JP2750498B2 - 木材含水率測定装置 - Google Patents
木材含水率測定装置Info
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- JP2750498B2 JP2750498B2 JP5349902A JP34990293A JP2750498B2 JP 2750498 B2 JP2750498 B2 JP 2750498B2 JP 5349902 A JP5349902 A JP 5349902A JP 34990293 A JP34990293 A JP 34990293A JP 2750498 B2 JP2750498 B2 JP 2750498B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は構造用製材品等の被検体
に含まれる水分の量を測定する木材含水率測定装置に関
し、特に被検体の含水率を正確に測定するようにしたも
のである。
に含まれる水分の量を測定する木材含水率測定装置に関
し、特に被検体の含水率を正確に測定するようにしたも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、電極を籾、毛髪、繊維等の被
検体に接触させてその静電容量を測定し、該被検体中の
含水率を測定する装置は知られている。例えば、特開昭
５６−６３２４５号公報には、木材に設けられた木材内
部に向かって延びる穴に挿入可能な棒状体で形成され、
少なくとも一対の高周波誘電式電極を電気絶縁体で固め
たものから構成された木材の水分率検知装置が示されて
いる。また、実開昭６２−９９８５４号公報には被測定
物に接続される水分検出部と、前記検出部に接続され、
前記被測定物の静電容量値によって、その発信周波数が
本科する発信器と、前記分周器からの出力周波数信号を
分周する分周器と、前記分周器からの周波数信号の周期
を計数し記憶するマイクロコンピュータとを具備し、前
記マイクロコンピュータは前記被測定物の空気の静電容
量の測定値と、前記被測定物の静電容量の測定値とを比
較し、前記被測定物の静電容量の測定値と前記空気静電
容量の測定値との差の大きさに従って前記被測定物の静
電容量の測定値を補正するようにした高周波木材水分計
が示されている。
検体に接触させてその静電容量を測定し、該被検体中の
含水率を測定する装置は知られている。例えば、特開昭
５６−６３２４５号公報には、木材に設けられた木材内
部に向かって延びる穴に挿入可能な棒状体で形成され、
少なくとも一対の高周波誘電式電極を電気絶縁体で固め
たものから構成された木材の水分率検知装置が示されて
いる。また、実開昭６２−９９８５４号公報には被測定
物に接続される水分検出部と、前記検出部に接続され、
前記被測定物の静電容量値によって、その発信周波数が
本科する発信器と、前記分周器からの出力周波数信号を
分周する分周器と、前記分周器からの周波数信号の周期
を計数し記憶するマイクロコンピュータとを具備し、前
記マイクロコンピュータは前記被測定物の空気の静電容
量の測定値と、前記被測定物の静電容量の測定値とを比
較し、前記被測定物の静電容量の測定値と前記空気静電
容量の測定値との差の大きさに従って前記被測定物の静
電容量の測定値を補正するようにした高周波木材水分計
が示されている。
【０００３】しかしながら、両公報に示される装置では
構造用建材品のようにある程度厚みを有する被検体の含
水率を正確に測定するのには適しておらず、また被検体
の広い範囲の含水率を一度に測定することができない。
また、特開昭５６−６３２４５号公報では木材に穴を開
けたりして傷をつけるので、製材された建材を測定する
ことができず、さらにいちいち穴を開けたり部分的に測
定するので測定効率が悪い欠点がある。
構造用建材品のようにある程度厚みを有する被検体の含
水率を正確に測定するのには適しておらず、また被検体
の広い範囲の含水率を一度に測定することができない。
また、特開昭５６−６３２４５号公報では木材に穴を開
けたりして傷をつけるので、製材された建材を測定する
ことができず、さらにいちいち穴を開けたり部分的に測
定するので測定効率が悪い欠点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】近時、日本農林規格の
新たな規格の施行により、針葉樹の構造用製材品の含水
率区分が規格化され、その規格に認定された構造用製材
品は含水率区分の表示義務が要請されるようになった。
前記構造用製材品のような厚みのあるものを電極間に挟
んだ場合、電極間の距離が長くなると測定値にバラツキ
が生じ、正確な静電容量が測定できなくなる。
新たな規格の施行により、針葉樹の構造用製材品の含水
率区分が規格化され、その規格に認定された構造用製材
品は含水率区分の表示義務が要請されるようになった。
前記構造用製材品のような厚みのあるものを電極間に挟
んだ場合、電極間の距離が長くなると測定値にバラツキ
が生じ、正確な静電容量が測定できなくなる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、構
造用製材品等の比較的厚みのある被検体の含水率を測定
する場合、被検体の厚さである電極間の距離と、被検体
に接触する電極の面積が、一定数式を満足することによ
り、バラツキなく静電容量が測定でき、被検体の含水率
を正確に得られることが分かった。
造用製材品等の比較的厚みのある被検体の含水率を測定
する場合、被検体の厚さである電極間の距離と、被検体
に接触する電極の面積が、一定数式を満足することによ
り、バラツキなく静電容量が測定でき、被検体の含水率
を正確に得られることが分かった。
【０００６】
【作用】 本発明では、被検体を一対の電極間に挟んで
静電容量を測定し、その静電容量値から該被検体の含水
率を求める木材含水率測定装置において、被検体の最大
厚さである電極間の距離をｄとし、電極の面積をＳとし
た場合、Ｓ／ｄ≧８３．３を満足する電極を使用するこ
とにより、被検体の含水率を正確に測定することができ
る。
静電容量を測定し、その静電容量値から該被検体の含水
率を求める木材含水率測定装置において、被検体の最大
厚さである電極間の距離をｄとし、電極の面積をＳとし
た場合、Ｓ／ｄ≧８３．３を満足する電極を使用するこ
とにより、被検体の含水率を正確に測定することができ
る。
【０００７】
【０００８】
【実施例】図１は本発明の木材含水率測定装置の概略説
明図であり、被検体である構造用製材（ここでは建築用
柱）１の両側から電極板２、３を挟み込み、各電極板
２、３は静電容量測定器（ここではＬＣＲメータ）４に
接続している。上記の方法にて以下に示す実験を行っ
た。
明図であり、被検体である構造用製材（ここでは建築用
柱）１の両側から電極板２、３を挟み込み、各電極板
２、３は静電容量測定器（ここではＬＣＲメータ）４に
接続している。上記の方法にて以下に示す実験を行っ
た。
【０００９】１．試験材（被検体） 試験材は、角形の杉柱材（断面は正方形）の各辺が１
０．５ｃｍと１２．０ｃｍのものを使用した。
０．５ｃｍと１２．０ｃｍのものを使用した。
【００１０】２．測定方法 電極板は次の４種類A、B、C、Dの鉄板を使用した。 Ａ １００ｃｍ2 （幅１０ｃｍ×長さ１０ｃｍ） Ｂ ５００ｃｍ2 （幅１０ｃｍ×長さ５０ｃｍ） Ｃ １,０００ｃｍ2 （幅１０ｃｍ×長さ１００ｃ
ｍ） Ｄ ２,０００ｃｍ2 （幅１０ｃｍ×長さ２００ｃ
ｍ） 各試験材を生材から気乾まで、天然乾燥及び人工乾燥さ
せ、その間の試験材の静電容量Ｃｐを測定した。使用し
た測定器はＬＣＲメータ。印加した周波数は１ＭＨｚで
ある。
ｍ） Ｄ ２,０００ｃｍ2 （幅１０ｃｍ×長さ２００ｃ
ｍ） 各試験材を生材から気乾まで、天然乾燥及び人工乾燥さ
せ、その間の試験材の静電容量Ｃｐを測定した。使用し
た測定器はＬＣＲメータ。印加した周波数は１ＭＨｚで
ある。
【００１１】測定は、試験材を上記電極板２、３で挟み
込み、その間の静電容量Ｃｐを測定した。静電容量Ｃｐ
と同時に試験材の重量を測定し、全測定が終了後、試験
材を切断し全乾法により各試験材ごとの含水率を算出し
た。一般に、静電容量Ｃｐは電極板の面積及び電極間の
距離と
込み、その間の静電容量Ｃｐを測定した。静電容量Ｃｐ
と同時に試験材の重量を測定し、全測定が終了後、試験
材を切断し全乾法により各試験材ごとの含水率を算出し
た。一般に、静電容量Ｃｐは電極板の面積及び電極間の
距離と
【数２】 Ｃ＝ε・Ｓ／ｄ の関係にある。
【００１２】
【数１】
【数１】 は Ｃ＝ε・Ｓ／ｄ である。 ここで，Ｃは静電容量Ｃｐ（単位はｐＦ），εは誘電
率，Ｓは電極の面積（単位はｃｍ２），ｄは電極間の距
離（単位はｃｍ）である。
率，Ｓは電極の面積（単位はｃｍ２），ｄは電極間の距
離（単位はｃｍ）である。
【００１３】測定した静電容量Ｃｐの値と含水率値の関
係について散布図を作成し、最小２乗法で回帰式並びに
相関係数（ｒ）を求め、図２〜図５の散布図に示した。
係について散布図を作成し、最小２乗法で回帰式並びに
相関係数（ｒ）を求め、図２〜図５の散布図に示した。
【００１４】その結果、電極板の面積５００ｃｍ2以上
では、含水率と静電容量Ｃｐの間に相関係数（ｒ）０．
９１以上の強い相関がみとめられた。つまり、電極板の
距離ｄが１０．５ｃｍおよび１２．０ｃｍ共に以下のよ
うに変化することが分かった。 ２,０００ｃｍ2では含水率１％当り静電容量Ｃｐが約 1
1.0ｐＦ １,０００ｃｍ2では含水率１％当り静電容量Ｃｐが約
5.5ｐＦ ５００ｃｍ2では含水率１％当り静電容量Ｃｐが約 2.7
ｐＦ 電極板面積Ｓが１００ｃｍ2については、電極板間の距
離ｄが１０．５ｃｍで、含水率１％当りの静電容量Ｃｐ
が約０．５ｐＦ変化するが、電極板の距離ｄが１２．０
ｃｍでは、含水率と静電容量Ｃｐ間に相関が認められな
かった。
では、含水率と静電容量Ｃｐの間に相関係数（ｒ）０．
９１以上の強い相関がみとめられた。つまり、電極板の
距離ｄが１０．５ｃｍおよび１２．０ｃｍ共に以下のよ
うに変化することが分かった。 ２,０００ｃｍ2では含水率１％当り静電容量Ｃｐが約 1
1.0ｐＦ １,０００ｃｍ2では含水率１％当り静電容量Ｃｐが約
5.5ｐＦ ５００ｃｍ2では含水率１％当り静電容量Ｃｐが約 2.7
ｐＦ 電極板面積Ｓが１００ｃｍ2については、電極板間の距
離ｄが１０．５ｃｍで、含水率１％当りの静電容量Ｃｐ
が約０．５ｐＦ変化するが、電極板の距離ｄが１２．０
ｃｍでは、含水率と静電容量Ｃｐ間に相関が認められな
かった。
【００１５】 本方法で対象とした被測定物は構造用製
材品である。通常，構造用製材品は帯鋸で製材されるた
め材表面の仕上がりが粗い。このため本方法で測定する
場合，被測定物と電極間の間には空隙がみられる。ま
た，本方法は解放された環境での高周波による静電容量
測定を行っており，測定系への外乱の混入が予想され
る。これら空隙や外乱等は測定誤差の原因になる。そこ
で，安定した測定を行うためには，これらに起因した誤
差を除く必要がある。本方法ではこれらの要因によって
発生する測定誤差は約±２ｐＦ未満であり，含水率１％
当たりの静電容量値を５ｐＦ以上にすることにより実用
的な含水率計として利用可能な含水率測定精度１％の木
材含水率測定装置を実現できる。このため，極板間の距
離（ｄ）が１０．５ｃｍおよび１２．０ｃｍの場合，電
極面積（Ｓ）は１０００ｃｍ２以上の面積を有するもの
が必要となる。したがって，電極板間の距離ｄに対する
電極板の面積Ｓの割合（Ｓ／ｄ）は，電極面積１，００
０ｃｍ２一定のものを使用した場合，電極板の距離ｄが
１０．５ｃｍでは９５．２，電極板の距離ｄが１２．０
ｃｍでは８３．３が必要となる。つまり，電極板の距離
ｄが１２．０ｃｍ以下の場合，電極板間の距離ｄに対す
る電極板の面積Ｓの割合（Ｓ／ｄ）において，Ｓ／ｄ≧
８３．３が求められる。
材品である。通常，構造用製材品は帯鋸で製材されるた
め材表面の仕上がりが粗い。このため本方法で測定する
場合，被測定物と電極間の間には空隙がみられる。ま
た，本方法は解放された環境での高周波による静電容量
測定を行っており，測定系への外乱の混入が予想され
る。これら空隙や外乱等は測定誤差の原因になる。そこ
で，安定した測定を行うためには，これらに起因した誤
差を除く必要がある。本方法ではこれらの要因によって
発生する測定誤差は約±２ｐＦ未満であり，含水率１％
当たりの静電容量値を５ｐＦ以上にすることにより実用
的な含水率計として利用可能な含水率測定精度１％の木
材含水率測定装置を実現できる。このため，極板間の距
離（ｄ）が１０．５ｃｍおよび１２．０ｃｍの場合，電
極面積（Ｓ）は１０００ｃｍ２以上の面積を有するもの
が必要となる。したがって，電極板間の距離ｄに対する
電極板の面積Ｓの割合（Ｓ／ｄ）は，電極面積１，００
０ｃｍ２一定のものを使用した場合，電極板の距離ｄが
１０．５ｃｍでは９５．２，電極板の距離ｄが１２．０
ｃｍでは８３．３が必要となる。つまり，電極板の距離
ｄが１２．０ｃｍ以下の場合，電極板間の距離ｄに対す
る電極板の面積Ｓの割合（Ｓ／ｄ）において，Ｓ／ｄ≧
８３．３が求められる。
【００１６】
【発明の効果】本発明は、上記のごとく被検体を少なく
とも一対の電極間に挟んで該被検体の静電容量を測定
し、その静電容量値から該被検体の含水率を求める木材
含水率測定装置において、被検体の最大厚さである電極
間の距離をｄ、電極面積をＳとしたとき、
とも一対の電極間に挟んで該被検体の静電容量を測定
し、その静電容量値から該被検体の含水率を求める木材
含水率測定装置において、被検体の最大厚さである電極
間の距離をｄ、電極面積をＳとしたとき、
【数１】を満足するようにしたので、構造用製材品等の
比較的厚みのある被検体の静電容量、つまり含水率をバ
ラツキなく正確に測定することができる。
比較的厚みのある被検体の静電容量、つまり含水率をバ
ラツキなく正確に測定することができる。
【００１７】
【図１】木材含水率測定装置の概略説明図である。
【図２】電極板の面積Ｓが１００ｃｍ2のものを使用し
た場合の含水率（％）と静電容量Ｃｐ（単位はｐＦ）と
の散布図（図中△は電極間距離ｄが１０．５ｃｍのプロ
ットを示す）。
た場合の含水率（％）と静電容量Ｃｐ（単位はｐＦ）と
の散布図（図中△は電極間距離ｄが１０．５ｃｍのプロ
ットを示す）。
【図３】電極板の面積Ｓが５００ｃｍ2のものを使用し
た場合の含水率（％）と静電容量Ｃｐ（単位はｐＦ）と
の散布図（図中△は電極間距離ｄが１０．５ｃｍのプロ
ット、○は電極間距離ｄが１２．０ｃｍのプロットを示
す）。
た場合の含水率（％）と静電容量Ｃｐ（単位はｐＦ）と
の散布図（図中△は電極間距離ｄが１０．５ｃｍのプロ
ット、○は電極間距離ｄが１２．０ｃｍのプロットを示
す）。
【図４】電極板の面積Ｓが１,０００ｃｍ2のものを使用
した場合の含水率（％）と静電容量Ｃｐ（単位はｐＦ）
との散布図（図中△は電極間距離ｄが１０．５ｃｍのプ
ロット、○は電極間距離ｄが１２．０ｃｍのプロットを
示す）。
した場合の含水率（％）と静電容量Ｃｐ（単位はｐＦ）
との散布図（図中△は電極間距離ｄが１０．５ｃｍのプ
ロット、○は電極間距離ｄが１２．０ｃｍのプロットを
示す）。
【図５】電極板の面積Ｓが２,０００ｃｍ2のものを使用
した場合の含水率（％）と静電容量Ｃｐ（単位はｐＦ）
との散布図（図中△は電極間距離ｄが１０．５ｃｍのプ
ロット、○は電極間距離ｄが１２．０ｃｍのプロットを
示す）。
した場合の含水率（％）と静電容量Ｃｐ（単位はｐＦ）
との散布図（図中△は電極間距離ｄが１０．５ｃｍのプ
ロット、○は電極間距離ｄが１２．０ｃｍのプロットを
示す）。
１ 被検体（建築用柱材） ２、３ 電極板 ４ ＬＣＲメータ Ｓ 電極面積 ｄ 電極間距離
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−198847（ＪＰ，Ａ) 特公 昭45−5598（ＪＰ，Ｂ１)
Claims (1)
- 【請求項１】 被検体を少なくとも一対の電極の大きさ
が被測定物より小さく，かつ幅は１０ｃｍで長さが１０
０ｃｍ以上の長方形の金属電極間に挟んで該被検体の静
電容量を測定し，その静電容量値から該被検体の含水率
を求める木材含水率測定装置において，被検体の最大厚
さである電極間の距離をｄ（単位はｃｍ）とし，電極面
積をＳ（単位はｃｍ２）としたとき，ｄ＝１２ｃｍ以下
の場合にＳ／ｄ≧８３．３を満足することを特徴とする
木材含水率測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5349902A JP2750498B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 木材含水率測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5349902A JP2750498B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 木材含水率測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07190981A JPH07190981A (ja) | 1995-07-28 |
| JP2750498B2 true JP2750498B2 (ja) | 1998-05-13 |
Family
ID=18406885
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5349902A Expired - Fee Related JP2750498B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 木材含水率測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2750498B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005201753A (ja) * | 2004-01-15 | 2005-07-28 | Kett Electric Laboratory | 水分検出ユニット及び水分測定装置 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3900410B2 (ja) * | 2002-01-16 | 2007-04-04 | 株式会社エンゼルハウス | 静電容量型水分計 |
| CN106940338B (zh) * | 2017-05-12 | 2023-05-05 | 成都凡米科技有限公司 | 一种新型水分含量测量装置及方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07119726B2 (ja) * | 1990-11-29 | 1995-12-20 | 小山工業高等専門学校長 | 含水率の測定方法 |
-
1993
- 1993-12-27 JP JP5349902A patent/JP2750498B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005201753A (ja) * | 2004-01-15 | 2005-07-28 | Kett Electric Laboratory | 水分検出ユニット及び水分測定装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07190981A (ja) | 1995-07-28 |
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