[发明专利]一种测量超声波在板材中传播时间的检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及测量领域，特别是涉及一种测量超声波在板材中传播时间的检测装置。

背景技术

随木材需求量的提高，采用人造板来代替原木锯材成为高效利用木材资源的有效方法之一。人造板的优点是：幅面大，结构性好，施工方便；膨胀收缩率低，尺寸稳定，材质较锯材均匀，不易变形开裂；作为人造板原料的单板及各种碎料易于浸渍，因而可作各种功能性处理(如阻燃、防腐、抗缩、耐磨等)；范围较宽的厚度级及密度级适用性强；弯曲成型性能比锯材好。人造板的缺点是胶层会老化，长期承载能力差，所以对人造板强度进行无损在线检测具有重要的意义，也是提高人造板利用率的一个极其重要手段。现有技术中木材检测不方便，检测效率低的缺陷，目前，在我国还没有木材力学强度在线实时检测设备。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种板材无损检测方法及装置，解决现有技术所存在木材检测不方便，检测效率低的缺陷，并能够对其检测到的板材进行等级的划分。

工作原理：

根据“穿透法”或叫透射法，即用一发射换能器发射超声脉冲波，让超声波在所检测的木材中传播，然后由接收换能器接收。被接收到的超声波信号转化为电信号，再经超声波接收电路进行信号处理后送入单片机中，即可算出超声波在板材中的时间，在根据

V_速＝L/T                                            (1)

式(1)中L一板材的长度

       T一超声波在板材中的传播时间

       V_速一超声波在板材中的传播速度

Ev＝ρV_速²，                                (2)

式(2)中Ev一板材动态弹性模量

       ρ一板材平均密度

ρ＝M/V_体                                   (3)

式(3)中M一板材的质量

       V_体一板材的体积

V_体＝L*W*H                                  (4)

式(4)中L一板材的长度

       W一板材的宽度

       H一板材的厚度

根据(1)、(2)、(3)、(4)得出板材的动态弹性模量：

又因为弹性模量与板材的力学强度的正相关性，在将不同板材划分相应的等级。

为达到上述目的中的超声波穿透板材时间的检测，本发明是通过以下技术方案来实现的：

本发明公开了一种测量超声波在板材中传播时间的检测装置，该装置包括：

由固定座和台面构成的测试台，固定座前面设置有台面；

由超声波发射模块和超声波接收模块组成的两组超声波测量模块，经各自对应的时间测量模块，和各自对应的单片机后，并行连接到计算机。

在上述装置中，所述的超声波发射模块包括超声波发射传感器和超声波发射电路；

所述的超声波接收模块包括超声波接收传感器和由高通滤波电路，放大电路，谐振滤波和放大电路，全波整流电路，门限比较电路，达林顿管驱动电路依次连接组成的超声波接收电路。

在上述装置中，组内的超声波发射传感器和超声波接收传感器安装在宽度方向上板材的两侧，且位于同一直线上；

组间的相同类型的传感器安装在垂直宽度方向上板材的两侧，且位于同一直线上。

在上述装置中，所述超声波传感器通过由气缸驱动的推拉装置内并且内置有弹簧的固定座内固定。

由上可见，本发明中的一种测量超声波在板材中传播时间的检测装置，能够实现利用超声波和其他检测手段实现对木材的无损检测中对时间检测的要求，对人造板强度进行无损在线检测具有重要的意义，也是提高人造板利用率的一个极其重要手段。

附图说明

图1是本发明实施例中的板材无损检测方法的系统框图；

图2是本发明实施例中的测量超声波在板材中传播时间的检测装置的传感器安装位置示意图；

图3是本发明实施例中的测量超声波在板材中传播时间的检测装置的示意图；

图4是本发明实施例中的超声波发射电路和接收电路图。

具体实施方式