木材无损检测技术论文(2)
木材无损检测技术论文篇二
木材无损检测技术探讨
摘要：本文着重介绍了用于木材检测中的无损检测技术，论述了无损检测技术的方法及无损检测技术的主要用途，使无损检测技术在我国木材保护检测中广泛使用进行推广。
关键字：无损检测主要用途 声应力波 射线
Abstract: this paper introduces the detection of used in wood nondestructive testing technology, this paper discusses the method of nondestructive testing technology and the main purpose of the nondestructive testing technology, make the nondestructive testing technology in our country is widely used in wood protection test for promotion.
Key word: nondestructive testing main USES sound stress wave radiation
中图分类号：TN934.85 文献标识码：A 文章编号
引言 在大自然中，我们常常将生物笼统的分为动物和植物。木材属于植物的范畴。不同的树种给人的触感不同，木材有着独特的自然属性，是天然的生物材料。木材一直伴随着人类从低级原始进入化学、机械加工的高级阶段，是人类使用了千百年的材料，不仅是我们的生活资料也是生产资料。因此，在科技高度发达的今天木材保护尤为重要。无损检测技术应用的主要领域之一是古树名木和木结构古建筑，保护它们是木材保护的重要内容。
无损检测又称非破坏性检测，在不破坏目标物体外观结构、特性及内部的前提下，利用材料不同的化学性质或物理力学，对目标物体相关特性(如力学性质、光学特性、形状、应力、位移、流体性质等)进行检验与测试，对各种缺陷的测量显得尤为重要。无损检测的最大特点是在很短时间内得到结果，而且对材料的原有特性不破坏，操作人员能够很快作出判断，从而作出正确的决策。
1无损检测技术的应用
1.1用肉眼进行观察
这种无损检测方法是最古老、最简单至今仍在使用的方法，能够帮助对无损检测结果进行验证和判别。判断组成成分和产品的变化时，就需要肉眼识别和观察，通过对后期腐朽、机械破坏、严重的虫蛀和破裂碎片等情况的进行仔细分析和观察，根据肉眼观察分析判断结果，从而确定检测产品及部件是好是坏或者是否淘汰或合格。
1.2近似无损检测的办法
这种方法经常和肉眼观察一起使用。主要包括：(1)测定木材内部腐朽使用木材阻力测定仪。(2)检测木材内部的腐朽钻取木芯;(3)判断原木或柱子是不是腐朽或者有没有空洞用锤子敲击。(4)检查木材表面硬度，用刀子刮树皮，根据硬度的大小初步判断腐朽程度。
帮助肉眼观察获得更多的信息就是采用近似无损检测方法，例如判断腐朽大小和深度可以用生长锥木芯。当前，主要采用锤子敲击和肉眼观察进行判断木结构部件有无腐朽或空洞，从而对在我国古树保护和古建筑维修，根据这些确定木构件是否需要更换。
1.3声应力波
声应力波是通过用给定的应力或冲击使其产生振动，目前主要采用的方法是冲击产生振动。它是对古建筑木结构安全评价最常用的无损检测方法。声应力波方法常采用测定振动波谱的方法和测定声传播速度来进行分析。因为声速测定简便易行，所以常用测定声速来计算木构件的残余动弹性模量。当垂直于木材纹理方向的传播速度急速增加时，木材就是发生虫蛀或腐朽了。一般情况下，木材遭到了严重损害时，应力波传播速度增加50%;木材强度损失已达到50%时，应力波传播速度增加30%。探测腐朽的最佳途径是横向(径向或弦向)。进行无损检测判断分析木材纵向传播速度以及是否腐朽的重要参考和依据是健康材应力波的传播速度。
另外还有测定声应力波振动波谱的的方法，它可以克服检测传播速度带来的缺点，因为，声应力波波谱可以从其波谱中选取多个变量，如主频率、频率位移、最大能量等，能提供被检测材料所有的特征和条件，可以检测与环境关系不大的变量。
1.4超声(应力)波
超声应力波同声应力波方法基本相同，他们主要不同的地方是超声波应用的频率超过20kHz。
超声波测定的原理分为脉冲-反应系统和穿透应力波系统两种，脉冲-反应系统可以测定木材腐朽深度，是对传播到材料内部表面的回声波的特征进行测定记录;穿透应力波系统是指超声波沿被检测木材的厚度方向传播，而被检测的木材的声波特性就在另一边被记录下来。
1.5其它无损检测技术
(1)X-射线：这是生产线上和实验室常用的一种方法，主要用于检测木材微密度测定、木材节疤、木材内部腐朽等的检测等，如常见的X-射线木材缺陷检测系统、软X射线木材微密度测定仪等。
(2)电学方法：测定木材含水率，利用木材含水率和木材电阻的相关关系进行无损检测。在现场探测木材腐朽可以利用木材电阻特征。
(3)γ射线：利用γ射线可以定量测定防腐剂痕量元素在木材中的分布，也可以定量化探测木材内部腐朽程度。这种检测方法的不利因素是要用到放射性元素.
2 .在木材保护中无损检测的主要用途
2.1无损检测木材含水率
决定和影响木材使用的重要指标是木材含水率，对古建筑木构件，含水率更具有重要意义。一般情况下，含水率过高的木构件，则意味着古建筑木构件发生病虫害的可能性增大，必须引起重视。常用的木材含水率无损检测仪器是根据微波、高频电流、红外线、直流电、介电常数等原理开发制造的仪器。
2.2无损检测对古树名木的应用古树名木是重要的文化遗产，是重要的自然景观和资源，在世界各国都非常重视与保护。对古树名木加强保护，对古树内部缺陷进行检测，要在不引起新的灾害和不破坏其生长的条件下进行。目前，国外一些发达国家也采用无损检测技术对城市树木进行保护。
2.3现场检测古建筑木结构部件
采用无损检测技术对古建筑木结构保护和维修，对其木结构安全进行评价，不能破坏原有木构件，就通过无损检测提供有力的证据，从而在维修前进行设计与更换木构件或确定维修等工作。无损检测主要检测木构件内部缺陷和木构件的残余强度，评价木结构建筑的使用寿命、安全性和可靠性。
结束语：人类在利用自然资源时，一定要注意保护，只有在大自然良性循环的时候，人类才能够持续发展。木材拥有大量的需求和广泛的应用，人类保障生活生产所需时，还要做好生态保护、木材保护，这也就说明无损检测技术有更加广阔的空间，更加美好的前景。
参考文献
(1)张希栋.主要测试条件参数对原木孔洞缺陷应力波检测效果的影响[D].东北林业大学.2007年
(2)王晓欣.古建筑旧木材性变化及其无损检测研究内蒙古农业大学[D].2006年
(3)林文树.应力波与超声波在木材内部缺陷检测中的对比研究. [D].东北林业大学.2007年
(4)陈雷.X射线断层技术在原木无损检测中的研究[D].东北林业大学.2007年
作者简介：宋绍代(1969-)，男，大专学历，黑龙江省林口林业局东升林场二级木材检验师，主要研究木材检验方向。
于江(1964-)，男，黑龙江省林口林业局团结林场二级木材检验师，主要研究木材检验方向。
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