试验材料为杉木Cunninghamia lanceolata 木材，采自湖南省常德市花岩溪林场，从同一原木段上截取尺寸为 1 000 mm(长)×45 mm(厚)×180 mm(宽)的径切板 ( A)和弦切板 ( B)锯材各一块，然后分别将径切板和弦切板锯材自中心锯成规格为 1 000 mm (长)×45 mm(厚)×90 mm(宽 )的干燥板材各 2块，依次编号为 A₁、A₂、B₁、B₂，在每个干燥阶段分别从 A₁和 B₁或 A₂和 B₂上依次截取长度、宽度、厚度均为 45 mm的 3个重复扫描试样， 10个干燥阶段共截取 30个扫描试样。杉木干燥板材初含水率约为 50%。

本试验所使用的 X射线扫描设备 (DENSE­LAB X)由 X射线发射与接收系统、数据采集系统、机械步进系统和计算机控制与数据处理系统 4个部分构成。木材干燥在恒温恒湿箱 (MIURA)中进行。

试验前先用耐高温防水环氧树脂 (最高使用环境温度 250 ℃ )和铝箔封闭干燥板材端面和侧面。试验时，分别从径切板和弦切板干燥板材上依次截取 3个重复扫描试样，然后测量扫描试样的初始尺寸和质量，再将扫描试样安装在样品台上，开启 X射线密度扫描仪，沿着扫描试样厚度方向扫描 (步长为 0.02 mm)，测量木材厚度方向的密度分布。然后将剩下的干燥板材放置在恒温恒湿干燥箱中继续干燥，干燥过程中干燥介质参数 (温度、湿度 )的控制按表1进行。

干燥到设定时间时，从干燥箱中取出干燥板材，分别从径切板和弦切板干燥板材上依次截取 3个重复扫描试样，然后测量扫描试样的尺寸和质量，并进行扫描，如此反复，直到木材含水率降低至 10%左右为止。最后，将所有扫描试样置于温度为 (103±2)℃的恒温干燥箱中绝干处理，再测量绝干扫描试样的尺寸和质量，并扫描其厚度方向的绝干密度分布。取每组试验中初始状态基本一致、干燥条件相同的 3个重复扫描试样平均测量值作为试验结果，并将各个阶段用 X射线扫描法和称重法测得的木材平均含水率进行对比，分析 X射线扫描法的测量精度及纹理方向对测量精度的影响规律。

表1 杉木干燥过程中的干燥介质参数
Table 1 Drying conditions for Cunninghamia lanceolata

图3和图4分别表示了常规干燥过程中，沿着径切板干燥板材的径向和纵向扫描时，用 X扫描方法测量的含水率与用称重法得到的含水率值随干燥时间的变化规律。从图中可以明显看出：无论是扫描径向还是纵向，在干燥过程的各个阶段，用 X射线扫描和称重法测量得到的含水率值都十分接近，表2分别表示了径切板干燥板材在干燥过程中不同阶段径向扫描和纵向扫描与称重法得到的木材含水率，以及两种扫描方法所得到的含水率与称重法得到的含水率之间的偏差和相关系数。从表2中同样也可以清晰的看出，径向扫描和纵向扫描在整个干燥阶段都具有非常高的精度，绝对偏差在 2%以内，其相关系数达到 0.99。这说明：在杉木常规干燥过程中，采用 X射线扫描方法测量宽范围内 (从 50%到 10%左右 )木材的平均含水率是切实可行的；采用扫描法测量木材含水率时，不论是径向扫描还是纵向扫描，都可以达到满意的测量精度。

图3 径向扫描和称重法含水率测定值比较 (径切板 )
Fig.3 Comparison of measured MC by radial X-ray scanning and weighting for quarter-sawn lumber

图4 纵向扫描和称重法含水率测定值比较 (径切板 )
Fig.4 Comparison of measured MC by longitudinal X-ray scanning and weighting for quarter-sawn lumber

表2 两种不同方法含水率测量值比较及其相关系数 (径切板 )
Table 2 Comparison of MC measured with two methods and their relevant coefficients for quarter-sawn lumber

图5和图6分别表示了常规干燥过程中，沿着弦切板干燥板材的弦向和纵向扫描时，用 X扫描方法测量的含水率与用称重法得到的含水率值随干燥时间的变化规律。从图中可以明显的看出，弦向扫描所得到的含水率值与用称重法得到的含水率值十分接近，从表3可以看出两者的决定系数达 0.99，绝对偏差在 2%以内。同样，纵向扫描所得到的含水率值与称重法得到的含水率值也十分接近，从表3中可以看到两者的相关系数为 0.99。

试验数据表明，对于杉木弦切板，当采用 X射线扫描法测量木材含水率时，不论是弦向扫描还是纵向扫描，其测量数据都可以达到满意的测量精度。

从上述试验结果可知，采用 X射线扫描方法在线检测木材的平均含水率是切实可行的，其测量值与用称重法得到的含水率值非常接近，两者之间的绝对偏差在 2%以内，在这一结果与 Cai^[11]用 X射线扫描法测量橡木含水率与称重法含水率值之间的相关系数为 0.989 8的结论基本一致。

图5 弦向扫描和称重法含水率测定值比较 (弦切板 )
Fig.5 Comparison of measured MC by tangential X-ray scanning and weighting for flat-sawn lumber

图6 纵向扫描和称重法含水率测定值比较 (弦切板 )
Fig.6 Comparison of measured MC by longitudinal X-ray scanning and weighting for flat-sawn lumber

表3 两种不同方法含水率测量值比较及其相关系数 (弦切板 )
Table 3 Comparison of MC measured with two methods and their relevant coefficient for flat-sawn lumber

在本研究中，沿着木材径向和纵向扫描时，平均含水率的测量精度略高于沿着弦向扫描时的含水率测量精度，但其偏差不大，在实际测量中可以忽略不计。从实际操作的可行性来看，在实际生产中，木材的纵向尺寸一般都比较大 (至少在 1m以上 )，由于受到 X射线穿透能力的限制，无法进行实际的扫描和测量。因此，在实际生产过程中，不论是沿着木材弦向、还是径向扫描，都可以满足对含水率测量精度的要求。若木材材质均匀性较差，如早晚材属于急变材，则可优先考虑沿着木材径向扫描，以避免早晚材急变可能对测量精度带来的负面影响。