[发明专利]一种木质材料在线无损检测仪器

说明书

技术领域

本发明涉及一种木质材料在线无损检测仪器，是一种利用纵波传播法测定木方、板方材以及原木木段的弹性模量，从而实现评定其材质性能的仪器。

背景技术

为了正确合理地使用木质材料，就必须对其内部材质性能进行检测，弹性模量即是检测指标之一。传统的做法是破坏性检测，即将木质材料破坏再检测。由于被这种方法检测过的试件已没有使用价值，所以只能采取抽样检测，存在一定的随机性与偶然性。并且，这种方法耗时长不适合在线检测。

纵波传播的检测方法是，用传感器连接被测试件两端，在试件一端利用冲击锤或激振器产生振动作发射信号，试件另一端的传感器接收信号，发射信号和接收信号通过信号放大器放大后传到快速傅里叶变换(FFT)分析仪，测得触发信号和接收信号的时间差，利用公式：E＝ρ(L/T)²、计算出动态弹性模量。式中：E是动态弹性模量，ρ是试件的密度，L是试件长度，T是传播时间。

图1示出了纵波传播试验简明示意图。在图中，标号101表示被测试件，标号102、106分别表示左右两侧传感器，标号103、105分别表示与左右两侧信号放大器，标号104表示快速傅里叶变换(FFT)分析仪。导线分别将左侧传感器(102)、左侧信号放大器(103)、快速傅里叶变换(FFT)分析仪(104)和右侧传感器(106)、右侧信号放大器(105)、快速傅里叶变换(FFT)分析仪(104)之间联通。

发明内容

本发明避免了破坏性检测的缺点，通过综合利用木质材料无损检测学、机械设计制造学、电学，设计提供一种木方、板方材以及原木木段弹性模量无损检测的仪器。从而达到不破坏被测试件的完整性，并且提高劳动效率、降低检测成本、减轻劳动强度的目的。

本发明可以通过如下装置共同实现：

机座。机座是本仪器的支撑部分，是设备安装的基础，是以下各装置得以工作的必要条件。

木质材料的夹紧装置。本仪器的夹紧装置由传动齿轮、空心轴组成，传动齿轮有键与空心轴连接，传递扭矩，空心轴前端带有卡头，用于夹紧被测木质材料。空心轴后半部外侧设有螺纹，带轮套装在空心轴上，有螺纹与空心轴的螺纹配合。

信号的触发与信号的检测装置。本仪器的信号触发装置为位于左侧空心轴内安装的芯轴。左侧空心轴横截面为8字形，一孔安装芯轴，空心轴有键与芯轴连接，传递扭矩，当空心轴卡头夹紧被测木质材料时，芯轴通过控制装置的控制继续轴向进给冲击被测木质材料，产生振动。另一孔安装直径较小的空心杆，横截面为o形，内镶有传感器，传感器用于检测发射信号和接收信号。右侧空心轴横截面为偏心o形，安装与左侧空心轴内规格相同的空心杆，空心杆横截面为o形，内镶有传感器，传感器用于检测发射信号和接收信号。左右两侧空心杆几何圆心在同一条水平线上，即左右两侧空心杆对称安装。传感器即为本仪器的信号检测装置。传感器通过导线连接信号放大器，信号放大器通过导线连接快速傅里叶变换(FFT)分析仪。

驱动装置。本仪器的驱动装置由电动机、变速箱、传动轴、带轮、皮带、蜗轮、蜗杆以及套装在空心轴上的带轮共同组成。通过机械传动使木质材料的夹紧装置、信号的触发与信号的检测装置按设计预定的构想运动，以达到预期的目的。

控制装置。控制装置固定在机座上，通过制动驱动装置来控制木质材料的夹紧装置、信号的触发与信号的检测装置的运动。

综上，结合纵波传播的检测方法，通过使用本无损检测仪器，就可以快速、简便、准确的测得木方、板方材以及原木木段的弹性模量。并且不破坏被测试件，从而提高了木质材料的利用率。

附图说明

图1示出了纵波传播试验简明示意图。

图2示出了右侧夹紧装置结构示意图。

图3示出了左侧夹紧装置结构示意图。

图4示出了右侧空心轴横截面示意图。

图5示出了左侧空心轴横截面示意图。

图6示出了驱动装置结构示意图。

图7示出了本无损检测仪器简明主视图。

图中标号说明：

101、被测木质材料；102、左侧传感器；103、左侧信号放大器；104、快速傅里叶变换(FFT)分析仪；105、右侧信号放大器；106、右侧传感器。

201、卡头；202、右侧空心轴；203、空心杆；204、键；205、隔套；206、支撑轴承；207、传动齿轮；208、平键；209、隔套；210、推力轴承；211、带轮；212、空心杆推力轴承；213、支撑轴承。

301、芯轴；302、左侧空心轴；303、芯轴推力轴承。