SE525901C2 - Measuring moisture content of timber surface, for determining core wood content, by illuminating surface and measuring light spread - Google Patents

Measuring moisture content of timber surface, for determining core wood content, by illuminating surface and measuring light spread

Info

Publication number
SE525901C2
SE525901C2 SE0302762A SE0302762A SE525901C2 SE 525901 C2 SE525901 C2 SE 525901C2 SE 0302762 A SE0302762 A SE 0302762A SE 0302762 A SE0302762 A SE 0302762A SE 525901 C2 SE525901 C2 SE 525901C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
wood
computer
piece
moisture content
area
Prior art date
Application number
SE0302762A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE0302762L (en
SE0302762D0 (en
Inventor
Stig Grundberg
Johan Oja
Original Assignee
Traetek Inst Foer Traeteknisk
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Traetek Inst Foer Traeteknisk filed Critical Traetek Inst Foer Traeteknisk
Priority to SE0302762A priority Critical patent/SE525901C2/en
Publication of SE0302762D0 publication Critical patent/SE0302762D0/en
Publication of SE0302762L publication Critical patent/SE0302762L/en
Publication of SE525901C2 publication Critical patent/SE525901C2/en

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
    • G01N21/4738—Diffuse reflection, e.g. also for testing fluids, fibrous materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
    • B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
    • B07C5/34—Sorting according to other particular properties
    • B07C5/342—Sorting according to other particular properties according to optical properties, e.g. colour

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

A first surface region (3) with a pre-determined size is illuminated and the size of a second surface region (4) over which the light has spread is then measured. The first surface region comprises one or more points.

Description

20 25 30 dessa fall kan fluorescensen användas till att mäta förekomsten av kärnved. För andra träslag, som till exempel gran, fluorescerar varken kärn- eller splintved och i dessa fall går det alltså inte att nyttja UV-fluorescenstekniken till kärnvedsbestäm- ning. In these cases, the orescence can be used to measure the presence of heartwood. For other types of wood, such as spruce, neither heartwood nor sapwood fl uoresces, and in these cases it is therefore not possible to use the UV fl uorescence technology for heartwood determination.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Syftet med föreliggande uppflnning är att åstadkomma en effektiv och tillförlitlig lösning på ovan nämnda sorteringsproblem.SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide an efficient and reliable solution to the above-mentioned sorting problems.

Detta uppnås genom ett förfarande för mätning av fuktinnehållet vid en yta hos ett virkesstycke enligt patentkrav l.This is achieved by a method for measuring the moisture content at a surface of a piece of wood according to claim 1.

Fuktinnehållet vid ytan hos ett arbetsstycke avspeglar på ett tillförlitligt sätt andelen kärnved i virkesstycket. Virkesstyckena kan således enkelt och effektivt sorteras i förhållande till sitt kärnvedsinnehåll.The moisture content at the surface of a workpiece reliably reflects the proportion of heartwood in the piece of wood. The pieces of wood can thus be sorted easily and efficiently in relation to their heartwood content.

Därtill avser uppfinningen ett datorprogram och en datorprogramprodukt för ut- förande av ovan närrmda förfarande. På så sätt kan förfarandet på ett enkelt sätt utfö- faS .In addition, the invention relates to a computer program and a computer program product for performing the above-mentioned method. In this way, the procedure can be performed in a simple manner.

Ytterligare särdrag och fördelar med uppfinningen framkommer vid läsningen av beskrivningen och de osjälvständiga patentkraven.Further features and advantages of the invention will become apparent upon reading the specification and the dependent claims.

FIGURBESKRIVNING Uppfmningen ska nu beskrivas med hänvisning till bifogad ritning, på vilken: F ig. l schematiskt visar hur ljuset när det träffar träytan sprids utanför det belysta området; och 10 15 20 25 30 e" f* '_ g" f* n Fig. 2 schematiskt visar tolkningen av informationen med den efterföljande sorter- ingen.DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will now be described with reference to the accompanying drawing, in which: Figs. l schematically shows how the light when it hits the wooden surface is scattered outside the illuminated area; and "f * '_ g" f * n Fig. 2 schematically shows the interpretation of the information with the subsequent sorting.

BESKRIVNING AV UTF ÖRIN G SF ORIWER Mätningen av fialctinnehället i ett vírkesstyckes yta utförs genom att utnyttja det fak- tum att träytans fuktinnehåll påverkar ytans optiska egenskaper. Då en träyta belyses sprids ljuset över en större yta, framför allt i träfibrernas riktning (trakeideffekten), och en fuktig träyta ger en väsentligt större ljusspridning än en torr träyta. Genom att tolka infonnationen om den uppmätta ljusspridningen kan andelen yta med högt respektive lågt fuktinnehåll beräknas, varvid områden med lågt fuktinnehåll utgörs av kärnved, och områden med högt fuktinnehåll av splintved. Ytandelen kan sedan räknas om till volymsandel kärnved. Den sågade varan kan sedan sorteras baserat på information om ytans fuktinnehåll, och därmed indirekt på kärnvedsiiinehållet, eller på information om ytandel eller volymsandel kärnved.DESCRIPTION OF EXECUTION SF ORIWER The measurement of the ct alk content in the surface of a piece of wood is carried out by utilizing the fact that the moisture content of the wood surface affects the optical properties of the surface. When a wooden surface is illuminated, the light is spread over a larger area, especially in the direction of the wooden beams (tracheid effect), and a damp wooden surface gives a significantly greater light scattering than a dry wooden surface. By interpreting the information about the measured light scattering, the proportion of surface with a high and low moisture content, respectively, can be calculated, whereby areas with a low moisture content consist of heartwood, and areas with a high moisture content of sapwood. The surface share can then be converted to the volume share of heartwood. The sawn product can then be sorted based on information about the moisture content of the surface, and thus indirectly on the heartwood content, or on information about the surface share or volume share of heartwood.

I fig. 1 framgår schematiskt hur, efter uppsägning, ett rått (icke torkat) virkesstycke 2 förflyttas medelst ett transportband 6, eller någon annan typ av transportör, mellan uppsägning och lagring. Vid förflyttningen kan virkesstycket vara anordnat med sin längdaxel huvudsakligen längs med (längstransport), eller på tvären mot (tvärtrans- port), transportriktningen. Tvärtransport är vanligast då det ger högst transportkapa- citet när virkesstyckena inte staplas ovanpå varandra vid transporten. Under förflytt- ningen passerar virkesstycket 2 en ljuskälla l, företrädesvis en laserljuskälla, som belyser ett avgränsat område 3, med huvudsakligen förhandsbestämd storlek, av en yta hos virkesstycket 2. Ljuset sprids då över ett större område 4, beroende på ytans fuktinnehåll. Storleken hos det område 4 över vilket ljuset sprids registreras av en mätutrustning 5. Mätutrustningen 5 är lämpligen en kamera som automatiskt tar kontinuerliga bilder av området 4, varefter det område 4 som har en reflekterad ljus- styrka överstigande ett visst tröskelvärde uppmäts hos det olika bildema. 10 15 20 25 30 rn*- ffiçw n, t., ._ _* . .z l Information om storleken av området 4 skickas från mätutrustningen 5 till en dator 7, vilken dator 7 tolkar informationen med hjälp av ett tolkningsprogram för att be- räkna andelen kämved i virkesstycket 2. På basis av resultatet av beräkningen skick- ar datorn 7 information i fonn av en sorteringsanvisning till en sorteringsanordning 8. Sorteringsanordningen 8 styr sedan på basis av sorteringsanvisningen virkes- stycket 2 till ett speciellt fack 9 för virkesstycken med samma eller liknande andel kämved som det aktuella virkesstycket 2. De transport- och sorteringsarrangemang 6, 8, 9 som används är lämpligen av tidigare känd typ, och beskrivs därför inte när- mare häri.I fi g. 1 shows diagrammatically how, after termination, a raw (non-dried) piece of wood 2 is moved by means of a conveyor belt 6, or some other type of conveyor, between termination and storage. At the surface, the piece of wood can be arranged with its longitudinal axis mainly along (longitudinal transport), or transversely to (transverse transport), the direction of transport. Transverse transport is most common as it provides the highest transport capacity when the pieces of wood are not stacked on top of each other during transport. During the movement, the piece of wood 2 passes a light source 1, preferably a laser light source, which illuminates a delimited area 3, with a predetermined size, of a surface of the piece of wood 2. The light is then spread over a larger area 4, depending on the moisture content of the surface. The size of the area 4 over which the light is scattered is registered by a measuring equipment 5. The measuring equipment 5 is suitably a camera which automatically takes continuous pictures of the area 4, after which the area 4 which has a reflected brightness exceeding a certain threshold value is measured at the various images. . 10 15 20 25 30 rn * - f fi çw n, t., ._ _ *. .zl Information about the size of the area 4 is sent from the measuring equipment 5 to a computer 7, which computer 7 interprets the information by means of an interpretation program to calculate the proportion of core wood in the piece of wood 2. On the basis of the result of the calculation, the computer 7 sends information in the form of a sorting instruction for a sorting device 8. The sorting device 8 then guides, on the basis of the sorting instruction, the piece of wood 2 to a special compartment 9 for pieces of wood with the same or similar proportion of core wood as the piece of wood in question 2. 9 used is suitably of a previously known type, and is therefore not described in more detail herein.

Informationen som skickas mellan mätutrustningen 5 och datorn 7, samt mellan da- torn 7 och sorteringsanordningen 8, skickas i det illustrerade exemplet i fig. 2, i form av signaler via informationsförbindelser lOa,b. Inforrnationsflödet illustreras av pilhuvuden vid Förbindelserna l0a,b. Förbindelsema l0a,b kan utgöras både av ledningar och trådlösa förbindelser. Datorn 7 kan exempelvis utgöras av en vanlig persondator, och datorprogrammet som används för att utföra beräkningen av ande- len kärnved i virkesstycket 2 är lagrat på ett av datorn 7 läsbart medel ll, såsom ex- empelvis en hårddisk, cd-rom, eller en diskett.The information sent between the measuring equipment 5 and the computer 7, as well as between the computer 7 and the sorting device 8, is sent in the illustrated example in fi g. 2, in the form of signals via information connections 10a, b. The fate of the information is illustrated by arrowheads at Compounds l0a, b. The connections l0a, b can consist of both wires and wireless connections. The computer 7 may, for example, be an ordinary personal computer, and the computer program used to perform the calculation of the proportion of heartwood in the piece of wood 2 is stored on a means 11 readable by the computer 7, such as, for example, a hard disk, CD-ROM, or a floppy.

Mätningen av fuktinnehåll kan utföras vid en eller flera av virkesstyckets 2 ytor.The measurement of moisture content can be performed at one or more of the 2 surfaces of the piece of wood.

Mätningen kan även utföras vid hela respektive yta, eller vid endast en liten del av respektive yta. Noggrannheten i bestämningen av virkesstyckets 2 fuktinnehåll, och därmed även kärnvedsinnehållet, påverkas positivt om mätningen sker på flera av virkestyckets 2 ytor och på en större del av respektive yta. Exempelvis kan det be- lysta området 3 utgöras av en eller flera punkter och/eller linjer. Vid tvärtransport av virkesstycket är en eller flera punkter att föredra för att möjliggöra största möjliga belysta yta, och vid längstransport är en eller flera linjer att föredra. Såsom nämnts ovan är tvärtransport vanligast av effektivitetsskäl. Resultatet blir mest tillförlitligt om flera punkter respektive linjer användes, för att minimera de fel som kan uppstå 10 rn'- Pnß ,.-\.1 ,u| 5 om t.ex. en kvist eller liknande belyses, där ingen ljusspridning sker. En eller flera ljuskällor 1 och mätutrustningar 5 kan också användas för mätning vid en av ytorna hos virkesstycket 2, och flera ljuskällor 1 och mätutrustningar 5 kan kombineras för att mäta vid flera av ytorna hos virkesstycket 2.The measurement can also be performed at the entire respective surface, or at only a small part of the respective surface. The accuracy in the determination of the moisture content of the piece of wood 2, and thus also the content of heartwood, is positively affected if the measurement takes place on fl era of the surfaces of the piece 2 and on a larger part of the respective surface. For example, the illuminated area 3 may consist of one or fl your points and / or lines. For transverse transport of the piece of timber, one or fl your points are preferred to enable the largest possible illuminated surface, and for longitudinal transport one or fl your lines are preferred. As mentioned above, cross-transport is most common for efficiency reasons. The result will be most reliable if fl your points and lines are used, to minimize the errors that can occur 10 rn'- Pnß, .- \. 1, u | 5 about e.g. a twig or similar is illuminated, where no light is scattered. One or more light sources 1 and measuring equipment 5 can also be used for measuring at one of the surfaces of the piece of wood 2, and fl your light sources 1 and measuring equipment 5 can be combined to measure at one of the surfaces of the piece of wood 2.

Datorn 7 behöver inte finnas i anslutning till mätutrustningen 5, eller i närheten av sorteringsanordning 8 över huvudtaget, utan kan vara placerad långt därifrån. Här- med möjliggöres en centralisering av mätnings- och stymingsfunktioner vid sorter- ingen av virkesstyckena 2.The computer 7 does not have to be located in connection with the measuring equipment 5, or in the vicinity of the sorting device 8 at all, but can be located far from there. This makes it possible to centralize measurement and control functions when sorting the timber pieces 2.

Vad som har beskrivits ovan ska inte tolkas som en begränsning av föreliggande uppfinning, utan bara som ett illustrerande exempel av densamma. Många alternati- va lösningar ryms också inom ramen för de efterföljande patentkraven.What has been described above is not to be construed as a limitation of the present invention, but merely as an illustrative example thereof. Many alternative solutions also fall within the scope of the following claims.

Claims (1)

1. 0 15 20 25 30 o O U Q co 0 O ON PATENTKRAV . Förfarande för mätning av fuktinnehållet vid en yta hos ett virkesstycke (2), känneteckn at av att ett första område (3) av en yta hos virkesstycket (2) be- lyses, vilket första område (3) huvudsakligen har en förhandsbestämd storlek, och av att storleken hos ett andra område (4) av ytan uppmäts, över vilket andra område (4) ljuset sprids då det första området (3) belyses, varefter ytans fuktin- nehåll beräknas baserat på information om storleken av den uppmätta ljussprid- ningen. . Förfarande enligt patentkrav 1, känneteckn at av att det belysta området (3) utgörs av en eller flera punkter. . Förfarande enligt patentkrav 1-2, kännetecknat av att områden (3, 4) vid mer än en yta hos virkesstycket (4) belyses respektive uppmäts. . Förfarande enligt något av de föregående patentkraven, kännetecknat av att ytans fuktinnehåll ligger till grund för en beräkning av den ytandel som utgörs av kärnved. . Förfarande enligt patentkrav 4, kännetecknat av att beräknad ytandel kärn- ved hos virkesstycket (2) ligger till grund för beräkning av volymsandel kämved hos virkesstycket (2). . F örfarande enligt något av ovanstående patentkrav, kännetecknat av att en dator (7) utför beräkningarna. . Förfarande enligt patentkrav 6, kännetecknat av att datorn (7) på basis av re- sultatet av beräkningarna skickar en sorteringsanvisning till en sorteringsanord- ning (8) för insortering av virkesstycket (2) i ett lämpligt fack (9). rwnr- bn» Q Q 0 O oo oo 0 . Datorprogram innefattande datorläsbara kodmedel, som när det körs på en dator (7) gör så att datom utför beräkningen enligt patentkrav1. 0 15 20 25 30 o O U Q co 0 O ON PATENTKRAV. Method for measuring the moisture content at a surface of a piece of wood (2), characterized in that a first area (3) of a surface of the piece of wood (2) is illuminated, which first area (3) has substantially a predetermined size, and by measuring the size of a second area (4) of the surface, over which second area (4) the light is scattered when the first area (3) is illuminated, after which the moisture content of the surface is calculated based on information about the size of the measured light scattering. . Method according to Claim 1, characterized in that the illuminated area (3) consists of one or more points. . Method according to claims 1-2, characterized in that areas (3, 4) at more than one surface of the piece of wood (4) are illuminated and measured, respectively. . Method according to one of the preceding claims, characterized in that the moisture content of the surface is the basis for a calculation of the surface proportion which consists of heartwood. . Method according to Claim 4, characterized in that the calculated surface share of heartwood of the piece of wood (2) is the basis for calculating the volume share of heartwood of the piece of wood (2). . Method according to one of the preceding claims, characterized in that a computer (7) performs the calculations. . Method according to claim 6, characterized in that the computer (7), on the basis of the result of the calculations, sends a sorting instruction to a sorting device (8) for sorting the piece of wood (2) in a suitable compartment (9). rwnr- bn »Q Q 0 O oo oo 0. Computer programs comprising computer-readable code means, which when run on a computer (7) cause the computer to perform the calculation according to claim 1. . Datorprogramprodukt innefattande ett datorläsbart medel (11) och ett datorpro- gram enligt patentkrav 8, varvid datorprogrammet är registrerat på det datorläs- bara medlet (11).1.. A computer program product comprising a computer readable means (11) and a computer program according to claim 8, wherein the computer program is registered on the computer readable means (11).
SE0302762A 2003-10-20 2003-10-20 Measuring moisture content of timber surface, for determining core wood content, by illuminating surface and measuring light spread SE525901C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0302762A SE525901C2 (en) 2003-10-20 2003-10-20 Measuring moisture content of timber surface, for determining core wood content, by illuminating surface and measuring light spread

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0302762A SE525901C2 (en) 2003-10-20 2003-10-20 Measuring moisture content of timber surface, for determining core wood content, by illuminating surface and measuring light spread

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE0302762D0 SE0302762D0 (en) 2003-10-20
SE0302762L SE0302762L (en) 2005-04-21
SE525901C2 true SE525901C2 (en) 2005-05-24

Family

ID=29398770

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0302762A SE525901C2 (en) 2003-10-20 2003-10-20 Measuring moisture content of timber surface, for determining core wood content, by illuminating surface and measuring light spread

Country Status (1)

Country Link
SE (1) SE525901C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020123566A1 (en) 2018-12-10 2020-06-18 Usnr, Llc Wetwood detection in sawn or planed wood products

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020123566A1 (en) 2018-12-10 2020-06-18 Usnr, Llc Wetwood detection in sawn or planed wood products

Also Published As

Publication number Publication date
SE0302762L (en) 2005-04-21
SE0302762D0 (en) 2003-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9470455B2 (en) Sorting green lumber
Yamasaki et al. Influence of moisture content on estimating Young’s modulus of full-scale timber using stress wave velocity
AR058900A1 (en) METHOD FOR DETERMINING THE IDENTITY OR NON-IDENTITY AND THE CONCENTRATION OF A CHEMICAL COMPOUND IN A MEDIA
Briggert et al. Tracheid effect scanning and evaluation of in-plane and out-of-plane fibre direction in Norway spruce using
Rais et al. European beech log and lumber grading in wet and dry conditions using longitudinal vibration
Vorobyev et al. Relations of density, polyethylene glycol treatment and moisture content with stiffness properties of Vasa oak samples
US8069888B2 (en) Method for optimizing stem merchandizing
SE525901C2 (en) Measuring moisture content of timber surface, for determining core wood content, by illuminating surface and measuring light spread
Berendt et al. Reliability of photo-optical measurements of log stack gross volume
Raymond et al. Relationship between timber grade, static and dynamic modulus of elasticity, and SilviSvan properties for Pinus radiata in New South Wales
Milić et al. Drying of beech (Fagus sylvatica L.) timber in oscillation climates: drying time and quality
Ehrhart et al. Estimation of the tensile strength of European beech timber boards based on density, dynamic modulus of elasticity and local fibre orienation
Ishiguri et al. Wood and lumber properties of Larix gmelinii var. olgensis planted in Japan
Knapic et al. Properties of cork oak wood related to solid wood flooring performance
Liu et al. Effects of moisture content and fiber proportion on stress wave velocity in cathay poplar (Populus cathayana) wood
RU2449265C1 (en) Method and apparatus for determining wood density
EE200100687A (en) Method and apparatus for detecting surface profile of log timber
Gonçalves et al. Acoustic and bending properties in Pinus elliottii beams obtained from trees of different ages
Tapia et al. Variation and serial correlation of modulus of elasticity between and within European oak boards (Quercus robur and Q. petraea)
HAN et al. Moisture content change of Korean red pine logs during air drying: II. Prediction of moisture content change of Korean red pine logs under different air drying conditions
Suchta Bara nska, S.; Klement, I.; Vilkovská, T.; Vilkovský, P. Wood Moisture-Content Measurement Accuracy of Impregnated and Nonimpregnated Wood
Denzler et al. Property relationships between spruce logs and structural timber
CA2797372A1 (en) Method for predicting whether a wood product originated from a butt log
Soares et al. Strength and stiffness of the reaction wood in five Eucalyptus species
de Moura Borges Maria et al. Changing the calculated surface area of wood samples to define drying schedules for Eucalyptus clones

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed