采用X 射线扫描法测量木材含水率的初步研究(三)Microsoft Word 文档.doc

采用X 射线扫描法测量木材含水率的初步研究(三)3 结果与讨论 由于扫描试样界面测量数据容易失真对测量结果产生影响，在计算试的平均密度时，剔除最表层10 个扫描步长的密度数据( 厚度约为0.2mm)，然后结合绝干状态下对应试件的密度和尺寸，根据公式(3) 就可以计算出木材在各个干燥阶段的平均含水率。3.1 径向扫描与纵向扫描精度比较 图3 和图4 分别表示了常规干燥过程中，沿着径切板干燥板材的径向和纵向扫描时，用X 扫描方法测量的含水率与用称重法得到的含水率值随干燥时间的变化规律。从图中可以明显看出：无论是扫描径向还是纵向，在干燥过程的各个阶段，用X 射线扫描和称重法测量得到的含水率值都十分接近，表2 分别表示了径切板干燥板材在干燥过程中不同阶段径向扫描和纵向扫描与称重法得到的木材含水率，以及两种扫描方法所得到的含水率与称重法得到的含水率之间的偏差和相关系数。从表2 中同样也可以清晰的看出，径向扫描和纵向扫描在整个干燥阶段都具有非常高的精度，绝对偏差在2%以内，其相关系数达到0.99。这说明：在杉木常规干燥过程中，采用X 射线扫描方法测量宽范围内( 从50%到10% 左右) 木材的平均含水率是切实可行的；采用扫描法测量木材含水率时，不论是径向扫描还是纵向扫描，都可以达到满意的测量精度。 图 3 径向扫描和称重法含水率测定值比较(径切板) 图 4 纵向扫描和称重法含水率测定值比较(径切板) 表 2 两种不同方法含水率测量值比较及其相关系数(径切板)3.2 弦向扫描与纵向扫描精度比较图5 和图6 分别表示了常规干燥过程中，沿着弦切板干燥板材的弦向和纵向扫描时，用X 扫描方法测量的含水率与用称重法得到的含水率值随干燥时间的变化规律。从图中可以明显的看出，弦向扫描所得到的含水率值与用称重法得到的含水率值十分接近，从表3 可以看出两者的决定系数达0.99，绝对偏差在2% 以内。同样，纵向扫描所得到的含水率值与称重法得到的含水率值也十分接近，从表3 中可以看到两者的相关系数为0.99。试验数据表明，对于杉木弦切板，当采用X射线扫描法测量木材含水率时，不论是弦向扫描还是纵向扫描，其测量数据都可以达到满意的测量精度。 从上述试验结果可知，采用X 射线扫描方法在线检测木材的平均含水率是切实可行的，其测量值与用称重法得到的含水率值非常接近，两者之间的绝对偏差在2% 以内，在这一结果与Cai11用X 射线扫描法测量橡木含水率与称重法含水率。 表3 两种不同方法含水率测量值比较及其相关系数(弦切板) 值之间的相关系数为0.989 8 的结论基本一致。在本研究中，沿着木材径向和纵向扫描时，平均含水率的测量精度略高于沿着弦向扫描时的含水率测量精度，但其偏差不大，在实际测量中可以忽略不计。从实际操作的可行性来看，在实际生产中，木材的纵向尺寸一般都比较大( 至少在1 m 以上)，由于受到X 射线穿透能力的限制，无法进行实际的扫描和测量。因此，在实际生产过程中，不论是沿着木材弦向、还是径向扫描，都可以满足对含水率测量精度的要求。若木材材质均匀性较差，如早晚材属于急变材，则可优先考虑沿着木材径向扫描，以避免早晚材急变可能对测量精度带来的负面影响。四 结 论 本文以杉木为研究对象，采用X 射线扫描和称重法测量了恒温恒湿干燥过程中杉木平均含水率的变化规律，探讨了采用X 射线法动态检测干燥过程中木材平均含水率的可行性，并进一步研究了纹理方向对X 射线扫描法测量木材含水率精度的影响规律。 结果表明：采用X 射线扫描法测量干燥过程中木材平均含水率是切实可行的，其测量值与用称重法得到的含水率测量值十分接近，两者之间的相关系数在0.99 以上，绝对偏差在2% 以内；沿着木材径向和纵向扫描时，平均含水率的测量精度略高于沿着弦向扫描时的含水率测量精度，但其偏差不大，在实际测量中可以忽略不计。在实际生产中，采用X 射线扫描法测量木材内的含水率分布时，可以不