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摘要:经过多年发展无损检测技术已经获得了很大的成就,广泛应用于测定木材水分、测定木材温湿度、干燥控制、木材分等、强度与弹性模量及检测木材缺陷等,掌握其操作方式,了解其进行木材保护中的用途及特点,对我国木材保护技术水平切实提高。
关键字:木材保护,无损检测技术,应用
Abstract: through years of development nondestructive testing technology have made great achievements, widely used in the determination of moisture, measuring temperature and humidity control, dry wood, wood classification, strength and elastic modulus and testing such as lumber, grasp their operating mode, understand the protection of the wood use and features of our country, to protect and improve the technical level of the wood.
Key word: wood protection, nondestructive testing technology, application
中图分类号:O434.19 文献标识码:A 文章编号:
木材属天然生长的植物材料,在我们的生活中是及其宝贵的资源,虽然它属于可再生资源,但由于生长周期太长,所以要对其进行重点保护。
木材有很多特点,变异性、各向异性及形状不规则性,所以检测木材及其制品是一个急需解决的问题。经过40 多年发展的无损检测技术,它的作用非常明显,广泛的应用于木材检验的很多方面,值得积极推广与借鉴。
1 无损检测技术的定义及特点
无损检测,又称为非破坏性检测,进一步讲就是在不破坏目标物体外观结构及特性物体内部的前提下,利用材料的不同化学性质或物理力学,进行测试与检验目标物体的相关特性,特别是检测各种缺陷。无损检测的最大特点是没有任何破坏材料的原有特性,进行检测时出具结果快,用时短,操作简便,操作人员便于快速判断,切实提高生产效率,可以保证连续生产,为进行正确的决策提供有力的依据。
2 无损检测技术的种类
2.1声应力波
声应力波是最常用的无损检测方法。声应力波是通过用给定的应力或冲击使其产生振动,进行分析测定的振动波谱和测定的声传播速度。当前主要运用的是通过冲击产生振动的方法。
2.2超声(应力)波
基本上超声应力波与声应力波方法一样,主要区别是超声波应用的频率超过20kHz。目前生产的设备设计原理是根据超声波的脉冲-反应系统和穿透应力波系统制造的。脉冲-反应系统是对被传播到材料内部表面的回声波的特征测定记录,对木材腐朽深度可以测定等;穿透应力波系统是指被检测木材的厚度方向传播超声波沿,而在另一边被记录下来被检测的木材的声波特性。
2.3 其他的无损检测技术(1)电学方法(2)X-射线(3)γ射线
X射线立年轮检测仪,对林区现场立木年轮进行无损检测。
3在木材加工业里无损检测技术的应用
木材无损检测技术从20世纪50年代开始逐步应用于木材加工中,这对木材加工的生产效率和自动化水平进行了极大地提高。同时,因为检测水平的不断提高对木材加工质量的监控水平也有了极大地提高,从而保证了加工质量的可靠性。
在线无损检测木材缺陷:木材起毛起皱,密度降低斜纹,木材的纹理、腐朽及节疤,表面及内部孔洞、裂纹、胶合很差、涂饰等问题;在线无损检测木材物理力学性质:木材密度、含水率、应力分和力学强度等;在线无损检测力学强度、结构材和人造板的缺陷等。在木材加工业中木材无损检测(NDE)主要用处为:成材力学评估(MEL),结构成材力学分等,成材力学应力分等(MSR),分层检验单板层积材(LVL),缺陷探伤检测激光X射线扫描系统(NDE),在木质复合材生产中应用超声波NDE技术,检验中密度纤维板、刨花板、胶合板、定向刨花板的鼓泡,在木材结构方面应力波NDE的检验,应力波、声发射NDE、振动法的测定。
在我国有了长足的发展的制材和人造板生产,不管是自动化水平还是生产规模都在不断提高,然而在线质量控制体系在某种程度上对人造板和制材生产的进步发展产生着很大的影响,在我国这还是一项空白,开展木材质材料和在线木材的无损检测系统是当务之急。
对成材和人造板利用应力分等进行检测对生产效益可提高数十倍,能可靠控制人造板和成材质量,有明显的效益。在线无损检测具有很多优势:有较快的分级速度、较低的检测误差、可重复性、稳定性能好等,对成材利用水平进一步提高,对成材和人造板的浪费大大减少,从而能够尽用其才,对木材自动化机械加工水平极大提高,并为自动控制生产工艺过程的质量创造了必备条件。对无损检测技术在木材力学性的分级和在线自动检测系统国内外学者做了大量研究,目前超声波检测、机械应力分级、应力波检测等有着很好的实用价值和发展前景。这些检测方法根据木材基本力学性质和木材的物理力学性的相关关系对实际成材的力学强度而分等和进行分级推算,是通过实测木材的物理力学性能指标。4无损检测技术的前景
随着不断发展的科学技术,对材料内部及表面的缺陷和木质材料、木材力学性质开展无损检测,是木质材料和木材传统测试技术的一次重大改革。它是以很多学科的高技术为基础建立起来的一项技术,可以跨越性的提高木质材料和木材的传统测试技术,是其生产过程的自动化和工艺必备的前提。
在线无损检测及应力分成材和人造板,对传统分等方法的分等误差大、分等效率低的问题进行改变,对人造板和成材等木质材能快速准确地进行强度水平或应力划等、区分, 对材料的利用水平极大提高,并且因分等不准致使材料的超值使用得以避免,对其所带来的事故隐患也得以减少。尤其对一些只有用破坏的方法才可以对材料性质进行检测,通过木材无损检测技术减少了损失,显示了其优越性。
现阶段,我们积极探索人造板和成材等木質材料的应力分和在线无损检测等,通过对几种检测方法的比较研究一个比较理想的方案,为应力分及在线无损检测开辟一条新路,我国在此技术领域的空白得以填补。所以,此项技术具有很强的先进性。面对我国森林质量不高、森林资源短缺的情况,怎样合理保护资源、利用资源、增加资源、发展资源,是对我国木材供需矛盾缓解的根本措施。通过在线无损检测木质材料、木材可降低生产成本,提高生产效率;在线无损检测技术对锯材可以节约,就是锯材使用量相对增加,其经济效益和社会效益都非常显著;对分级质量还可提高,节省前后工序的备料场地,使整个生产线得以畅通,对生产线的自动化程度全面提高。
参考文献:
[1]王平,姜笑梅,秦特夫. 木材防腐技术在山海关镇东楼木结构中的应用[J].木材工业,2000年14期
[2] 陈载永,叶政翰,钟建有.木材长度对应力波传递速度与振动频率之影响[J].中华林学季刊.1997年03期
[3]黄彦三,陈欣欣,张金成等.超音波应用于木麻黄立木树干心腐之探测[J].中华林学季刊.1997年30期
[4]祖父江信夫.木材の非破坏检查[J].木材学会志,1993年05期.
作者简介:王丽艳(1968-),女,大专学历,黑龙江林业职业技术学院二级技师,主要研究木材检验方向。
关键字:木材保护,无损检测技术,应用
Abstract: through years of development nondestructive testing technology have made great achievements, widely used in the determination of moisture, measuring temperature and humidity control, dry wood, wood classification, strength and elastic modulus and testing such as lumber, grasp their operating mode, understand the protection of the wood use and features of our country, to protect and improve the technical level of the wood.
Key word: wood protection, nondestructive testing technology, application
中图分类号:O434.19 文献标识码:A 文章编号:
木材属天然生长的植物材料,在我们的生活中是及其宝贵的资源,虽然它属于可再生资源,但由于生长周期太长,所以要对其进行重点保护。
木材有很多特点,变异性、各向异性及形状不规则性,所以检测木材及其制品是一个急需解决的问题。经过40 多年发展的无损检测技术,它的作用非常明显,广泛的应用于木材检验的很多方面,值得积极推广与借鉴。
1 无损检测技术的定义及特点
无损检测,又称为非破坏性检测,进一步讲就是在不破坏目标物体外观结构及特性物体内部的前提下,利用材料的不同化学性质或物理力学,进行测试与检验目标物体的相关特性,特别是检测各种缺陷。无损检测的最大特点是没有任何破坏材料的原有特性,进行检测时出具结果快,用时短,操作简便,操作人员便于快速判断,切实提高生产效率,可以保证连续生产,为进行正确的决策提供有力的依据。
2 无损检测技术的种类
2.1声应力波
声应力波是最常用的无损检测方法。声应力波是通过用给定的应力或冲击使其产生振动,进行分析测定的振动波谱和测定的声传播速度。当前主要运用的是通过冲击产生振动的方法。
2.2超声(应力)波
基本上超声应力波与声应力波方法一样,主要区别是超声波应用的频率超过20kHz。目前生产的设备设计原理是根据超声波的脉冲-反应系统和穿透应力波系统制造的。脉冲-反应系统是对被传播到材料内部表面的回声波的特征测定记录,对木材腐朽深度可以测定等;穿透应力波系统是指被检测木材的厚度方向传播超声波沿,而在另一边被记录下来被检测的木材的声波特性。
2.3 其他的无损检测技术(1)电学方法(2)X-射线(3)γ射线
X射线立年轮检测仪,对林区现场立木年轮进行无损检测。
3在木材加工业里无损检测技术的应用
木材无损检测技术从20世纪50年代开始逐步应用于木材加工中,这对木材加工的生产效率和自动化水平进行了极大地提高。同时,因为检测水平的不断提高对木材加工质量的监控水平也有了极大地提高,从而保证了加工质量的可靠性。
在线无损检测木材缺陷:木材起毛起皱,密度降低斜纹,木材的纹理、腐朽及节疤,表面及内部孔洞、裂纹、胶合很差、涂饰等问题;在线无损检测木材物理力学性质:木材密度、含水率、应力分和力学强度等;在线无损检测力学强度、结构材和人造板的缺陷等。在木材加工业中木材无损检测(NDE)主要用处为:成材力学评估(MEL),结构成材力学分等,成材力学应力分等(MSR),分层检验单板层积材(LVL),缺陷探伤检测激光X射线扫描系统(NDE),在木质复合材生产中应用超声波NDE技术,检验中密度纤维板、刨花板、胶合板、定向刨花板的鼓泡,在木材结构方面应力波NDE的检验,应力波、声发射NDE、振动法的测定。
在我国有了长足的发展的制材和人造板生产,不管是自动化水平还是生产规模都在不断提高,然而在线质量控制体系在某种程度上对人造板和制材生产的进步发展产生着很大的影响,在我国这还是一项空白,开展木材质材料和在线木材的无损检测系统是当务之急。
对成材和人造板利用应力分等进行检测对生产效益可提高数十倍,能可靠控制人造板和成材质量,有明显的效益。在线无损检测具有很多优势:有较快的分级速度、较低的检测误差、可重复性、稳定性能好等,对成材利用水平进一步提高,对成材和人造板的浪费大大减少,从而能够尽用其才,对木材自动化机械加工水平极大提高,并为自动控制生产工艺过程的质量创造了必备条件。对无损检测技术在木材力学性的分级和在线自动检测系统国内外学者做了大量研究,目前超声波检测、机械应力分级、应力波检测等有着很好的实用价值和发展前景。这些检测方法根据木材基本力学性质和木材的物理力学性的相关关系对实际成材的力学强度而分等和进行分级推算,是通过实测木材的物理力学性能指标。4无损检测技术的前景
随着不断发展的科学技术,对材料内部及表面的缺陷和木质材料、木材力学性质开展无损检测,是木质材料和木材传统测试技术的一次重大改革。它是以很多学科的高技术为基础建立起来的一项技术,可以跨越性的提高木质材料和木材的传统测试技术,是其生产过程的自动化和工艺必备的前提。
在线无损检测及应力分成材和人造板,对传统分等方法的分等误差大、分等效率低的问题进行改变,对人造板和成材等木质材能快速准确地进行强度水平或应力划等、区分, 对材料的利用水平极大提高,并且因分等不准致使材料的超值使用得以避免,对其所带来的事故隐患也得以减少。尤其对一些只有用破坏的方法才可以对材料性质进行检测,通过木材无损检测技术减少了损失,显示了其优越性。
现阶段,我们积极探索人造板和成材等木質材料的应力分和在线无损检测等,通过对几种检测方法的比较研究一个比较理想的方案,为应力分及在线无损检测开辟一条新路,我国在此技术领域的空白得以填补。所以,此项技术具有很强的先进性。面对我国森林质量不高、森林资源短缺的情况,怎样合理保护资源、利用资源、增加资源、发展资源,是对我国木材供需矛盾缓解的根本措施。通过在线无损检测木质材料、木材可降低生产成本,提高生产效率;在线无损检测技术对锯材可以节约,就是锯材使用量相对增加,其经济效益和社会效益都非常显著;对分级质量还可提高,节省前后工序的备料场地,使整个生产线得以畅通,对生产线的自动化程度全面提高。
参考文献:
[1]王平,姜笑梅,秦特夫. 木材防腐技术在山海关镇东楼木结构中的应用[J].木材工业,2000年14期
[2] 陈载永,叶政翰,钟建有.木材长度对应力波传递速度与振动频率之影响[J].中华林学季刊.1997年03期
[3]黄彦三,陈欣欣,张金成等.超音波应用于木麻黄立木树干心腐之探测[J].中华林学季刊.1997年30期
[4]祖父江信夫.木材の非破坏检查[J].木材学会志,1993年05期.
作者简介:王丽艳(1968-),女,大专学历,黑龙江林业职业技术学院二级技师,主要研究木材检验方向。