[实用新型]一种板材厚度检测的装置

说明书

技术领域

本发明涉及测量领域，特别是涉及一种板材厚度检测的装置。 

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。 

本发明利用超声波和其他检测手段实现对木材的无损检测，对木材无损检测领域有着重要的参考价值。 

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，再经超声波放大器放大、带通滤波器、自动增益处理、门限比较后送入单片机中，即可算出超声波在板材中的时间，在根据下式： 

V_速＝L/T    (1) 

式(1)中L指代板材的长度；T指代超声波在板材中的传播时 间；V_速指代超声波在板材中的传播速度。 

Ev＝ρV_速²，    (2) 

式(2)中Ev指代板材动态弹性模量；ρ指代板材平均密度。 

ρ＝M/V_体       (3) 

式(3)中M指代板材的质量；V_体指代板材的体积。 

V_体＝L*W*H      (4) 

式(4)中L指代板材的长度；W指代板材的宽度；H指代板材的厚度。 

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板材厚度检测，本发明是通过以下技术方案来实现的： 

本发明公开了一种板材厚度检测的装置，该装置包括： 

由支撑架和台面构成的测试台，支撑架上设置有台面； 

分为三组的6个厚度传感器，各组中的两厚度传感器分别通过台面上设有的各厚度传感器对应的固定装置使其安装在板材厚度方向上的两侧，且位于同一直线；组间同一侧的厚度传感器在垂直板材厚度方向上位于同一直线上； 

各传感器连接到各自对应的信号调理模块，各自对应的信号调理模块并行连接到采集卡，数据采集卡连接到计算机。 

在上述装置中，所述厚度传感器是测量端带有导轮并且内置有弹簧的位移传感器。 

在上述装置中，所述各自对应的信号调理模块采用相同的电路形式，包括由依次相连的前置放大电路，低通滤波电路，电压电流转换电路，电流电压转换电路。 

在上述装置中，所述的台面具有板材传送机构，包括与水平面内成一定角度的传送带，电机，滚轮； 

其中，所述电机通过滚轮带动传动带。 

在上述装置中，所述的低通滤波电路包括4个电路形式相同但参数不同的低通滤波器，其中各滤波器以串联的方式连接。 

在上述装置中，所述的电压电流转换电路包括二个运算放大器和一个P型场效应管和一个N型场效应管；其中，第一运算放大器的正输入端是所述的电压电流转换电路的输入端，P型场效应管的源极是所述电压电流转换电路的输出端； 

第一运算放大器的负输入端与N型场效应管的源极经下拉电阻与地连接，第一运算放大器的输出端与N型场效应管的栅极连接，第二运算放大器的正输入端与P型场效应管的漏极经上拉电阻与电源连接，第二运算放大器的负输入端与P型场效应管的源极经上拉电阻与电源连接，第二运算放大器的输出端与P型场效应管的栅极连接。 

由上可见，本发明中的一种板材厚度检测的装置，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厚度检测的要求，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