[实用新型]木材内部缺陷无损智能探测装置

说明书

技术领域

本实用新型属于电子技术、木材学、传感器与检测技术及力学领域，涉及一种木材内部缺陷无损智能探测装置。 

背景技术

传统的木材物理、力学性质大都是采用检测仪器或力学试验机对规定尺寸的木材试样进行加载、烘干方式进行检测，木材缺陷（如腐朽、空洞等）的检测大多是用人工的方法。这些方法检测时间长、条件苛刻、稳定性差及准确度低，甚至还得将木材试样破坏后进行检测，所以这些检测方法已不能满足木材生产中非破坏性快速检测和持续检测的需要。随着电子、力学和计算机技术的不断发展，机械应力波检测技术在木材腐朽，特别是原木内部缺陷的应用方面越来越受到林业研究人员和业界的关注。 

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题在于提供一种木材内部缺陷无损智能探测装置，以解决上述背景技术中的缺点。 

本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现： 

木材内部缺陷无损智能探测装置，包括一个用来做计数、运算和控制的控制器，其后端连接显示系统以及信号输入装置，而在控制器的前端则连接有两个应力波传感器，其中，两个应力波传感器中，一个用于发送起始应力波信号，另一个则用来接收结束应力波信号，同时，为了方便对声波信号进行处理，应力波传感器与控制器之间还连接有放大整形电路以及A/D转换电路，两者通过串联的方式依次连接在传感器和控制器之间。

在本实用新型中，所述应力波传感器为磁致伸缩应力传感器。 

在本实用新型中，所述的显示系统经驱动电路与控制器相连。 

在本实用新型中，所述信号输入装置包括但不限于鼠标、键盘以及触摸屏。 

本实用新型的优点与效果： 

1）木材应力波无损检测技术，既不破坏材料的原有特性，又能在短时间内连续获得检测结果； 

2）使用方便、受限条件少、对人体无危害；

3）成本低，填补了国内的技术空白，具有广阔的市场前景；

4）采用极低阀值的感应信号方法，使得本系统和同类产品相比（如核磁共振检测法等相比）对应力波感应灵敏度提高；

5）采用应力波持续时间阈值法和时序检测法，对采集信号进行智能识别，排除非正常检测状态下产生的应力波信号，从而提高整个系统的精度和正确率。

附图说明

图1 为本实用新型较佳实施例的示意图； 

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。 

参见图1的木材内部缺陷无损智能探测装置的较佳实施例，在实施例中，包括发送传感器1、接收传感器2、放大整形电路3、A/D转换电路4、控制器5，显示系统6以及信号输入装置7。 

需要对某已知尺寸的匀质干杉木的含水量进行检测，此干杉木样本的尺寸为200mm×16mm×7mm，先将木材样品的长度通过信号输入装置7输入控制器5，并将两个应力波传感器中的发送传感器1以及接收传感器2分别放置在被测材料的始端和末端。 

准备妥当后，用一把脉冲铁锤敲击材料，使之产生了应力波，当声波达到发送传感器1时控制器5开始计时，当声波到达接收传感器2时，控制器5停止计时根据测量得到的声波的传播时间，自动计算出波在该木材内部的传播速度，由于应力波在有缺陷的木材介质中传播需要更长的时间（该干杉木有腐朽、空洞情况），由此可判断该树木或木材内部是否存在腐朽、空洞等缺陷。 

在本实施例中，测得此干杉木样本中应力波的平均传递速度为4830米/秒，参考无缺陷的质地的干杉木中的应力波的平均传递速度应为6440米/秒，测得此干杉木样本中紧实率约为94.5%。与此同时控制器5还发出命令，驱动显示系统6显示当前所测树木或木材的紧实率值。 

在本实施例中，控制器5还内置弹性模量计算模块，用户可从信号输入装置7输入木材密度等参数，控制器5即可能够计算出木材的弹性模量。 

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。