[发明专利]木材干燥过程中含水率梯度的测试方法及所用测试传感器

说明书

技术领域

本发明涉及木材加工技术领域，特别是一种木材干燥过程中含水率梯度的测试方法及所用测试传感器。

背景技术

目前，木材干燥过程，特别是对于厚板材的干燥过程中，木材厚度上含水率偏差大的现象始终存在。在干燥结束后，虽然用含水率测定仪测试木材的含水率已经达到要求，但由于存在较大的木材厚度上的含水率偏差，木材芯层含水率高于木材表层含水率，使木材在使用过程中，由于木材含水率需要进一步平衡而使木材发生变形或木材表面出现塌陷现象，特别是对于采用“厚当宽”生产工艺下的集成材表面，这种现象尤为突出。为了防止这种现象的发生，常常控制木材厚度上的含水率偏差，使之不能超过某一值。但测试木材厚度上含水率偏差的方法，目前主要是通过测定木材厚度上的分层含水率的方法，来确定木材厚度上的含水率偏差，但这种方法需要再制作应力检验板，在应力检验板上制取分层含水率试片，通过对分层含水率试片进行称重法测试的含水率值分析木材厚度上的含水率偏差。测试时间需要近24小时才能出结果，具有滞后性；同时应力检验板的放置位置由于便于拿取一般位于干燥窑的小门处，这里干燥速度最快，此处的木材厚度上含水率偏差不能代表干燥窑内整堆木材厚度的含水率偏差，而且操作复杂；再加上干燥窑操作人员需要在干燥过程中进窑拿取检验板，对干燥窑操作人员人身安全造成威胁。如何解决木材厚度上含水率偏差的控制问题及如何使干燥操作员能在操作安全的基础下能根据木材厚度上含水率的分布情况来调整干燥窑的温度和湿度问题，一直是近几十年来国内外木材干燥领域的科学工作者的主要研究方向。

发明内容

本发明的目的在于针对上述存在问题和不足，提供一种能在干燥过程中在线测得木材含水率梯度的方法，该方法不仅操作方便、安全，而且在线测得的木材含水率梯度可准确表征木材厚度上含水率分布情况，操作人员可通过木材含水率梯度来分析木材厚度上的含水率偏差和判断干燥基准的软硬，及时判断干燥过程中木材干燥速度是否满足要求，及时调整干燥介质的温、湿度。同时在终了处理过程中，通过木材厚度上的含水率偏差，确定木材终了处理的温度和时间。

在此基础上，本发明进一步的目的是提供一种结构简单、操作方便的木材含水率梯度测试传感器。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明所述木材干燥过程中含水率梯度的测试方法，其特点是包括以下步骤：在木材干燥过程中，通过将测试传感器插入木材中在线测定木材至少二个不同厚度层在宽度方向上一定距离内的电阻，然后根据电阻计算出不同厚度层的木材含水率，再根据含水率差值与不同厚度层间的距离，计算出木材的含水率梯度。

其中在线测定木材不同厚度层在宽度方向上一定距离内的电阻的方法是：利用测试传感器上的至少两个高度不同并互相绝缘的电极作为与木材不同厚度层接触的测试点电极，并设定位于同一测试传感器上测试点电极之间的距离，然后将两个测试传感器上的测试点电极按一定宽度距离插入木材中，通过进入木材部分的不同测试点电极而在线测定木材不同厚度层在宽度方向上一定距离内的电阻。

本发明还涉及一种木材干燥过程中含水率梯度的测试方法中所用的测试传感器，其特点是包括钉体、装置于该钉体上的至少两个高度不同并互相绝缘的用于检测不同厚度层电阻的金属电极，所述金属电极与来自于电脑的含水率测试点传感器的输入导线相连。

其中上述测试传感器上的具体金属电极的个数可根据不同木材厚度和测试需要来设定。为使测试传感器在使用方便的基础上,又结构简单,上述钉体上的金属电极一般有深层金属电极和浅层金属电极，各金属电极包括外套于钉体上的用于接触木材测试点的管式电极、下端与相应管式电极电连接而上端向外伸出的电极导线, 且深层电极导线和浅层电极导线在钉体尾部分开，所述深层金属电极和浅层金属电极之间设有绝缘组件。

为使测试传感器的结构更可靠，上述钉体包括锥形金属钉头及与所述金属钉头一体成型且直径小于金属钉头上端面直径的钉尾长杆，上述深层金属电极、浅层金属电极依序装置于所述钉尾长杆上，且所述钉尾长杆上设有与两金属电极保持绝缘的绝缘层。

为使测试传感器的结构更可靠，上述钉尾长杆的尾部装有压紧螺母及防止电极导线与所述压紧螺母短路的绝缘垫圈。