木材無損檢測技術(shù)及其應(yīng)用與展望--1
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(一),木材無損檢測的基本原理和主要方法
木材無損檢測技術(shù)是一門新興的、綜合性的木材非破壞性檢測技術(shù),從20世紀(jì)50年代開始發(fā)展起來,近十幾年才得到迅速發(fā)展。傳統(tǒng)的木材物理、力學(xué)性質(zhì)檢測大都是采用檢測儀器或力學(xué)試驗機對規(guī)定尺寸、規(guī)格、表面形狀或所能承受的最大載荷。這種方法檢測時間長、條件苛刻、穩(wěn)定性和重現(xiàn)性差,且不適于非破壞、在線生快速檢測。無損檢測木材或木質(zhì)材料的物理力學(xué)性質(zhì),可在不破壞木材及木質(zhì)材料的本身形狀、原有結(jié)構(gòu)和原有動力狀態(tài)的前提下,利用當(dāng)今的物理方法和手段快速測量出木材及木質(zhì)材料的尺寸、規(guī)格、表面形狀和基本物理力學(xué)性。木材無損檢測的主要方法有:1、X射線攝影檢測法:主要原理是利用射線穿透不同木材部位時的吸收和衰減效應(yīng)的不同,并根據(jù)感光底片上的不同記錄來分析和判斷木材的某些性質(zhì)。2、微波檢測法:利用微波在不同介質(zhì)中的傳播速度和衰減速度的不同,研究木材不同方向和不同部位的差異,常用透射、反射、定波和散射類儀器來檢測。3、紅外線檢測法:利用木材中的極性基團(tuán)或木材中的水分子對紅外光能量的吸收強弱來判斷該物質(zhì)的數(shù)量多少或疏密。4、超聲波檢測法:利用超聲波在物質(zhì)中傳播會發(fā)生衰減的現(xiàn)象,且其縱波波速與介質(zhì)的密度、超聲彈性模量的相關(guān)關(guān)系,在測量出超聲波速度和后,推算出木材的彈性模量,并根據(jù)彈性模量與力學(xué)性質(zhì)的正相關(guān)性,估算出被測木材的機械強度。5、機械應(yīng)力檢測法:是采用機械方法施加恒定變形(或力)被測試材上,測得相應(yīng)的載荷(或變形),由計算機系統(tǒng)計算出試材的彈性模量和抗彎強度,并可用于成材的在線應(yīng)力分析。6、振動檢測法:根據(jù)木材度件的振動特性與彈性模量之間的相關(guān)關(guān)系,對試件加橫向振動的減幅率及質(zhì)量,經(jīng)計算機數(shù)據(jù)處理后顯示出試材的彈性模量。7、沖擊應(yīng)力波檢測法:利用撞擊在木材或木質(zhì)構(gòu)件內(nèi)部產(chǎn)生的機械波的傳播,并根據(jù)木質(zhì)構(gòu)件的彈性模量E與應(yīng)力波速度u和木質(zhì)材料密度D之間存在著如下關(guān)系:E=u2D/g,而通過測量應(yīng)力波傳播速度來確定木質(zhì)材料的彈性模量,最終估算出木質(zhì)材料的力學(xué)強度。8、聲發(fā)射(AE)檢測法:木質(zhì)材料受外力或內(nèi)力作用產(chǎn)生變形或斷裂時,會以彈性波的形式釋放出應(yīng)變能,利用電子儀器應(yīng)變能反反映的聲發(fā)射信號并由此判斷木質(zhì)材料內(nèi)部的裂紋、缺陷、結(jié)構(gòu)變化、破壞先兆等材料的內(nèi)部動態(tài)信息。9、核磁共振法:利用木質(zhì)材料內(nèi)部的極性分子或水分子對核磁共振光譜的吸收性質(zhì)形成核磁共振譜圖,或形成核磁共振光譜圖象,從而非破壞地觀察木質(zhì)材料內(nèi)部的結(jié)構(gòu)、缺陷或有價值的信息。
責(zé)任編輯:宋健

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