一)木材無損檢測的基本原理和主要方法
木材無損檢測技術是一門新興的、綜合性的木材非破壞性檢測技術,從20世紀50年代開始發展起來,近十幾年才得到迅速發展。傳統的木材物理、力學性質檢測大都是采用檢測儀器或力學試驗機對規定尺寸、規格、表面形狀或所能承受的最大載荷。這種方法檢測時間長、條件苛刻、穩定性和重現性差,且不適于非破壞、在線生快速檢測。無損檢測木材或木質材料的物理力學性質,可在不破壞木材及木質材料的本身形狀、原有結構和原有動力狀態的前提下,利用當今的物理方法和手段快速測量出木材及木質材料的尺寸、規格、表面形狀和基本物理力學性。木材無損檢測的主要方法有:1、X射線攝影檢測法:主要原理是利用射線穿透不同木材部位時的吸收和衰減效應的不同,并根據感光底片上的不同記錄來分析和判斷木材的某些性質。2、微波檢測法:利用微波在不同介質中的傳播速度和衰減速度的不同,研究木材不同方向和不同部位的差異,常用透射、反射、定波和散射類儀器來檢測。3、紅外線檢測法:利用木材中的極性基團或木材中的水分子對紅外光能量的吸收強弱來判斷該物質的數量多少或疏密。4、超聲波檢測法:利用超聲波在物質中傳播會發生衰減的現象,且其縱波波速與介質的密度、超聲彈性模量的相關關系,在測量出超聲波速度和后,推算出木材的彈性模量,并根據彈性模量與力學性質的正相關性,估算出被測木材的機械強度。5、機械應力檢測法:是采用機械方法施加恒定變形(或力)被測試材上,測得相應的載荷(或變形),由計算機系統計算出試材的彈性模量和抗彎強度,并可用于成材的在線應力分析。6、振動檢測法:根據木材度件的振動特性與彈性模量之間的相關關系,對試件加橫向振動的減幅率及質量,經計算機數據處理后顯示出試材的彈性模量。7、沖擊應力波檢測法:利用撞擊在木材或木質構件內部產生的機械波的傳播,并根據木質構件的彈性模量E與應力波速度u和木質材料密度D之間存在著如下關系:E=u2D/g,而通過測量應力波傳播速度來確定木質材料的彈性模量,最終估算出木質材料的力學強度。8、聲發射(AE)檢測法:木質材料受外力或內力作用產生變形或斷裂時,會以彈性波的形式釋放出應變能,利用電子儀器應變能反反映的聲發射信號并由此判斷木質材料內部的裂紋、缺陷、結構變化、破壞先兆等材料的內部動態信息。9、核磁共振法:利用木質材料內部的極性分子或水分子對核磁共振光譜的吸收性質形成核磁共振譜圖,或形成核磁共振光譜圖象,從而非破壞地觀察木質材料內部的結構、缺陷或有價值的信息。
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