Change search
Link to record
Permanent link

Direct link
BETA
Publications (8 of 8) Show all publications
Sehlstedt-Persson, M., Vikberg, T. & Scheepers, G. (2019). Temperaturdifferens ”ΔT” mellan virkesyta och luft under pågående torkning som möjlig styrparameter i virkestorkning.: Mätningar i labb och industriskala..
Open this publication in new window or tab >>Temperaturdifferens ”ΔT” mellan virkesyta och luft under pågående torkning som möjlig styrparameter i virkestorkning.: Mätningar i labb och industriskala.
2019 (Swedish)Report (Other academic)
Abstract [sv]

Målsättningen med denna studie har varit att utvärdera frågeställningen om tempe­ratur­differensen mellan lufttemperatur och virkesyta (ΔT), kan användas adaptivt i en FB kanal för att detektera övergång från torkning i kapillär till diffusionsfas. Man eftersträvar att så mycket kapillärt vatten som möjligt ska avgå i zon 1 innan virket går in i zon 2 för att inte fuktkvoten ska bli för hög i uttagsänden.

Inledningsvis utfördes ett antal grundläggande försök i labbmiljö följt av en mer omfattande mätning i industriskala vid J-G Anderssons i Linneryd. Vid Linneryds­försöket gjorde även termografimätningar. Slutligen gjordes ett långtidsförsök vid Norra Timbers anläggning i Kåge med beröringsfri IR-sensor för mätning av yttemperatur på långsidorna av passerande virkestaplar.

Slutsatser av grundläggande försök i CT-lab

Utvärderingen av försök på enbitsnivå pekar mot att ΔT signalen har god potential att kunna användas för att detektera när fibermättnad nås i virket. I kanaler med stora virkeslaster med varierande fuktinnehåll måste dock yttemperaturmätningar göras på medelvärden av större ytor. Nästa steg var industriella mätningar i kanal där dock ingen kontinuerlig fukt­kvots­bestäm­ning var möjlig att göra.

Slutsatser av industrimätningar i Linneryd

Mätningar av virkets yttemperatur, lokalt torkklimat, lufthastighet, fuktkvot och ΔT i prover placerade i olika positioner i en virkesstapel med 22x100 mm granbräder under torkning i en 2 zons FB kanal, visar överensstämmande resultat.  Nivåerna på ΔT i nedblåsningsschaktet visar tydligt om proven var kvar i kapillärfas eller inte. Höga nivåer på ΔT som i centrala de­lar­na av paketen i höjdled  innebär att proverna fortfa­rande var i kapillärfas. Låga nivåer på  ΔT, som på kanterna av mittpaketet, innebär att kapillär­fasen har passerats. I positioner där slutfuktkvot blev  betydligt högre än målfuktkvot (centrum i toppaket) var ΔT nivån hög i ned­blås­ningsschaktet. Detta virke skulle med fördel ha haft längre tid i zon 1. Virket på kan­terna var redo för övergång till zon 2. I praktiken görs dock naturligtvis drag­ningar för en hel stapel i taget.

 

Termografibilderna ger en ögonblicksbild av torkningsläget i en virkelast och har potential att vara ett komplement till befintliga mätmetoder. Industrimätningarna visar att det är möjligt att ta bra värmebilder i nedblåsningsschaktet i en FB kanal. Att ha en permanent värmekamera i nedblåsningsschaktet ställer dock krav på kylning av kameran som inte klarar höga tempe­raturer.

Slutsatser från långtidsförsök vid Norra Timbers anläggning i Kåge

Två pyrometrar riktade att mäta yttemperatur på de två översta paketen på passerande vagnar installerades i en gångdörr vid nedblåsningsschaktet i en FB kanal. Beräknat ΔT tycks kunna utgöra värdefull processdata för att styra torkens dragningstid.

Yttemperaturmätningar med pyrometer är en relativt robust metod som fungerar bra i en virkestork. Ingen rengöring behövdes under de fyra månaderna som mätningen pågick.

Publisher
p. 26
Series
Träcentrum Norr
Keywords
trä, tomografi, virkestorkning, adaptivitet, termografi
National Category
Engineering and Technology Other Mechanical Engineering
Research subject
Wood Science and Engineering
Identifiers
urn:nbn:se:ri:diva-37847 (URN)
Projects
TiiN Träinnovation i Norr
Funder
Swedish Agency for Economic and Regional Growth
Note

Studierna som avrapporteras i denna rapport har utförts inom delprojekt 3 inom ramen förprojektet ”TiiN, TräInnovation i Norr”

Available from: 2019-02-28 Created: 2019-02-28 Last updated: 2019-03-05Bibliographically approved
Barbero-López, A., Chibily, S., Scheepers, G., Grahn, T., Venäläinen, M. & Haapala, A. (2018). Analysis of Green Wood Preservation Chemicals. Paper presented at ICWSE 2018 : 20th International Conference on Wood Science and Engineering, Osaka, Japan.. World Academy of Science, Engineering and Technology: An International Journal of Science, Engineering and Technology, 12(3), 175-181
Open this publication in new window or tab >>Analysis of Green Wood Preservation Chemicals
Show others...
2018 (English)In: World Academy of Science, Engineering and Technology: An International Journal of Science, Engineering and Technology, ISSN 2010-376X, E-ISSN 2070-3740, Vol. 12, no 3, p. 175-181Article in journal (Refereed) Published
Abstract [en]

Wood decay is addressed continuously within thewood industry through use and development of wood preservatives.The increasing awareness on the negative effects of many chemicalstowards the environment is causing political restrictions in their useand creating more urgent need for research on green alternatives.This paper discusses some of the possible natural extracts for woodpreserving applications and compares the analytical methodsavailable for testing their behavior and efficiency against decayfungi. The results indicate that natural extracts have interestingchemical constituents that delay fungal growth but vary in efficiencydepending on the chemical concentration and substrate used. Resultsalso suggest that presence and redistribution of preservatives in woodduring exposure trials can be assessed by spectral imaging methodsalthough standardized methods are not available. This studyconcludes that, in addition to the many standard methods available,there is a need to develop new faster methods for screening potentialpreservative formulation while maintaining the comparability andrelevance of results.

Keywords
Analytics, methods, preservatives, wood decay
National Category
Natural Sciences
Identifiers
urn:nbn:se:ri:diva-37579 (URN)
Conference
ICWSE 2018 : 20th International Conference on Wood Science and Engineering, Osaka, Japan.
Available from: 2019-01-24 Created: 2019-01-24 Last updated: 2019-01-24Bibliographically approved
Scheepers, G., Wiberg, P. & Johansson, J. (2017). A method to estimate wood surface moisture content during drying. MADERAS: Ciencia y Tecnología, 19(2), 133-140
Open this publication in new window or tab >>A method to estimate wood surface moisture content during drying
2017 (English)In: MADERAS: Ciencia y Tecnología, ISSN 0717-3644, E-ISSN 0718-221X, Vol. 19, no 2, p. 133-140Article in journal (Refereed) Published
Abstract [en]

A method to estimate the surface moisture content below the fibre saturation point that is a function of the surface temperature, wet- and dry bulb temperatures, equilibrium moisture content, and fibre saturation point was evaluated. The method is based on the premise that the surface temperature is solely influenced by the surface moisture content and the climate that the surface is exposed to. The prediction model contends that the surface moisture content is equal to the fibre saturation point when the surface temperature is equal to the wet bulb temperature, and equal to the equilibrium moisture content when the surface temperature is equal to the dry bulb temperature, with a linear interpolation between those two points. The model thus predicts that the average moisture content of a thin piece of veneer can be predicted with fairly good accuracy. Also, when drying boards in a fast changing climate, e.g. fan reversals in industrial kilns, the surface temperature and surface moisture content should change as abruptly as the climate does. Additionally, the surface moisture content should correlate to the known drying phases, with a consistently high surface moisture content during the capillary phase when the wet line is close to the surface, and a quickly decreasing surface moisture content when the wet line moves into the wood during the transition to the diffusion phase. The prediction model was tested in these three scenarios and the results suggest that the basic premise is reasonable, and that the method is useful for surface moisture content estimation.

Keywords
Dry bulb temperature, Equilibrium moisture content, Fibre saturation point, Moisture measurement, Surface temperature, Wet bulb temperature
National Category
Natural Sciences
Identifiers
urn:nbn:se:ri:diva-31177 (URN)10.4067/S0718-221X2017005000011 (DOI)2-s2.0-85018790831 (Scopus ID)
Available from: 2017-08-23 Created: 2017-08-23 Last updated: 2018-12-19Bibliographically approved
Scheepers, G., Olsson, J., Lycken, A., Grahn, T., Lundqvist, S.-O. & Hagman, O. (2017). Hållfasthetsbestämning av virke med en NIR-kamera.
Open this publication in new window or tab >>Hållfasthetsbestämning av virke med en NIR-kamera
Show others...
2017 (Swedish)Report (Other academic)
Abstract [sv]

SP, Innventia och Luleås Tekniska Universitet har genomfört en förstudie där man undersökte om nära-infrarött (NIR) data kan bidra till säkrare hållfasthetsbestämning av virke. För att göra det behövdes förutom NIR-data, dels data som konventionellt används i sågverk för att göra hållfasthets-uppskattningar, dels referensdata från mekanisk provning.

Följande data samlades in från 100 granplankor med dimensionen 3600*150*45 mm3:

1. mått, vikt, och därmed densitet,

2. egenfrekvenser via dynamisk excitering,

3. högupplösta NIR-bilder på 2 flatsidor av varje planka,

4. RGB och fibervinkeldata från flat- och kantsidorna,

5. röntgentomografibilder,

6. förstörande böjtestdata, med bestämning av lokal och global E-modul, och

7. kvalitativ inventering av brottyp och kvistposition.

 

Databasen är i sig en värdefull resurs och en god grund för fortsatt forskning och utveckling mot kun-skap och tillämpningar baserat på information som hittills inte utvärderats och nyttjats.

Virkesegenskaper som påverkar hållfasthet, såsom tjurved, kunde identifieras och visualiseras. Andra egenskaper som är viktiga hållfasthetsindikatorer, såsom egenfrekvens och densitet, kunde predikteras med multivariata modeller baserade på NIR-spektraldata. Inledande modellförsök visar att det går att prediktera global E-modul med multivariata modeller baserade på NIR-spektraldata med ungefärlig samma precision som industriell hållfasthetsbedömning med dynamisk excitering. De NIR-data som användes i modelleringen var dock bara medelvärden över hela plankan. Därför finns det god potential för bättre prediktion med mer riktade variabler, som speglar de spatiala variationerna i varje planka, t.ex. runt kvistar, vilket blir ämnet för ett eventuellt fortsättningsprojekt.

Projektet finansierades av Norrskogs Forskningsstiftelse, Stiftelsen Åforsk, Träcentrum Norr, och Södra Skogsägarnas Stiftelse för Forskning, Utveckling och Utbildning. Individer som medverkade i projektet inkluderar Gerhard Scheepers, Jörgen Olsson, Anders Lycken, Sven-Olof Lundqvist och Thomas Grahn (RISE Bioekonomi); och Olle Hagman (LTU). RemaSawco och JGA i Linneryd hjälpte också med insamlingen av fibervinkeldata.

 

Publisher
p. 21
Series
SP Rapport, ISSN 0284-5172 ; 2017:08
Keywords
Near infrared, measurement technology, vision technology, wood, timber, lumber, Nära infrarött, mätteknik, visionteknik, trä, virke
National Category
Production Engineering, Human Work Science and Ergonomics
Identifiers
urn:nbn:se:ri:diva-28171 (URN)
Available from: 2017-02-13 Created: 2017-02-13 Last updated: 2018-12-19Bibliographically approved
Scheepers, G., Nilsson, J. & Johansson, J. (2017). Mätning av ytspänningar i torkat gran med NIR.
Open this publication in new window or tab >>Mätning av ytspänningar i torkat gran med NIR
2017 (Swedish)Report (Other academic)
Alternative title[en]
Measurement of surface stress in dried Norway spruce with NIR
Abstract [sv]

I sågverksprocessen mäter man en hel del virkesegenskaper online i justerverket. Det inkluderar fuktkvot, form, och en mängd andra parametrar i sorteringsprocessen. En viktig virkesegenskap som inte går att mäta online är torkningsspänningar i torkat virke, även om det är en viktig parameter för många kunder. Eftersom de kända förstörande mätmetoderna som t.ex. klyvprov är både tidskrävande och just förstörande, sker det på sågverken ingen högfrekvent rutinmässig mätning av de inre spänningarna.

I litteraturen finns några exempel på nära infrarötts (NIR) förmåga att upptäcka ytspänningar längs med fiberriktningen. Det finns också ett exempel på mätningar tvärs över fiberriktningen, dock alltid på en tangentiell yta, på ett Japanskt träslag medan den torkas. Det är dock okänt om NIR-prediktionsmodeller kan prediktera ytspänningar och klyvgapet tvärs över fiberriktningen i torkade granprover med varierande egenskaper, dvs. material från olika från slumpmässig valda plank och med olika årsringsorienteringar. Om tekniken inte klarar den variation i materialegenskaper, såsom förekommer i en sågverksmiljö, innebär det att en enkel NIR-skanning inte skulle räcka för att prediktera ytspänningar i industrin.

I den här undersökningen utreddes om ytspänningar i respektive belastade och torkade granprover med varierande materialegenskaper kan predikteras med NIR-modeller. Mätdatan från vissa belastningsprover visade en korrelation mellan de predikterade och verkliga värdena, men flera andra provers mätdata visade ingen samband. Dessutom kunde ett provs mätdata visa ett bra samband, men prediktionen var på fel spänningsnivå.

Vad gäller torkproverna, var NIR-modellerna bra på att separera konditionerade och icke-konditionerade prover, men hade inte någon prediktionskraft gällande spänningsnivån. Modellerna som användes för att prediktera spänningen i belastade granskivor, användes också för att prediktera spänningen i torkproverna, men ingen korrelation fanns mellan den uppmätta töjningen och den predikterade spänningen. Därmed dras slutsatsen att det inte finns tydliga indikationer att NIR-mätningar kan användas i en industriell applikation för att prediktera ytspänningen i torkade granplank.

Abstract [en]

In sawmilling, a lot of timber properties are measured online in the sorting and grading of dried timber. This may include moisture content, shape, and a host of other parameters. An important wood property that cannot be measured online is drying stresses, although it is an important parameter for many customers. Since the destructive test methods for stress determination are time consuming, no high frequency routine measurement of the internal stresses is done.

In literature, there are a few examples of near infrareds (NIR) capability to detect surface stresses along the fiber direction. There is also an example of stress measurements across the grain on a Japanese wood specie during drying, however, these measurements were always done on a tangential surface. It is unknown whether NIR prediction models can predict surface tension and stress measurements across the grain of dried Norway spruce with varying characteristics, i.e. material from different logs, heart- or sapwood, different year ring orientations, etc. If the technique cannot handle the variation in material properties, such as occurs in a sawmill environment, this means that a simple NIR measurement would not be sufficient to predict the surface tension in industry.

This study investigated whether surface stresses in mechanically loaded as well as dried spruce samples with varying material properties can be predicted by NIR models. The measurement data from some mechanically loaded samples showed a correlation between the predicted and actual stress values, but many other samples showed no correlation. Moreover, the data for a single sample could show a good correlation, but the prediction could be at an incorrect stress level.

As for the dried samples, NIR models were good at separating the conditioned and non-conditioned samples, but had no predictive power concerning the stress level. The models used to predict the stress level in mechanically loaded samples, were also used to predict the stress in the dried samples, but there was no correlation between the measured strain and the predicted stress level. Therefore, it is concluded that there are no clear indication that NIR measurements can be used in an industrial application for predicting the surface stress level of dried Norway spruce boards.

Publisher
p. 14
Series
SP Rapport, ISSN 0284-5172 ; 2017:19
Keywords
Near infrared, surface stress, measurement, wood, timber, lumber, Gran, virke, ytspänning, mätning, NIR
National Category
Production Engineering, Human Work Science and Ergonomics
Identifiers
urn:nbn:se:ri:diva-29209 (URN)
Available from: 2017-04-04 Created: 2017-04-04 Last updated: 2018-12-19Bibliographically approved
Scheepers, G. (2016). Demonstration av energieffektivisering av lysrörsbelysning vid Mörlunda sågverk (ed.). Paper presented at .
Open this publication in new window or tab >>Demonstration av energieffektivisering av lysrörsbelysning vid Mörlunda sågverk
2016 (Swedish)Report (Refereed)
Publisher
p. 10
Series
SP Rapport, ISSN 0284-5172 ; 2016:23
National Category
Natural Sciences
Identifiers
urn:nbn:se:ri:diva-5313 (URN)30953 (Local ID)978-91-88349-27-9 (ISBN)30953 (Archive number)30953 (OAI)
Available from: 2016-09-07 Created: 2016-09-07 Last updated: 2018-08-13Bibliographically approved
Källander, B. & Scheepers, G. (2013). Fuktkvotsvariationen hos virke, levererat från svenska sågverk (ed.). Paper presented at .
Open this publication in new window or tab >>Fuktkvotsvariationen hos virke, levererat från svenska sågverk
2013 (Swedish)Report (Refereed)
Publisher
p. 45
Series
SP Rapport, ISSN 0284-5172 ; 2013:47
National Category
Natural Sciences
Identifiers
urn:nbn:se:ri:diva-5129 (URN)15563 (Local ID)15563 (Archive number)15563 (OAI)
Available from: 2016-09-07 Created: 2016-09-07 Last updated: 2018-08-13Bibliographically approved
Johansson, C.-J., Lycken, A., Stenman, B., Ziethén, R., Bengtsson, C., Scheepers, G., . . . Bystedt, A. (2013). Sågverksnytt nr 1 (ed.). Paper presented at .
Open this publication in new window or tab >>Sågverksnytt nr 1
Show others...
2013 (Swedish)Report (Other academic)
Series
SP Arbetsrapporter ; 2013:60
National Category
Natural Sciences
Identifiers
urn:nbn:se:ri:diva-3892 (URN)15177 (Local ID)15177 (Archive number)15177 (OAI)
Available from: 2016-09-07 Created: 2016-09-07 Last updated: 2019-06-27Bibliographically approved
Identifiers
ORCID iD: ORCID iD iconorcid.org/0000-0002-5630-1377

Search in DiVA

Show all publications
v. 2.35.8