[发明专利]无损测量木材密度的方法和系统

摘要

本发明公开了一种无损测量木材密度的方法和系统，属于测量技术领域。其中，所述方法包括：获取与已知属性的待测木材密度相适应的微波波段；采用所述微波波段内的微波测量所述待测木材；根据从所述待测木材返回的反射微波信号，计算所述待测木材的介电常数；根据木材密度与木材介电常数的关系模型及与所述属性相对应的模型参数，计算得到所述待测木材的密度。所述系统包括探头、微波信号收发模块、数据处理模块、人机接口和控制模块。本发明可以无损测量木材密度，测量范围大、速度快，节约了人力、物力，提高了测量的准确度。

主权项

1.一种无损测量木材密度的方法，其特征在于，包括以下步骤：获取与已知属性的待测木材密度相适应的微波波段；采用所述微波波段的微波测量所述待测木材；根据从所述待测木材返回的反射微波信号，计算所述待测木材的介电常数；根据公式(1)所示的木材密度与木材介电常数的关系模型及与所述属性相对应的关系模型参数，计算得到所述待测木材的密度；ρ＝a₀+a₁ε₁+a₂ε₂+…+a_nε_n    (1)其中，ρ为木材的密度；α₀,α₁……α_n为与木材属性相对应的关系模型参数；ε₁,ε₂……ε_n为对应于相应微波频率的木材的介电常数，其中，在获取与已知属性的待测木材密度相适应的微波波段之前，还包括获取多种与已知木材属性相匹配的关系模型参数α₀,α₁……α_n的步骤：获取多个与已知属性木材样品密度相适应的微波波段；采用所述微波波段的微波测量所述多个木材样品，根据反射微波信号计算每个样品的多个介电常数；采用称重法获取每一个木材样品的密度作为已知密度；以所述多个样品的介电常数及对应的微波频率、已知密度作为基础数据，对所述基础数据进行统计学分析，确定公式(1)中的对应于每一样品的关系模型参数α₀,α₁……α_n；对已知属性的校验木材样品进行微波测量，获得所述校验木材样品的多个介电常数，并根据所述公式(1)所示的关系模型及与其属性对应的关系模型参数，计算得到所述校验木材样品的测量密度；根据所述校验木材样品的已知密度判断对应的测量密度是否符合预设的误差精度要求，如果测量密度不符合预设的误差精度要求，调整所述关系模型参数，直到以所述关系模型参数计算得到的测量密度符合预设的误差精度要求为止；将符合误差精度要求的关系模型参数存入数据表，并与对应的木材属性相匹配。