一)木材无损检测的基本原理和主要方法
木材无损检测技术是一门新兴的、综合性的木材非破坏性检测技术,从20世纪50年代开始发展起来,近十几年才得到迅速发展。传统的木材物理、力学性质检测大都是采用检测仪器或力学试验机对规定尺寸、规格、表面形状或所能承受的最大载荷。这种方法检测时间长、条件苛刻、稳定性和重现性差,且不适于非破坏、在线生快速检测。无损检测木材或木质材料的物理力学性质,可在不破坏木材及木质材料的本身形状、原有结构和原有动力状态的前提下,利用当今的物理方法和手段快速测量出木材及木质材料的尺寸、规格、表面形状和基本物理力学性。木材无损检测的主要方法有:1、X射线摄影检测法:主要原理是利用射线穿透不同木材部位时的吸收和衰减效应的不同,并根据感光底片上的不同记录来分析和判断木材的某些性质。2、微波检测法:利用微波在不同介质中的传播速度和衰减速度的不同,研究木材不同方向和不同部位的差异,常用透射、反射、定波和散射类仪器来检测。3、红外线检测法:利用木材中的极性基团或木材中的水分子对红外光能量的吸收强弱来判断该物质的数量多少或疏密。4、超声波检测法:利用超声波在物质中传播会发生衰减的现象,且其纵波波速与介质的密度、超声弹性模量的相关关系,在测量出超声波速度和后,推算出木材的弹性模量,并根据弹性模量与力学性质的正相关性,估算出被测木材的机械强度。5、机械应力检测法:是采用机械方法施加恒定变形(或力)被测试材上,测得相应的载荷(或变形),由计算机系统计算出试材的弹性模量和抗弯强度,并可用于成材的在线应力分析。6、振动检测法:根据木材度件的振动特性与弹性模量之间的相关关系,对试件加横向振动的减幅率及质量,经计算机数据处理后显示出试材的弹性模量。7、冲击应力波检测法:利用撞击在木材或木质构件内部产生的机械波的传播,并根据木质构件的弹性模量E与应力波速度u和木质材料密度D之间存在着如下关系:E=u2D/g,而通过测量应力波传播速度来确定木质材料的弹性模量,最终估算出木质材料的力学强度。8、声发射(AE)检测法:木质材料受外力或内力作用产生变形或断裂时,会以弹性波的形式释放出应变能,利用电子仪器应变能反反映的声发射信号并由此判断木质材料内部的裂纹、缺陷、结构变化、破坏先兆等材料的内部动态信息。9、核磁共振法:利用木质材料内部的极性分子或水分子对核磁共振光谱的吸收性质形成核磁共振谱图,或形成核磁共振光谱图象,从而非破坏地观察木质材料内部的结构、缺陷或有价值的信息。
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