[发明专利]连续式木材动态弹性模量偏心压辊检测设备及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种木材动态弹性模量检测设备及方法，属于木材强度等级检测技术领域。

背景技术

在北美、欧洲等地方国家对木材弹性模量检测已经广泛地应用于木材的安全强度分级。在中国对木材分级尚处于初级起步阶段。

木材的弹性模量检测是一种无损检测，将木材分为适宜的等级。通过足尺无损测试建立木材刚度与强度的相互关系。从而可以直接通过无损测量木材的刚度，推测出该木材的强度，然后依据设定的等级强度值和刚度设计值将规格材划分为不同的等级。

现有检测设备的具体原理是用中点施压的方法，由机械设备压头对木材有效部分中点加压，通过传感器测量作用于木材的压力差值和木材的弹性变形，计算出木材的弹性模量，由弹性模量确定木材的强度级别。

常规弹性模量无损检测采用同心压辊做压头。木材变形压力由气压缸提供。在弹性变形内，同心压辊对木材施力。设定一个固定的变形量值(通常为5mm)，木材连续传动，由传感器测出压力变化曲线。代入弹性模量计算公式，求出弹性模量的变化曲线，再计算平均值；

E=l(f1-f2)db(Δ1-Δ2)]]>

式中：

l：被测木材试件的有效长度(跨距1200mm)；

d：被测木材试件厚度(mm)；

b：被测木材试件宽度(mm)；

f：被测木材试件受载荷值(N)；

△：被测木材试件变形量(mm)。

常规的无损检测方法方便、简洁，能够快速求出弹性模量值，但是有很大的缺陷。在理想状态下，这种方法并没有错误。这种方法设置初始型变量为0，对应压力也为0。弹性模量计算公式就简化为：

E=ldbΔf]]>

式中：

l：被测木材试件的有效长度(跨距1200mm)；

d：被测木材试件厚度(mm)；

b：被测木材试件宽度(mm)；

f：被测木材试件受载荷值(N)；

△：被测木材试件变形量(mm)。

在实际检测过程中，由于木材表面较为粗糙，在初始变形量为0的位置，初始压力不一定为0。或者，在初始压力为0的位置，不一定是初始变形量为0的位置。这就造成检测误差。并且木材的各向异性会进一步扩大其误差值。

发明内容

本发明为了解决现有木材动态弹性模量检测技术存在检测误差，并且木材的各向异性会进一步扩大误差值的问题，进而提供一种连续式木材动态弹性模量偏心压辊检测设备及方法，其操作便捷，能够实际应用的木材安全等级分级；为改进木材弹性模量的检测、安全等级分级提供有效的理论依据。

本发明为了解决上述技术问题所采取的技术方案是：

本发明的连续式木材动态弹性模量偏心压辊检测设备包括机架、至少四个辅助支承辊、至少两个主支承辊、压头框架、偏心辊压头、气压缸和传感器；

所述机架上沿其长度方向设置有至少六组支承辊，其中包括至少四组辅助支承辊和两组主支承辊，两组主支承辊位于机架的中间部分，两组主支承辊以机架的中心线对称设置，至少四组辅助支承辊分列在主支承辊的两侧，所述压头框架设置在机架上，压头框架的中心线与机架的中心线重合，所述偏心辊压头转动安装在压头框架上，机架内设置有气压缸和传感器，气压缸的中心线与机架的中心线重合。