[发明专利]应力波在木材中的传播时间测量方法以及无损检测系统

权利要求书

1.应力波在木材中的传播时间测量方法，包括以下步骤：

1）在被测木材的横截面的周向确定六个检测点分别作为被测木材的3个起始端和3个终止端，安装6个加速度传感器，其中3个作为起始传感器，3个作为终止传感器，形成9条检测线路；每条检测线路采集到的应力波信号输入到以单片机作为微控制器的处理电路；

2）使用脉冲锤敲击木材一端的端面，使之产生应力波；当应力波到达“起始”端传感器时，处理电路的计时器开始工作，当它到达“终止”端传感器时，计时器停止工作，保存并显示相应的时间；

3）微控制器采用滑动平均算法对所测得的数据序列进行处理，计算相应的弹性模量，直接与标准参考值进行比较，或供用户在PC机上进一步分析与处理；其中：

滑动平均算法的公式为：                                                ；上式中，表示第n个测量数据经过滤波处理后的输出值，x_n-i表示没有经过滤波处理的测量数据，N表示滑动平均的项数。

2.根据权利要求1所述的应力波在木材中的传播时间测量方法，其特征在于所述的两个加速度传感器分别通过螺钉与被测木材相连。

3.根据权利要求1所述的应力波木材无损检测系统，其特征在于该系统包括依序电导通的信号采集、信号处理和微控制器三个部分；其中信号采集部分包括加速度传感器（2、4）、脉冲锤（5）、计数器；信号处理部分由转换处理 “起始”和“终止”两个应力波脉冲波形的阻抗匹配模块、信号放大电路模块、滤波整形电路模块依次连接而成；微控制器部分的输入端与信号处理部分的输出端接通，以计算应力波传播时间以及被测木材的弹性模量。

4.根据权利要求3所述的应力波木材无损检测系统，其特征在于所述的阻抗匹配模块采用uA741芯片，加速度传感器经过电阻后接入该芯片。

5.根据权利要求3所述的应力波木材无损检测系统，其特征在于所述的信号放大电路模块采用OP07芯片，阻抗匹配模块的输出端接入该芯片的输入端。

6.根据权利要求3所述的应力波木材无损检测系统，其特征在于所述的滤波整形电路模块采用MAX7408芯片，信号放大电路模块的输出端接入该芯片的输入端。

7.根据权利要求3或4或5或6所述的应力波木材无损检测系统，其特征在于所述的微控制器部分采用ATmega16单片机。

8.根据权利要求7所述的应力波木材无损检测系统，其特征在于所述的ATmega16单片机内带所述的计数器。