测量木材中所含水分含量的测量仪器——木材水分仪

什么是木材水分仪？

木材水分测定仪是测量木材中所含水分含量的测量仪器。

木材的含水率极大地影响其收缩、膨胀、重量、强度和耐久性，因此准确的了解很重要。此外，当加工含水量高的木材时，它可能会在干燥过程中翘曲、弯曲或开裂。

测量木材含水量的方法有多种，包括测量电阻、电容和无线电波吸收的电学方法，测量干燥前后重量的干法以及化学分析方法。

木材水分仪的使用

木材水分仪用于木材干燥厂、防腐处理厂、锯木厂、木片厂、胶合板厂、木制家具厂、房屋制造商、建筑公司等测量水分。

例如，房屋建筑材料含水量多时，会变重，强度低，干燥后即可使用。另外，含水率高会导致变色和腐烂真菌，因此需要适当的施工管理。

木材水分仪还用于控制发电用薪材木片的水分含量。木材中的水分是一个重要的控制项目，因为它对发电效率有重大影响。

木材水分仪原理

测量木材水分的方法包括电阻法、电容法、微波法、红外线法和干重法。

1.电阻式

该方法通过使电流穿过被测木材来测量电阻。将电阻值转换为湿度值。电阻值约为100MΩ，因此施加几十伏的高电压。

它适用于测量比重变化较大的物体，但缺点是由于使用直径为2～3毫米的针，会损坏测量物体。

2.电容式

将高频电流施加到待测物体上，测量电容的变化，转换为湿度值并显示。检测使用振荡电路并测量电容随着振荡频率和周期的变化而变化。常用的传输频率是100KHz至20MHz。

优点是可以轻松小型化，成为手持式。测量范围可以从木材表面到内部几厘米。这种类型也称为高频水分计。

电容式水分计的缺点是受被测物体比重和厚度的影响，因此需要设置比重和厚度。此外，由于测量是通过接触进行的，因此在测量大量时，焦油和其他物质可能会粘附在传感器上。

3. 微波型

这是一种水分计，可测量由于水分引起的微波衰减量，将其转换为水分值并显示。水分计使用 10GHz 左右的微波。微波很容易被水分吸收，很容易转化为热量。

微波水分仪由发射器和接收器组成。发射器向木材的一侧发射无线电波，接收器安装在木材的另一侧以接收发射的无线电波。水越多，吸收的无线电波就越多，测量接收到的无线电波的强度并显示水分值。

微波水分计的优点之一是它可以测量直至木材中心的内部水分。可以在不损坏被测物体的情况下测量水分。连续测量也是可能的。缺点是设备体积较大。它被安装和使用在锯木厂等。

4. 近红外型

近红外光是红色以外的不可见光。由于它容易被水分吸收，因此该方法通过用含有近红外线的光照射它并将其转换成水分值来测量反射率。

近红外水分仪仅测量物体的表面，因此具有易于安装的优点。此外，还可以在不损坏薄物体的情况下测量它们。缺点是只能测量距离表面小于1毫米的表面湿度。因此，它受到地表水的影响。如果被测物体的颜色发生变化也会产生影响。

5、干重法

该方法包括在对流干燥机中干燥样品，并根据干燥前后的重量测量水分含量。这称为全干法。其特点是精度高。在105℃下干燥直至重量不再发生变化的木材的重量称为总干重，通过使用干燥前木材的重量进行计算，可以确定含水率。

干重法的缺点是测量时间长，不能在生产线上使用。另外，切割样品时，产品可能会损坏。缺点之一是需要大量人力。

6.其他

有用快中子照射木材并测量转化为热中子的量的中子方法，以及使用卡尔费休试剂的化学分析方法。

木材水分仪的类型

1. 手持式

手持式只需将传感器部件放置在木材表面即可轻松测量水分含量。适用于约20种木材。除水分含量外，部分产品还具有平均值、温度修正、上限报警等功能。

木片水分仪是专用于测量木片水分的产品。可以通过将湿度计传感器插入一堆木片来测量湿度。

2. 固定式

固定式安装在锯木厂等处，能够连续测量水分。大多数是微波木材水分仪，发射器和接收器分开安装。将木材在两者之间移动并测量水分含量。