JPH07128307A - 製材含水率の簡易測定方法 - Google Patents
製材含水率の簡易測定方法Info
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- JPH07128307A JPH07128307A JP5293921A JP29392193A JPH07128307A JP H07128307 A JPH07128307 A JP H07128307A JP 5293921 A JP5293921 A JP 5293921A JP 29392193 A JP29392193 A JP 29392193A JP H07128307 A JPH07128307 A JP H07128307A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 製材の振動が拘束された条件下であっても、
２次以上の固有振動数を計測することにより、その含水
率が簡易、且つ一定の精度で測定出来ること。 【構成】 基本振動の節及び腹の位置が拘束された条件
下（たとえば桟積み状態）にある建築構造材などの製材
に対し、その一端面をハンマ等により打撃する。このと
きに生じる縦振動音を他端面または同端面にセットされ
たマイクロフォンでキャッチする。その後、同縦振動音
をＦＦＴ（Fast Fourier Transformation）スペクトル
アナライザで周波数分析する。この操作によって得られ
る２次以上の固有振動数を用いて製材含水率を測定す
る。
２次以上の固有振動数を計測することにより、その含水
率が簡易、且つ一定の精度で測定出来ること。 【構成】 基本振動の節及び腹の位置が拘束された条件
下（たとえば桟積み状態）にある建築構造材などの製材
に対し、その一端面をハンマ等により打撃する。このと
きに生じる縦振動音を他端面または同端面にセットされ
たマイクロフォンでキャッチする。その後、同縦振動音
をＦＦＴ（Fast Fourier Transformation）スペクトル
アナライザで周波数分析する。この操作によって得られ
る２次以上の固有振動数を用いて製材含水率を測定す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、製材の打撃音から得ら
れる共振周波数を用いた製材の品質評価方法に関し、特
に製材の振動が拘束された状態における２次以上の固有
振動数を利用した製材含水率の簡易測定方法に関する。
れる共振周波数を用いた製材の品質評価方法に関し、特
に製材の振動が拘束された状態における２次以上の固有
振動数を利用した製材含水率の簡易測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】木材中の含水率のあらわし方は数１によ
る。ここで、同式中における全乾重量（Ｗ0）は、材を
小さく切断しなければ正確には求められない。したがっ
て、現場において個々の材の含水率を評価する場合、同
式による測定方法を用いることは不可能である。このた
め、機器によって非破壊的に含水率を検知する方法がこ
れまで検討されてきた。そのうち、汎用性の高い方法と
しては、木材の直流抵抗が繊維飽和点以下の含水率（28
〜30％程度）によって著しく変化する性質を利用した電
気抵抗式含水率計、及び木材の高周波容量を測定して含
水率を測定する高周波式含水率計があり、これらは生産
現場において一般に用いられている。一方基礎的要素の
高い方法としては、ＮＭＲ（Nuclear Magnetic Resonan
ce）やＣＴ（Computerized Tomography）スキャナーを
応用した方法が高い分解能を得られるものとして知られ
ている〔Quick J.J.他２名： Wood Fiber Science, 22
(4),404（1990）〕，〔太田貞明：森林総合研究所所報,
24（9），4（1990）〕。そのほか、乾燥機内で重量の測
定を行い含水率の変化を予測する方法〔信田聡，奈良直
哉：北海道立林産試験場場報，2（1）,1（1988）〕、木
材内部を伝わる超音波伝播速度〔James W.L.他２名：Fo
rest Product Journal, 32（9）,27（1982）〕、及び木
材の熱伝導率を応用した方法〔斎藤寿義：林業試験場研
究報告，335，1（1986）〕などが検討されている。
る。ここで、同式中における全乾重量（Ｗ0）は、材を
小さく切断しなければ正確には求められない。したがっ
て、現場において個々の材の含水率を評価する場合、同
式による測定方法を用いることは不可能である。このた
め、機器によって非破壊的に含水率を検知する方法がこ
れまで検討されてきた。そのうち、汎用性の高い方法と
しては、木材の直流抵抗が繊維飽和点以下の含水率（28
〜30％程度）によって著しく変化する性質を利用した電
気抵抗式含水率計、及び木材の高周波容量を測定して含
水率を測定する高周波式含水率計があり、これらは生産
現場において一般に用いられている。一方基礎的要素の
高い方法としては、ＮＭＲ（Nuclear Magnetic Resonan
ce）やＣＴ（Computerized Tomography）スキャナーを
応用した方法が高い分解能を得られるものとして知られ
ている〔Quick J.J.他２名： Wood Fiber Science, 22
(4),404（1990）〕，〔太田貞明：森林総合研究所所報,
24（9），4（1990）〕。そのほか、乾燥機内で重量の測
定を行い含水率の変化を予測する方法〔信田聡，奈良直
哉：北海道立林産試験場場報，2（1）,1（1988）〕、木
材内部を伝わる超音波伝播速度〔James W.L.他２名：Fo
rest Product Journal, 32（9）,27（1982）〕、及び木
材の熱伝導率を応用した方法〔斎藤寿義：林業試験場研
究報告，335，1（1986）〕などが検討されている。
【０００３】
【数１】 ここで、ｕ:含水率（％），Ｗu:含水率を計ろうとする
木材の重量，Ｗ0:同じ木材の全乾重量。
木材の重量，Ｗ0:同じ木材の全乾重量。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上に挙げた方法は、以
下のような問題点を抱えている。現場で一般に用いられ
ている電気抵抗式含水率計は、繊維飽和点以上の含水率
領域での測定が出来ない。また、同含水率計と高周波式
含水率計は、木材の表面から２ｃｍ程度の深さまでの含
水率しか測定出来ないので、部分的，局所的な測定とな
り、柱や梁などのように断面の大きい木材の平均的な含
水率を測定することが出来ない。さらに、天然乾燥中に
製材含水率をチェックする場合、何れの方法も桟積みさ
れた材を個々に取り出す以外に方法がないので、測定に
大変手間を要する。一方、ＮＭＲやＣＴスキャナーを応
用した方法は、装置が大きく高価なために、現状では生
産現場で用いられる可能性はないと考えられている。そ
れ以外の方法も個々の乾燥材のチェックが困難か、ある
いは大変手間を要する。これらのことは、天然乾燥中に
おける製材（主として構造材）の水分管理が大変重要と
されているにも係わらず、これまで殆ど手がつけられて
こなかった要因となっている。
下のような問題点を抱えている。現場で一般に用いられ
ている電気抵抗式含水率計は、繊維飽和点以上の含水率
領域での測定が出来ない。また、同含水率計と高周波式
含水率計は、木材の表面から２ｃｍ程度の深さまでの含
水率しか測定出来ないので、部分的，局所的な測定とな
り、柱や梁などのように断面の大きい木材の平均的な含
水率を測定することが出来ない。さらに、天然乾燥中に
製材含水率をチェックする場合、何れの方法も桟積みさ
れた材を個々に取り出す以外に方法がないので、測定に
大変手間を要する。一方、ＮＭＲやＣＴスキャナーを応
用した方法は、装置が大きく高価なために、現状では生
産現場で用いられる可能性はないと考えられている。そ
れ以外の方法も個々の乾燥材のチェックが困難か、ある
いは大変手間を要する。これらのことは、天然乾燥中に
おける製材（主として構造材）の水分管理が大変重要と
されているにも係わらず、これまで殆ど手がつけられて
こなかった要因となっている。
【０００５】ところで、椪積み状態における丸太の縦振
動固有振動数は、高次数であれば振動の拘束を生じない
ことが報告されている〔荒武志朗他3名：木材学会誌，3
8（11），995−1001（1992）〕。また、桟積み状態の製
材においても同様の結果が報告されている〔有馬孝禮他
4名：材料，39（444），44−50（1990）〕。一方、縦振
動固有振動数は重量に依存していることから乾燥の管理
に有効と考えられている。このため、近年、この原理を
乾燥管理に応用するための検討がなされ、乾燥前の段階
で重量と縦振動固有振動数を計測しておけば、乾燥過程
中に同固有振動数を計測することにより、水分変動量を
推定出来る可能性が示された〔平成元年度科学研究費補
助金（試験研究1）研究成果報告書:打撃音分析による丸
太材のグレーディングシステム開発と木材乾燥制御への
応用,3−12（1990）〕。
動固有振動数は、高次数であれば振動の拘束を生じない
ことが報告されている〔荒武志朗他3名：木材学会誌，3
8（11），995−1001（1992）〕。また、桟積み状態の製
材においても同様の結果が報告されている〔有馬孝禮他
4名：材料，39（444），44−50（1990）〕。一方、縦振
動固有振動数は重量に依存していることから乾燥の管理
に有効と考えられている。このため、近年、この原理を
乾燥管理に応用するための検討がなされ、乾燥前の段階
で重量と縦振動固有振動数を計測しておけば、乾燥過程
中に同固有振動数を計測することにより、水分変動量を
推定出来る可能性が示された〔平成元年度科学研究費補
助金（試験研究1）研究成果報告書:打撃音分析による丸
太材のグレーディングシステム開発と木材乾燥制御への
応用,3−12（1990）〕。
【０００６】本発明は、前述の含水率測定技術の問題点
に鑑み、桟積み状態における製材の打撃音から得られる
共振周波数などを用いることにより、桟積みのまま簡易
且つ高精度に含水率が測定出来ることを目的としてい
る。また、繊維飽和点以上の領域の含水率を精度良く測
定出来ることや、製材全体の平均的な含水率を測定出来
ることも同様に目的としている。
に鑑み、桟積み状態における製材の打撃音から得られる
共振周波数などを用いることにより、桟積みのまま簡易
且つ高精度に含水率が測定出来ることを目的としてい
る。また、繊維飽和点以上の領域の含水率を精度良く測
定出来ることや、製材全体の平均的な含水率を測定出来
ることも同様に目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】このような目的は、本発
明によれば、予め測定した乾燥開始時の重量（Ｗw），
Ｗ0の予測値，及び乾燥開始時のヤング係数に対する乾
燥i日後のヤング係数の比と乾燥開始時の体積に対する
乾燥i日後の体積の比の積（ＫΔＶ）の予測値を数２に
代入し、さらに請求項１で述べた方法により計測した２
次以上の固有振動数を数２に代入して、天然乾燥中の製
材の含水率を算出することによって達成される。本発明
は、図１に示す桟積み状態の製材（１）のように、製材
の基本振動が拘束された条件下において特に有効であ
る。また、繊維飽和点以上における含水率領域の測定精
度が高いので、天然乾燥中における構造材等の水分管理
に特に有効である。
明によれば、予め測定した乾燥開始時の重量（Ｗw），
Ｗ0の予測値，及び乾燥開始時のヤング係数に対する乾
燥i日後のヤング係数の比と乾燥開始時の体積に対する
乾燥i日後の体積の比の積（ＫΔＶ）の予測値を数２に
代入し、さらに請求項１で述べた方法により計測した２
次以上の固有振動数を数２に代入して、天然乾燥中の製
材の含水率を算出することによって達成される。本発明
は、図１に示す桟積み状態の製材（１）のように、製材
の基本振動が拘束された条件下において特に有効であ
る。また、繊維飽和点以上における含水率領域の測定精
度が高いので、天然乾燥中における構造材等の水分管理
に特に有効である。
【０００８】
【数２】 ここで，ｕi：乾燥i日後の含水率（％），Ｋ：乾燥開始
時のヤング係数に対する乾燥i日後のヤング係数の比，
ΔＶ：乾燥開始時の体積に対する乾燥i日後の体積の
比，Ｗw：乾燥開始時の重量(Kg)，Ｆnw：乾燥開始時の
固有振動数（Hz），Ｆni：乾燥i日後の固有振動数
（Hz），Ｗ0：全乾重量(Kg)である。
時のヤング係数に対する乾燥i日後のヤング係数の比，
ΔＶ：乾燥開始時の体積に対する乾燥i日後の体積の
比，Ｗw：乾燥開始時の重量(Kg)，Ｆnw：乾燥開始時の
固有振動数（Hz），Ｆni：乾燥i日後の固有振動数
（Hz），Ｗ0：全乾重量(Kg)である。
【０００９】固有振動数を求める場合に縦振動を励起す
るための道具は、金槌、木槌、その他一定レベルの縦振
動音を生じさせることが出来るものであれば何でも良
い。また、打撃の強弱は、周波数カウンタのトリガ回路
が作動するレベルであれば良いので、同レベルの設定に
合わせて軽く打撃する。この場合、製材の縦振動を励起
するために、打撃する位置は必ず木口面であることが必
要であり、他の面（角や側面）を打撃すると正確な周波
数スペクトルを得ることは出来ない。また、他端面（場
合によっては同端面でも良い）に置いたマイクロフォン
によりこの縦振動音をキャッチしたうえ、ＦＦＴスペク
トルアナライザによって周波数分析し、表示された周波
数スペクトル上でカーソルを移動する等の方法により、
容易に１次ないし６次程度の固有振動数を得ることが出
来る。
るための道具は、金槌、木槌、その他一定レベルの縦振
動音を生じさせることが出来るものであれば何でも良
い。また、打撃の強弱は、周波数カウンタのトリガ回路
が作動するレベルであれば良いので、同レベルの設定に
合わせて軽く打撃する。この場合、製材の縦振動を励起
するために、打撃する位置は必ず木口面であることが必
要であり、他の面（角や側面）を打撃すると正確な周波
数スペクトルを得ることは出来ない。また、他端面（場
合によっては同端面でも良い）に置いたマイクロフォン
によりこの縦振動音をキャッチしたうえ、ＦＦＴスペク
トルアナライザによって周波数分析し、表示された周波
数スペクトル上でカーソルを移動する等の方法により、
容易に１次ないし６次程度の固有振動数を得ることが出
来る。
【００１０】数２中のＷ0の予測値は、Ｗ0に対する非破
壊パラメータを検討する等の方法によって、出来るだけ
個々の材に与えられることが望ましいが、精度の良い予
測値が得られない場合には、樹種別の代表的な値を一律
に当てはめる方法でも一定の精度で含水率を推定するこ
とが出来る。
壊パラメータを検討する等の方法によって、出来るだけ
個々の材に与えられることが望ましいが、精度の良い予
測値が得られない場合には、樹種別の代表的な値を一律
に当てはめる方法でも一定の精度で含水率を推定するこ
とが出来る。
【００１１】数２中のＫΔＶには、繊維飽和点以上の含
水率予測を行う場合には一律に１を当てはめても良い
が、繊維飽和点未満の含水率予測を行う場合には、同含
水率領域で同値が変動することを考慮しなければならな
い。すなわち、繊維飽和点以下の含水率推定精度を上昇
させるためには、予め含水率の変動に伴うＫΔＶの変動
傾向をつかんでおくことが必要である。
水率予測を行う場合には一律に１を当てはめても良い
が、繊維飽和点未満の含水率予測を行う場合には、同含
水率領域で同値が変動することを考慮しなければならな
い。すなわち、繊維飽和点以下の含水率推定精度を上昇
させるためには、予め含水率の変動に伴うＫΔＶの変動
傾向をつかんでおくことが必要である。
【００１２】
【実施例】以下に実験的に得られた結果を示す。供試丸
太は宮崎県都城産スギ60本（元口径16.5〜28.5,末口径1
3.5〜24.5ｃｍ,長さ301.3〜313.0ｃｍ）である。丸太は
伐採後椪積みの状態で屋外に21日間放置した。その後断
面を10.5cm角,及び長さを300ｃｍに製材し、屋内で桟積
みして150日間の天然乾燥を行った。なお、実験に使用
したＦＦＴスペクトルアナライザ（４、９）は、株式会
社エー・アンド・デイのＡＤ−3525（他社製でもかまわな
い）である。
太は宮崎県都城産スギ60本（元口径16.5〜28.5,末口径1
3.5〜24.5ｃｍ,長さ301.3〜313.0ｃｍ）である。丸太は
伐採後椪積みの状態で屋外に21日間放置した。その後断
面を10.5cm角,及び長さを300ｃｍに製材し、屋内で桟積
みして150日間の天然乾燥を行った。なお、実験に使用
したＦＦＴスペクトルアナライザ（４、９）は、株式会
社エー・アンド・デイのＡＤ−3525（他社製でもかまわな
い）である。
【００１３】図３に、振動を拘束された場合における製
材（１）の１次〜４次固有振動数（Ｆｃ）と、振動を拘
束しないように製材の基本振動の節の部分を支えた場合
（５）における１次〜４次固有振動数（Ｆ）との関係を
示す。同図の結果から、両者の相関は振動次数が高くな
るほど高くなり、何れも２〜３次以上の振動次数で、両
者がほぼＦ＝Ｆｃのラインに近似している。したがっ
て、振動が拘束された状態の製材であっても、ほぼ２次
以上の高次固有振動数では、境界条件を満足する正しい
固有振動数が得られるものといえる。この結果を受け
て、以下の検討における固有振動数には桟積み状態にお
ける４次固有振動数（Ｆｃ４）を適用する。
材（１）の１次〜４次固有振動数（Ｆｃ）と、振動を拘
束しないように製材の基本振動の節の部分を支えた場合
（５）における１次〜４次固有振動数（Ｆ）との関係を
示す。同図の結果から、両者の相関は振動次数が高くな
るほど高くなり、何れも２〜３次以上の振動次数で、両
者がほぼＦ＝Ｆｃのラインに近似している。したがっ
て、振動が拘束された状態の製材であっても、ほぼ２次
以上の高次固有振動数では、境界条件を満足する正しい
固有振動数が得られるものといえる。この結果を受け
て、以下の検討における固有振動数には桟積み状態にお
ける４次固有振動数（Ｆｃ４）を適用する。
【００１４】製材の天然乾燥経過に伴うＫ，ＫΔＶ，及
びΔＶの変動を図４に示す。同図において、天然乾燥60
日付近までは、ＫとΔＶの目立った変化は認められない
が、それ以後、Ｋは増加しΔＶは減少している。この場
合、Ｋの増加に対してΔＶの減少が少ないために、ＫΔ
Ｖは漸増傾向を示しており、天然乾燥150日経過時点で
は1.046となっている。一方、Ｋ，ＫΔＶ，及びΔＶの
何れも、天然乾燥に伴ってしだいにばらつきが大きくな
る傾向を示している。これは、乾燥による含水率（ｕ）
の減少傾向が個々の製材で異なるためと考えられる。そ
こで、横軸をｕに置き換え、天然乾燥中の個々の製材に
ついてＫ，ＫΔＶ，及びΔＶとの関係を求めた結果を図
５に示す。同図において、ｕがほぼ30％付近を越える領
域の各値は何れも１に近似しており、ほぼ一定である。
しかし、それ以下の領域では何れも急激に変化してお
り、各値に対するｕの影響が顕著に認められる。すなわ
ち、これらの傾向は、図４におけるＫ，ＫΔＶ，及びΔ
Ｖのばらつきが、上述で推察したように製材個々のｕの
相違によることを示している。以上の結果から、数２中
のＫΔＶには、ｕの変化に対応した値を当てはめること
が望ましいが、ＫやΔＶを求めるためには材を個々に取
り出さなければならない。ＫΔＶの予測値については、
今後さらに検討する必要があるが、少なくとも繊維飽和
点以上の含水率の推定では、ＫΔＶ＝１としても大きな
誤差はない。この点を考慮し、以下では同値が一応変化
しないものと見なして、数２中のＫΔＶを１とした場合
について検討する。
びΔＶの変動を図４に示す。同図において、天然乾燥60
日付近までは、ＫとΔＶの目立った変化は認められない
が、それ以後、Ｋは増加しΔＶは減少している。この場
合、Ｋの増加に対してΔＶの減少が少ないために、ＫΔ
Ｖは漸増傾向を示しており、天然乾燥150日経過時点で
は1.046となっている。一方、Ｋ，ＫΔＶ，及びΔＶの
何れも、天然乾燥に伴ってしだいにばらつきが大きくな
る傾向を示している。これは、乾燥による含水率（ｕ）
の減少傾向が個々の製材で異なるためと考えられる。そ
こで、横軸をｕに置き換え、天然乾燥中の個々の製材に
ついてＫ，ＫΔＶ，及びΔＶとの関係を求めた結果を図
５に示す。同図において、ｕがほぼ30％付近を越える領
域の各値は何れも１に近似しており、ほぼ一定である。
しかし、それ以下の領域では何れも急激に変化してお
り、各値に対するｕの影響が顕著に認められる。すなわ
ち、これらの傾向は、図４におけるＫ，ＫΔＶ，及びΔ
Ｖのばらつきが、上述で推察したように製材個々のｕの
相違によることを示している。以上の結果から、数２中
のＫΔＶには、ｕの変化に対応した値を当てはめること
が望ましいが、ＫやΔＶを求めるためには材を個々に取
り出さなければならない。ＫΔＶの予測値については、
今後さらに検討する必要があるが、少なくとも繊維飽和
点以上の含水率の推定では、ＫΔＶ＝１としても大きな
誤差はない。この点を考慮し、以下では同値が一応変化
しないものと見なして、数２中のＫΔＶを１とした場合
について検討する。
【００１５】数２によって含水率を推定する場合、Ｗ0
についても予測値を当てはめる必要がある。そこで、現
場で容易に測定可能な因子を用いて、それぞれのＷ0に
対する予測精度を検討する。Ｗ0と平均年輪幅，心材率
（何れも元口と末口側の平均値），乾燥過程における固
有振動数，及びＷwとの相関性を検討した。その結果、
それぞれ相関係数（ｒ）＝0.173，ｒ＝0.158，ｒ＝0.00
7〜0.090，及びｒ＝0.526**となり、Ｗ0に対する予測指
標としては、今回用いた指標の中ではＷwの有意性のみ
が確認された。しかし、Ｗwは変動過程中の値であり、
しかも、その値は伐採から製材後計測時までの周囲条件
に大きく左右される。したがって、今回の結果が、必ず
しも再現性を有するとは考えられない。すなわち、Ｗw
は、Ｗ0の推定指標としては必ずしも適当でないように
思われる。Ｗ0の予測値についても今後さらに検討する
必要があるが、本研究では、今回供試した全製材の平均
値を数２に当てはめた場合について検討する。
についても予測値を当てはめる必要がある。そこで、現
場で容易に測定可能な因子を用いて、それぞれのＷ0に
対する予測精度を検討する。Ｗ0と平均年輪幅，心材率
（何れも元口と末口側の平均値），乾燥過程における固
有振動数，及びＷwとの相関性を検討した。その結果、
それぞれ相関係数（ｒ）＝0.173，ｒ＝0.158，ｒ＝0.00
7〜0.090，及びｒ＝0.526**となり、Ｗ0に対する予測指
標としては、今回用いた指標の中ではＷwの有意性のみ
が確認された。しかし、Ｗwは変動過程中の値であり、
しかも、その値は伐採から製材後計測時までの周囲条件
に大きく左右される。したがって、今回の結果が、必ず
しも再現性を有するとは考えられない。すなわち、Ｗw
は、Ｗ0の推定指標としては必ずしも適当でないように
思われる。Ｗ0の予測値についても今後さらに検討する
必要があるが、本研究では、今回供試した全製材の平均
値を数２に当てはめた場合について検討する。
【００１６】数２のＷ0に全製材の平均値を当てはめ、
ＫΔＶには１を当てはめたときの製材の天然乾燥過程に
おける推定含水率（ｕe）とｕとの関係を図６に示す。
同図から、両者の関係は極めて高い相関が得られてい
る。ここで、ｕeがほぼ30％以下の領域において、ｕeの
ｕに対する値が急激に低くなっているが、これは、この
領域からＫΔＶ＞１となり、同値を一律に１とした影響
が生じ始めたためと推察される。以上の結果から、数２
においてＫΔＶを１とし、Ｗ0を全製材の平均値とした
場合でも、ｕeがほぼ繊維飽和点付近以上の領域では、
ｕを一定精度で推定することが可能である。また、ｕe
がほぼ繊維飽和点を下回る領域での推定精度を高くする
には、例えばＫΔＶを１としたままで、ｕe≦30％とｕe
＞30％に分けて回帰式を当てはめる方法や、曲線の関数
式を当てはめることなどが考えられる。
ＫΔＶには１を当てはめたときの製材の天然乾燥過程に
おける推定含水率（ｕe）とｕとの関係を図６に示す。
同図から、両者の関係は極めて高い相関が得られてい
る。ここで、ｕeがほぼ30％以下の領域において、ｕeの
ｕに対する値が急激に低くなっているが、これは、この
領域からＫΔＶ＞１となり、同値を一律に１とした影響
が生じ始めたためと推察される。以上の結果から、数２
においてＫΔＶを１とし、Ｗ0を全製材の平均値とした
場合でも、ｕeがほぼ繊維飽和点付近以上の領域では、
ｕを一定精度で推定することが可能である。また、ｕe
がほぼ繊維飽和点を下回る領域での推定精度を高くする
には、例えばＫΔＶを１としたままで、ｕe≦30％とｕe
＞30％に分けて回帰式を当てはめる方法や、曲線の関数
式を当てはめることなどが考えられる。
【００１７】
【発明の効果】このように本発明によれば、桟積み前に
重量と固有振動数を計測しておけば、天然乾燥過程中
に、桟積みされた状態のままで２次以上の固有振動数を
計測することにより、乾燥過程中の含水率を簡易に測定
することが出来る。また、この方法では、これまで精度
の良い値を得ることが困難とされていた繊維飽和点以上
の含水率、並びに材全体の平均的な含水率を測定するこ
とが出来る。
重量と固有振動数を計測しておけば、天然乾燥過程中
に、桟積みされた状態のままで２次以上の固有振動数を
計測することにより、乾燥過程中の含水率を簡易に測定
することが出来る。また、この方法では、これまで精度
の良い値を得ることが困難とされていた繊維飽和点以上
の含水率、並びに材全体の平均的な含水率を測定するこ
とが出来る。
【図１】桟積み状態での縦振動音による製材の固有振動
数の計測方法を示す斜視図である。
数の計測方法を示す斜視図である。
【図２】振動を拘束しないように、基本振動の節の部分
を支えた状態での縦振動音による製材の固有振動数の計
測方法を示す斜視図である。
を支えた状態での縦振動音による製材の固有振動数の計
測方法を示す斜視図である。
【図３】桟積み状態における製材の１次〜４次固有振動
数（Ｆｃ）と、振動を拘束しないように製材の基本振動
の節の部分を支えた状態における１次〜４次固有振動数
（Ｆ）との関係である。
数（Ｆｃ）と、振動を拘束しないように製材の基本振動
の節の部分を支えた状態における１次〜４次固有振動数
（Ｆ）との関係である。
【図４】製材の天然乾燥経過に伴う、乾燥開始時のヤン
グ係数に対する乾燥i日後のヤング係数の比（Ｋ），乾
燥開始時の体積に対する乾燥i日後の体積の比（Δ
Ｖ），及び両者の積（ＫΔＶ）の変動である。
グ係数に対する乾燥i日後のヤング係数の比（Ｋ），乾
燥開始時の体積に対する乾燥i日後の体積の比（Δ
Ｖ），及び両者の積（ＫΔＶ）の変動である。
【図５】含水率（ｕ）とＫ，ＫΔＶ，及びΔＶとの関係
である。
である。
【図６】数２の全乾重量（Ｗ0）に全製材の平均値を当
てはめ、ＫΔＶには１を当てはめたときの製材の天然乾
燥過程における推定含水率（ｕe）とｕとの関係であ
る。
てはめ、ＫΔＶには１を当てはめたときの製材の天然乾
燥過程における推定含水率（ｕe）とｕとの関係であ
る。
１，５ 製材 ２，６ ハンマ ３，７ マイクロフォン ８， クッション材（ゴム、自動車のタイヤなど） ４，９ ＦＦＴスペクトルアナライザ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 迫田 忠芳 宮崎県宮崎郡清武町大字加納甲1755番地５
Claims (1)
- 【請求項１】 製材（１）の一端面をハンマ等で打撃
（２）し、他端面に置いたマイクロフォン（３）で縦振
動音をキャッチしたうえ、ＦＦＴ（FastFourier Transf
ormation）スペクトルアナライザ（４）によって周波数
分析し、それによって得られる共振周波数のうち２次以
上の固有振動数を用いることにより、製材内部の含水率
を測定することを特徴とする製材含水率の簡易測定方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5293921A JPH07128307A (ja) | 1993-10-29 | 1993-10-29 | 製材含水率の簡易測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5293921A JPH07128307A (ja) | 1993-10-29 | 1993-10-29 | 製材含水率の簡易測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07128307A true JPH07128307A (ja) | 1995-05-19 |
Family
ID=17800888
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5293921A Pending JPH07128307A (ja) | 1993-10-29 | 1993-10-29 | 製材含水率の簡易測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07128307A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1159610A1 (en) * | 1998-12-17 | 2001-12-05 | Carter Holt Harvey Limited | Log cutting procedures |
| JP6416355B1 (ja) * | 2017-10-03 | 2018-10-31 | 住友林業株式会社 | 固有振動数により丸太の含水率を測定する方法 |
-
1993
- 1993-10-29 JP JP5293921A patent/JPH07128307A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1159610A1 (en) * | 1998-12-17 | 2001-12-05 | Carter Holt Harvey Limited | Log cutting procedures |
| EP1159610A4 (en) * | 1998-12-17 | 2003-01-15 | Carter Holt Harvey Ltd | BALL CUTTING METHODS |
| JP6416355B1 (ja) * | 2017-10-03 | 2018-10-31 | 住友林業株式会社 | 固有振動数により丸太の含水率を測定する方法 |
| JP2019066391A (ja) * | 2017-10-03 | 2019-04-25 | 住友林業株式会社 | 固有振動数により丸太の含水率を測定する方法 |
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