CN203432944U - 一种木材应力波缺陷检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种木材应力波缺陷检测装置。所要解决的技术问题是提供的装置应具有测量精度高、测量效率高、测量劳动强度小等特点，并且携带方便、成本较低。技术方案是：基于应力波技术的木材缺陷无损检测装置，其特征在于该装置包括：若干个连接有传感器的螺钉、分别通过数据线缆与各传感器连接的控制器以及一个用于敲打螺钉的脉冲锤。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种测量装置，具体是可对木材缺陷进行无损测量的装置。
背景技术
木材在受到干燥不均、超载后经常出现贯穿整个木材的干裂、断裂和劈裂等种类的缺陷，严重影响了木材的力学性能。在木材加工过程中，如果能准确测量该类缺陷并按照最优原则锯切原木,可大大提高板材的利用率；同时，在木质结构建筑保护中，如果能够准确检测出内部缺陷，可以及时采取加固措施；因此木材内部缺陷检测具有较强的应用价值。
目前对于缺陷的检测主要依赖人工目测，劳动强度大、效率低、误差大，而且无法检测出内部缺陷。胡传双等利用激光扫描技术开发了一套机器视觉系统，这种方法大大降低了测量的劳动强度，提高了测量精度，但依然无法测量木材内部的缺陷。南京林业大学发明了一种给木头做“CT”的新方法，把木头从CT机扫描通过，经过电脑分析，快速检测缺陷。这种检测方法效率高、精度高，但是仪器成本较高、不宜便携式使用。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种木材缺陷的无损检测装置，该装置应具有测量精度高、测量效率高、测量劳动强度小等特点，并且携带方便、成本较低。
本实用新型的技术方案是：基于应力波技术的木材缺陷无损检测装置，其特征在于该装置包括：若干个连接有传感器的螺钉、分别通过数据线缆与各传感器连接的控制器以及一个用于敲打螺钉的脉冲锤。
所述螺钉的尾部与传感器底座的插孔可活动地插接配合，并由固定螺钉旋紧固定。
所述的控制器是波形分析仪。
所述的螺钉与控制器之间采用RS485总线连接。
本实用新型的工作过程是：
一、将各个新型传感器的螺钉（优选6个螺钉）均匀地钉入待测木材的周围，并接好所有数据线缆；
二、打开检测系统电源开关，设置测试环境，包括木材的树种、测试序列号、密度、传感器之间的距离（螺钉之间的距离）等参数。测试环境设置完毕后，系统进入等待测试阶段；
三、测试人员使用脉冲锤敲击其中的一个螺钉（作为起始螺钉），产生应力波，使其在木材内部传播。当控制器检测到起始螺钉上的传感器有信号输出后，开始对各个传感器的输出信号进行同步采样，检测到应力波后，其他传感器都开始同步采样；测试人员依次敲击其他5个传感器；
四、最后波形分析软件对采集到的波形进行分析，测定出缺陷的大小和位置。
本实用新型的有益效果是：所提供的测量装置能够通过分析应力波在木材中的传播过程和波形变化，并将波形变化规律与木材缺陷有机结合起来，然后检测系统计算出木材内缺陷的大小和位置。具有抗干扰能力强、测量精度高、测量效率高、测量劳动强度小等特点，并且携带方便、成本较低，而且不会对被测树木产生伤害。
附图说明
图1是本实用新型的使用状态示意图。
图2是本实用新型实施例中传感器的原理框图。
图3是本实用新型中的螺钉结构示意图。
图4是螺钉的固定方式示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述。
图中，1、2、3、4、5、6均为装有传感器的螺钉；7、缺陷；8、待测木材；9、控制器。
如图1所示，利用脉冲锤敲击螺钉1，待测树木8的树干内部产生应力波的传播。当应力波传播到缺陷7处时，被反射回来，无法传播至第四螺钉4。各固定在螺钉上的传感器感受应力波信号，并将其转换成数字信号，通过485总线传送给控制器9。控制器根据各传感器的输出信号及其出现时间，判断缺陷的大小和位置。
如图2所示，所述传感器为一振动信号采集系统，包括加速度传感器、电荷放大电路、模数转换电路、微处理器、RS485接口电路。所述加速度传感器将感受到的应力波信号转换为电荷信号，经电荷放大电路放大，送入模数转换电路，转换成数字电路，由微处理器通过RS485总线送入控制器9。
如图3所示，传感器与螺钉1的配合采用插孔配合加固定螺钉旋紧的方式（传感器与其他螺钉也是同样的配合方式）；螺钉类似短剑形状的回转体，螺钉头部为圆锥形的尖头，尾端可活动地与传感器底座10上的插孔插接配合，另由一固定螺钉穿越过传感器底座上的螺孔，从而将螺钉顶紧固定。
通过这种设计方式，能够直接敲击铆钉，更好地钉入树木内部；此外，有效防止直接敲击传感器造成的损坏，从而达到保护传感器的效果。
所述传感器也可外购获得。
Claims (2)
1.一种木材应力波缺陷检测装置，其特征在于该装置包括：若干个连接有传感器的螺钉（1，2，3，4，5，6）、分别通过数据线缆与各传感器连接的控制器（9）以及一个用于敲打螺钉的脉冲锤；
所述螺钉的尾部与传感器底座的插孔可活动地插接配合，并由固定螺钉旋紧固定。
2.根据权利要求1所述的一种木材应力波缺陷检测装置，其特征在于所述的控制器是波形分析仪。
Priority Applications (1)
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| CN201320338502.6U CN203432944U (zh) | 2013-06-09 | 2013-06-09 | 一种木材应力波缺陷检测装置 |
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| CN201320338502.6U CN203432944U (zh) | 2013-06-09 | 2013-06-09 | 一种木材应力波缺陷检测装置 |
Publications (1)
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| CN203432944U true CN203432944U (zh) | 2014-02-12 |
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ID=50061975
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| CN (1) | CN203432944U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104849350A (zh) * | 2015-05-13 | 2015-08-19 | 浙江农林大学 | 基于多特征的木材缺陷识别分类方法 |
| CN105467012A (zh) * | 2015-11-23 | 2016-04-06 | 江南大学 | 一种检测树木径切面上缺陷位置的方法 |
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2013
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN104849350A (zh) * | 2015-05-13 | 2015-08-19 | 浙江农林大学 | 基于多特征的木材缺陷识别分类方法 |
| CN104849350B (zh) * | 2015-05-13 | 2017-11-03 | 浙江农林大学 | 基于多特征的木材缺陷识别分类方法 |
| CN105467012A (zh) * | 2015-11-23 | 2016-04-06 | 江南大学 | 一种检测树木径切面上缺陷位置的方法 |
| CN105467012B (zh) * | 2015-11-23 | 2018-06-26 | 江南大学 | 一种检测树木径切面上缺陷位置的方法 |
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