Gammalaite puun sisäisten kosteus- ja tiheysjakaumien mittaukseen

Tutkimuksessa kehitettiin automaattinen gamma-absorptioon perustuva puunäytteiden paikallisten kosteuksien ja tiheyksien mittalaite. Laitteistolla voidaan mitata liukuhihnalle asetetuista puunäytteistä kosteus- ja tiheysjakaumia. Kosteusmittauksessa ei tarvita näytteen paksuusinformaatiota. Mittaussysteemi koostuu kollimoiduista gammalähteestä ja säteilydetektorista, jotka liikkuvat synkronisesti laitteiston liukuhihnan yli poikittaissuunnassa. Mittauksessa tietokoneohjatut askelmoottorit liikuttavat liukuhihnaa ja säteilyn mittaussysteemiä. Samaan aikaan säteilyn mittauselektroniikka laskee säteilydetektorille tulevia pulsseja. Mittauselektroniikka koostuu automaattisesti säätyvistä lineaarivahvistimesta, yksikanava-analysaattorista sekä pulssilaskurista. Gammalaitteen säteilylähde on 100 mCi 241Am pistelähde, joka emittoi 59,5 keV:n gammasäteilyä. Säteilyilmaisimena on NaI(Tl)-tuikeilmaisin, säteilyaukon halkaisija on 8 mm. Mitattavan näytteen maksimidimensiot ovat 350 1000 70 mm. Mittausnopeus voi vaihdella 1,1 4,4 mm/s, mittausväli on 0,48 mm. Kosteuden määrittämiseksi mitataan kostean ja kuivan puunäytteen vaimennuskertoimet. Vaimennuskertoimien erotus jaetaan kuivan näytteen vaimennuskertoimella, jolloin saatu suure on riippumaton näytteen paksuudesta. Kalibrointimittauksissa vaimennuskertoimien suhteen ja puun kosteuden väliseksi korrelaatiokertoimeksi saatiin 0,999 puun kosteusalueella 7 196 %. Mitattuja puunäytteitä oli 31, LS-sovituksen keskihajonta oli 1,9 %. Tiheysmittaus perustuu kuivan puun lineaarisen vaimennuskertoimen ja tiheyden väliseen korrelaatioon. Korrelaatiokertoimeksi saatiin kalibrointimittauksissa 0,986 puun tiheysalueella 349 456 kg/m3, LS-sovituksen keskihajonta oli 4,8 kg/m3