[发明专利]一种木材内裂在线无损检测方法及装置

说明书

本发明提供了一种木材内裂在线无损检测方法及装置，所述木材内裂在线无损检测装置包括干燥箱、用于夹设待测木材试件的夹具、力学传感器、A/D转换器及中央处理器；所述夹具位于干燥箱内，其底部固定于干燥箱的底部，夹具的顶部通过螺纹杆与位于干燥箱外部顶端的所述力学传感器相连接，且夹具与力学传感器的连接处位于干燥箱内；所述力学传感器与A/D转换器电连接，该A/D转换器与中央处理器电连接，该中央处理器与干燥箱上所设置的触摸显示屏电连接。本发明所提供的方法及装置可以在线、无损、实时地检测木材内裂的发生，为精准控制工艺过程和提高木材干燥质量提供在线实时依据。

技术领域

本发明涉及一种木材内裂在线无损检测方法及装置，属于木材检测技术领域。

背景技术

木材的干缩性是干燥过程中水分的排出所引起的特性，这种特性可能引起木材开裂等问题。理论上讲，当含水率降低到纤维饱和点以下，木材会发生干缩；而实际上，当含水率开始减小后，由于木材外部首先失水以及其它原因，木材已经沿着弦向和径向开始干缩。许多研究表明：木材的横向干缩大于纵向干缩，其中，在横向干缩中弦向明显大于径向。引起木材干缩的因素是细胞壁内的吸着水从木材中排除，导致了细胞壁内微纤丝之间和基本纤丝之间的空隙缩减，使得细胞壁变薄，让木材的尺寸减小。木材因干缩而产生了干缩力(木材在干燥过程中因水分散失发生尺寸上的减小而产生的一种对外作用力和内部应力)，这种力对于木材的内裂起到了决定性的作用，同时也是木制品加工利用中的一大问题，干缩力的精确、智能的控制系统的设计，成为研究控制木材干燥过程的一个重要问题。诸多研究结果表明，当干缩力大于木材开裂的极限值时，会发生内裂。为此，人们对干燥应力及其测定方法进行了大量研究和深入探索。虽然，目前本领域已经提出应变测定法、差异干缩法、声发射法等多种方法进行木材内裂的检测，但这些方法都不能准确地在线实时检测木材的内裂。

因此，怎样能够在线、无损、实时检测木材的内裂，对提高木材的干燥质量和工艺控制有重要的意义。

发明内容

为了解决上述的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种木材内裂在线无损检测方法及装置。

为了实现以上目的，一方面，本发明提供了一种木材内裂在线无损检测装置，其中，所述木材内裂在线无损检测装置包括干燥箱、用于夹设待测木材试件的夹具、力学传感器、A/D转换器及中央处理器；

所述夹具位于干燥箱内，其底部固定于干燥箱的底部，夹具的顶部通过螺纹杆与位于干燥箱外部顶端的所述力学传感器相连接，且夹具与力学传感器的连接处位于干燥箱内；

所述力学传感器与A/D转换器电连接，该A/D转换器与中央处理器电连接，该中央处理器与干燥箱上所设置的触摸显示屏电连接。

根据本发明具体实施方案，在所述的木材内裂在线无损检测装置中，优选地，所述夹具包括夹具顶板及夹具底板，该夹具顶板的上表面，夹具底板的下表面分别连接有上柱体及下柱体，该上柱体通过螺纹杆与位于干燥箱外部顶端的所述力学传感器相连接，该下柱体固定于干燥箱的底部。

根据本发明具体实施方案，在所述的木材内裂在线无损检测装置中，优选地，所述夹具为由金属防腐材料制成的夹具。试验过程中，所述干燥箱内为高温高湿环境，使用金属防腐材料制成的夹具可以防止夹具被腐蚀。

根据本发明具体实施方案，在所述的木材内裂在线无损检测装置中，优选地，所述夹具为由铝合金制成的夹具。

根据本发明具体实施方案，优选地，该木材内裂在线无损检测装置还包括远程控制系统，其与干燥箱上所设置的触摸显示屏电连接。

其中，所述远程控制系统选用远程控制软件VNC(本领域现有的常规软件)进行系统控制，如对干燥箱上所设置的触摸显示屏进行控制。

根据本发明具体实施方案，优选地，该木材内裂在线无损检测装置还包括重量传感器，其固定于所述干燥箱内部顶端，用于放置待测木材试件并测量其含水率；