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量具校正之感应式木材含水率测量仪

编辑:永利电玩城????来源:未知????发布时间:2018-08-21 11:47????浏览量:
木材水分测定仪可分为插针式木材水分仪和感应式木材水分仪。插针式木材水分仪包含二极管显示木材水分仪和数字显示木材水分仪。感应式木材水分仪包含外置感应器木材水分仪和内置感应器木材水分仪。内置感应器木材水分仪又可分为数字式内置感应器木材水分仪和指针式内置感应器木材水分仪。
 
0 引言
木材含水率测量仪是应用于快速检测原木、人造板,木材家具等木材产品的水分含率的仪器。按其测量原理可分为电阻法和电容法。电阻法是将含水率仪的探针插入被测木材样品中,将仪器所测得的电阻值经电路转换成木材含水率,显示于仪器显示器上;电容法含水率仪是将测量仪的感应区紧贴于木材样品的表面,通过测量木材样品的介电常数值,经电路转换成含水率,显示于仪器显示器上。对于电阻法含水率仪的测量方法可以参照 JJG986 -2004 进行检定、量具校正或检测。本文的研究对象是后者,也称作感应式含水率测量仪。
 
1 标准的不足
按照 JJG986 - 2004《木材含水率测量仪》的描述,在检测木材含水率仪之前,需要制备若干杨木材质的样品用于检测,规格为:50mm × 30mm × 10mm(长 × 宽 × 厚)。然而在实际检测工作中,发现标准文件中所规定的样品并不适用于感应式含水率仪。首先,据感应式含水率仪(以下简称含水率仪)的原理,其工作时所发射出的高周波有较强的穿透性,被测样品厚度最少 50mm,并且在被测物底部及周围不能有金属板或磁铁对检测造成影响。而规程中规定样品的厚度只有 10mm,明显不符合被校含水率仪的工作原理。其次,大多数含水率仪的测量的感应区域尺寸为 70mm × 50mm,而标准木材样品的最大表面尺寸 50mm × 30mm。因此,在测量时标准木材样品不能完全覆盖含水率仪的感应区域,导致含水率仪的部分感应区域处于悬空状态,势必会影响仪器的测量准确性。标准木材样品既不够厚又不够大,所以规程中所规定的木材样品是不适用于检测此类型的含水率仪的。
 
2 改进方法
针对这个问题,需要重新定制一组杨木样品,规格为 100mm ×70mm × 50mm,代替原有样品进行检测。该规格的木样能满足上市面上 99% 以上的感应式含水率的测量需求。新木样制定出来后,木材的大小比规程中描述的样品大了二十几倍,原定的烘干过程与培养过程必然不再适用,下文将分别进行论述。
 
2. 1 测量干重 W 1 ,确定烘干时间
将新制的样品放入 105℃的恒温干燥箱内烘干10 小时,放至有变色硅胶的干燥器中冷却至常温从表 1 中的数据来看,三个样品在 105℃ 烘箱内烘干,20 小时后,其重量差小于 0. 1g,可以视做该样品的干重 W 1 。
 量具校正
2. 2 测量湿重 W 2 ,确定培养时间
按照 JJG986 -2004 附录 B 的要求制作三种(或以上)饱和盐溶液的培养器。取已知干重的木材样从表 2 中的数据来看,三个样品在分在不同的培养皿中培养,34 天后,其重量变化量均小于 0. 1g,可以视做该样品的湿重 W 2 。
 量具校正
2. 3 计算样品标准含水率的
根据含水率的计算公式,得出各样品培养后的含水率见表
 量具校正
3: 结果验证
从市面上选取四款常见的感应式木材含水率仪(电容式)和两款插针式含水率仪(电阻式),将各仪器的档位调整到对应的木材类别上,调整好温度修正参数,按照 JJG986 -2004《木材含水率测量仪》的检测方法,分别对三个已经培养好的木材样品进行检测,整理检测数据如表 4。
 
称重并记录重量。然后再放放烘箱继续烘干,每两二小时称样品重量一次,直到前后两次样品的重量差小 0. 1g 为止,以最后一次测量的重量作为样品的干重,并记作 W 1 。品,分别置于培养器中培养 20 天后,每二天测量一次样品的重量。(为便于快速培养高含水率的木样,可将放于高湿环境的木材浸泡于蒸馏水中 10 小时后取出,放置于干净的桌面让其自然渗出多余水分,3 小时后上下倒置木材,再过三小时放入培养皿中培养)。从表的实验数据中,可以得出如下结论:感应式水分仪和插针式含水率仪均能正常检测出各样品的含水率,并且测出量值与标准值有较高的吻合度。
 
4 总结
据上文论证可知,重新设计的木材样品的大小、培养方法都能适用于感应式木材含水率仪的校正、检测工作。对日常的量具校正和检测工作是有着极好的引导作用,并在一定程度上填补规程的不足。对于插针式含水率仪,必要时也可使用该样品对含水率仪进行量具校正和核查等工作。

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