[發(fā)明專利]一種木材表面干縮應(yīng)變的在線檢測方法及裝置

在審

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• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112394101A
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 付宗營;周永東;周凡;高鑫
• 申請（專利權(quán)）人: 中國林業(yè)科學(xué)研究院木材工業(yè)研究所
• 主分類號: G01N27/48
• 分類號: G01N27/48;G01B7/16
• 代理公司: 北京林達(dá)劉知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

本發(fā)明提供了一種木材表面干縮應(yīng)變的在線檢測方法及裝置。所述檢測方法包括在待測樣品的表面設(shè)置一層導(dǎo)電帶，并使所述導(dǎo)電帶的兩端處連接在電化學(xué)工作站的探針上，形成閉合回路；在規(guī)定電壓下，利用所述電化學(xué)工作站測得所述閉合回路的電流，并得到所述待測樣品的電阻，進(jìn)而獲取所述待測樣品的電阻變化率；基于所述待測樣品的電阻變化率，并依據(jù)干縮應(yīng)變隨木材樣品電阻變化率變化的標(biāo)準(zhǔn)曲線，獲得所述待測樣品的干縮應(yīng)變。與現(xiàn)有干縮應(yīng)變檢測方法相比，本發(fā)明的有益效果是可以實現(xiàn)木材干燥過程中表面干縮應(yīng)變的在線檢測，具備較高的檢測精度。本發(fā)明的木材表面干縮應(yīng)變的在線檢測方法的連接操作簡單，使用方便，且檢測精度高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于木材加工技術(shù)領(lǐng)域，涉及木材表面干縮應(yīng)變的在線檢測方法及裝置，具體涉及一種木材干燥過程中表面干縮應(yīng)變的在線檢測方法及裝置。

背景技術(shù)

木材作為一種吸濕多孔性的材料，干縮是木材干燥過程中的主要特性之一，也是影響木材加工的重要因素。干縮現(xiàn)象主要發(fā)生于木材含水率降至纖維飽和點之下，使得木材尺寸和體積發(fā)生變化，而不同紋理方向和材性部位干縮差異的存在會導(dǎo)致較大的干燥應(yīng)力，從而產(chǎn)生變形、開裂等干燥缺陷，嚴(yán)重制約著木材的高效加工利用。因此，對木材干燥過程中干縮應(yīng)變的在線精準(zhǔn)檢測尤為重要。

干縮應(yīng)變可以用作評估木材干燥過程中尺寸穩(wěn)定性的指標(biāo)。其可以通過傳統(tǒng)的切片法和應(yīng)變儀法來確定。對于切片法，由于用游標(biāo)卡尺或千分尺進(jìn)行接觸式測量，不可避免地會產(chǎn)生手動測量誤差，并且對試樣的尺寸有一定要求。在應(yīng)變儀法中，應(yīng)變儀和樣品之間的完美結(jié)合至關(guān)重要。此外，使用溫度和相對濕度對測試結(jié)果也有很大影響。另外，為了提高測量精度并可視化木材的干縮過程，已將一些非接觸式光學(xué)測量方法(例如，數(shù)字圖像相關(guān)性和近紅外光譜法)用于確定干縮應(yīng)變。但是，光學(xué)方法要求木材干燥過程需要實時圖像采集，這導(dǎo)致其進(jìn)一步推廣受到限制。

現(xiàn)有木材干縮應(yīng)變的在線檢測方法主要是傳感器法，但傳感器屬于靈敏元件，測試時需將傳感器粘貼于木材表面，測試結(jié)果受使用環(huán)境的溫濕度條件、木材粘貼表面的粗糙度、所用膠黏劑固化程度等因素的影響較大，且傳感器在高溫高壓、高頻真空等特種干燥方式下的使用也受限制。

引用文獻(xiàn)1公開了一種木材干燥應(yīng)力的檢測方案，適合于檢測試件內(nèi)因含水率降低而導(dǎo)致的收縮應(yīng)力，具有直接、適時、連續(xù)測試的特點。但該方法只能測試小規(guī)格木材整體性干縮趨勢，無法確定板材干燥過程中表層、芯層之間的含水率差異與干燥應(yīng)力狀態(tài)，不能實現(xiàn)對木材干燥質(zhì)量的定量評價。

引用文獻(xiàn)2公開了一種實現(xiàn)木材干燥過程厚度方向含水率偏差值定量測試的技術(shù)方案，操作人員通過在線測試木材分層含水率來計算含水率梯度，據(jù)此判斷木材干燥狀態(tài)，調(diào)整基準(zhǔn)。該方法適用于木材干燥生產(chǎn)實踐，但缺乏有關(guān)板材干燥應(yīng)力狀態(tài)的定量分析，依據(jù)實踐經(jīng)驗來控制干燥介質(zhì)，且木材含水率檢測有效范圍具有局限性，木材變異性、干燥介質(zhì)狀態(tài)參數(shù)波動等諸多因素均影響含水率測試精度，不能實現(xiàn)控制干燥質(zhì)量、縮短干燥周期的目標(biāo)。

引用文獻(xiàn)3公開了一種用于木材質(zhì)量控制的鋸材干燥應(yīng)力評價方法，其是在干燥條件下測定板材寬度方向的黏彈性蠕變與相同樹種小規(guī)格試件的自由干縮應(yīng)變，基于木材干燥流變學(xué)原理計算板材寬度方向的機(jī)械吸附蠕變應(yīng)變。但是其檢測方法以及計算方法過于復(fù)雜，不利于操作。

引用文獻(xiàn)：

引用文獻(xiàn)1：CN101149370A

引用文獻(xiàn)2：CN102621189A

引用文獻(xiàn)3：CN106225969A

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的問題

本發(fā)明的目的中為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種木材表面干縮應(yīng)變的在線檢測方法，能夠有效解決木材干燥過程中干縮應(yīng)變在線檢測操作復(fù)雜，檢測精度不穩(wěn)定等問題。