木材含水量探測裝置的製作方法
2023-12-10 18:34:22 1
專利名稱：木材含水量探測裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於電子技術、木材學、傳感器與檢測技術及力學領域，涉及一種聲波木材含水量的智能探測裝置。
背景技術：
傳統的測量木材含水率的方法有烘乾法、電測法和失重法等，在木材加工領域裡，通常採用烘乾法。其測量木材含水率準確可靠，而且不受含水率範圍的限制。但測量時需要截取試樣，破壞木材，並需要一定的時間。而用失重法對木材含水量進行測量時耗時，電阻法則誤差較大，這些檢測方法都已不能滿足木材生產與檢測中非破壞性快速檢測和持續檢測的需要。隨著電子、力學和計算機技術的不斷發展，聲波檢測技術在含水量方面、原木 內部缺陷和木材腐朽的應用方面越來越受到林業研究人員和業界的關注。
實用新型內容本實用新型所解決的技術問題在於提供一種木材含水量探測裝置，以解決上述背景技術中的缺點。本實用新型所解決的技術問題採用以下技術方案來實現木材含水量探測裝置，包括一個用來做計數、運算和控制的控制器，其後端連接顯示系統以及信號輸入裝置，而在控制器的前端則連接有兩個聲波傳感器，其中，兩個聲波傳感器中，一個用於發送聲波信號，另一個則用來接收聲波信號，同時，為了方便對聲波信號進行處理，聲波傳感器與控制器之間還連接有放大整形電路以及A/D轉換電路，兩者通過串聯的方式依次連接在傳感器和控制器之間。在本實用新型中，所述控制器採用51單片機。在本實用新型中，所述的顯示系統經驅動電路與控制器相連。在本實用新型中，所述信號輸入裝置包括但不限於滑鼠、鍵盤以及觸控螢幕。本實用新型的優點與效果I)木材含水量聲波檢測是一種無損檢測技術，既不破壞材料的原有特性，又能在短時間內連續獲得檢測結果；2)使用方便、受限條件少、對人體無危害；3)成本低，填補了國內的技術空白，具有廣闊的市場前景；4)採用聲波時序檢測法，對採集信號進行智能識別，排除非正常檢測狀態下產生的聲波信號，從而提高整個系統的精度和正確率。
圖I為本實用新型較佳實施例的示意圖。
具體實施方式
[0015]為了使本實用新型實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本實用新型。參見圖I的木材含水量探測裝置的較佳實施例，在實施例中，需要對某已知尺寸的勻質幹杉木的含水量進行檢測，此幹杉木樣本的尺寸為200_X16_X7mm，先將木材樣品的長度通過信號輸入裝置7輸入控制器5，並將兩個聲波傳感器中的發送傳感器I以及接收傳感器2分別放置在被測材料的始端和末端。準備妥當後，用鐵錘敲擊一下幹杉木樣本的一端用於激發聲波，當聲波達到發送傳感器I時控制器5開始計時，當聲波到達接收傳感器2時，控制器5停止計時根據測量得到的聲波的傳播時間，自動計算出波在該木材內部的傳播速度，由於聲波在樹木或木材中的傳播速度隨含水率不同而降低(如杉木的傳聲速度，含水率每增加1%，傳聲速度就下降67米/秒)，由此可知當前測試樹木或木材中的含水量。在本實施例中，測得此幹杉木樣本中平均傳聲速度6130米/秒，參考基礎幹杉木中的平均傳聲速度5758米/秒，測得此幹杉木樣本中含水率約為5. 54%。與此同時控制器 5還發出命令，驅動顯示系統6顯示當前所測樹木或木材的含水量值。在本實施例中，控制器5還內置彈性模量計算模塊，用戶可從信號輸入裝置7輸入木材密度等參數，控制器5即可能夠計算出木材的彈性模量。以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特徵和本實用新型的優點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和範圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型範圍內。本實用新型要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
權利要求1.木材含水量探測裝置，其特徵在於，包括一個控制器，其後端連接顯示系統以及信號輸入裝置，且在控制器的前端還連接有兩個聲波傳感器，同時，在聲波傳感器與控制器之間還連接有放大整形電路以及A/D轉換電路，兩者通過串聯的方式依次連接在傳感器和控制器之間。
2.根據權利要求I所述的木材含水量探測裝置，其特徵在於，所述的顯示系統經驅動電路與控制器相連。
專利摘要木材含水量探測裝置，包括一個用來做計數、運算和控制的控制器，其後端連接顯示系統以及信號輸入裝置，而在控制器的前端則連接有兩個聲波傳感器，其中，兩個聲波傳感器中，一個用於發送聲波信號，另一個則用來接收聲波信號，同時，為了方便對聲波信號進行處理，聲波傳感器與控制器之間還連接有放大整形電路以及A/D轉換電路，兩者通過串聯的方式依次連接在傳感器和控制器之間。本實用新型可在正常檢測狀態通過應力波信號對木材內部進行信號處理，操作簡單快捷，精確度高。
文檔編號G01N29/07GK202533410SQ20122017320
公開日2012年11月14日 申請日期2012年4月23日 優先權日2012年4月23日
發明者向誠, 孫華, 桂玲 申請人:中南林業科技大學涉外學院