[发明专利]一种树干内部异常带式震波成像系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及树干内部结构测量系统领域，具体是一种树干内部异常带式震波成像系统和方法。

背景技术

树木由于各种原因造成伤口后形成树洞或树干中空，降低树干的坚固性，缩短了树木的寿命，特别是名贵的古树的健康状况尤为重要；而且由于下雨刮风等自然因素，树木倒塌而造成人员与财产的损失，树木健康状况检测越来越受到人们关注。利用震波CT扫描检测技术系统可实现对树木内部结构及其异常的快速检测，根据拾取弹性波穿透林木的初至时间，解析波场传播速度或频谐特征变化图像，判断树干内部结构异常位置及其特征。目前，现有应力波检测通过健康树干断面波速传播趋势及函数关系，对缺陷树干健康状况进行诊断，但对边部开裂无法准确诊断，检测时的敲击会对树干造成一定的损伤；直流电法CT技术是通过直流电法层析成像技术，运用并行电法进行数据采集，获得树干电阻率剖面，根据同材质的树木电阻率值明显差异和树干断面电阻率分布特征来进行检测，但此种检测会因树干的特殊构造造成检测结果准确性差。

发明内容

本发明的目的是提供一种树干内部异常带式震波成像系统和方法，以解决现有技术树干内部结构测量存在的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

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。

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。

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。

一种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),]]>