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木材樹木應力波無損壞檢測儀

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201278663

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匈牙利Fakopp法廓博

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聲應力波

聲應力波是最常用的古建筑木結構安全評價的無損檢測方法。聲應力波是通過沖擊或用給定的應力使其產生振動，但目前主要采用的是沖擊產生振動的方法。

聲應力波方法常采用測定聲傳播速度或測定振動波譜的方法來進行分析。

對木構件常用測定聲速來計算木構件的殘余動彈性模量，因為聲速測定簡便易行，其計算公式為：

E=DV²

其中E——是木材動彈性模量；D——木材密度； V——聲應力波速度

利用應力波測定殘余動彈性模量需要檢測木材密度，而密度測定必須在現場采樣，然后在實驗室進行測定。

當木材發生腐朽或蟲蛀時，垂直于木材紋理方向的傳播速度急速增加。一般地，當應力波傳播速度增加30%時，就意味著木材強度損失已達到50%；當應力波傳播速度增加50%時，就意味著木材遭到了嚴重損害；橫向（徑向或弦向）是探測腐朽的最佳途徑。

健康材應力波的傳播速度是進行無損檢測判斷分析木材是否腐朽以及縱向傳播速度的重要依據和參考，部分樹種的應力波傳播速度如表1所示。

還可以選擇測定聲應力波振動波譜的的方法，基本能克服檢測傳播速度帶來的缺點，這是因為：聲應力波波譜能提供被檢測材料所有的條件和特征，還可以從其波譜中選取多個變量，如最大能量、主頻率、頻率位移等，以及多個無損檢測參數可提供同破壞性質相關的相關聯系；還可選擇與環境關系（溫度、水分、邊界條件）不大的變量進行檢測。

為此在進行應力波無損檢測時，最好選擇聲應力波振動波譜分析的應力波檢測儀，如果采用測定聲傳播速度檢測方法的儀器，應采用相應的方法彌補測定儀器帶來的不便。

2.4 超聲（應力）波

超聲應力波同聲應力波方法基本相同，主要不同在于超聲波應用的頻率超過20kHz。

超聲波測定的原理分為穿透應力波系統和脈沖-反應系統兩種，現有設備也是按照這兩種原理設計生產制造的。穿透應力波系統是指超聲波沿被檢測木材的厚度方向傳播，而被檢測的木材的聲波特性就在另一邊被記錄下來；而脈沖-反應系統是指測定記錄被傳播到材料內部表面的回聲波的特征，可以測定木材腐朽深度等。

表1 應力波在健康材中的傳播速度^[9]

Table 1 Speed of transmission of stress wave in sound wood

樹種	密度	縱向速度m/ s	徑向速度m/s
魚鱗云杉Picea jezoensis	0.406	5080	1210
旱谷魚鱗云杉Picea jezoensis var. Hondonensis	0.391	5490	1360
庫頁冷杉Abiese sachalinensis	0.367	5320	1450
日本柳杉Cryptomeria japonica	0.345	4330	1470
日本扁柏Chamaecyparis obtusa	0.424	5120	1490
赤松Pinus densiflora	0.465	4480	1470
圓赤水青岡Fagus crenata	0.645	4010	1670
落葉松 Larix leptolepis	0.539	4070	1490
光葉櫸 Zelkova serrata	0.589	3910	1140
冷杉Abiese pectinata			1360
日本七葉樹Aesculus turbinata	0.509	4040
王樺Betula maximowicziana	0.711	4830
槭木Acer spp	0.590	4240	1690
槲櫟Quescus aliena			1620
日本椴木Tilia japonica			1690
日本白樺Betula platyphylla var. japonica			1140

FAKOPP 裝置和它的設備:
- FAKOPP 裝置
- 開始感應器 - 停止感應器 (立方體形狀)
- BNC 電纜 (2 塊)
- 槌打
- 螺絲起子
- 鋁測試除 (44 cm)
- 使用手冊
- 皮革運送袋子
- 在磁盤片上的 RS232 電纜和軟件。

技術上的數據
沒有感應器的機器的大小:    45 x 150 x82毫米
重量:                                 347 g
動作的裝置:                    轉變 ON/OFF 開關
電池補給:                         4 AA 按規定尺寸制作電池
使消費有力量:                      320 mW
裝置的盒子:                      塑料, 不是防水
低的電池告示:                       完全的數字消失
熒屏:                                 和 4個數字的 LCD 熒屏
時間的標準偏離:                 3us
感應器 (開始):                         Piezofilm
高的敏感加速度計 (停止):      加速度計
RS232 鮑率是固定:                 300 bps
聯編者類型:                         DIL 9, 男性
對個人計算機在外送閱讀的開始:   接收器個人計算機送一
                                         美國信息交換標準代碼個性 (128)

用法的可允許溫度極限和儲藏: 0-40度