木材無損檢測技術(shù)論文(2)
木材無損檢測技術(shù)論文
木材無損檢測技術(shù)論文篇二
木材無損檢測技術(shù)探討
摘要：本文著重介紹了用于木材檢測中的無損檢測技術(shù)，論述了無損檢測技術(shù)的方法及無損檢測技術(shù)的主要用途，使無損檢測技術(shù)在我國木材保護檢測中廣泛使用進行推廣。
關(guān)鍵字：無損檢測主要用途 聲應力波 射線
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
中圖分類號：TN934.85 文獻標識碼：A 文章編號
引言 在大自然中，我們常常將生物籠統(tǒng)的分為動物和植物。木材屬于植物的范疇。不同的樹種給人的觸感不同，木材有著獨特的自然屬性，是天然的生物材料。木材一直伴隨著人類從低級原始進入化學、機械加工的高級階段，是人類使用了千百年的材料，不僅是我們的生活資料也是生產(chǎn)資料。因此，在科技高度發(fā)達的今天木材保護尤為重要。無損檢測技術(shù)應用的主要領域之一是古樹名木和木結(jié)構(gòu)古建筑，保護它們是木材保護的重要內(nèi)容。
無損檢測又稱非破壞性檢測，在不破壞目標物體外觀結(jié)構(gòu)、特性及內(nèi)部的前提下，利用材料不同的化學性質(zhì)或物理力學，對目標物體相關(guān)特性(如力學性質(zhì)、光學特性、形狀、應力、位移、流體性質(zhì)等)進行檢驗與測試，對各種缺陷的測量顯得尤為重要。無損檢測的最大特點是在很短時間內(nèi)得到結(jié)果，而且對材料的原有特性不破壞，操作人員能夠很快作出判斷，從而作出正確的決策。
1無損檢測技術(shù)的應用
1.1用肉眼進行觀察
這種無損檢測方法是最古老、最簡單至今仍在使用的方法，能夠幫助對無損檢測結(jié)果進行驗證和判別。判斷組成成分和產(chǎn)品的變化時，就需要肉眼識別和觀察，通過對后期腐朽、機械破壞、嚴重的蟲蛀和破裂碎片等情況的進行仔細分析和觀察，根據(jù)肉眼觀察分析判斷結(jié)果，從而確定檢測產(chǎn)品及部件是好是壞或者是否淘汰或合格。
1.2近似無損檢測的辦法
這種方法經(jīng)常和肉眼觀察一起使用。主要包括：(1)測定木材內(nèi)部腐朽使用木材阻力測定儀。(2)檢測木材內(nèi)部的腐朽鉆取木芯;(3)判斷原木或柱子是不是腐朽或者有沒有空洞用錘子敲擊。(4)檢查木材表面硬度，用刀子刮樹皮，根據(jù)硬度的大小初步判斷腐朽程度。
幫助肉眼觀察獲得更多的信息就是采用近似無損檢測方法，例如判斷腐朽大小和深度可以用生長錐木芯。當前，主要采用錘子敲擊和肉眼觀察進行判斷木結(jié)構(gòu)部件有無腐朽或空洞，從而對在我國古樹保護和古建筑維修，根據(jù)這些確定木構(gòu)件是否需要更換。
1.3聲應力波
聲應力波是通過用給定的應力或沖擊使其產(chǎn)生振動，目前主要采用的方法是沖擊產(chǎn)生振動。它是對古建筑木結(jié)構(gòu)安全評價最常用的無損檢測方法。聲應力波方法常采用測定振動波譜的方法和測定聲傳播速度來進行分析。因為聲速測定簡便易行，所以常用測定聲速來計算木構(gòu)件的殘余動彈性模量。當垂直于木材紋理方向的傳播速度急速增加時，木材就是發(fā)生蟲蛀或腐朽了。一般情況下，木材遭到了嚴重損害時，應力波傳播速度增加50%;木材強度損失已達到50%時，應力波傳播速度增加30%。探測腐朽的最佳途徑是橫向(徑向或弦向)。進行無損檢測判斷分析木材縱向傳播速度以及是否腐朽的重要參考和依據(jù)是健康材應力波的傳播速度。
另外還有測定聲應力波振動波譜的的方法，它可以克服檢測傳播速度帶來的缺點，因為，聲應力波波譜可以從其波譜中選取多個變量，如主頻率、頻率位移、最大能量等，能提供被檢測材料所有的特征和條件，可以檢測與環(huán)境關(guān)系不大的變量。
1.4超聲(應力)波
超聲應力波同聲應力波方法基本相同，他們主要不同的地方是超聲波應用的頻率超過20kHz。
超聲波測定的原理分為脈沖-反應系統(tǒng)和穿透應力波系統(tǒng)兩種，脈沖-反應系統(tǒng)可以測定木材腐朽深度，是對傳播到材料內(nèi)部表面的回聲波的特征進行測定記錄;穿透應力波系統(tǒng)是指超聲波沿被檢測木材的厚度方向傳播，而被檢測的木材的聲波特性就在另一邊被記錄下來。
1.5其它無損檢測技術(shù)
(1)X-射線：這是生產(chǎn)線上和實驗室常用的一種方法，主要用于檢測木材微密度測定、木材節(jié)疤、木材內(nèi)部腐朽等的檢測等，如常見的X-射線木材缺陷檢測系統(tǒng)、軟X射線木材微密度測定儀等。
(2)電學方法：測定木材含水率，利用木材含水率和木材電阻的相關(guān)關(guān)系進行無損檢測。在現(xiàn)場探測木材腐朽可以利用木材電阻特征。
(3)γ射線：利用γ射線可以定量測定防腐劑痕量元素在木材中的分布，也可以定量化探測木材內(nèi)部腐朽程度。這種檢測方法的不利因素是要用到放射性元素.
2 .在木材保護中無損檢測的主要用途
2.1無損檢測木材含水率
決定和影響木材使用的重要指標是木材含水率，對古建筑木構(gòu)件，含水率更具有重要意義。一般情況下，含水率過高的木構(gòu)件，則意味著古建筑木構(gòu)件發(fā)生病蟲害的可能性增大，必須引起重視。常用的木材含水率無損檢測儀器是根據(jù)微波、高頻電流、紅外線、直流電、介電常數(shù)等原理開發(fā)制造的儀器。
2.2無損檢測對古樹名木的應用古樹名木是重要的文化遺產(chǎn)，是重要的自然景觀和資源，在世界各國都非常重視與保護。對古樹名木加強保護，對古樹內(nèi)部缺陷進行檢測，要在不引起新的災害和不破壞其生長的條件下進行。目前，國外一些發(fā)達國家也采用無損檢測技術(shù)對城市樹木進行保護。
2.3現(xiàn)場檢測古建筑木結(jié)構(gòu)部件
采用無損檢測技術(shù)對古建筑木結(jié)構(gòu)保護和維修，對其木結(jié)構(gòu)安全進行評價，不能破壞原有木構(gòu)件，就通過無損檢測提供有力的證據(jù)，從而在維修前進行設計與更換木構(gòu)件或確定維修等工作。無損檢測主要檢測木構(gòu)件內(nèi)部缺陷和木構(gòu)件的殘余強度，評價木結(jié)構(gòu)建筑的使用壽命、安全性和可靠性。
結(jié)束語：人類在利用自然資源時，一定要注意保護，只有在大自然良性循環(huán)的時候，人類才能夠持續(xù)發(fā)展。木材擁有大量的需求和廣泛的應用，人類保障生活生產(chǎn)所需時，還要做好生態(tài)保護、木材保護，這也就說明無損檢測技術(shù)有更加廣闊的空間，更加美好的前景。
參考文獻
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(4)陳雷.X射線斷層技術(shù)在原木無損檢測中的研究[D].東北林業(yè)大學.2007年
作者簡介：宋紹代(1969-)，男，大專學歷，黑龍江省林口林業(yè)局東升林場二級木材檢驗師，主要研究木材檢驗方向。
于江(1964-)，男，黑龍江省林口林業(yè)局團結(jié)林場二級木材檢驗師，主要研究木材檢驗方向。
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