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浙江林学院学生研发出木材无损检测仪

行业聚焦点中国仪表网2009年06月08日 09:19人气:4355

 

   人的心脏有问题了,可以做个心电图检测,查清楚心脏的情况,从而对症下药施治。那大树要是“肚子”里生虫子或者开裂了,除把树木锯开检查外,还有没有简单点的检查方法呢?
浙江林学院电子信息专业大三学生刘凯等3名同学和导师李光辉,花了3年的时间给大树研究了一个“心电图”检测仪——木材无损检测仪,这几天已经申请专利。

价格是国外同类产品的十分之一

“170微秒,和数据对比看看,好,健康。”
刘凯与合作的同学一起,动作麻利地给一棵直径14厘米的樟树两边各插上了一个传感器,插好后,启动开关,手里的木材无损检测仪上就显示出树木内部应力波的传播速度。从给树木“穿衣服”,到数据显示后显示树木正常,这个过程一共历时3分钟。
“别看它小,可别小看它。”刘凯称手里的木材无损检测仪为“手持设备”,看着比家用的电视遥控器要厚2倍,宽1倍的样子,“虽然小,但它的测量精度、可靠性和灵敏度比国内外市场上的所有同类产品都高。”
“这个发明,最重要的是利用脉冲锤撞击树木,使树木内部产生应力波的传播。”李光辉教授介绍说,使用者就是通过测量应力波的传播时间和传播速度的变化,并计算木材弹性模量等参数,通过对比正常同类树种的相关数据,来判断木材内部有无缺陷。
在国外,同类产品最便宜的也卖到3000多欧元,折合人民币3万多元,而刘凯他们设计的这个仪器,价格则不到3000元。

活着的树木和古建筑中的木材适用

“有很多树木,外面看着是好好的,可里面的‘心’早都空了,这样的树特别容易引起火灾。”刘凯说,以往要给树木做检查,都要先把木材砍掉,再用锯子锯开才能了解木材的内部情况。如果是古建筑中的木材,所受的损伤则更大。因此,很多文物保护单位也希望能有简单的防范,提前知道古建筑中的木材内部有没有长虫子或开裂。从2007年初开始,刘凯、蔡步森等3名同学,在李光辉的指导下,利用电子信息、计算机软件开发等专业知识,开始就这一难题进行研究,最终并成功开发出了基于应力波原理的木材无损检测仪。
“要想不损伤木材进行检测,需要很庞大的设备。”刘凯说,在此之前,木材研究领域也有红外线检测法、超声波检测法、核磁共振检测法等检测方法,但因为设备实在太昂贵,操作程序又复杂而难以推广。
“这个木材无损检测仪既不破坏材料的原有特性,又能在短时间内连续获得检测结果。”据刘凯介绍,检测仪与被测木材之间不需任何的耦合剂,也不受木材尺寸和形状的影响,更不会对人体造成危害,“所以,活着的古树名木和古建筑中的木材更适合使用。”
对于学生的这项发明,浙江林学院木材研究专家、木材过程中心负责人马灵飞教授认为,该项仪器能够准确的检测、分辨出健康树木和有内部缺陷的树木,而且便于携带、使用方便,具有很强的实用价值,尤其是对木质文物保护、检测古树名木的健康状况等具有重要作用,该仪器还可以应用在林业管理、林业教学与科研等领域,应该具有广阔的市场前景。
(本文来源:临安新闻网转载请注明出处
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