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[期刊] 林业科学
[作者]
张冬妍 刘一星 曹军 孙丽萍
将人工神经网络应用于木材干燥控制研究中,建立可用于木材含水率预测的时延神经网络基准模型,并给出其网络辨识结构。通过3个树种的实际干燥数据对所建立的网络模型进行训练和验证,仿真结果表明预测模型是可行而有效的,具有较好的动态跟踪能力和预报特性,实现了木材干燥基准的数学模型化,对进一步优化木材干燥基准实施与控制具有重要的指导意义和应用价值。
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
付立思 孙晓杰 杨勇 朴在林
目前的检测方法与检测仪器,难以实现香菇等农副产品干燥过程中含水率的在线检测。影响干燥过程中香菇在线含水率的因素包括各干燥阶段的时间、温度、通风量以及初含水率和所处的干燥阶段。探讨了基于神经网络的香菇干燥含水率在线检测的方法。确定了以干燥各阶段时间、温度、通风量和所处干燥阶段为系统输入,有偏差的两层BP神经网络。利用M at-lab对系统进行建模,干燥第一阶段进行的仿真结果表明,在两个训练单位时间里,达到了均方误差要求。
关键词：
香菇干燥 含水在线检测 神经网络
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
李贤军 蔡智勇 傅峰 周永东
为研究微波干燥过程中木材内部的含水率动态分布规律,以红橡和南方松木材为研究对象,采用无损检测的X射线扫描方法,揭示间歇微波干燥过程中木材内部含水率分布的动态变化规律。结果表明:微波干燥的绝大部分时间内,木材厚度方向存在着整体性内高外低的含水率梯度场;随着干燥过程的进行,木材内部水分更趋均匀,当木材平均含水率在10%以下时,木材内水分分布非常均匀;在整个微波干燥过程中,木材内部虽然发现了部分内层含水率低于外层的情况,但并未出现与常规干燥相反的含水率梯度。
关键词：
X射线扫描 含水率分布 微波干燥
[期刊] 林业科学
[作者]
李贤军 蔡智勇 傅峰
以红橡和黑胡桃木材为研究对象,采用X射线扫描方法测量常规热风干燥过程中木材厚度方向含水率分布和平均含水率的可行性。结果表明:采用X射线扫描无损检测方法可以实现干燥过程中同一木材试件含水率分布和平均含水率的动态检测;与称重法含水率测量值相比,在8%～68%的较宽含水率范围内,不论是在高含水率阶段还是在低含水率阶段,采用X射线扫描法测量木材含水率时,都具有较高的测量精度,测量值偏差最大不超过3%;在热风干燥过程中,所有试件含水率的称重法测定值与X射线扫描法测定值之间相关系数的平方都在0.97以上;X射线扫描方法具有扫描速度快、设备费用较低、测量精度高的特点,为木材含水率的动态检测提供了一种很好的技...
关键词：
X射线扫描 含水率 含水率分布 木材干燥
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
王逸凡 井世亮 夏宇 Nuhu Jibril 赵海瑞 陈坤杰
[目的] 为了实现远红外稻谷干燥过程中水分比的精准预测，提出了一种基于1D-CNN（One-Dimensional Convolutional Neural Network）的稻谷干燥水分比预测模型，实现对干燥过程中稻谷含水率的在线预测。[方法]将稻谷初始含水率调到统一标准后，在自制的石墨烯远红外干燥试验台进行不同温度的干燥试验，每隔2 min采集一组包括干燥温湿度等8个工艺参数数据，经标准化处理后构成数据集。然后以8个工艺参数为输入，水分比为输出，构建1D-CNN干燥模型，通过训练确定模型参数，最后对模型进行验证并与6种经典薄层干燥模型及4种典型机器学习干燥模型进行比较。[结果] 试验结果表明，所提出的1D-CNN干燥模型能够很好地描述干燥过程中水分比的变化情况，决定系数R~(2)、均方根误差（root mean square error，RMSE）和平均绝对误差（mean absolute error，MAE）分别达到0.993 1、0.018 9、0.012 1；含水率预测的平均绝对误差MAE和平均相对误差（mean relative error，MRE）分别为0.143 2%和0.007 8%，明显优于其他对比的干燥模型。[结论] 所提出的1D-CNN干燥模型能够准确预测稻谷干燥过程中含水率的变化，完全满足含水率在线检测需求。
[期刊] 林业科学
[作者]
蒋佳荔 吕建雄
采用高温干燥、低温干燥和真空冷冻干燥方法对杉木人工林木材进行干燥处理,测定3种干燥处理材在不同含水率平衡态的动态黏弹性质。测定的温度范围为-120~40℃,频率范围为0.5~10 Hz。结果表明:1)随着含水率增加,木材的贮存模量E′随温度升高而降低的程度增大,其中高温干燥处理材的贮存模量降低程度最小;2)在测定温度范围内观察到2个力学松弛过程,较高温度域的α力学松弛过程是由低分子质量的半纤维素发生玻璃化转变引起的,低温域的β力学松弛过程是基于木材细胞壁无定型区中伯醇羟基的回转取向运动与吸着水分子的回转取向运动两者叠加而成的;3)力学松弛过程的损耗峰温度随着含水率的增加而降低,随着测量频率的增...
[期刊] 林业科学
[作者]
吕嘉莉 涂登云 胡传双 王先菊 王清文 周桥芳
【目的】构建木材控制容积干缩模型，采用X射线法测量木材剖面密度，计算含水率分布，为科研和生产测定木材含水率及其分布提供技术支撑。【方法】将绝干前木材沿厚度方向划分控制容积，引入木材全干干缩率参数并依据木材干缩原理计算绝干后木材控制容积厚度，利用木材剖面密度确定控制容积密度，完整构建求解绝干前木材控制容积含水率计算模型。模型中绝干前木材控制容积含水率、绝干后木材控制容积厚度和密度等变量高度耦合，通过开发迭代算法并在Matlab软件中编制计算程序求解以上变量，该算法以绝干后木材实际厚度为约束条件不断修正木材全干干缩率，有效避免因全干干缩率引入值与真实值偏差带来的计算误差。同时，开展毛白杨木材对流干燥试验，利用本研究方法测算不同干燥阶段木材含水率分布，并与木材实际平均含水率（称重法）以及假设木材厚度方向均匀干缩法测算的含水率分布进行对比分析。【结果】本研究方法测算的木材平均含水率与称重法测量的木材平均含水率非常接近，二者相关系数的平方（R2）在0.999 2以上。本研究方法与均匀干缩法相比，在FSP（纤维饱和点）以上时2种方法测算的木材含水率分布一致；在FSP以下时本研究方法测算的木材含水率在试件表层相对较低、芯层相对较高，芯、表层含水率梯度较大。木材分别干燥45、69和134 h时，本研究方法测算的芯、表层木材含水率差分别为22.61%、15.65%和5.58%，均匀干缩法测算的芯、表层含水率差分别为18.06%、11.51%和4.27%,2种方法的绝对偏差分别为4.55%、4.14%和1.34%，差异较明显。相比均匀干缩法，干燥时间为45、69和134 h时，本研究方法测算的木材含水率分布其精度分别提高3.80%、6.00%和4.04%。【结论】本研究构建的控制容积干缩模型充分考虑含水率分布引起的非均匀干缩，可弥补均匀干缩法假设木材均匀干缩的不足，提高木材含水率分布测算精度，为木材含水率分布的动态检测提供一种有效的技术手段。
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
余乐 吕建雄 李贤军 徐康 吴义强 蒋佳荔
以杉木Cunninghamia lanceolata人工林木材为研究对象,分别采用X射线扫描法和切片法研究了常规干燥过程中木材内含水率分布规律,以期检验X射线扫描法的测量精度,探讨采用X射线法动态检测干燥过程中木材内含水率分布的可行性。结果表明:在各个干燥阶段,X射线扫描法测得的厚度方向各层含水率测量值与用切片法得到的含水率测量值之间无显著差异(P>0.05),且两者之间相关的决定系数在0.90以上;在整个干燥阶段,切片法测量的每层含水率值大多低于利用X射线扫描法的测量值,在含水率较高阶段(55%,46%,34%),两者之间的差值大于含水率较低阶段(26%,20%,12%,8%)。由此可见,采...
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
刘金波 孙萍 孙龙
为了探究可燃物含水率的研究方法,以利于森林火灾监测系统的完善,于2016年当地防火期内进行,通过对昆明地区6块样地可燃物含水率的监测,同时收集样地相关的气象因子数据,建立气象要素回归模型,并评估其预测精度。结果表明:在自建模型中,死可燃物的预测模型适用性更好,活可燃物其含水率变化可能并不是单一的只受客观因素的影响,其自身的生命活动也会影响到其含水率的变化,使得含水率的研究更加复杂;坡向对含水率变化的影响并不明显;而对于模型外推,通过有限的20组数据对预测模型进行验证,对于死可燃物普遍表现出不错的适用效果,证明了模型有一定的使用意义。
关键词：
林分可燃物 含水率 模型 昆明
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
张恒 董川成 牛屾 张运林 金森 王玉霞
为了研究2种不同采样方法对细小可燃物含水率预测模型精度的影响,对2010年春、秋季大兴安岭地区盘古林场樟子松、兴安落叶松、白桦林分下细小可燃物含水率进行连续的观测。结果表明:春季,3种林分破坏性采样和非破坏性采样的平均绝对误差和平均相对误差差异均不显著(P>0.05),而秋季非破坏性采样的平均绝对误差和平均相对误差极显著低于破坏性采样(P<0.01),这表明2种采样方式对预测模型精度有很大的影响;春季2种采样法差异不显著,预测效果相近,而在秋季使用非破坏采样更好。此研究结果对提高我国利用气象要素回归法预测细小可燃物含水率模型精度具有重要的理论意义和实践指导价值。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
谢杰 谭宏伟 郝晓峰 李贤军 熊幸阳 郑敏 全鹏
以白橡锯材为研究对象,采用平板热压机对其进行干燥处理,系统研究了初含水率对木材温变特性、干燥速率、干缩特性、干燥缺陷和微观构造的影响规律,探明白橡锯材的热压干燥特性。结果表明:热压干燥是一种高效快速的干燥方法,将初含水率为14%~75%的木材在温度为140℃、压力为0.1MPa的条件下干燥到2%以下终了含水率仅需120~210 min,木材干燥速率随着初含水率的增加而增加;初含水率较高的木材在热压后会产生严重内裂和皱缩缺陷,当木材初含水率降至15%以下时,热压后无内裂缺陷产生,截面变形也明显减小;随着初含水率的增加,木材厚度干缩系数呈增加趋势,而宽度干缩系数则呈下降趋势。通过观察木材的横切面微观结构发现,高初含水率试件的内裂沿木射线生成,其早材大管孔部位可观察到明显压缩。
关键词：
热压干燥 白橡 干燥速率 干燥缺陷
[期刊] 林业科学
[作者]
蔡则谟
海口地区的木材平衡含水率蔡则谟（中国林业科学研究院热带林业研究所广州５１０５２０）关键词木材平衡含水率，海口研究各气候区的木材平衡含水率（Ｗｅ）对木材干燥有重要意义，自５０年代以来，华东、华北、东北、西南、西北及中南等地区的有关单位在这方面做了许多工...
关键词：
木材平衡含水率,海口
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
秦瑞霞 徐华东 陈能志 甄宗霖 魏解东
【目的】研究木材含水率与介电常数的关系，构建含水率介电模型，为精准监测活立木的含水率提供基础数据和依据。【方法】以白桦、椴树、冷杉、水曲柳为研究对象，使用宽频介电谱仪测得不同含水率下木材介电谱，分析频率/含水率变化对木材介电常数的影响规律。在1 Hz～10 MHz频段内运用多种回归模型分析含水率与介电常数的关系，优选适合用于木材含水率检测的频段和频率点，在优选频率下利用线性、二次多项式与三次多项式函数构建含水率与介电常数的关系模型，评价并验证模型。研究不同树种含水率预测模型的差异与机理。【结果】在1 Hz～10 MHz频段内，1.3～10 MHz频段为测量木材介电常数的较理想频段，10 MHz是研究木材介电常数与含水率关系的最佳频率点。在最佳频率点上（10 MHz）采用二次多项式数据拟合构建的木材含水率介电模型，拟合优度高。模型验证得到4种木材含水率实测值和拟合值的决定系数R~2均高于0.95，均方根误差RMSE均低于0.14，相对分析误差RPD均高于2.5。不同树种有不同的介电模型，这主要与木材密度有关。【结论】介电谱可直观反映不同频率和含水率下木材的介电特性，在特定频率下，木材介电常数随含水率的增大而增大。木材含水率介电模型具有较高的稳定性和良好的预测能力，在对测量精度要求不高时密度相近的树种可采用相同的含水率介电模型。
关键词：
木材 含水率 介电谱 介电常数 介电模型
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
蒋佳荔 吕建雄
该文研究了不同含水率平衡态下杉木人工林木材的动态粘弹性质.测定的温度范围为-120~40℃,频率范围为0·5~10Hz.结果表明:①随着含水率增加,木材的贮存模量随温度升高而降低的程度增大.②在测定温度范围内观察到两个力学松弛过程,较高温度域的α力学松弛过程是由低分子量的半纤维素发生玻璃化转变引起的;低温域的β力学松弛过程是基于木材细胞壁无定型区中伯醇羟基的回转取向运动与吸着水分子的回转取向运动两者叠加而成.③力学松弛过程的损耗峰温度随着含水率的增加而降低,随着测量频率的增加而向高温方向移动.④力学松弛过程的表观活化能随着含水率的增加而减小.
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
蔡英春 陈广元 艾沐野 孙怀发
该文以兴安落叶松为研究对象,探讨了试件锯解时因摩擦热造成的水分损失,试件在烘箱中烘干时间过长而产生的热分解,试件带热称重时重量传感器的温度效应等因素对采用称重法检测木材含水率的测量精度的影响;试验获得了相应的修正公式,对多片试件平均含水率的传统计算法进行了修正.研究表明:锯解时木材水分损失对称重法测量精度的影响程度随含水率升高而增大;过长时间在烘箱中的热分解,带热称重时重量传感器的温度效应等对称重法测量精度除极精确的研究外,可以忽略.
关键词：
含水率检测 称重法 测算精度
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