[实用新型]一种基于应力波的三维木材扫描装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及木材检测装置，尤其是涉及的是一种基于应力波的三维扫描装置。

背景技术

木材作为可再生能源，被广泛应用于各行各业。实际生产中，木质材料会存在干裂、断裂和腐朽等缺陷，严重影响木材的物理性能。木材检测不仅能够准确发现原木内部缺陷，有助于选择最佳的锯切方法，提高木材使用率；还能够用于检测木质建筑，及时发现建筑内部腐朽情况，采取有效保护措施。因此，木材内部检测技术具有重要的应用价值。

目前，木材检测技术主要有超声波、X-射线、红外线激光、微波和应力波等，应力波主要是通过测量应力波传播时间来确定木材的性质，应力波传输距离长、抗干扰能力强、检测设备小巧，成为现有木材检测的重要手段。

中国专利ZL2013203385026公开了一种木材应力波缺陷检测装置，包括若干个连接有传感器的螺钉，分别通过数据线缆与各传感器连接的控制器以及一个用于敲打螺钉的脉冲锤；所述螺钉的尾部与传感器底座的插孔可活动地插接配合，并由固定螺钉旋紧固定。应力波木材检测前需根据待测木材的周长将螺钉均匀地钉入其周围，现有量尺不能固定待测木材，因此需要多人协作或单人分多步骤才能完成螺钉数目和位置的确定，使用非常不方便。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种结构简单、定位精准、实现单人快速进行螺钉定位的基于应力波的三维木材扫描装置。

为实现上述目的，本实用新型的技术解决方案是：一种基于应力波的三维木材扫描装置，包括若干螺钉、可拆卸连接于螺钉尾部的应力波采集模块、与应力波采集模块通过导线电连接的信号处理模块、用于敲打螺钉的脉冲锤、安装有应力波木材三维扫描系统的电脑，信号处理模块与电脑连接；还包括有软质的带状螺钉定位装置，螺钉定位装置由上部的魔术贴区和下部标尺区缝合而成。

优选的，魔术贴区和标尺区之间留有供螺钉穿过的通孔。

优选的，信号处理模块包括依次连接的放大电路、模数转换电路、控制电路和无线通讯电路。

优选的，无线通讯电路为蓝牙模块，信号处理模块与电脑通过蓝牙信号传输。

通过采用上述的技术方案，本实用新型的有益效果是：通过魔术贴区将螺钉定位装置固定环绕于待测木材，直接就其上面的标尺定位钉入螺钉，实现简单、快速定位，定位精准，保证扫描检测结果准确。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为螺钉定位装置的结构示意图；

图3为信号处理模块的电路框架图；

主要附图标记说明：（1、螺钉；2、应力波采集模块；3、信号处理模块；31、放大电路；32、数模转换电路；33、控制电路；34、无线通讯模块；4、螺钉定位装置；41、魔术贴区；42、标尺区；43、通孔）。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例来进一步说明本实用新型。

如图1所示，一种基于应力波的三维木材扫描装置，包括由螺钉1、应力波采集模块2和信号处理模块3组成的若干各测试点组，这些测试点组中的信号处理模块3通过数据线、无线网络等方式将采集数据发送至安装有应力波木材三维扫描系统的电脑（未出），还包括有用于敲打螺钉1的脉冲锤（未示出）和螺钉定位装置4。

应力波木材三维扫描系统工作原理为：依据应力波在测点间的传播速度，推算出相应断面的情况，采用三维线性内插方法，生成木材树干的三维分布数据图，在此不再作进一步赘述。

应力采集模块2可拆卸或不可拆卸地连接于螺钉1尾部，具有结构小巧、重量轻等特点，对螺钉1的作用力可忽略。应力采集模块2的结构与现有应力波木材检测装置相同，带有传动杆和压电薄膜等零部件，在此也不进一步赘述。

如图3所示，信号处理模块3包括依次连接的放大电路31、模数转换电路32、控制电路33和无线通讯电路34。放大电路31用于消除电路中噪音，提取有效数据。进一步，无线通讯电路34为蓝牙模块，信号处理模块3和电脑通过蓝牙进行数据传输，减少线路的连接，提高使用的便捷性，尤其适合野外古树木检测。

如图2所示，螺钉定位装置4由软质材料制成且呈带状，可环绕收卷于一芯轴（未示出）。具体的，螺钉定位装置4由上部的魔术贴区41和下部标尺区42缝合而成，环绕于待测木材后通过魔术贴固定，直接就标尺钉入螺钉1，使用方便快捷、准确性高。优选的，魔术贴区41和标尺区42之间留有供螺钉1穿过的通孔43，避免螺钉定位装置4因振幅过大而滑落。

以上所述的，仅为本实用新型的较佳实施例而已，不能限定本实用实施的范围，凡是依本实用新型申请专利范围所作的均等变化与装饰，皆应仍属于本实用新型涵盖的范围内。