当木材材积计量方法的改进

木材材积计量方法的改进

关键词：木材材积；计量方法；抽样检尺法

在木材生产、销售和使用过程中，仅量出尺寸大小还不能满足计量的需要，必须求出木材数量的多少，即求出材积。在造纸行业，每吨硫酸盐木浆的生产成本中，仅木材一项就占去75%～80%。因此，准确计量木材材积对降低木浆成本起着重要作用。

国际上计算原木等木材材积的方法有：

（1）数检法：统计圆材的根数求材积。

（2）重检法：称出木材的重量求材积。

常常会出现发白现象（3）形检法：根据计量因子如径级、长级、宽度和厚度等求材积。

（4）捆（垛）检法：量出木捆或垛的外形体积换算出该捆或垛的材积。

我国目前主要采用形检法求材积，少量应用以增进油田化学技术整体水平的提高重检法。只有当木材形状不规则、尺寸较小或零碎的木材（如小规格材、板皮等）才采用捆（垛）检法求材积。国外有些国家已应用重检法进行木材检量，并以重量（吨）为单位进行木材调拨和销但是对转子的磨损会比较严重售。以下就常用的形检法、重检法和本文所推荐的抽样检尺法进行分析比较。

1 形检法

即采用尺杆检量木材长度和径级，利用材级表计算材积，以材积（m3）为单位进行木材调拨和销售，它的计算式为理论经验公式，是用高等数学的分析方法导出的。单根木材的材积按下列计算：

V=L［D2（0.003895L+0.8982）+D（0.39L-1.219）+（0.5796L+3.067）］×

L--材长，m

V--材积，m3

D--小头直径，cm

在实际应用时，往往需要对一批木材的材径和长度进行全数检尺，根据检尺结果查阅国家规定的标准木材材积表，累计得出一批木材的材积。

式中：Vi--不同材径长度的单根材积，m3/根

Si--不同材径长度的原木根数，根

V批--受检批的总材积，m3

从表面上看，这种方法属于全数检验，精确度应是最高的。但是百分之百的全数检验同样可能存在错检和漏检，更由于采用全数检尺工作量大，劳动强度大，需要较多场地，耗费大量的人力和时间，也影响木材的装卸速度，因此这种方法一般是难以实现的。对大量进材的大型造纸厂来说往往没有足够的资金、时间和检验人员，只能对部分供货单位的部分供货车次进行抽检，使其精确度大打折扣。它将木材供应方对交货质量、数量的转移到检验人员的身上，给不法商贩造成可乘之机。

2 重检法

就是整车木材通过衡器进行称重，然后利用测定的公式换算成材积。近年来，在我国东北、内蒙古林区较广泛地应用重检法检量从伐区运到贮木场的原条、原示值波动大木和采伐剩余物，再以重量换算为材积，误差率为1%～3%。换算公式如下：

式中：V--检量的木材材积，m3

G--木材车总重，kg

G1--车辆重，kg

r1、r2、r3--各树种的木材容重，kg/m3

A、B、C--车内各树种的数量比例，%

其中所用的衡器包括地中衡、火车衡（精度高、技术可靠、适用性强）已广泛应用于工农业生产中，可以放心使用。唯一的问题是木材容重的测定。木材容重就是木材在自然状态下的单位体积的重量。木材容重与树种、立地条件、含水量以及取材部位等因素有关。同一树种生长在阳坡或阴坡、沟塘或山脊，其木材容重是有差异的；树木采伐季节不同，木材存放时间长短，影响着木材含水量的多少，其木材容重也有所不同，含水量多，容重就大。同一根原木，一般来说根部重，中部次之，梢部轻。木材容重的确定对木材称重检量精度起着重要的影响。现场测定木材容重的方法，一般是到生产伐区，充分考虑到影响木材容重的各种因素，选择具有代表性的树木抽样测算，按统计学的方法进行确定。每年四季至少对各种树种测定一次木材容重。每次测定树种数量越多，其精确度越高。随着国家林业资源的日趋紧张，造纸行业对木材的选择性越来越小，进材范围包括大江南北，甚至俄罗斯、澳洲，材种越来越多，使得木材容重的测定几乎不可能进行，因此，这种方法也不易被应用。

3 抽样检尺法

科学的抽样检查方法--即以数理统计理论为依据的抽样检查的研究和应用，迄今已有60多年的历史，广泛应用于工农业产品的验收过程中。我们认为抽检检查方法应用于木材检尺是完全可能的，现将应用方法简介如下：

3.1 前提条件

同一车皮的木材材种相同，砍伐时间、砍伐地点相近，并经过一定时间的贮存运输过程后，其含水率基本相同。

3.2 原理

利用轨道衡器预先称出整车木材的总重量（W），在卸车过程中随机抽取一定比例的木材经过称重和精确检尺，得出样品的重量（W1）和材积（T1），最后计算出整车木材的材积（T）。计算公式如下：

式中K为树皮包括车底垃圾减扣系数。

3.3 特点

以重量检测为基础，充分发挥了现代衡器精确度高、可靠性好的特点。

只抽取20%以下的木材进行检尺，工作量大大减少，可以集中较高水平的优秀检尺技工，集中进行检尺，减少错检和漏检，最大限度消除人为误差，也便于技术改进和管理。

3.4 实施步骤

（1）整车过磅：轨道衡器值班人员对被称车皮称重后，记录车号、空车重后，将结果传真给检尺中心。

（2）车皮在指定位置定置后，开始卸车，检尺人员在场检查朽烂、树皮和车皮底部其他残留物情况，记录在簿，包括车皮号、空车重，卸下木材装满中转小车后通知检尺中心。

（3）检尺中心依照随机数表确定被检车次，指定专人将抽样用的满载小车过磅后集中至检尺棚进行精确检尺。记录抽样木材总及量、空车重、净重、抽样木材总材积和各径级材积及各占比例。

（4）将以上全部记录输入电脑，自动计算并打印出结果。

（5）不经过转运直接卸车的车皮和汽车运输到材的抽样,可以使用抽样表确定一定的抽样根数，在卸车过程中随机抽取，集中于一小车上，参照上述方法检尺。

3.5 使用设备、器具

单台面轨道衡一台（60万元）； 10吨地中衡一台（5.2万元）；检尺用简易棚一个；传真机2～3台 （0.8万元）；电脑及相关软件配置（1万元）。