振動法在木材無損檢驗中的運用

王曉明

目前，對于木材的檢測是有極其重要的原因的，尤其是在木材對于我國經濟的發展起著重要作用的前景下，木材的材質、含水量、直徑的大小等對于木材的使用情況都是有很大的影響的，所以對于木材的檢測可以督促林業資源朝著更加良好的方向發展，同時可以確保使用的時候具備較強的性能。傳統的檢測方式需要對于木材進行砍鋸，這會直接損傷木材的表面，如果在選材的時候就出現這樣的質量問題，對于后期的投入使用勢必埋下隱患，因此，我們必須在木材投入使用之前適當的選取無損檢驗技術，從而確保項目的安全施工和使用。

一、木材無損檢驗技術的含義

我國的地勢比較復雜，各地區種植出來的木材的各項性能也是不同的，因此在投入使用中的效果也是有差別的，所以需要對這些木材進行無損檢驗，以便于為各行各業的使用提供更好的材料。經過較長時間的發展，木材的無損檢測技術也進步的較為明顯，它通過各種技術和設備對于木材的各項性能進行分析，從而做出相應的木質評價。木材無損檢驗技術又被稱為非破壞性的木材檢測技術，主要是利用木質材料的不同物理力學以及化學性質在不破壞被檢驗物體的內部結構及外觀的前提下，對被檢驗木材的相關特性進行測試與檢驗，其中包括對木材形狀的檢驗、木材應力的檢驗、木材的光學特性以及力學性質等進行檢驗。木材無損檢驗技術尤其適用于對木材的各種缺陷的測量。無損檢測技術的最大特點就是不破壞木材原料的原有特性，而且能在很短的時間內得到所期望能檢查出來的結果，以便提高木材產品的生產效率。木材無損檢驗技術的分類，隨著科學技術的快速發展，各種各樣的現代檢驗技術也廣泛的應用到木材的檢驗中來。

木材無損檢驗包括利用各種儀器和設備對木材進行檢驗，比較常見的檢驗方法包括x射線攝影檢測法、紅外線檢測法、振動檢測法、超聲波檢測法、微波檢測法、機械應力檢測法、沖擊應力波檢測法以及核磁共振法等等。

二、振動法在木材無損檢驗技術中的應用

1木材無損檢驗技術中振動法的概念

振動方法簡言之就是在已經采伐的樹木一個端部進行敲擊，敲擊產生振動，振動數據通過儀器得到準確的記錄，人們通過對振動結果數據的分析，可以判定木材的水分含量、木材的材質、木材的強度和耐用性等。木材檢驗的振動方法，之所以得到了人們的廣泛利用和普遍認可，主要在于該種方式的操作原理比較簡單，技術難度系數不高，同時測量的效率高，結果數據精準。

2振動法的起源及發展

振動法是一項研究歷史比較長的物理檢測方法，主要應用于物理研究領域。隨著木材檢驗技術的發展和木材檢驗工作的深入要求，振動方法在上個世紀的末期率先通過美國研究學者的試驗論證，并在逐漸進入了使用階段。同時對比了各種理論及應用方法，闡述了振動法測定彈性模量的可行性。隨著我國木材市場的要求的逐漸增高，國內的木材企業也逐漸撇開了技術上的成見，并與國際接軌，逐漸的將這一技術應用到本國的木材檢驗工作中去。并在大量實踐的基礎上，進一步對其完善起來，更好的適應了國際的木材檢驗要求。

3無損木材振動法的檢驗原理及特點：

無損木材振動測試要通過傳感器、放大器以及可以顯示、記錄和分析的儀器設備來測量物體在外界激勵下而產生的動態響應的方法，振動法檢驗的目的是了解被檢驗木材的動態特性，包括其固有的頻率、振型、阻尼等特性和參數。振動法技術廣泛的應用于人造板、鋸材以及各種集成材制品的力學性能的檢測過程中，該方法在結合了傳感器、電子學以及信號分析等理論以及融合了電子計算機技術之后，形成了適合自身發展的一套理論與檢驗方法。

三、將振動法應用木材無損檢驗的過程中需要注意的問題

1橫向振動法更適用于木材頻率值的檢驗

通過把振動法應用到木材檢驗的實驗，得到了以下結論：發現橫向振動方式可以更加有效地測得木材的固有頻率值，其測定的效果好；而縱向振動方式無法準確的測得木材的固有頻率值，不適合作為測量木材彈性的模量的方法。此外，在橫向振動測量方式中，要確定好激振點與拾振點之間的距離，使其位于被檢驗木材兩端部的附近，使兩者間的間距應盡量遠。同時通過與靜態測試的結果比較，振動方式所測得的木材彈性模量值比靜態方式測得數值要稍大。

2要善于利用現代化的振動儀器

當今社會是工業社會，機械設備的使用是其重要標志。振動方法雖然可以通過人工測量來實現，但是受到操作人員的理論基礎知識和業務能力等主觀因素的影響，其工作結果經常存在一些誤差，不利于木材企業對數據的有效利用，削弱了木材企業的管理能力。所以，全面系統的引進一批現代設備和儀器，運用儀器執行振動法，能夠更好的為企業服務，體現振動法的工作優勢。首先，儀器操作的振動法，其振動的頻率和振動的力度都是均衡的，不會有偏差；其次，儀器操作下的振動法其最終的數據結果可以實現自動輸入網絡，改變了傳統人工錄入的方式，也能夠有效的避免記錄錯誤情況的發生；最后，通過儀器設備輔助的振動技術，能夠通過計算機編制程序，來實現自動化操作和管理，大大提高了木材檢驗工作的能力。現階段振動檢測的手段已經朝著儀器化和智能化的方向發展。可以采用自動振動檢測方式，包括使用非敲擊式應力振動檢測系統，進而評價建筑木地板的性能，發展了振動檢測的檢驗方式。

綜上所述，在木材的無損檢驗上，振動法具有較強的優勢，而且這樣也可以在一定程度上確保施工的質量，相較于傳統的檢測方式，無損檢測的優勢是不言而喻的，振動法通過對木材一端的敲擊，將震動傳到檢測儀上，通過檢測儀接收的數據就可判斷木材的質量問題，這對于目前的建筑行業來是比較省時省力的方法。同時，也要加強技術人員的綜合素質和職業技能，在實踐中不斷的去總結經驗和教訓，對于現有的檢測儀器進行更為科學化的改進，盡量減少檢測誤差和操作不當引起的質量問題，為各項事業的發展提供強有力的保障。

（作者單位：157125黑龍江省大海林林業局）endprint