[发明专利]一种木材含水率快速检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及木材品质测定领域，尤其涉及一种木材含水率快速检测方法。

背景技术

木材含水率是木材重要的物理性质之一，与木材力学性质和木材的利用有着密切的关系。测定木材含水率的方法大致有4种：干燥法、蒸馏法和滴定法。干燥法耗时较长且需样品量较大；蒸馏法的测定结果不精确，耗时长；滴定法也需要大量的时间。以上方法因为耗时长的局限性给林业研究人员带来极大的不便。

红外光谱为分子的振动光谱，每一条谱带的频率、强度与带形都与分子本身的化学结构、空间几何结构、分子内的力场结构、电子云分布状况和原子核的性质等密切相关。红外光谱中的单波长就可有效反应物质内部成分，并且单波长检测速度快，这就为木材含水率快速检测方法的建立提供了可行性。

发明内容

本发明提供了一种木材含水率快速检测方法，解决了现有检测方法费时的问题。

一种木材含水率快速检测方法，包括以下步骤：

1)将待测木材样品放置于恒温恒湿箱中，制得不同相对湿度下的样品；

2)利用传统烘干法测定不同相对湿度的木材样品含水率W；

3)分别采集波长3100nm所对应的不同相对湿度下的样品的吸光度A；

4)将步骤2)中各个木材样品的含水率W和步骤3)中吸光度A利用最小二乘法线性回归得到方程：W＝aA+b，用以计算木材样品的含水率；方程中W为木材含水率，a、b为不同木材样品含水率测定的参数。

5)利用步骤4)中所获得的回归方程，可用于待测木材样品的快速测定，每个样品耗时0.5s。

本发明所测木材样品为厚度10微米的木材切片，测定过程中所需使用的是固定波长3100nm，不需要一段波长范围扫描，单个木材切片的测试时间缩短为0.5

所述木材样品为银杏、水曲柳、松木。

所述步骤1)中不同相对湿度分别为10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％。

步骤2)中，当木材为银杏时，传统烘干法测得相对湿度分别为10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％的含水率分别为：0.020、0.042、0.060、0.080、0.100、0.120、0.140、0.165、0.216。。

步骤3)中，当木材为银杏时，相对湿度分别为10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％的吸光度分别为0.4760、0.5851、0.7077、0.8273、0.9351、1.0493、1.1592、1.2814、1.5180。

步骤4)中，当木材为银杏时，所述a为0.1842、b为-0.07。

步骤2)中，当木材为水曲柳时，传统烘干法测得相对湿度分别为10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％的含水率分别为：0.023、0.044、0.062、0.081、0.103、0.122、0.141、0.167、0.217。

步骤3)中，当木材为水曲柳时，相对湿度分别为10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％的吸光度分别为0.4778、0.5879、0.7100、0.8298、0.9371、1.0518、1.1609、1.2830、1.5644。

步骤4)中，当木材为水曲柳时，所述a为0.1782、b为-0.0637。

步骤2)中，当木材为松木时，测得相对湿度分别为10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％的含水率分别为：0.032、0.051、0.072、0.091、0.112、0.132、0.151、0.182、0.231。

步骤3)中，当木材为松木时，相对湿度分别为10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％的吸光度分别为0.4883、0.5976、0.7199、0.8400、0.9481、1.0624、1.1720、1.2945、1.6043。

步骤4)中，当木材为松木时，所述a为0.1806、b为-0.058。

附图说明

图1为本发明建模中所用银杏样品所获得的回归方程。

具体实施方式

实施例1

将银杏木材制作成木材切片1cm×1cm×10um，放置于恒温恒湿箱中，制得相对湿度为10％，20％，30％，40％，50％，60％，70％，80％和90％的木粉样品；