JP3686981B2 - 木質材料の水分センサー及び自動水分率測定装置 - Google Patents

Description

［技術分野］
無垢、集成材等の木質材料加工工場などにおいて、生産する木製品の含水率を連続的に測定し、適切に選別する装置に関する発明である。
［背景技術］
従来の木材水分センサーは測定方式から分類すると、高周波抵抗方式、高周波容量方式、直流抵抗方式等が有る。高周波抵抗方式、高周波容量方式は非破壊であるため、材料の表面を傷つけずに測定が可能であり、かつ電界深度が直流抵抗式に比べて深いため、材料のある程度の深部の水分を検知することが可能である。また、電源をＡＣ電源としたものが多く、オンライン測定に適した器種（連続型自動水分測定装置 林産試場報第７巻第５号１９９３年等）もある。
又、電極の構造から観ると、図１３のように、木材（以下材という）のように同一平面上に陽極及び陰極を配置する方法と、図１４のように材をはさんで陽極と陰極を対向させる方法が主流である。前者の場合は、一般的に電界深度は浅いので、比較的表面層の水分しか検出出来ない。後者の場合は電極間距離が一定でないと、出力される信号は不安定なものとなり、測定精度は落ちる。
又、測定の際、高周波式は、材の表面の形状に影響され、電極の先端部と材料の表面が密着することが必要で、隙間があると、エアギャップにより、見かけの水分値が過小となる傾向がある。また、比重の影響を受けやすく、測定材料の比重のバラツキが指示値のバラツキとして、出やすい傾向がある。
直流抵抗方式は比較的比重の影響を受けがたく、材の表面形状の影響を受けがたいものの、大半が針電極等を用いる破壊式であるため、材の表面を傷つけるため、測定部位がある程度限定される、従って、連続測定は不向きである。かつ、電界深度が浅いため、測定材料の比較的薄いものに限定される。
本願発明では上記の事情を鑑み、本発明は材料を傷付けることなく変形した材料にも密着させ、測定深度が深くなるような電極構造を持つ、材料全体に対して測定精度の良い自動水分率測定装置および選別装置を提供することを目的とする。
電極の構造から観ると、高周波方式、直流方式とも同一平面上に陽極及び陰極を配置する方法と、陽極と陰極を対向する方法が主流である。前者の場合は、一般的に電界深度は浅いので、比較的表面層の水分しか検出できない。後者の場合は電界深度については十分であるが、電極間距離および測定材料のサイズが一定でないと、出力される信号は不安定なものとなり、寸法や形状が不安定な材料や変形を起こしている材料、すなわち乾燥材に対して測定精度が落ちる。
上記で述べたような乾燥材を測定する場合には、センサー位置が固定状態での測定が困難であり、電極の先端部と材料の表面が密着することが必要となる。すなわち隙間があると、エアギャップにより、見かけの水分値が過小となったり、測定材料の比重が影響を及ぼし始め指示値のバラツキとして出やすくなる。
密着方法は、連続測定を行うためには材の表面を傷つけないようにすることが必要で、かつ正確に測定するために材の中央部に位置させることが必要となる。さらには耐久性も必要となる。
高周波抵抗方式、高周波容量方式は非破壊であるため、材料の表面を傷つけずに測定が可能である。しかし乾燥過程での材料は材内水分の変動によってもたらされる各種応力によってそり、ねじれ等の形状の変化生じているため従来のセンサーではその変形に追従し材の中央部に位置することが非常に困難となる。
また連続測定を行う場合、出力信号を安定させるためにはその走行している被測定材を上下、左右方向にふらつかせないようにすることが必要となる。
乾燥過程での材料は、材内の水分分布が長さ方向で異なっており、かつ各側面毎に水分分布の状態が異なっている。このため単一センサーの固定式では測定精度が落ち、材料全体の水分状態を推定することが困難となる。
また複数のセンサーで連続測定する際、各センサー間で相互干渉を生じ、水分測定に大きな誤差が生じる。
このため各面の水分センサーを相互干渉が生じないように考慮することが必要となる。各センサー位置をずらすことは各センサーの測定開始時期のずれを生じせしめ、被測定材の各部位の水分値を推測することが困難となる。
更に、乾燥設備を持った製材工場に於いて、乾燥過程における柱材（１０５cm角〜１２０cm角）は水分の分布が大きく、それに起因する応力の分布等により、幅そり、縦そり、ねじれ等の形状の変化をもたらし克つ、各面毎に含まれる水分量が異なる事が判っている。
このような柱材の含有水分率を正確に測定する装置はまだ開発されていない。
［発明の開示］
本発明の水分センサー及び自動水分率測定装置は、前述した従来の水分センサーの欠点を解決し、材の各面で乾燥状態の異なる柱材の含有水分率（又は水分値）を正確に測定できるようにするため、測定方法として、高周波容量式を用いている。
更に、図１に示すように電極１（材料に接する側）と電極２（接地側）を立体的に配した構造とし、電極１の形状は図に示すようにＲ加工を施したローラ型とした。次に被測定材を安定して移動させるためにエアーシリンダー及び水平方向の移動にはラック＆ピニオンを採用した。
更に、この方式のセンサーを被測定材の背割面の反対面及びその面と直角の両側面の３側面に位置をずらして配した。次に各センサーからの検出信号を同期化するために図５Ａ・５Ｂの１５、１６、１７のような上記挟圧装置の片端に組み込んだエンコーダーを用い同期信号を得た後、さらに材料の長さ方向に位置を合わせるために、各水分センサーからの信号を図６のコントローラ内の計測制御部４１で同期させた。
そして、得られた水分率と所定の閾値とを比較する比較手段を備え、該比較手段の出力により、被測定材料の選別を行なったり、被測定材料に対するマーキングを行なうようにした。
本願発明のセンサーは、非破壊、広範な水分測定、連続測定を目指して、測定方式は高周波方式とした。高周波方式には抵抗式と容量式とがあるが、高周波抵抗式は使用周波数域によらず精度よく測れる水分測定範囲が維持飽和点程度までで、高含水率材の場合には誤差が大きくなるため、広範な水分測定が可能な周波数域をもちいた容量式を採用した。
電界深度と、測定精度の向上を図るため以下の手段を施した。図１に示すように陽極と陰極を立体的に配することにより、電界深度は深くなり、深部の水分を検知することが可能となった。陽極１から発せられる電界は、その対面にある陰極２との間が最も電界密度が大で、その反対面に於いては、若干電界度が小さいものの、無限遠に飛ぶ電界も存在する。即ち、被測定物の厚みが厚ければ厚いほど被測定物を通過する電界も比率的に多くなりその効果は大となる。
乾燥過程でのそり、ねじれ等の形状の変化に追従すべく、柱等のカップ量（図３参照の断面のそり）に合わせて接触して走行するように水分測定電極にＲ加工を施した。しかしながら木材に追従するための接触方式はこの方式に限らず板バネや刷毛状の電極、導電性ゴム等を用いたローラーでも構わない。
次に長さ方向に移動する被測定材は、エアシリンダー及びラック＆ピニオンを採用することで測定センサーと指示ローラー間でふらつきがなくなり、安定した水分測定が可能となった。しかしながら上記測定を可能とする手段として、油圧やモーターを用いた密着方式を用いても構わない。
また単一のセンサーでは１側面のみのデータとなり実用上かなり、測定精度が落ちる。２側面に対してセンサーを配した場合、かなりの測定精度の向上が見られる。また３側面に対してセンサーを配することにより、さらに測定精度を向上させることができる。
各水分センサー間の相互干渉が生じないようにする手段として各センサー位置をずらして配置する事により対処したが、同一位置で発振部を１つとし、各センサーの電極をスイッチで瞬時に切り替える方法でも構わない。
本発明により、水分測定が材料全体に対して連続的に精度良く測定可能となり、従来の水分品質管理及び仕分け作業が高速でかつ正確に行えることになる。また自動化も可能であるため大幅な省力化となる。
【図面の簡単な説明】
図１は本発明の水分センサーの電極構成図。
図２は本発明の水分センサーの回路図。
図３は本発明の水分センサーの配置例を示す図。
図４は図３のＡ視図。
図５Ａは本発明の自動水分率測定装置の平面図。
図５Ｂは本発明の自動水分率測定装置の側面図。
図６は本発明の自動水分率測定装置のシステムブロック図。
図７は本発明の自動水分率測定装置により、柱材の水分率を求める方法を説明する図。
図８Ａ−８Ｆは水分センサーの配置例を示す図。
図８Ｇは図８Ｆの場合の水分センサーの平面配置図。
図９Ａは水分センサー３個使用時の本発明の自動水分率測定装置の測定精度を示す図。
図９Ｂは水分センサー２個使用時の本発明の自動水分率測定装置の測定精度を示す図。
図１０は本発明の自動水分率測定装置による実際の測定結果を示す図。
図１１Ａは、柱材の水分率を１個の水分センサーで測定した際の実施例を示す図。
図１１Ｂは、柱材の水分率を２個の水分センサーで測定した際の実施例を示す図。
図１１Ｃは、柱材の水分率を３個の水分センサーで測定した際の実施例を示す図。
図１２Ａ，１２Ｂは水分センサー２個の場合の配置例を示す図。
図１３は従来の水分センサーの電極と被測定材との関係を示す図。
図１４は従来の水分センサーの電極と被測定材との関係を示す図。
［発明を実施するための最良の形態］
図１に本発明の木質材料の水分率測定装置（水分センサーという）の電極の構成を示す。１は材に接触する電極（第１電極）である。回転軸を中心に回転する円柱状形態を有している。この第１電極の径は、端部より中央にゆくにしたがいその直径が徐々に大きくなるように形成されている。即ち、樽の外形のような形状（樽状）にＲ加工された外形を有しており、材のそりに対応できるようになっている。２は他の電極（第２電極）であり、支柱３により電極１と一定の距離を隔てて対向するように設けられる。第２電極は平面であっても曲面であってもよい。４は電線であり、発振部５の一つの出力端と電極１とを接続するものである。発振部５は電極２の中に組み込まれており、発振部５の出力の他端は電極２に接続されている。第２電極は接地されている。
電極１から発せられる電界は、その対面にある電極２との間が最も電界密度が大で、その反対面、即ち材に接する側に於いては、電界密度が小さいものの、無限遠に飛ぶ電界も存在する。即ち、電界分布が大幅に広くなり、被測定物の厚みが厚い程、被測定物を通過する電界も多くなり、図１のように電極１，２を立体的に配置することで、電界深度をより深くすることができ、材の深部の水分を検出できるようになった。
図２は本発明の水分センサーの回路図である。本発明の水分測定方法は、非破壊、連続測定、広い測定範囲を実現し、更に未乾燥材の測定をも可能とするため高周波容量式とした。発振部５は０．１MHz〜２０MHzの発振周波数で発振する。該発振周波数は被測定材の樹種により望ましい範囲があり、杉や桧のような針葉樹では０．３MHz〜１．２MHzが望ましい。さらに望ましくは杉材では１．０MHz±０．２MHzであり桧材では０．５MHz±０．２MHzである。これらの周波数は樹種に応じて自動的に又はオペレーターにより例えばスイッチなどにより発振回路が切替えられ、それにより選択される。電極１，２は発振部５に接続されている。電極１，２間の静電容量により発振周波数は変化する。発振部５はＬとＣ又はＣとＲからなる発振回路部を有し、電極１，２は容量Ｃと並列に接続されている。
電極１に木材等の誘電材料を近づけたり、接触させたりすると発振周波数がずれる。そこで、周波数の変移量を比較回路６で検出し、その出力が検出信号として計測制御部へ送られる。検出信号はＣＰＵ５４、ＲＯＭ５５、ＲＡＭ５６等からなる計測制御部（図６）で処理し、木材の含水率（水分値）を求める。
求められた水分値は材の選別装置やマーキング装置の制御信号に使用され、必要に応じて表示もされる。
図３に本発明の水分センサーの電極の配置を示す。図４は図３のＡ視図である。８は柱材であり、３つの水分センサー２０，２１，２２の電極１が柱材８の背割り面を除く３つの面に押し当てられるようにセットされる。電極１は樽状に形成されているので、柱材８にそりがあっても、そりの形状に沿うようになっている。従って、柱材８の表面と電極１間の距離が小さく保たれ、電極１から発生し、柱材８を通過する電界の分布を一様に保つことができ、測定精度の向上を図ることができる。
各水分センサーは、図４に示すように、それぞれの電極が発生する電界が互いに影響を及ぼさないように所定の距離を隔てて配置される。
電極１が回転するようになっていて、柱材８を一定方向に移動させると、電極１が回転するので、柱材８の各面を連続的に測定できる。
図５Ａは本発明の水分センサーを使用して柱材の含有水分率を連続的に測定する自動水分率測定装置の一実施例の平面図である。図５Ｂは図５Ａの側面図である。
図５Ａの自動水分率測定装置の構成と動作を説明する。
柱材の背割り面を下にして被測定材料である柱材８を搬送装置７により自動水分率測定装置の入口まで移動すると、昇降機９がインバーター制御された駆動モータ１０を下降し、柱材８を上下に挟み、一定速度で左方向に搬送する。
図中１０１，１０２，１０３はセンサーとエンコーダーを組み合わせたセンサーユニットである。１１−１４は光電スイッチであり、１５−１７はエンコーダー（ロータリーエンコーダー）、２０−２２は水分センサーを示す。水分センサー２０−２２の被測定材と、相互の位置関係は図４に対応している。
柱材８が送られ、光電スイッチ１１の光軸を遮ると光電スイッチ１１がＯＮ状態になり、エアシリンダー１８に圧力がかかり、第１の水分センサー２０を搭載した計測部と指示ローラ３１で柱材８を水平方向に挟み込む。
柱材８が支持ローラ３１に接触することで支持ローラ３１内に組み込まれたエンコーダー１５が支持ローラの回転に同期して回転し、水分センサー２０からの検出信号の位置同期信号として送られる。（図６参照）更に柱材８が左に送られ、光電スイッチ１２の光軸を遮ると光電スイッチ１２がＯＮ状態になる。
光電スイッチ１２がＯＮ状態になると、エアシリンダー１９に圧力がかかり、第２の水分センサー２１を搭載した計測部を下降させ、柱材８を下方に押しつける。この時、水分センサー２１の下方に設けられた支持ローラ３２が柱材８の下面に接触し、支持ローラ３２内に組み込まれたエンコーダー１６が回転し、水分センサー２１からの検出信号の位置同期信号として送られる。
更に柱材８が左に送られ、光電スイッチ１３の光軸を遮ると光電スイッチ１３がＯＮ状態になる。光電スイッチ１３がＯＮ状態になると、エアシリンダー２３が作動し、第３の水分センサー２２を搭載した計測部を移動させ、対向して配置された支持ローラ３３と共に柱材８を水平方向に挟み込む。支持ローラ３３が柱材８の側面に接触し、支持ローラ３３内に組み込まれたエンコーダー１７が回転し、水分センサー２２からの検出信号の位置同期信号として送られる。
水分センサー２０からの信号は、光電スイッチ１１−１４に同期して適当な位置で出力されるようになっている。この実施例では、光電スイッチ１１，１２がＯＮ状態にある時、水分センサー２０の信号が出力され、光電スイッチ１２，１３がＯＮ状態にある時、水分センサー２１の信号が出力され、光電スイッチ１３，１４がＯＮ状態にある時、水分センサー２２の信号が出力される。
他の実施例として、光電スイッチ１１，１２，１３のそれぞれがＯＮ状態になってから所定の時間経過後に水分センサー２０，２１，２２の信号が出力されるようにしてもよい。
柱材８の終端部が光電スイッチ１２の光軸部を通過し、光が通過するようになると光電スイッチ１１がＯＦＦになる。この時、エアシリンダー１８が戻り、柱材を押しつけている第１の水分センサー２０を搭載した計測部を解放状態にする。
同様に、柱材８の終端部が光電スイッチ１２の光軸部を通過し、光が通過するようになると光電スイッチ１２がＯＦＦになる。この時、エアシリンダー１９が上昇し、柱材を押しつけている第２の水分センサー２１を搭載した計測部を解放状態にする。
更に、柱材８の終端部が光電スイッチ１３の光軸部を通過し、光が通過するようになると光電スイッチ１３がＯＦＦになる。この時、エアシリンダー２３が戻り、柱材を押しつけている第３の水分センサー２２を搭載した計測部を解放状態にする。柱の先端部が光電スイッチ１４の光軸を通過したら、光電スイッチ１４がＯＮ状態になり、昇降機２４がインバーター制御された駆動モータ２５を下降させ、柱材を上下に挟み込み、排出する。
上記の各水分センサーと支持ローラは、エアシリンダーとラック＆ピニオンにより被測定材を挟み込む機構になっており、水分センサーの第１電極と支持ローラは、被測定材の各側面の中央部に接触するようになっている。挟み込む圧力の大きさは、エアシリンダーに供給する空気圧を圧力調整用レギュレータにより任意に調整できる。
本発明の水分センサーの電極は電界深度を深くとることのできる構造となっている。この為、各測定面の水分センサーを同一位置に配置すると、各水分センサー間で干渉が生じ、測定値に大きな誤差が生じる。そこで、相互干渉が生じない距離、約５０cm間隔にそれらの水分センサーを配置し、エンコーダーにより、各水分センサーからの検出信号の位置同期をとっている。このような構成により、干渉を受けないで、各面の独立した電界深度の深い検出信号が得られ、高精度に被測定材全体の水分率を測定できる。
図６に本発明の自動水分率測定装置のシステムブロック図を示す。
光電スイッチ１１，１２，１３，１４からの信号は搬送制御部４２に入力され、駆動部４３への信号を出力する。
駆動部４３は、被測定材を搬送する搬送装置７を含むコンベア機構部と、被測定材に電極を押しつける電極機構部で構成されている。搬送速度は作業性に対応できるよう可変式となっており、コンベア機構部と、電極機構部は搬送制御部４２からの制御信号により駆動される。
エンコーダー１５，１６，１７は被測定材の移動量に比例したパルス数を発生させ、それらの信号は位置同期信号として水分センサーの測定の制御を行なう。水分センサー２０，２１，２２からの信号は計測制御部４１のメモリ５１，５２，５３にそれぞれ格納される。
水分センサー２０，２１，２２には光電スイッチ１１，１２，１３，１４の出力信号とエンコーダー１５，１６，１７を組み合わせた信号が入力されており、計測開始にふさわしい位置に材が来た時から水分センサーを動作させたり、あるいは、水分センサーの出力を計測制御部４１に送るように制御されている。
本発明の一実施例に於いては、柱材１本分の測定が終了すると、予めＲＯＭ５５に登録されている検出信号−水分率変換テーブルにより検出信号を水分値に変換する。
一般に、木材の含有水分値Ｙは、検出値をｘとすると、式１で表される。
Ｙ＝ａｘ³＋ｂｘ²＋ｃｘ＋ｄ −−−−−−（１）
係数ａ，ｂ，ｃ，ｄは木材の種類によって異なり、事前に最小自乗法等により各係数を求めておく。そこで、木材の種類によって異なる係数ａ，ｂ，ｃ，ｄと、数１によって表されている検出値ｘとの関係の一部または全部を検出信号−水分率変換テーブルとしてＲＯＭ５５に登録しておき、測定する木材の種類に応じて係数ａ，ｂ，ｃ，ｄを選択し、水分値Ｙを求める。この制御はすべてＣＰＵ５４により行う。
本発明に於いては、図７に示すように、柱材の同じ断面位置（Ｓ１１，Ｓ２１，Ｓ３１），（Ｓ１２，Ｓ２２，Ｓ３２），……（Ｓ１ｎ，Ｓ２ｎ，Ｓ３ｎ）での各水分センサー２０，２１，２２の出力の平均値Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，…Ｍｎを求め、更に各平均値Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，…Ｍｎの平均値を求めて被測定材の水分率とする。
各水分センサーから送られる位置同期された検出信号はＲＡＭ５６に随時格納される。計測制御部４１のメモリとＣＰＵ５４はバス５７で接続されている。
計測制御部４１で算出された被測定材の水分率は、予め設定された閾値により等級を判別し、水分率の程度を示す区分信号に変換して搬送制御部４２に入力する。搬送制御部４２では、この区分信号を受けて被測定材の振り分けを行う選別装置４４や等級に応じて被測定材の表面にマーキングを行うマーキング装置４５への制御信号を出力する。
また、本発明の自動水分率測定装置の他の実施例では、水分センサーを、板材の異なる場所を押さえるように適当な間隔即ち、測定値に影響を及ぼすような電界の干渉を生じない間隔で配置することで、板材であっても精度良く含有水分率を測定できる。その間隔は同一平面上では１０cm以上である。好ましくは１５cm以上である。この場合の水分センサーの配置例を図８Ａ〜８Ｆに示す。図８Ｆの場合図５のセンサーユニット１０１と１０３をセンサーユニット１０２と同じ向きに設置し、その平面的配置を図８Ｇのようにし、搬送される板材の異なる部分を測定するように構成する。図８Ａ−８Ｅの場合も同様に、それぞれのセンサー位置に応じてセンサーユニット１０１〜１０３の位置を変更することで、図８Ａ−８Ｅの計測も可能となる。
また、本発明の他の実施例においては、被測定材が搬送中にリアルタイムで被測定材の同一断面位置での水分率を求め、統計処理して最終的な値である水分率を求めるようにしてもよい。
図９Ａ，９Ｂは、それぞれ水分センサーを３個使用した場合と２個使用した場合の本発明の自動水分率測定装置の測定精度を示す。
横軸（Ｘ軸）はＪＩＳ規格に準じて求めた全乾法水分％を示し、縦軸（Ｙ軸）は本装置の検出信号を水分表示に変換した値を示す。Ｘ印は柱材１本の測定データである。
後述する図１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃの比較において、３センサーを実装する場合は１センサー実装する場合のバラツキの約１／４となり、２センサーを実装する場合はバラツキは１センサーの場合と３センサーの中間となり、水分センサーの複数化の顕著な効果がみられ、図９Ａに示す通り、３センサーを使用した場合、全乾法水分％に対する標準偏差は１．６％となり、実用精度を満たす。２センサーの場合の標準偏差は図９Ｂに示すように１．８％であり、この場合も実用精度を満たす。
図１０に本発明の自動水分率測定装置の測定結果の一例を示す。縦軸が検出信号のレベルであり、横軸は測定位置を示す。
図１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃは柱材の含有水分率を水分センサー１個で測定した場合と、２個及び３個で測定した場合の違いを示す。縦軸は度数（データ数）を示し、横軸は全乾法との差を％で示す。
柱材の場合、乾燥室中の桟積み状態や、風速、換気状態等により柱材の各側面の乾燥状態が異なり、含有水分量にばらつきが生じる。従って、被測定材が柱材の場合、一側面に設定された水分センサー１個のデータは図１１Ａのようになり、含有水分率を高い精度で測定できない。しかし、水分センサーを２個以上用い、柱材の少なくとも２つの側面の測定結果を用いると、図１１Ｂ，１１Ｃのように、含有水分率をほぼ正確に求めることができる。水分センサー２個の場合であっても、精度は、１個の場合よりはかなり良くなり、実用に堪える。水分センサーを２個用いた場合は、図１２Ａ，１２Ｂのようにセンサーを配置する。
集成材用の木取材（cut stock for laminated lumber）又は間柱材のように厚みが５０m／m以下の板材の場合では、乾燥状態が良好であれば含有水分量のばらつきは少ない。従って、その場合は、水分センサー１個であっても実用的な精度での測定が可能である。
この場合は、Ｆｉｇｓ．５Ａ，５Ｂのセンサーユニット１０２のみを使用して測定することができる。
本発明は上記実施例に限らず、特許請求の範囲の記載に含まれるいかなる実施例をも含むものである。

Claims (11)

1. 高周波発振回路の容量Ｃに並列に設けられた第１，第２の電極間の静電容量による発振周波数の変移から被測定材の含有水分率を求める高周波容量式の水分センサーに於いて、第１の電極は被測定材に接触するようになっており、第２の電極は接地電極で、第１の電極と一定の距離を隔てて対向するように配置され，被測定材から遠ざかる方向に第１の電極，第２の電極の順に並んで設けられていることを特徴とした木質材料の水分センサー。
2. 請求項１の水分センサーに於いて、被測定材に接触するよう設けられた第１の電極は回転軸を中心に回転する樽状形態であって，該第１の電極の径は、端部より中央にゆくにしたがい直径が徐々に大きくなるように形成されていることを特徴とした木質材料の水分センサー。
3. 高周波発振回路の容量Ｃに並列に設けられた第１，第２の電極間の静電容量による発振周波数の変移から被測定材の含有水分率を求める高周波容量式の水分センサーと、被測定材を所定の速度で搬送する搬送装置とを含む自動水分率測定装置に於いて、第１の電極は被測定材に接触するようになっており、第２の電極は接地電極で、第１の電極と一定の距離を隔てて対向するように配置され，被測定材から遠ざかる方向に第１の電極，第２の電極の順に並んで設けられていることを特徴とした木質材料の自動水分率測定装置。
4. 請求項３の自動水分率測定装置に於いて、被測定材に接触するよう設けられた第１の電極は回転軸を中心に回転する樽状形態であって，該第１の電極の径は、端部より中央にゆくにしたがい直径が徐々に大きくなるように形成されていることを特徴とした木質材料の自動水分率測定装置。
5. 請求項３の自動水分率測定装置に於いて、該自動水分率測定装置は互いに電界が相互干渉をしないように所定の距離に配置された複数の水分センサーを含み、被測定材の表面にそれぞれの第１の電極を接触するように構成し、該被測定材を移動させながら連続的に測定する手段、前記被測定材の複数の同一断面位置に於けるそれぞれの測定値から前記被測定材の水分率を求める手段とを含む木質材料の自動水分率測定装置。
6. 請求項５の自動水分率測定装置に於いて、水分センサーは３個であり、柱材の背割りの反対面及びその面と直角方向の両側面の３面にそれぞれの第１の電極を接触するように構成したことを特徴とした木質材料の自動水分率測定装置。
7. 請求項５の自動水分率測定装置に於いて、水分率を求める手段は、柱材の同一断面位置に於けるそれぞれの水分センサーの測定値の平均値を求める手段と複数の断面位置での該平均値の平均を求める手段とを含む。
8. 請求項５の自動水分率測定装置に於いて、該自動水分率測定装置は、被測定材をはさんで各水分センサーと対向する位置に被測定材に接触するように設けられたローラを含み、更に該ローラの回転に同期してパルスを出力するエンコーダーを含み、各水分センサーの第１の電極と該ローラによって柱材の側面をはさんで押さえるように構成され、水分センサーの配置関係と、各エンコーダーの出力から柱材の前記同一断面位置を求める手段を含む。
9. 請求項５の自動水分率測定装置に於いて、各水分センサーの第１の電極は、柱材の中央部に接触するように構成されたことを特徴とした木質材料の自動水分率測定装置。
10. 請求項５の自動水分率測定装置は更に、得られた水分率と所定の閾値とを比較する比較手段、該比較手段の出力により、被測定材の選別を行う手段とを含む。
11. 請求項５の自動水分率測定装置は更に、得られた水分率と所定の閾値とを比較する比較手段、該比較手段の出力により、被測定材にマーキングを行う手段とを含む。

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