(57)【要約】【課題】木材の種類によって生じるバラツキがなく、より精度の高い含水率を同定する。【解決手段】被測定木材１へ電磁波を照射し、該被測定木材１を透過する電磁波を受信することにより該被測定木材１の含水率を同定する木材含水率同定装置であって、電磁波を照射する送信アンテナ３と、透過する電磁波を受信する受信アンテナ４と、被測定木材１を挟むように送信アンテナ３と受信アンテナ４とを対向して配置し、送信アンテナ３および受信アンテナ４を同期して電磁波の伝搬方向を軸として回転させる回転手段５とを有する。【選択図】図１
2010237135.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定木材へ電磁波を照射し、該被測定木材を透過する電磁波を受信することにより該被測定木材の含水率を同定する木材含水率同定装置であって、
電磁波を照射する送信アンテナと、
透過する電磁波を受信する受信アンテナと、
前記被測定木材を挟むように前記送信アンテナと前記受信アンテナとを対向して配置し、前記送信アンテナおよび前記受信アンテナを同期して前記電磁波の伝搬方向を軸として回転させる回転手段とを有すること
を特徴とする木材含水率同定装置。
【請求項２】
被測定木材へ電磁波を照射し、該被測定木材を透過する電磁波を受信することにより該被測定木材の含水率を同定する木材含水率同定装置であって、
複数対の、電磁波を照射する送信アンテナおよび透過する電磁波を受信する受信アンテナを有し、
前記複数対の送信アンテナおよび受信アンテナの各々は、前記被測定木材を挟むように対向させて配置され、対となる送信アンテナと受信アンテナとを電磁波の伝搬方向を軸として同じ回転角度に配置し、
前記複数対の送信アンテナおよび受信アンテナを直線状に配置し、送信アンテナと受信アンテナの間に前記被測定木材を通過させること
を特徴とする木材含水率同定装置。
【請求項３】
請求項２記載の木材含水率同定装置であって、
前記複数対の送信アンテナおよび前記受信アンテナは、４対であって、
前記４対の送信アンテナおよび前記受信アンテナは、互いに９０°の回転角度の差を有するように配置されること
を特徴とする木材含水率同定装置。
【請求項４】
被測定木材へ電磁波を照射し、該被測定木材を透過する電磁波を受信することにより該被測定木材の含水率を同定する木材含水率同定方法であって、
前記被測定木材と同種の比較用木材を全乾状態にさせ、電磁波を照射する送信アンテナにより該比較用木材へ電磁波を照射した状態で、当該送信アンテナと透過する電磁波を受信する受信アンテナとを前記電磁波の伝搬方向を軸として回転させ、それぞれの回転角度における前記比較用木材を透過する電磁波を前記受信アンテナで受信し、受信強度の回転角度依存性から該比較用木材の減衰係数と位相係数を測定し、該減衰係数と該位相係数を初期減衰係数と初期位相係数として設定する設定ステップと、
前記比較用木材を第１の含水率になるよう湿潤し、該比較用木材へ電磁波を照射した状態で前記送信アンテナと前記受信アンテナを前記電磁波の伝搬方向を軸として回転させ、それぞれの回転角度における該比較用木材を透過する電磁波を受信し、受信強度の回転角度依存性から該比較用木材の減衰係数と位相係数を測定し、該減衰係数と該位相係数を該第１の含水率における減衰係数と位相係数と設定する設定ステップと、
前記比較用木材を前記第１の含水率とは異なる第２の含水率になるよう湿潤させ、前記第２の含水率における減衰係数と位相係数の設定するステップを複数回繰り返し、該比較用木材における含水率と減衰係数および位相係数の相関係数を決定する決定ステップと、
前記被測定木材へ電磁波を照射した状態で前記送信アンテナと前記受信アンテナを前記電磁波の伝搬方向を軸として回転させ、それぞれの回転角度における該被測定木材を透過する電磁波を受信し、受信強度の回転角度依存性から該被測定木材の減衰係数と位相係数を測定し、前記比較用木材の前記初期減衰係数および前記初期位相係数と前記相関係数とを用いて該被測定木材の含水率を同定する同定ステップと、を有すること
を特徴とする木材含水率同定方法。
【請求項５】
被測定木材へ電磁波を照射し、該被測定木材を透過する電磁波を受信することにより該被測定木材の含水率を同定する木材含水率同定方法であって、
前記被測定木材と同種の比較用木材を全乾状態させ、該全乾状態の比較用木材へ電磁波を照射した状態で、電磁波の伝搬方向を軸としたそれぞれの回転角度に配置した複数の送信アンテナと受信アンテナの対の間を該比較用木材を通過させ、該比較用木材を透過する電磁波を受信し、受信強度の回転角度依存性から該比較用木材の減衰係数と位相係数を決定し、該減衰係数と該位相係数を初期減衰係数と初期位相係数として設定する設定ステップと、
該全乾状態の比較用木材を第１の含水率になるよう湿潤させ、該比較用木材へ電磁波を照射した状態で、電磁波の伝搬方向を軸とした回転角度に配置した複数の前記送信アンテナと前記受信アンテナの対の間を該比較用木材を通過させ、該比較用木材を透過する電磁波を受信し、受信強度の回転角度依存性から該比較用木材の減衰係数と位相係数を決定し、該減衰係数と該位相係数を該第１の含水率における減衰係数と位相係数と設定する設定ステップと、
前記比較用木材を前記第１の含水率とは異なる第２の含水率になるよう湿潤させ、前記第２の含水率における減衰係数と位相係数の設定するステップを複数回繰り返し、該比較用木材における含水率と減衰係数および位相係数の相関係数を決定する決定ステップと、
前記被測定木材へ電磁波を照射した状態で、該被測定木材を複数対の前記送信アンテナと前記受信アンテナの間を通過させ、電磁波の伝搬方向を軸とするそれぞれの回転角度における該被測定木材を透過する電磁波を受信し、受信強度の回転角度依存性から該被測定木材の減衰係数と位相係数を測定し、前記比較用木材の前記初期減衰係数および前記初期位相係数と前記相関係数とを用いて該被測定木材の含水率を同定する同定ステップと、を有すること
を特徴とする木材含水率同定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木材や木質構造物へ電磁波を照射し、透過した電磁波を受信することにより含水率を同定する木材含水率同定装置および木材含水率同定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図９は、従来の含水率同定（測定）装置の一例を示す模式図である。図示する含水率同定装置は、電磁波を送信する送信器９１と、送信器９１から送信された電磁波を受信する受信器９２と、被測定木材１を通過した電磁波の測定領域を規制するスリット９３ａを有する平面スリット板９３とを備える。そして、送信器９１からの電磁波の振動方向（Ｅ面）が被測定木材１の長手方向（生木状態でいえば上下方向）、すなわち木理と略平行となる状態に配置されている。この含水率同定装置は、被測定木材１に含まれる水（誘電体）に電磁波を照射すると、マイクロ波は、水の中に浸透して減衰する。被測定木材１がないときと、被測定木材１があるときとを測定して、減衰量を演算する。
【０００３】
このような従来の含水率同定装置は、被測定木材１が比較的薄い板材の場合には、十分な測定精度を得られる。しかしながら、被測定木材１の表面で電磁波が反射し、被測定木材１の内部へ進入する電磁波が減少するため、被測定木材１の厚さが厚いと、測定において十分なダイナミックレンジが得られず、正確な含水率を同定することが困難である。
【０００４】
これに対して、電磁波の振動方向と被測定木材の木理の方向とのなす角度が、鈍角もしくは垂直となるようすることにより、被測定木材の表面で反射する電磁波を低減し、被測定木材内へ入射する電磁波を比較的大きくする。この結果、入射した電磁波が水分によって減衰し得る余地を十分に残すことができ、厚い被測定木材であっても測定を可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１２４７０７号公報
【特許文献２】特開２０００−２０６０５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した従来の同定装置には、以下に示すような問題がある。
【０００７】
木材の電気的特性、特に、複素誘電率は電磁波の振動方向と木理の走査方向との角度に依存する。複素誘電率は比誘電率と誘電損失とで表現され、電磁波の木材の表面での反射、内部での減衰に深く関係していると共に、反射と減衰とは複素誘電率に対してそれぞれ異なる傾向を示す。また、その傾向は木材の種類によって異なる。
【０００８】
上述したように、表面での反射が最小になるように被測定木材もしくは送信器の角度を設定しても、内部での減衰は木材の種類よって異なるため、木材を透過して受信される電磁波の強度は異なる。従って、適当な１つの角度で得られた透過強度から含水率を同定する従来の方法では、木材の種類によって大きなバラツキを生じる。このバラツキは木材の品質管理に必要とされる基準を超えることがあるため、特にグレーディング制度の導入されている製材管理を行う用途では適用が困難といった精度上の問題がある。
【０００９】
本発明は、以上のような問題を解決するためになされたものであり、木材の種類による同定含水率のバラツキを低減し、高い精度の要求される用途に対しても適用することを可能とする装置と方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、第１の本発明は、被測定木材へ電磁波を照射し、該被測定木材を透過する電磁波を受信することにより該被測定木材の含水率を同定する木材含水率同定装置であって、電磁波を照射する送信アンテナと、透過する電磁波を受信する受信アンテナと、前記被測定木材を挟むように前記送信アンテナと前記受信アンテナとを対向して配置し、前記送信アンテナおよび前記受信アンテナを同期して前記電磁波の伝搬方向を軸として回転させる回転手段とを有する。
【００１１】
また、第２の本発明は、被測定木材へ電磁波を照射し、該被測定木材を透過する電磁波を受信することにより該被測定木材の含水率を同定する木材含水率同定装置であって、複数対の、電磁波を照射する送信アンテナおよび透過する電磁波を受信する受信アンテナを有し、前記複数対の送信アンテナおよび受信アンテナの各々は、前記被測定木材を挟むように対向させて配置され、対となる送信アンテナと受信アンテナとを電磁波の伝搬方向を軸として同じ回転角度に配置し、前記複数対の送信アンテナおよび受信アンテナを直線状に配置し、送信アンテナと受信アンテナの間に前記被測定木材を通過させる。
【００１２】
また、第３の本発明は、前記第２の本発明において、前記複数対の送信アンテナおよび前記受信アンテナは、４対であって、前記４対の送信アンテナおよび前記受信アンテナは、互いに９０°の回転角度の差を有するように配置される。
【００１３】
また、第４の本発明は、被測定木材へ電磁波を照射し、該被測定木材を透過する電磁波を受信することにより該被測定木材の含水率を同定する木材含水率同定方法であって、前記被測定木材と同種の比較用木材を全乾状態にさせ、電磁波を照射する送信アンテナにより該比較用木材へ電磁波を照射した状態で、当該送信アンテナと透過する電磁波を受信する受信アンテナとを前記電磁波の伝搬方向を軸として回転させ、それぞれの回転角度における前記比較用木材を透過する電磁波を前記受信アンテナで受信し、受信強度の回転角度依存性から該比較用木材の減衰係数と位相係数を測定し、該減衰係数と該位相係数を初期減衰係数と初期位相係数として設定する設定ステップと、前記比較用木材を第１の含水率になるよう湿潤し、該比較用木材へ電磁波を照射した状態で前記送信アンテナと前記受信アンテナを前記電磁波の伝搬方向を軸として回転させ、それぞれの回転角度における該比較用木材を透過する電磁波を受信し、受信強度の回転角度依存性から該比較用木材の減衰係数と位相係数を測定し、該減衰係数と該位相係数を該第１の含水率における減衰係数と位相係数と設定する設定ステップと、前記比較用木材を前記第１の含水率とは異なる第２の含水率になるよう湿潤させ、前記第２の含水率における減衰係数と位相係数の設定するステップを複数回繰り返し、該比較用木材における含水率と減衰係数および位相係数の相関係数を決定する決定ステップと、前記被測定木材へ電磁波を照射した状態で前記送信アンテナと前記受信アンテナを前記電磁波の伝搬方向を軸として回転させ、それぞれの回転角度における該被測定木材を透過する電磁波を受信し、受信強度の回転角度依存性から該被測定木材の減衰係数と位相係数を測定し、前記比較用木材の前記初期減衰係数および前記初期位相係数と前記相関係数とを用いて該被測定木材の含水率を同定する同定ステップと、を有する。
【００１４】
また、第５の本発明は、被測定木材へ電磁波を照射し、該被測定木材を透過する電磁波を受信することにより該被測定木材の含水率を同定する木材含水率同定方法であって、前記被測定木材と同種の比較用木材を全乾状態させ、該全乾状態の比較用木材へ電磁波を照射した状態で、電磁波の伝搬方向を軸としたそれぞれの回転角度に配置した複数の送信アンテナと受信アンテナの対の間を該比較用木材を通過させ、該比較用木材を透過する電磁波を受信し、受信強度の回転角度依存性から該比較用木材の減衰係数と位相係数を決定し、該減衰係数と該位相係数を初期減衰係数と初期位相係数として設定する設定ステップと、該全乾状態の比較用木材を第１の含水率になるよう湿潤させ、該比較用木材へ電磁波を照射した状態で、電磁波の伝搬方向を軸とした回転角度に配置した複数の前記送信アンテナと前記受信アンテナの対の間を該比較用木材を通過させ、該比較用木材を透過する電磁波を受信し、受信強度の回転角度依存性から該比較用木材の減衰係数と位相係数を決定し、該減衰係数と該位相係数を該第１の含水率における減衰係数と位相係数と設定する設定ステップと、前記比較用木材を前記第１の含水率とは異なる第２の含水率になるよう湿潤させ、前記第２の含水率における減衰係数と位相係数の設定するステップを複数回繰り返し、該比較用木材における含水率と減衰係数および位相係数の相関係数を決定する決定ステップと、前記被測定木材へ電磁波を照射した状態で、該被測定木材を複数対の前記送信アンテナと前記受信アンテナの間を通過させ、電磁波の伝搬方向を軸とするそれぞれの回転角度における該被測定木材を透過する電磁波を受信し、受信強度の回転角度依存性から該被測定木材の減衰係数と位相係数を測定し、前記比較用木材の前記初期減衰係数および前記初期位相係数と前記相関係数とを用いて該被測定木材の含水率を同定する同定ステップと、を有する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、あらかじめ、被測定木材と同種の木材について、木材の種類ごとに定まる本質的な電気特性である初期減衰係数、初期位相係数、および、含水率との相関係数を測定し、電気特性を用いて被測定木材の含水率を同定するため、木材の種類によって生じるバラツキがなく、より精度の高い含水率を同定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る木材含水率同定装置の構成図である。
【図２】アガチスの場合の回転角度と透過率の関係を示す図である。
【図３】ヒノキの場合の回転角度と透過率の関係を示す図である。
【図４】ベイスギの場合の回転角度と透過率の関係を示す図である。
【図５】ヒノキの場合の含水率と、減衰係数および位相係数との関係を示す図である。
【図６】第１の実施形態の含水率同定方法を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施形態における送信アンテナと受信アンテナを示す図である。
【図８】第２の実施形態の含水率同定方法を示すフローチャートである。
【図９】従来の木材含水率の同定装置である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１８】
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態における木材含水率同定（測定）装置を示す。本実施形態では、送信アンテナ３と受信アンテナ４とを、自転させることにより含水率を同定（測定）する。
【００１９】
図示する木材含水率同定装置は、被測定木材１と、電磁波信号を発生する信号発生器２と、電磁波を放射する送信アンテナ３と、被測定木材１を透過した電磁波を受信する受信アンテナ４と、送信アンテナ３と受信アンテナ４を同期して電磁波の伝搬方向(アンテナの主ローブ方向)を軸として回転させる同期回転ステージ５（回転手段）と、受信アンテナ４から出力された信号を回転ステージ５の角度毎に記録する計測器６と、を有する。送信アンテナ３と受信アンテナ４は、被測定木材１を挟み込むように対向して配置されている。
【００２０】
なお、電磁波の周波数が低いときは送信アンテナ３の指向性を大きくすることは困難となるため、電磁波が拡散し、木材以外の部位で散乱された電磁波が受信アンテナ４で検出され、測定の精度を低減させる雑音となる。電磁波の拡散を抑制するために、送信アンテナ３の出力側にレンズを用いて電磁波をコリメートし、受信アンテナ４の入力側へ同様のレンズを用いて電磁波を集束することにより、散乱による雑音を低減し、且つ、受信アンテナ４の検出量を増強することも可能である。
【００２１】
また、ミリ波などの非常に高い周波数の電磁波信号を直接計測することは困難であり、ホモダイン検波やヘテロダイン検波を用いて検出可能な周波数の信号へダウンコンバートすることも可能である。
【００２２】
次に、含水率の同定方法について説明する。
【００２３】
本実施形態では、信号発生器２に１００ＧＨｚのＧＵＮＮダイオードを、送信アンテナ３および受信アンテナ４にホーンアンテナを、電磁波のコリメートおよび集束に片凸テフロンレンズを、計測器６にロックインアンプを用いた。
【００２４】
信号発生器２から出力された信号を１００ｋＨｚの信号で振幅変調し、受信アンテナ４で受信した信号をショットキーダイオードで検波した後、ロックインアンプで１００ｋＨｚの成分のみを抽出した。被測定木材１として、本実施形態では、厚さ２ｍｍ、縦横６４ｍｍ、板目のアガチス、ヒノキ、ベイスギを用いた。
【００２５】
まず、全乾状態の被測定木材へ電磁波を照射した状態で同期回転ステージ５を回転し、計測器６で各回転角度における受信強度を記録する。同様に、被測定木材を各含水率（例えば、ヒノキの場合は１２．１％，１７．２％，２５．０％，３５．３％，６５．０％など）になるよう湿潤し、各回転角度における受信強度を記録した。被測定木材を設置しないときの受信強度で、それぞれの受信信号を規格化した値を透過率（相対透過率）として規定した。
【００２６】
図２、図３および図４に、それぞれの木材における各回転角度と透過率の関係を示す。図２は、アガチスの場合の回転角度と透過率の関係を示す図である。図３は、ヒノキの場合の回転角度と透過率の関係を示す図である。図４は、ベイスギの場合の回転角度と透過率の関係を示す図である。
【００２７】
また、図２、図３、図４には、被測定木材の繊維（木目）方向に対するアンテナの回転角度（電磁波の振動（偏波）方向）を、模式的に示している。図示する例では、回転角度０°、４５°および９０°の場合を示している。
【００２８】
図２、図３および図４に示すように、各回転角度によって透過率が変化し、且つ、含水率によっても透過率が変化している。透過率Ｔと回転角度θとの関係は、下記の式１で与えられる。
【数１】
2010237135.tif 000003
【００２９】
ここで、ｔＡＷ、ｔＷＡは、表面および反対面での反射係数である。ｄは、試料（被測定木材）の厚さである。αｘ、βｘ、αｙ、βｙは、それぞれ、繊維方向の減衰係数、位相係数、繊維方向に対して垂直な方向の減衰係数、位相係数である。式１を用いて各含水率におけるαｘ、βｘ、αｙ、βｙを算出することができる。
【００３０】
図５に、含水率と、ヒノキの繊維方向の減衰係数αｘ、位相係数βｘ、ヒノキの繊維方向に垂直な方向の減衰係数αｙ、位相係数βｙとの関係を示す。図５は、図３に示すヒノキの繊維方向と電磁波の振動方向との角度変化に対する透過率の変化の特性から、上記式１に基づき、減衰係数αｘ、αｙおよび位相係数βｘ、βｙを求めたものである。図５から、αｘ、βｘ、αｙ、βｙは含水率に対し単調増加しており、αｘ、βｘ、αｙ、βｙを測定することにより含水率が一意に同定できることがわかる。本実施形態では、図５に示すような、木材の含水率の変化に対する、減衰係数αｘ、αｙおよび位相係数βｘ、βｙを取得する。
【００３１】
アガチスおよびベイスギにおいても、同様に、図２および図４のグラフから図５ような関係が得られ、含水率が一意に同定できる。
【００３２】
上記説明した本実施形態の含水率の同定方法を具体的に使用するための手順を説明する。
【００３３】
図６は、本実施形態の木材含水率同定装置が行う同定方法を示すフローチャートである。被測定木材と同種の比較用木材を全乾状態にさせ（Ｓ１１）、全乾状態の比較用木材へ電磁波を照射した状態で送信アンテナと受信アンテナを前記電磁波の伝搬方向を軸として回転させ（Ｓ１２、Ｓ１３）、それぞれの回転角度における比較用木材を透過する電磁波を受信し（Ｓ１４）、受信強度の回転角度依存性から比較用木材の減衰係数と位相係数を決定し（Ｓ１５）、当該減衰係数と位相係数を初期減衰係数と初期位相係数として設定する（Ｓ１６）。
【００３４】
そして、比較用木材を、異なる含水率になるよう湿潤させ（Ｓ１７）、Ｓ１２からＳ１５と同様の処理を繰り返して、当該湿潤状態における比較用木材の減衰係数と位相係数とを決定する（Ｓ１８）。すなわち、比較用木材へ電磁波を照射した状態で送信アンテナと受信アンテナを電磁波の伝搬方向を軸として回転させ、それぞれの回転角度における比較用木材を透過する電磁波を受信し、受信強度の回転角度依存性から当該湿潤状態における比較用木材の減衰係数と位相係数を決定し、減衰係数と位相係数を当該含水率における減衰係数と位相係数として設定する。
【００３５】
さらに、Ｓ１７およびＳ１８を、複数の異なる湿潤状態で繰り返す（Ｓ１９）。すなわち、比較用木材を、異なる複数の含水率になるよう湿潤させ、各含水率において減衰係数と位相係数を設定する処理を複数回繰り返す。そして、比較用木材における含水率と減衰係数および位相係数の相関係数を決定する（Ｓ２０）。
【００３６】
そして、比較用木材の代わりに被測定木材を用いて、Ｓ１２からＳ１５の処理を行い、被測定木材の減衰係数と位相係数を測定する（Ｓ２１）。すなわち、被測定木材へ電磁波を照射した状態で送信アンテナと受信アンテナを電磁波の伝搬方向を軸として回転させ、それぞれの回転角度における被測定木材を透過する電磁波を受信し、受信強度の回転角度依存性から被測定木材の減衰係数と位相係数を測定する。
【００３７】
そして、Ｓ２１で測定した被測定木材の減衰係数と位相係数を、Ｓ１６およびＳ２０で取得した比較用木材の初期減衰係数と位相係数の相関係数に照らし合わせて（参照して）、被測定木材の含水率を決定・同定する（Ｓ２２）。
【００３８】
＜第２の実施形態＞
第２の実施形態では、第１の実施形態で前述した送信アンテナおよび受信アンテナを回転させることにより含水率を同定する方法に代えて、複数の異なる回転角度を有する送受信アンテナ対を用いることによって含水率を同定する。
【００３９】
前述の式１から透過率Ｔは回転角度θに依存し、不定数はαｘ、βｘ、αｙ、βｙの４つであるため、４つの回転角度で透過率を測定することによって、不定数であるαｘ、βｘ、αｙ、βｙを決定することができる。
【００４０】
従って、図７に示すように被測定木材１の長手方向にそれぞれ異なる４つの回転角度を有する送受信アンテナ対を配置し、被測定木材１を直線移動させることにより、含水率を同定することができる。なお、図７に示す例では、送信器４１ａと受信器４２ａとが第１の送受信アンテナ対で、送信器４１ｂと受信器４２ｂとが第２の送受信アンテナ対で、送信器４１ｃと受信器４２ｃとが第３の送受信アンテナ対で、送信器４１ｄと受信器４２ｄとが第４の送受信アンテナ対である。
【００４１】
図２から図４で分かるように、アンテナの回転角度に対する透過率の変化は、３６０°で１周期となっている。送受信アンテナ対間の角度差を、３６０°を４等分した角度である９０°に設置することにより、演算による同定時間を短縮することができる。
【００４２】
複数の送受信アンテナ対を配置して、木材の含水率を同定する方法を具体的に使用するための手順を説明する。
【００４３】
図８は、本実施形態の含水率の同定方法を示すフローチャートである。被測定木材と同種の比較用木材を全乾状態にさせ（Ｓ４１）、比較用木材へ電磁波を照射した状態で、電磁波の伝搬方向を軸とした回転角度に配置した複数の送受信アンテナ対の間を比較用木材を通過させ（Ｓ４２）、それぞれの回転角度における比較用木材を透過する電磁波を受信し（Ｓ４３）、受信強度の回転角度依存性から比較用木材の減衰係数と位相係数を決定し（Ｓ４４）、全乾状態の減衰係数と位相係数を初期減衰係数と初期位相係数と設定する（Ｓ４５）。
【００４４】
比較用木材を異なる含水率になるよう湿潤させ、（Ｓ４６）、Ｓ４２からＳ４４と同様の処理を繰り返して、当該湿潤状態における比較用木材の減衰係数と位相係数とを決定する（Ｓ４７）。すなわち、比較用木材へ電磁波を照射した状態で、電磁波の伝搬方向を軸とした回転角度に配置した複数の送受信アンテナ対の間を比較用木材を通過させ、それぞれの回転角度における比較用木材を透過する電磁波を受信し、受信強度の回転角度依存性から比較用木材の減衰係数と位相係数を同定し、減衰係数と位相係数を当該含水率における減衰係数と位相係数として設定する。
【００４５】
さらに、Ｓ４６およびＳ４７を、複数の異なる湿潤状態で繰り返す（Ｓ４８）。すなわち、比較用木材を、異なる複数の含水率になるよう湿潤させ、各含水率において減衰係数と位相係数を設定する処理を複数回繰り返す。そして、比較用木材における含水率と減衰係数および位相係数の相関係数を決定する（Ｓ４９）。
【００４６】
そして、比較用木材の代わりに被測定木材を用いて、Ｓ４２からＳ４４の処理を行い、被測定木材の減衰係数と位相係数を測定する（Ｓ５０）。すなわち、被測定木材へ電磁波を照射した状態で、電磁波の伝搬方向を軸とした回転角度に配置した複数の送受信アンテナ対の間を比較用木材を通過させ、それぞれの回転角度における被測定木材を透過する電磁波を受信し、受信強度の回転角度依存性から被測定木材の減衰係数と位相係数を測定する。
【００４７】
そして、Ｓ５０で測定した被測定木材の減衰係数と位相係数を、Ｓ４５およびＳ４９で取得した比較用木材の初期減衰係数と位相係数の相関係数に照らし合わせて（参照して）、被測定木材の含水率を決定・同定する（Ｓ５１）。
【００４８】
以上説明した第１および第２の本実施形態では、電磁波の振動方向と木材の繊維（木目）の走行方向とが成す角度のうち、１つだけの角度における電磁波の木材透過量を用いて含水率を同定せず、複数の角度における電磁波の木材透過量を用いて含水率を同定するため、同定含水率のバラツキを低減することができる。
【００４９】
すなわち本実施形態では、あらかじめ被測定木材と同種の比較用木材について、木材の種類ごとに定まる本質的な電気特性である初期減衰係数、初期位相係数、および、含水率との相関係数を測定し、本電気特性を用いて被測定木材の含水率を同定するため、木材の種類によって生じるバラツキがなく、より高精度な含水率を同定することができる。
【００５０】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００５１】
１    被測定材木
２    信号発生器
３    受信アンテナ
４    同期回転ステージ
５    測定器
４１ａ〜４１ｄ  送信器
４２ａ〜４２ｄ  受信器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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