[發(fā)明專利]足尺人造板彈性模量和動態(tài)粘彈性無損檢測裝置與檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310384601.2
• 申請日: 2013-08-29
• 公開（公告）號: CN103439251A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張厚江;周盧婧;吳江
• 申請（專利權(quán)）人: 北京林業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01N19/00
• 分類號: G01N19/00
• 代理公司: 北京慧泉知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11232
• 代理人: 王順榮;唐愛華

1.足尺人造板彈性模量和動態(tài)粘彈性無損檢測裝置，其特征在于：它由機(jī)械結(jié)構(gòu)部分和數(shù)據(jù)處理部分兩部分組成，兩者之間通過數(shù)據(jù)線，彼此相互連接；

所述機(jī)械結(jié)構(gòu)部分，由兩個底座支架（1）、兩個支撐桿（5）、兩個力傳感器（11）、兩個V型塊（3）、激光傳感器（16）、前連接桿（13）、后連接桿（6）、底板（14）、連支桿（9）及連接螺釘組成；兩個底座支架（1）是整個裝置機(jī)械部分的基礎(chǔ)，左側(cè)支撐桿（5）通過兩個V型塊（3）支撐在左側(cè)底座支架上，V型塊（3）通過螺釘a（2）與下面底座支架相固定，左側(cè)支撐桿（5）與V型塊（3）間通過兩個螺釘b（7）相固定；右側(cè)支撐桿（5）通過兩個螺釘d（10）固定在兩個力傳感器（11）上，兩個力傳感器（11）又通過螺釘a（2）固定在右側(cè)底座支架（1）上；兩個力傳感器（11）能傳感到板材一半的重量，激光傳感器（16）通過螺釘固定到底板（14）上，底板（14）通過兩個螺釘f（15）固定到連支桿（9）上，連支桿（9）通過四個螺釘e（12）固定在左右底座支架（1）上；底板（14）上的螺釘孔為鍵槽型，能適當(dāng)調(diào)整激光傳感器（16）的上下位置；前連接桿（13）、后連接桿（6）分別通過螺釘c（8）與兩個底座支架（1）相連，它們的作用有兩個：一是連接左右兩個底座支架（1），另一個是對被測板材（4）的位置起標(biāo)尺作用；前連接桿（13）、后連接桿（6）長度均為2.44m，兩者前后外側(cè)面距離為1.22m；該底座支架（1）是A字型金屬結(jié)構(gòu)支架，用型材制作；該支撐桿（5）是圓鋼管結(jié)構(gòu)件，用于支撐足尺人造板；該力傳感器（11）是量程合理的精密力傳感器；該V型塊（3）是整體機(jī)加工件，上部有用于放置左側(cè)支撐桿（5）的V型開口，它支撐著支撐桿（5）；該激光傳感器（16）是高精度位移傳感器；該前連接桿（13）、后連接桿（6）是除螺釘孔位置外形狀、尺寸相同的角鋼件；該底板（14）是矩形板料件；該連支桿（9）是方鋼或方管制作，用于固定底板14和激光傳感器（16）；機(jī)械結(jié)構(gòu)部分的主要功能是足尺人造板的支撐、重力傳感、激振和振動信號的傳感；在機(jī)械結(jié)構(gòu)部分，板材被水平支撐在其一階振型的兩條節(jié)線處，兩節(jié)線間距離為1346.8mm，板材兩端伸出節(jié)線位置的長度各自為546.6mm；激光傳感器位于板材中部，在板材放置在裝置上后，測力傳感器能傳感板材質(zhì)量的大小；在給予板材一個初始位移激勵后，實現(xiàn)板材的自由振動，激光傳感器傳感位移振動信號；

所述數(shù)據(jù)處理部分的功能是對重力信號和振動信號的調(diào)理、采集、處理、計算出被測板材的彈性模量、動態(tài)粘彈性和振動對數(shù)減幅系數(shù)；數(shù)據(jù)處理部分由信號調(diào)理盒和計算機(jī)組成，兩者之間通過數(shù)據(jù)線，彼此相互連接；該信號調(diào)理盒（20）由兩個力信號放大器（22）、一個激光傳感器振動信號放大器（23）、一個數(shù)據(jù)采集卡（25）和一個直流電源（24）組成；力信號放大器和振動信號放大器要分別與所選用的力傳感器和激光傳感器配套，數(shù)據(jù)采集卡分別與三個放大器相連，同時與計算機(jī)聯(lián)接；直流電源分別與三個放大器相連，為三個放大器提供預(yù)定電壓的直流供電；直流供電電壓根據(jù)所選傳感器和放大器的要求而定；計算機(jī)中有用于數(shù)據(jù)采集、處理的專用軟件，數(shù)據(jù)采集、處理軟件采用任何計算機(jī)程序語言編制。

2.一種足尺人造板彈性模量和動態(tài)粘彈性無損檢測方法，其特征在于：該方法具體步驟

如下：

步驟一：放置板材；

將被測板材（4）放置在測量裝置兩個支撐桿（5）上，以前連接桿（13）和后連接桿（6）為標(biāo)尺確定放置位置；即被測板材（4）左右與兩連接桿兩端對齊，被測板材（4）前后與兩連接桿外側(cè)邊對齊；

步驟二：設(shè)定測量結(jié)果存儲目錄和文件名，輸入板材基本參數(shù)；

打開軟件，設(shè)定測量結(jié)果存儲目錄和文件名，輸入被測板材基本參數(shù)；板材基本參數(shù)包括：板材編號即名稱，板材厚度t?mm，板材寬度b?mm，板材長度l?mm；

步驟三：測量板材質(zhì)量；

運行軟件，計算機(jī)自動采集兩個力傳感器信號，采集時間為1至幾秒鐘，然后計算板材整體質(zhì)量；

步驟四：測量彈性模量即MOE和動態(tài)粘彈性；

壓下板材一端并釋放，板材自由振動；激光傳感器（16）傳感振動位移，軟件自動識別振動信號，并采集、顯示振動位移信號，采集時間為數(shù)秒鐘，計算彈性模量即MOE和動態(tài)粘彈性；具體信號分析、處理內(nèi)容包括：(1)計算一階固有頻率f，(2)計算對數(shù)減幅系數(shù)δ，(3)計算板材彈性模量即MOE，(4)計算板材儲能模量和損耗模量；

步驟五：存儲、顯示測量結(jié)果；

軟件自動存儲被測板材測量結(jié)果，包括：板材編號即名稱、彎曲彈性模量即MOE、儲能模量、損耗模量、對數(shù)減幅系數(shù)δ、一階固有頻率f；軟件自動顯示被測板材三個測量結(jié)果：彈性模量即MOE、儲能模量和損耗模量；至此，一個測量過程完畢。