[发明专利]一种树干内部异常带式震波成像系统和方法

权利要求书

1.一种树干内部异常带式震波成像系统，其特征在于：包括有柔性的条带、环式激光坐标测定仪，所述条带中设置有多个探头插孔，每个探头插孔分别垂直于条带并贯通条带，且多个探头插孔在条带上沿条带延伸方向并排排列，每个探头插孔中分别插装有探头，所述环式激光坐标测定仪包括圆环，圆环上有表示圆环弧度的刻度，圆环外环面上滑动安装有激光测距仪，且激光测距仪的出射光可沿径向穿过圆环指向圆环中心；所述条带缠绕在待测树干上，条带上插装的弹性波探头分别与待测树干接触，环式激光坐标测定仪中圆环套在条带外，且圆环围成的圆面与条带围成的曲面处于同一平面，还包括有地震仪，所述弹性波探头分别接入地震仪。

2.根据权利要求1所述的一种树干内部异常带式震波成像系统，其特征在于：条带上每个插孔孔壁分别由隔音泡沫材料制成。

3.根据权利要求1所述的一种树干内部异常带式震波成像系统，其特征在于：多个探头分别通过信号线接入连接头，且多个探头通过连接头接入地震仪。

4.一种基于权利要求1所述成像系统的树干内部异常带式震波成像方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)、先将条带缠绕在待测树干上并固定，然后根据需要，在数量满足要求的条带的探头插孔中插装探头；

(2)、将环式激光坐标测定仪的圆环套在条带外，确保圆环围成的圆面与条带围成的曲面处于同一平面；

(3)、沿着圆环滑动激光测距仪，测量条带上各个探头与圆环之间的距离L，并读取激光测距仪测量距离L时圆环上各点的弧度数M，计算得到各个探头的坐标点(X_n、Y_n)，计算公式如下：

Xn=(R-Ln)sin(360Mn2πR)---(1),]]>

Yn=(R-Ln)cos(360Mn2πR)---(2),]]>

公式(1)、(2)中，R为圆环半径，n为探头数，n＝1、2、3……，根据各个探头的坐标，可计算得到条带围成的探测区的面积；

(4)、取下环式激光坐标测定仪的圆环，将探头接入地震仪，并设置地震仪实验参数，准备实验；

(5)、采用震波发生器敲击圆环所在位置的树干产生弹性波，开始测试；

(6)、通过地震仪接收探头的探测数据，运用震波CT成像软件进行反演，获得探查区域震波速度分布图像，结合树木材质速度差异对图像进行分析，确定树木结构特征及异常状态。