[發明專利]大樹孔洞檢測方法

無效

• 申請號: 201310441500.4
• 申請日: 2013-09-23
• 公開（公告）號: CN104090030A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 惠國華
• 申請（專利權）人: 浙江工商大學
• 主分類號: G01N29/12
• 分類號: G01N29/12;G01B17/00
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

1.一種大樹孔洞檢測方法，一種用于大樹孔洞檢測的孔洞檢測裝置包括聲表面波裝置(1)、測距傳感器(2)和應力波傳感器(3)；應力波傳感器、測距傳感器和聲表面波裝置上分別設有用于與計算機電連接的數據接口；其特征是，所述聲表面波裝置包括計數器(4)、振蕩器(5)和聲表面波諧振器(6)；振蕩器和聲表面波諧振器構成振蕩回路，計數器與振蕩回路電連接，計數器上設有用于與計算機(8)電連接的數據接口，聲表面波諧振器通過導線與兩個電極(7)電連接，測距傳感器設于一個電極與導線的連接處；所述檢測方法包括如下步驟：

(1-1)預先在計算機中設有隨機共振系統模型和孔洞壁厚預測模型；

在計算機中設定的n個取值范圍與標準信噪比谷值的絕對值A_i的對應關系，i＝1，L，n；設定誤差閾值d，設定聲表面波檢測閾值S；其中，是孔洞的直徑，是孔洞所在位置的大樹樹干直徑；

(1-2)選取大樹樹干的頂部為測量起始端，大樹底部為測量終止端；將應力波傳感器和脈沖錘分別固定在起始端的樹干外周面的相對側上；

脈沖錘敲擊樹干外周面，樹干內部產生應力波，應力波傳感器檢測的應力波信號輸入到計算機中，得到應力波信號一；

(1-3)將應力波傳感器和脈沖錘分別沿樹干的外周面順時針旋轉30至90度并固定；

脈沖錘敲擊樹干外周面，樹干內部產生應力波，應力波傳感器檢測的應力波信號輸入到計算機中，得到應力波信號二；計算機計算應力波信號一和應力波信號二的平均信號，得到平均應力波信號；

(1-4)在平均應力波信號中，提取1個完整的應力波脈沖信號I(t)，將0至100ms內的所述應力波脈沖信號I(t)輸入隨機共振系統模型中，使隨機共振系統模型發生共振；計算機利用信噪比計算公式計算輸出信噪比SNR；

(1-5)計算機畫出隨機共振系統模型的輸出信噪比曲線，得到信噪比曲線的信噪比谷值，并將信噪比谷值的絕對值作為信噪比特征值F；

(1-6)當則計算機做出大樹的樹干中的孔洞為A_i所對應的的取值范圍的判斷；

(1-7)當并且測量位置距離終止端＞1厘米時，將脈沖錘和應力波傳感器從樹干的外周面上取下，將脈沖錘和應力波傳感器逐漸向終止端移動，并將脈沖錘和應力波傳感器固定于距離上次測量位置0.5至1厘米的樹干外周面上，返回步驟(1-3)；

當并且測量位置距離終止端≤1厘米時，脈沖錘停止工作，計算機做出大樹樹干中沒有孔洞的判斷，并將判斷信息在計算機的顯示屏上顯示；

當轉入步驟(1-8)；

(1-8)測量孔洞的壁厚：

步驟a，將脈沖錘和應力波傳感器從樹干的外周面上取下；將聲表面波諧振器的兩個電極固定于起始端的樹干外周面上，兩個電極沿樹干外周面的圓周方向間隔2至3毫米；終止端外周面上設有用于反射測距傳感器的測量信號的環狀反射鏡(11)；

步驟b，聲表面波諧振器工作，計數器檢測聲表面波響應頻率Freq_SAW，聲表面波響應頻率Freq_SAW輸入到計算機中，計算機利用孔洞壁厚預測模型計算出大樹中的孔洞相對于電極側的壁厚；

步驟c，沿樹干的圓周方向移動聲表面波諧振器的兩個電極與大樹外周面固定的位置，重復步驟b進行檢測，得到若干個壁厚d；

步驟d，將測距傳感器檢測的電極與終止端之間的距離值及與距離值相對應的各個壁厚d存儲在計算機中；

步驟e，重復步驟a至d對大樹樹干進行軸向掃描式檢測；

(1-9)預先對大樹樹干的外周面進行測量，設定樹干的外周面上的點的坐標，根據樹干的外周面的點的坐標、電極與終止端之間的距離值及與距離值相對應的各個壁厚d，計算機建立大樹樹干及樹干中孔洞的三維模型。

2.根據權利要求1所述的大樹孔洞檢測方法，其特征是，所述步驟b中，孔洞壁厚預測模型為