[發明專利]一種基于微觀構造的古建筑木構件材質狀況評估方法

有效

• 申請號: 202011447556.7
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN112666139B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 楊燕;趙瑞;王愛風;王巍;李斌;賀一明;張斌鑫;武倩;趙瑩;陶明慧;卞光杰;孫雯葉;韓艷夏;田明金
• 申請（專利權）人: 南陽理工學院
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64;G01N21/84;G01N1/28
• 代理公司: 昆明知道專利事務所(特殊普通合伙企業) 53116
• 代理人: 姜開俠;姜開遠

1.一種基于微觀構造的古建筑木構件材質狀況評估方法，其特征在于，包括以下步驟：

1）采集待評估古建筑木構件試樣，將試樣抽真空后，經浸漬處理、包埋處理及冷凍處理得到處理后的試樣，具體為：

浸漬處理采用PEG2000水溶液，將試樣順序浸泡于20%、40%、60%、80%和100%PEG2000水溶液中，在55-65℃的烘箱中處理不少于48h，其中在100%PEG2000水溶液中浸漬處理兩次；

包埋處理及冷凍處理是在浸漬處理后把試樣要切的面與不銹鋼包埋模具底部接觸，在50-60℃的烘箱中倒入100%PEG2000后快速把塑料包埋盒放在模具上面，將包埋盒放在冷凍機上快速冷凍8-15min即完成試樣包埋；

2）獲取待評估古建筑木構件試樣及其對應健康材切片的偏光和熒光效果圖；

3）材質狀況評估，基于建立的多個品種健康木切片標本偏光及熒光效果圖亮度值數據庫，識別待評估古建筑木構件試樣切片的偏光效果圖的細胞壁白色區域和熒光效果圖的細胞壁綠色區域，確定白色區域、綠色區域的亮度值，將白色區域及綠色區域的亮度值輸入至評估模型中，與對應的健康材切片的兩個區域亮度值進行比較，得出評估結果；評估模型的評判標準為：

若偏光下試樣切片細胞壁的白色區域與健康材切片平均亮度值差異度＜20%，熒光下試樣切片細胞壁的綠色區域與健康材切片平均亮度值差異度＜20%，評估結果為木構件材質狀況較好；

若偏光下試樣切片細胞壁的白色區域與健康材切片平均亮度值差異度＞40%，熒光下試樣切片細胞壁的綠色區域與健康材切片平均亮度值差異度＜20%，評估結果為木構件被褐腐菌嚴重消耗；

若偏光下試樣切片細胞壁的白色區域與健康材切片平均亮度值差異度＜20%，熒光下試樣切片細胞壁的綠色區域與健康材切片平均亮度值差異度＞40%，評估結果為木構件被白腐菌嚴重消耗；

平均亮度值Lum_ave的計算方法如下：計算出白色區域及綠色區域每個像素點的亮度值Lum(x,y)，然后求出該亮度值的自然對數，接著對所有像素亮度值的對數求平均值，再求平均值的自然指數值，具體公式如下：

。

2.根據權利要求1所述基于微觀構造的古建筑木構件材質狀況評估方法，其特征在于，步驟2）中切片的制備方法如下：

a、將試樣或健康材樣本沿橫切面進行切片，切面的厚度不大于10μm；

b、將經切片處理后的試樣放在50-60℃的烤片機上進行烤片處理50-60min，以排出內部的水分；

c、將經烤片處理的試樣順序浸入50%、75%、95%和100%乙醇水溶液中進行梯度脫水處理，每個梯度處理8-12min；

d、將經過脫水處理的試樣浸入二甲苯溶液中進行脫脂處理3-5min即得切片。

3.根據權利要求1所述基于微觀構造的古建筑木構件材質狀況評估方法，其特征在于，步驟2）是通過生物數碼顯微鏡觀察切片分別在偏光和熒光線條件下的纖維素及木質素的含量和分布情況以獲取切片的偏光和熒光效果圖。

4.根據權利要求1所述基于微觀構造的古建筑木構件材質狀況評估方法，其特征在于，采用的熒光濾光片為515-560nm藍色濾光片。