[发明专利]一种检测树木径切面上缺陷位置的方法

说明书

本发明公开了一种检测树木径切面上缺陷位置的方法，在被测树木表面分别进行4次固定传感器工作，将固定好的各传感器分别与应力波检测仪连接，并将应力波检测仪与PC机连接，然后使用脉冲锤敲击应力波信号发射传感器，通过PC机采集应力波传播时间数据，计算应力波传播速度数据，将应力波传播速度数据分别与该被测树木健康参考值比较，判断应力波传播速度数据为异常数据还是正常数据，最后绘制应力波信号传播路线图，将初始应力波信号传播路线经过一、二次处理，得到的应力波信号传播路线图可表示树木径切面上缺陷位置；能够快速准确地对树木径切面上缺陷位置进行检测，实验操作方便，对于树木内部缺陷检测具有很好的指导作用。

技术领域

本发明涉及一种检测树木缺陷位置的方法，具体是涉及一种检测树木径切面上缺陷位置的方法。

背景技术

应力波是指物体受到冲击之后，因应力作用而产生的可在其内部传播的弹性机械波。在我国，应力波技术首先应用在混凝土、岩土、基桩和油气管道的性能和缺陷的检测当中，之后才渐渐引起林业科技人员的重视，将这种技术应用到了木材无损检测领域，对应力波的传播机理、获取实验数据的手段、数据之间的相关性，不同树种之间的差异以及定性和定量识别等方面进行了深入研究，取得了大量的研究成果。

目前，国内外对树木内部缺陷的检测及二维成像已经进行了较广泛的研究，但是涉及树木纵截面上缺陷的位置检测研究相对较少，传统的方法大多只能检测树木横截面上的缺陷位置，难以对纵向的情况作出准确的判断。

因此，寻求一种检测树木径切面上缺陷位置的方法具有重要意义。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供了一种检测树木径切面上缺陷位置的方法，能快速准确地对树木径切面上的缺陷进行定位。

技术方案：为实现上述目的，本发明的检测树木径切面上缺陷位置的方法，包括以下步骤：

S1在被测树木表面分别进行4次固定传感器工作，每次固定传感器工作中传感器包括1个应力波信号发射传感器和n个应力波信号接收传感器；

S2每次固定传感器工作结束后，将固定好的各传感器分别与应力波检测仪连接，并将应力波检测仪与PC机连接，然后使用脉冲锤敲击应力波信号发射传感器，并通过PC机采集该应力波信号发射传感器到n个应力波信号接收传感器的应力波传播时间数据，接着计算该应力波信号发射传感器到各应力波信号接收传感器的应力波传播速度数据，得到一组应力波传播速度数据模型，该应力波传播速度数据模型包括n个应力波传播速度数据，应力波传播速度数据通过公式(1)计算得到，

其中，d是指应力波信号发射传感器到应力波信号接收传感器的距离，t是指应力波信号发射传感器到应力波信号接收传感器的应力波传播时间数据；

S3通过上述步骤得到4组应力波传播速度数据模型，共包括4*n个应力波传播速度数据，将4*n个应力波传播速度数据分别与该被测树木健康参考值比较，当满足公式(2)时，认为该应力波传播速度数据为异常数据，反之为正常数据；

其中，v'是指被测树木健康参考值，v是指应力波传播速度数据；

S4绘制应力波信号传播路线图，并将各应力波信号传播路线经过二次处理，得到的应力波信号传播路线图可表示树木径切面上缺陷位置。

进一步地，所述被测树木健康参考值由公式(3)计算得到：

其中，θ为应力波信号传播路径与径向之间的夹角，v'表示方向角为θ的应力波信号传播速度，v_l表示纵向应力波信号传播速度，v_r表示径向应力波信号传播速度。

进一步地，步骤S1具体包括以下步骤：