[发明专利]基于红外差谱技术的木材含水率检测方法

摘要

本发明公开了一种基于红外差谱技术的木材含水率检测方法，选取待测木材制得全干样品和不同相对湿度的平衡样品；利用红外光谱仪测得全干样品I₀的红外光谱图和平衡样品的红外光谱图I_W；用平衡样品的红外光谱图I_W减去全干样品I₀的红外光谱图，得到红外差谱图I_W-0；求得红外差谱图中2900-3750cm^-1范围内的面积A_W-0；利用传统烘干法测定不同相对湿度木材样品的含水率W；将各个试样的含水率W和面积A_W-0利用最小二乘法线性回归构建红外差谱技术检测木材含水率的模型。该模型可用于待测木材样品的批量测定，每个样品耗时1s，大大缩短了木材含水率的检测时间。本发明具有周期短、检测快速、样品需求微量甚至痕量的优点，是一种无损检测技术，可以应用于木材评价领域。

主权项

一种基于红外差谱技术的木材含水率检测方法，包括以下步骤：1）制备平衡样品：将待测木材样品放置于恒温恒湿箱中，制得不同相对湿度下的平衡样品；2）制备全干样品：将待测木材样品放入烘箱，先在60℃低温下烘干2小时，之后将温度调至103±2℃，连续烘干8~10h，其间，每隔2h试称一次，至最后两次称重之差不超过0.3%，制得全干样品；3）传统法测定平衡样品含水率W：利用传统烘干法测定步骤1）中不同相对湿度下的平衡样品含水率W；4）获取红外差谱图：利用红外光谱仪测得步骤2）中全干样品I₀的红外光谱图和步骤1）中不同相对湿度下平衡样品的红外光谱图I_W；用不同含水率平衡样品的红外光谱图I_W减去全干样品I₀的红外光谱图，得到红外差谱图I_W‑0；求得红外差谱图中2900‑3750cm^‑1范围内的面积A_W‑0；5）构建红外差谱技术检测木材含水率的模型：将步骤3）中各个样品的含水率W和步骤4）中面积A_W‑0利用最小二乘法线性回归得到方程：W= aA_W‑0+b，用以计算木材样品的含水率；方程中W为木材含水率，A_W‑0分别为红外差谱所对应的2900‑3750cm^‑1范围内的面积，a、b为不同木材样品含水率测定的参数；6）测定含水率：利用步骤5）中所获得的回归方程，批量测定待测木材样品。