[发明专利]一种木材表面干缩应变的在线检测方法及装置

说明书

本发明提供了一种木材表面干缩应变的在线检测方法及装置。所述检测方法包括在待测样品的表面设置一层导电带，并使所述导电带的两端处连接在电化学工作站的探针上，形成闭合回路；在规定电压下，利用所述电化学工作站测得所述闭合回路的电流，并得到所述待测样品的电阻，进而获取所述待测样品的电阻变化率；基于所述待测样品的电阻变化率，并依据干缩应变随木材样品电阻变化率变化的标准曲线，获得所述待测样品的干缩应变。与现有干缩应变检测方法相比，本发明的有益效果是可以实现木材干燥过程中表面干缩应变的在线检测，具备较高的检测精度。本发明的木材表面干缩应变的在线检测方法的连接操作简单，使用方便，且检测精度高。

技术领域

本发明属于木材加工技术领域，涉及木材表面干缩应变的在线检测方法及装置，具体涉及一种木材干燥过程中表面干缩应变的在线检测方法及装置。

背景技术

木材作为一种吸湿多孔性的材料，干缩是木材干燥过程中的主要特性之一，也是影响木材加工的重要因素。干缩现象主要发生于木材含水率降至纤维饱和点之下，使得木材尺寸和体积发生变化，而不同纹理方向和材性部位干缩差异的存在会导致较大的干燥应力，从而产生变形、开裂等干燥缺陷，严重制约着木材的高效加工利用。因此，对木材干燥过程中干缩应变的在线精准检测尤为重要。

干缩应变可以用作评估木材干燥过程中尺寸稳定性的指标。其可以通过传统的切片法和应变仪法来确定。对于切片法，由于用游标卡尺或千分尺进行接触式测量，不可避免地会产生手动测量误差，并且对试样的尺寸有一定要求。在应变仪法中，应变仪和样品之间的完美结合至关重要。此外，使用温度和相对湿度对测试结果也有很大影响。另外，为了提高测量精度并可视化木材的干缩过程，已将一些非接触式光学测量方法(例如，数字图像相关性和近红外光谱法)用于确定干缩应变。但是，光学方法要求木材干燥过程需要实时图像采集，这导致其进一步推广受到限制。

现有木材干缩应变的在线检测方法主要是传感器法，但传感器属于灵敏元件，测试时需将传感器粘贴于木材表面，测试结果受使用环境的温湿度条件、木材粘贴表面的粗糙度、所用胶黏剂固化程度等因素的影响较大，且传感器在高温高压、高频真空等特种干燥方式下的使用也受限制。

引用文献1公开了一种木材干燥应力的检测方案，适合于检测试件内因含水率降低而导致的收缩应力，具有直接、适时、连续测试的特点。但该方法只能测试小规格木材整体性干缩趋势，无法确定板材干燥过程中表层、芯层之间的含水率差异与干燥应力状态，不能实现对木材干燥质量的定量评价。

引用文献2公开了一种实现木材干燥过程厚度方向含水率偏差值定量测试的技术方案，操作人员通过在线测试木材分层含水率来计算含水率梯度，据此判断木材干燥状态，调整基准。该方法适用于木材干燥生产实践，但缺乏有关板材干燥应力状态的定量分析，依据实践经验来控制干燥介质，且木材含水率检测有效范围具有局限性，木材变异性、干燥介质状态参数波动等诸多因素均影响含水率测试精度，不能实现控制干燥质量、缩短干燥周期的目标。

引用文献3公开了一种用于木材质量控制的锯材干燥应力评价方法，其是在干燥条件下测定板材宽度方向的黏弹性蠕变与相同树种小规格试件的自由干缩应变，基于木材干燥流变学原理计算板材宽度方向的机械吸附蠕变应变。但是其检测方法以及计算方法过于复杂，不利于操作。

引用文献：

引用文献1：CN101149370A

引用文献2：CN102621189A

引用文献3：CN106225969A

发明内容

发明要解决的问题

本发明的目的中为了克服现有技术的不足，提供一种木材表面干缩应变的在线检测方法，能够有效解决木材干燥过程中干缩应变在线检测操作复杂，检测精度不稳定等问题。