基于空气耦合超声波的木材无损检测系统研制

摘要：

空气耦合超声波不需要液态耦合剂,可以实现真正的非接触式无损检测,已成为一种可靠的木材无损检测技术,但国内还没有相应的检测设备.介绍了空气耦合超声波及成像技术的原理,研制了一种用于木材无损检测的空气耦合超声波扫描成像系统.详细介绍了超声波发射接收系统、 龙门式扫描机械臂及其控制系统、 上位机软件等模块的设计方法.设计的系统可以实现单轴精度为0.01 mm的二维扫描,最大扫描区域为500 mm×300 mm.还可以针对样本木材的特性,方便地设定空气耦合超声波的频率、 幅度、 增益等参数.采用水杉Metasequoia glyp-tostroboides实木板、 杉木Cunninghamia lanceolata指接板进行了实验,空气耦合超声波信号的幅度对木材裂缝、 节子以及密度变化等较为敏感.该系统生成的扫描图像可以清晰地反映样本木材中裂缝、 节子以及指接处的位置、形状和大小等信息.该系统可以应用于木材裂缝、 节子等缺陷的无损检测,也可以用于木材在平面内的密度分布检测.

关键词：木材科学与技术、空气耦合超声波、木材无损检测、扫描成像、密度、节子、裂缝

所属期刊栏目：34

分类号：S776(森林工程、林业机械)

资助基金：国家自然科学基金资助项目61302185, 61272313, 61472368;浙江省自然科学基金资助项目Y15F020110;浙江省林业智能监测与信息技术研究重点实验室资助项目100151402

在线出版日期：2017-04-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：355-360