[發明專利]木材干燥過程中含水率梯度的測試方法及所用測試傳感器

在審

• 申請號: 201210045774.7
• 申請日: 2012-02-27
• 公開（公告）號: CN102621189A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 杜洪雙;孫宏南;黃國安;陶濤;黃瓊濤
• 申請（專利權）人: 廣東省宜華木業股份有限公司
• 主分類號: G01N27/04
• 分類號: G01N27/04
• 代理公司: 廣東世紀專利事務所 44216
• 代理人: 劉卉

技術領域

本發明涉及木材加工技術領域，特別是一種木材干燥過程中含水率梯度的測試方法及所用測試傳感器。

背景技術

目前，木材干燥過程，特別是對于厚板材的干燥過程中，木材厚度上含水率偏差大的現象始終存在。在干燥結束后，雖然用含水率測定儀測試木材的含水率已經達到要求，但由于存在較大的木材厚度上的含水率偏差，木材芯層含水率高于木材表層含水率，使木材在使用過程中，由于木材含水率需要進一步平衡而使木材發生變形或木材表面出現塌陷現象，特別是對于采用“厚當寬”生產工藝下的集成材表面，這種現象尤為突出。為了防止這種現象的發生，常常控制木材厚度上的含水率偏差，使之不能超過某一值。但測試木材厚度上含水率偏差的方法，目前主要是通過測定木材厚度上的分層含水率的方法，來確定木材厚度上的含水率偏差，但這種方法需要再制作應力檢驗板，在應力檢驗板上制取分層含水率試片，通過對分層含水率試片進行稱重法測試的含水率值分析木材厚度上的含水率偏差。測試時間需要近24小時才能出結果，具有滯后性；同時應力檢驗板的放置位置由于便于拿取一般位于干燥窯的小門處，這里干燥速度最快，此處的木材厚度上含水率偏差不能代表干燥窯內整堆木材厚度的含水率偏差，而且操作復雜；再加上干燥窯操作人員需要在干燥過程中進窯拿取檢驗板，對干燥窯操作人員人身安全造成威脅。如何解決木材厚度上含水率偏差的控制問題及如何使干燥操作員能在操作安全的基礎下能根據木材厚度上含水率的分布情況來調整干燥窯的溫度和濕度問題，一直是近幾十年來國內外木材干燥領域的科學工作者的主要研究方向。

發明內容

本發明的目的在于針對上述存在問題和不足，提供一種能在干燥過程中在線測得木材含水率梯度的方法，該方法不僅操作方便、安全，而且在線測得的木材含水率梯度可準確表征木材厚度上含水率分布情況，操作人員可通過木材含水率梯度來分析木材厚度上的含水率偏差和判斷干燥基準的軟硬，及時判斷干燥過程中木材干燥速度是否滿足要求，及時調整干燥介質的溫、濕度。同時在終了處理過程中，通過木材厚度上的含水率偏差，確定木材終了處理的溫度和時間。

在此基礎上，本發明進一步的目的是提供一種結構簡單、操作方便的木材含水率梯度測試傳感器。

本發明的技術方案是這樣實現的：

本發明所述木材干燥過程中含水率梯度的測試方法，其特點是包括以下步驟：在木材干燥過程中，通過將測試傳感器插入木材中在線測定木材至少二個不同厚度層在寬度方向上一定距離內的電阻，然后根據電阻計算出不同厚度層的木材含水率，再根據含水率差值與不同厚度層間的距離，計算出木材的含水率梯度。

其中在線測定木材不同厚度層在寬度方向上一定距離內的電阻的方法是：利用測試傳感器上的至少兩個高度不同并互相絕緣的電極作為與木材不同厚度層接觸的測試點電極，并設定位于同一測試傳感器上測試點電極之間的距離，然后將兩個測試傳感器上的測試點電極按一定寬度距離插入木材中，通過進入木材部分的不同測試點電極而在線測定木材不同厚度層在寬度方向上一定距離內的電阻。

本發明還涉及一種木材干燥過程中含水率梯度的測試方法中所用的測試傳感器，其特點是包括釘體、裝置于該釘體上的至少兩個高度不同并互相絕緣的用于檢測不同厚度層電阻的金屬電極，所述金屬電極與來自于電腦的含水率測試點傳感器的輸入導線相連。

其中上述測試傳感器上的具體金屬電極的個數可根據不同木材厚度和測試需要來設定。為使測試傳感器在使用方便的基礎上,又結構簡單,上述釘體上的金屬電極一般有深層金屬電極和淺層金屬電極，各金屬電極包括外套于釘體上的用于接觸木材測試點的管式電極、下端與相應管式電極電連接而上端向外伸出的電極導線,?且深層電極導線和淺層電極導線在釘體尾部分開，所述深層金屬電極和淺層金屬電極之間設有絕緣組件。

為使測試傳感器的結構更可靠，上述釘體包括錐形金屬釘頭及與所述金屬釘頭一體成型且直徑小于金屬釘頭上端面直徑的釘尾長桿，上述深層金屬電極、淺層金屬電極依序裝置于所述釘尾長桿上，且所述釘尾長桿上設有與兩金屬電極保持絕緣的絕緣層。

為使測試傳感器的結構更可靠，上述釘尾長桿的尾部裝有壓緊螺母及防止電極導線與所述壓緊螺母短路的絕緣墊圈。