1995 Fiscal Year Annual Research Report
近赤外分光法による木材の繊維走行ならびに含水率のインプロセス計測
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06454093
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
堤 成晃 名古屋大学, 農学部, 教授 (90023069)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
土川 覚 名古屋大学, 農学部, 助手 (30227417)
林 和男 愛媛大学, 農学部, 教授 (80111839)
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| Keywords | 近赤外分光法 / レーザ光 / 木材 / 繊維走行 / 含水率 / インプロセス計測 / 透過光 / 臨界拡散厚さ |
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| Research Abstract |
本研究は、木材の機械加工システムにおいてその加工条件を刻々管制しようとする場合にとくに重要な情報とみなされている含水率と繊維走行を対象とし、これらを迅速に精度良く検出する方法として近赤外分光法に着目して、系統的な実験と解析によって本法実施のための基礎資料を充足しようとするものである。
1.近赤外レーザ光発振装置ならびにセンサを用いて、次の条件下での木材試料の計測を行い、諸検討を加えた。
(1)含水率を系統的に変更して透過光を計測し、含水率が高いほど透過光出力が大きいことを見いだした。
単純に考えれば現象は逆に現れるようにも予想されるが、本研究における検討の結果、これは自由水が多く保有されるほど細胞内腔表面の光の反射率が低下して透過光が大きくなるためであることが明らかにされた。これによって、内部の含水率を近赤外レーザ光によって高い精度で計測する途が拓らかれた。
(2)近赤外光照射面に対する繊維走行を系統的に変更して透過光を計測し、繊維の試料表面に対するもぐり角によて透過光出力が変化するようすを確認した。また、同一試料に対して試料表面へのレーザ光の入射角を変化させた場合に、もぐり角に応じた特徴的な変化モードが現れることも見いだした。
(3)試料の厚さを変更した実験を行い、いろいろな含水率や繊維走行に関する計測可能深さを確認した。これによって、さらに高出力のレーザ光を光源とする装置の設計に関する資料を得た。
2.計測データの計算機処理に関する検討を行い、説明変量として選択した波長の適否を計測精度の観点から判定するための基準を明らかにするとともに、説明変量が吸収スペクトルの2次微分値の場合にもっとも予測精度が高くなることなどを明らかにした。
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