essencialmente consiste em umidade e fibras, e por consequência, a estimativa do teor de umidade também é, na prática, uma estimativa do conteúdo de fibra no material. De forma similar, o teor de umidade pode, de acordo com a presente invenção, ser estimado diretamente, ou indiretamente, pela estimativa do conteúdo dos constituintes restantes do material.

[00014] O método da presente invenção faz uso de irradiação de dois ou mais diferentes níveis de energia, e determina o teor de umidade do material, direta ou indiretamente, a partir da energia de transmissão medida, isto é, da quantidade de radiação de cada comprimento de onda que é absorvida no material. Diferentes tipos de material, tais como diferentes tipos de madeira, possuem diferentes coeficientes de absorção. Entretanto, o sistema da invenção compensa isso de um modo muito eficaz pela utilização de uma base de dados de referência.

[00015] A irradiação de dois ou mais diferentes níveis de energia de preferência é obtida por meio de duas ou mais fontes de radiação, tais como dois ou mais tubos de raios X. De preferência, a irradiação em cada nível de energia se deriva a partir de uma fonte de irradiação separada. Isto é uma solução relativamente simples e de custo compensador, mas ainda muito robusto e confiável. Adicionalmente, ela permite a irradiação constante do material, e a irradiação do mesmo material com vários comprimentos de onda simultaneamente, o que a torna muito útil, por exemplo, para medição de material sendo continuamente transportado passando pela estação de medição.

[00016] Alternativa ou adicionalmente, a irradiação de dois ou mais diferentes níveis de energia de preferência é detectada por meio de dois ou mais detectores. De preferência, a irradiação em cada nível de energia é detectada em um detector de radiação separado. Isto é uma solução relativamente simples e de custo compensador, mas ainda muito robusta e confiável. Adicionalmente, ela permite a irradiação constante do material, e a irradiação do mesmo material com vários comprimentos de onda simultaneamente, o que a torna muito útil, por exemplo, para medição de material sendo continuamente transportado passando pela estação de medição.

[00017] Entretanto, também é possível utilizar uma única fonte de irradiação emitindo irradiação em diferentes níveis de energia. Isto pode, por exemplo, ser alcançado pela alimentação da fonte de irradiação com diferentes níveis de tensão elétrica, por exemplo, por meio de um comutador de alta tensão elétrica, de modo a proporcionar irradiação intermitente com diferentes níveis de energia. Também é possível utilizar, por exemplo, filtros de limiar k na fonte de irradiação de modo a proporcionar os diferentes níveis de energia. Adicionalmente, também é possível utilizar um único detector capaz de detectar radiação em vários níveis de energia, consecutiva ou simultaneamente.

[00018] O método/aparelho de acordo com a presente invenção é muito bem adequado para uso em medições online ao longo de linhas transportadoras onde o material é transportado, em oleodutos, em correias transportadoras, etc. Isto é possível visto que, por exemplo, a presente invenção pode ser utilizada para alturas e formas variadas do material biológico, e sem informação predeterminada sobre o tipo do material, etc.

[00019] Entretanto, a presente invenção também é muito utilizável para medir amostras de material dispostas em recipientes de amostra, por exemplo, para verificação de amostra em indústrias de processo, no campo de medições, etc.

[00020] Assim, a presente invenção pode ser utilizada em procedimentos total ou parcialmente automatizados, e não requer, ou requer interação muito limitada do operador.

[00021] A informação com respeito ao material biológico, em particular, o tipo de material identificado e o teor de umidade determinado,então, pode ser utilizada como entrada para o controle de processamento subsequente do material biológico. Por meio disso, o uso subsequente do material biológico se torna mais eficiente. Por exemplo, esta informação poderia ser utilizada para obter purificação, incineração, combustão, etc., mais eficiente. O envio desta informação para o sistema de controle e o uso da dita informação para o controle do processo subsequente também pode ser automatizado. Por meio disso, é viável, por exemplo, executar a identificação do tipo do material e a determinação do teor de umidade no material biológico à medida que ele passa em seu caminho para o procedimento subsequente, e controlar o processo imediatamente baseado na dita informação. Assim, o processo subsequente pode ser por meio disso controlado em tempo real baseado na dita informação. Entretanto, também é possível armazenar a informação para uso posterior em associação com a amostra específica ou lote de material biológico.

[00022] A varredura com radiação, a qual de preferência compreende uma varredura com radiação de raios X, também proporciona imagens de raios X que podem ser utilizadas para análise adicional do material biológico. Assim, os sinais do detector também podem ser utilizados para análise ótica, por exemplo, para determinar o tipo de material biológico que se tem em mão, e outras propriedades do material.

[00023] Os dados para a base de dados de referência de preferência são obtidos pela medição da transmissão de radiação eletromagnética dos pelo menos dois diferentes níveis de energia através de vários diferentes tipos de material, e pela medição do teor de umidade dos ditos materiais por meio de um método convencional, e, de preferência, por secagem controlada. Os tipos de material podem, por exemplo, ser tipos diferentes de madeira, tais como vidoeiro, abeto, pinho, carvalho, e amieiro. Por meio disso, o mesmo tipo de dados de medição que o obtido com a medição subsequente de novos materiais pode ser relacionado com dados de teor de umidade medidos de forma exata. Visto que a base de dados de referência somente precisa ser criada durante a inicialização, e pode então ser reutilizada repetidamente, não existe necessidade particular de processos rápidos durante as medições da base de dados de referência.

[00024] A quantidade de irradiação transmitida através da amostra do material biológico nos dois níveis de energia de preferência é determinada em relação a um valor de referência de calibragem. O valor de referência de calibragem pode, por exemplo, ser determinado pela medição da transmissão de irradiação através de um material de referência com uma espessura predeterminada, o que de preferência é feito imediatamente antes e/ou após cada medição através do material biológico, o material biológico sendo, por exemplo, alumínio. Por meio disso, é garantido que a calibragem adequada esteja sempre disponível.

[00025] Um tipo de material para o material biológico de preferência é identificado na base de dados de referência baseado nas quantidades determinadas de irradiação transmitida através da amostra do material biológico nos ditos dois níveis de energia. Deste modo, o tipo do material pode ser identificado automaticamente, o que torna o processo muito rápido. Entretanto, também é viável identificar o tipo do material de outros modos, por exemplo, pela entrada a partir de um operador, pela medição de outros parâmetros, tais como cor ou intensidade, etc. De acordo com uma alternativa, um método ótico pode ser utilizado para determinar o tipo de material, por exemplo, baseado nas imagens de raios X proporcionadas através do detector. Entretanto, de preferência, o tipo do material para o material biológico é identificado na base de dados de referência como o tipo de material possuindo o valor T mais similar, o dito valor T sendo calculado como:

onde R1 = In (N01/N1), isto é, o logaritmo natural do quociente entre o valor de referência calibrado para a transmissão N01 e o valor de transmissão através do material biológico N1 em um primeiro nível de energia, e R2 é o mesmo quociente para um segundo nível de energia, μwateri é um coeficiente de atenuação para a água no primeiro nível de energia, μwater2 é o coeficiente de atenuação para a água no segundo nível de energia, e Xwater é uma espessura equivalente da água. Adicionalmente, o teor de umidade da amostra de material biológico de preferência é determinado pela determinação de um valor K para o material biológico, o dito valor K sendo calculado como:

onde N01, N02 são os valores de referência calibrados para a transmissão nos dois níveis de energia e N1, N2 são os valores de transmissão através do material biológico nos ditos níveis de energia, e a estimativa do teor de umidade do dito material biológico pela comparação do dito valor K calculado com os valores K correspondentes para o tipo de material identificado na dita base de dados de referência. Foi verificado pelos presentes inventores que o valor K é relativamente linear para vários tipos de material biológico, em particular, para vários tipos de madeira, e, por consequência, relativamente poucos valores específicos na base de dados de referência para cada tipo de material biológico ainda podem ser utilizados para proporcionarem estimativas de uma ampla faixa de valores de teor de umidade no material de amostra. Quando os valores K são linearmente dependentes do teor de umidade, pode ser igualmente suficiente armazenar somente valores K diferentes na base de dados de referência.

[00026] A varredura da amostra do material biológico com a radiação eletromagnética com pelo menos dois diferentes níveis de energia de preferência compreendem uma primeira varredura com um primeiro nível de energia e uma segunda varredura subsequente com um segundo nível de energia.

[00027] Os pelos menos dois níveis de energia diferentes são de preferência ambos de comprimentos de ondas de radiação de raios X. Adicionalmente, a radiação de ambos os ditos níveis de energia de preferência é emitida a partir de uma única fonte de radiação operando na faixa de energia de 20 até 150 kVp. Aqui, kVp (Quilovoltagem de Pico) denota a tensão elétrica máxima aplicada através de um tubo de raios X. Ela determina a energia cinética dos elétrons acelerados no tubo de raios X e a energia de pico do espectro de emissão dos raios X. A tensão elétrica real através do tubo pode flutuar.

[00028] De acordo com um segundo aspecto da invenção, é proporcionado um aparelho para medir teor de umidade em um material biológico em um procedimento automatizado, compreendendo: uma base de dados de referência compreendendo dados em relação a vários diferentes tipos de material com teor de umidade conhecido; um dispositivo de varredura para varrer uma amostra do material biológico com radiação eletromagnética com pelo menos dois diferentes níveis de energia; um detector para determinar a quantidade de radiação transmitida através da dita amostra do material biológico nos ditos dois níveis de energia; e um processador para identificar um tipo de material na dita base de dados de referência mais parecendo o material biológico do material biológico da amostra, e determinar o teor de umidade da dita amostra de material biológico baseado no dito tipo de material identificado e nas ditas quantidades determinadas de radiação transmitida através da amostra.

[00029] Estes e outros aspectos da invenção serão aparentes e elucidados com referência às concretizações descritas daqui para frente.

Breve Descrição dos Desenhos

[00030] Para os propósitos de exemplificação, a invenção será descrita em maiores detalhes no dito a seguir com referência às concretizações da invenção ilustradas nos desenhos anexos, onde:

[00031] A figura 1 é uma vista esquemática de cima de um aparelho de medição de acordo com uma concretização da presente invenção; e

[00032] A figura 2 é uma vista lateral simplificada do aparelho da reivindicação 1, onde alguns componentes do aparelho como mostrados na figura 1 foram excluídos para clareza aumentada.

Descrição Detalhada das Concretizações Preferidas

[00033] Referindo-se às figuras 1 e 2, um aparelho de medição ilustrativo de acordo com a presente invenção compreende uma fonte de irradiação 1 para proporcionar radiação com pelo menos dois diferentes níveis de energia/comprimentos de onda. De preferência, a fonte de radiação é um tubo de raios X para o aprovisionamento de radiação de raios X com dois ou mais diferentes comprimentos de onda. De preferência, o tubo de raios X opera na faixa de 20 até 150 kVp. A radiação de saída a partir da fonte de radiação de preferência é direcionada para uma área alvo através de um colimador 2 e de uma lente 3. A fonte de radiação é controlada por meio de um controlador 4.

[00034] No lado oposto da área alvo, um detector 5 é disposto para receber a radiação transmitida através do material disposto na área alvo. O detector de preferência é um detector semicondutor, compreendendo um arranjo de áreas detectoras semicondutoras. O detector é conectado com uma unidade de controle 6 com um processador, por exemplo, um computador pessoal normal. A unidade de controle recebe os dados da detecção a partir do detector através de uma interface adequada, tal como através de uma porta USB.

[00035] Como seria óbvio para os versados na técnica, existem várias alternativas para transportar o material a ser medido através da área alvo. Na concretização descrita, o material a ser medido é disposto em um recipiente de amostra 10. O recipiente de amostra é disposto em um suporte 11, o qual é móvel de um modo tal que o recipiente de amostra seja movido através da área alvo, e através do caminho de irradiação 14. O suporte pode, por exemplo, ser movido por meio de um transportador 12. Entretanto, outros dispositivos para mover o suporte também são viáveis, tais como motores lineares, disposições de parafuso, disposições de trilho e assim por diante.

[00036] Durante a operação, o material a ser medido passa pela varredura através da área alvo, e passa pela fonte de radiação. Na primeira passagem, a amostra de material é irradiada com radiação com um primeiro comprimento de onda, e na segunda passagem, durante o movimento de retorno, com radiação com um segundo comprimento de onda. De modo a obter um valor de referência para calibragem, é preferido medir um material de referência, e de preferência uma quantidade predeterminada de alumínio, no começo e no fim da passagem do recipiente de amostra.

[00037] Baseado nestas medições de referência, os valores de referência de calibragem são determinados como:

onde N01 e N02 são os valores de referência de calibragem para o nívei de energia 1 e 2, respectivamente, NAi1 e NAi2 são os vaiores de transmissão detectados após a passagem através da espessura conhecida de aiumínio, μ é o coeficiente de atenuação conhecido para o aiumínio (cm-1) e x é a espessura conhecida do aiumínio (cm).

[00038] Uma base de dados de referência 13 é proporcionada, conectada com a unidade de controie 6, com os dados com respeito a peio menos os vaiores de transmissão detectados em reiação à radiação nos diferentes níveis de energia, e aos vaiores de conteúdo de umidade, para diferentes tipos de materiai bioiógico, tais como em reiação a um número de diferentes tipos de madeira.

[00039] Baseado na transmissão detectada de radiação através do materiai a ser testado em diferentes comprimentos de onda, um tipo de materiai para o materiai bioiógico é identificado na base de dados de referência. De preferência, o tipo do materiai para o materiai bioiógico é identificado na base de dados de referência como o tipo de materiai possuindo o vaior T mais simiiar, o dito vaior T sendo caicuiado como:

onde R1 = In (N01/N1), isto é, o iogaritmo naturai do quociente entre o vaior de referência caiibrado para a transmissão N01 e o vaior de transmissão através do materiai bioiógico N1 em um primeiro nívei de energia, e R2 é o mesmo quociente para um segundo nívei de energia, μwateri é um coeficiente linear de atenuação para a água no segundo nívei de energia, μwater2 é o coeficiente iinear de atenuação para a água no segundo nível de energia, e Xwater é uma espessura equivalente da água.

[00040] A espessura equivalente da água pode ser calculada como:

onde μbioi é um coeficiente de atenuação para o material biológico no primeiro nível de energia, e μbio2 é o coeficiente de atenuação correspondente no segundo nível de energia. Os coeficientes de atenuação para o material biológico normalmente não precisam ser medidos de forma exata, mas são relativamente previsíveis e podem ser baseados em uma "conjetura" para qualquer tipo de material biológico.

[00041] Depois disso, o teor de umidade da amostra de material biológico é determinado pela determinação de um valor K para o material biológico, o dito valor K sendo calculado como:

onde N01, N02 são os valores de referência calibrados para a transmissão nos dois níveis de energia e N1, N2 são os valores de transmissão através do material biológico nos ditos níveis de energia, e a estimativa do teor de umidade do dito material biológico por comparar o dito valor K calculado com valores K correspondentes para o tipo de material identificado na dita base de dados de referência.

[00042] A associação do valor K com os valores K na base de dados de referência pode ser baseada na identificação do valor K mais próximo identificável na base de dados de referência para o tipo específico de material em mãos, e utilizando o valor de umidade correspondente como a estimativa para a amostra. Uma correção também pode ser utilizada de modo a compensar a diferença entre o valor K real e o valor K mais próximo identificado na base de dados de referência.

[00043] Alternativamente, os valores K para o tipo de material específico podem ser utilizados na representação linear ou polinomial da correspondência entre o valor K e o conteúdo de umidade, e esta função então pode ser utilizada para uma estimativa do teor de umidade correspondendo ao valor K do material da amostra.

[00044] Concretizações específicas da invenção foram agora descritas. Entretanto, várias alternativas são possíveis, como seria aparente para os versados na técnica. Por exemplo, a radiação não precisa ser raios X, mas outros tipos de radiação eletromagnética também podem ser utilizados. Adicionalmente, existem vários modos para determinar o tipo de material biológico, tanto automaticamente como semi-automati- camente. Dependendo da linha de uso pretendida, a base de dados de referência pode ser customizada para compreender somente os tipos de material mais prováveis, ou compreender uma grande variedade de diferentes tipos de material. Além disso, a implementação do método de controle e de processamento poderia ser realizada de modos diferentes, tal como em hardware especialmente dedicado ou em software para controle de dispositivos de controle já existentes.

[00045] Tais modificações e outras modificações óbvias devem ser consideradas como estando dentro do escopo da presente invenção, à medida que elas são definidas pelas reivindicações anexas. Deve ser observado que as concretizações mencionadas acima ilustram além do limite da invenção, e que os versados na técnica estarão aptos a projetar várias concretizações alternativas sem afastamento do escopo das reivindicações anexas. Nas reivindicações, quaisquer sinais de referência colocados entre parênteses não devem ser construídos como limite para a reivindicação. A palavra "compreendendo"não exclui a presença de outros elementos ou etapas diferentes destes listados na reivindicação. A palavra "um" ou "uma" precedendo um elemento não exclui a presença de vários tais elementos. Adicionalmente, uma única unidade pode executar as funções de vários dispositivos citados nas reivindicações.

Claims

1. Método para medir teor de umidade em um material biológico em um procedimento automatizado, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: proporcionar uma base de dados de referência (13) para vários diferentes tipos de material com teor de umidade conhecido; varrer uma amostra do material biológico com radiação eletromagnética com pelos menos dois diferentes níveis de energia; determinar a quantidade de radiação transmitida através da dita amostra do material biológico nos ditos dois níveis de energia; identificar um tipo de material na dita base de dados de referência (13) mais parecendo o material biológico do material biológico da amostra; e determinar o teor de umidade da dita amostra de material biológico baseado no dito tipo de material identificado e nas ditas quantidades predeterminadas de radiação transmitida através da amostra, em que a varredura da amostra do material biológico com radiação eletromagnética de pelo menos dois diferentes níveis de energia compreende uma primeira varredura com um primeiro nível de energia, e uma segunda varredura subsequente com um segundo nível de energia, e em que os pelo menos dois diferentes níveis de energia são ambos de comprimentos de onda de radiação de raios X.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os dados para a base de dados de referência (13) são obtidos ao medir a transmissão de radiação eletromagnética com pelo menos dois diferentes níveis de energia através de vários diferentes tipos de material, e ao medir o teor de umidade dos ditos materiais por meio de um método convencional, e de preferência por secagem controlada.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a varredura de uma amostra do material biológico com radiação eletromagnética com pelo menos dois diferentes níveis de energia compreende dispor o material biológico em uma forma separada, e de preferência na forma de cavacos.

4. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a varredura da amostra do material biológico com radiação eletromagnética com pelo menos dois diferentes níveis de energia compreende dispor o material biológico em um recipiente de amostra.

5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a quantidade de radiação transmitida através da amostra do material biológico nos ditos dois níveis de energia é determinada em relação a um valor de referência de calibragem.

6. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o valor de referência de calibragem é determinado pela medição da transmissão de radiação através de um material de referência com uma espessura predeterminada, a dita medição de calibragem de preferência sendo feita imediatamente antes e/ou após cada medição através do material biológico, o material de referência de preferência sendo alumínio.

7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que um tipo de material para o material biológico é identificado na dita base de dados de referência (13) baseado nas quantidades determinadas de radiação transmitidas através da dita amostra do material biológico nos ditos dois níveis de energia.

8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o tipo do material para o material biológico é identificado na dita base de dados de referência (13) como o tipo de material possuindo o valor T mais similar, o dito valor T sendo calculado como:

onde R1 = In (N01/N1), isto é, o logaritmo natural do quociente entre o valor de referência calibrado para a transmissão N01 e o valor de transmissão através do material biológico N1 em um primeiro nível de energia, e R2 é o mesmo quociente para um segundo nível de energia, μwateri é um coeficiente de atenuação para a água no primeiro nível de energia, μwater2 é o coeficiente de atenuação para a água no segundo nível de energia, e Xwater é uma espessura equivalente da água.

9. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o teor de umidade da dita amostra de material biológico é determinado pela determinação de um valor K para o dito material biológico, o dito valor K sendo calculado como:

onde N01, N02 são os valores de referência calibrados para a transmissão nos dois níveis de energia e N1, N2 são os valores de transmissão através do material biológico nos ditos níveis de energia, e a estimativa do teor de umidade do dito material biológico pela comparação do dito valor K calculado com os valores K correspondentes para o tipo de material identificado na dita base de dados de referência (13).

10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a radiação de ambos os ditos níveis de energia é emitida a partir de uma única fonte de radiação operando na faixa de energias de 20 até 150 kVp.

11. Aparelho para medir teor de umidade em um material biológico em um procedimento automatizado como definido na reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende: uma base de dados de referência (13) compreendendo dados em relação a vários diferentes tipos de material com teor de umidade conhecido; um dispositivo de varredura para varrer uma amostra (10) do material biológico com radiação eletromagnética de pelo menos dois diferentes níveis de energia; um detector (5) para determinar a quantidade de radiação transmitida através da dita amostra (10) do material biológico nos ditos dois níveis de energia; e um processador para identificar um tipo de material na dita base de dados de referência (13) mais parecendo o material biológico do material biológico da amostra (10), e determinar o teor de umidade da dita amostra de material biológico baseado no dito tipo de material identificado e nas ditas quantidades determinadas de radiação transmitida através da amostra (10), em que os pelo menos dois diferentes níveis de energia são ambos de comprimentos de onda de radiação de raios X.

12. Aparelho, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende pelo menos duas fontes de radiação para geração dos pelos menos dois diferentes tipos de energia, e de preferência pelo menos uma fonte de radiação para cada nível específico de energia.

13. Aparelho de acordo com a reivindicação 11 ou 12, caracterizado pelo fato de que são proporcionados pelo menos dois detectores para determinar a quantidade de radiação transmitida através da dita amostra (10) do material biológico nos ditos dois níveis de energia, e de preferência pelo menos um detector (5) para cada nível específico de energia.