木材无损检测的主要方法

【摘 要】木材是我们生活中的宝贵资源，属天然生长的植物材料，尽管是可再生资源，但生长周期太长，实属重点保护对象。木材具有形状不规则性及变异性和各向异性的特点，因而对木材及其制品的检测一直是需攻克的难题。无损检测技术经过40多年的发展，作用显现，在木材分等、木材水分测定、干燥控制、温湿度测定、强度与弹性模量、木材缺陷的检测等方面得到了广泛的应用，值得推广与借鉴。

【关键词】木材检测；无损检测；技术应用

木材无损检测技术是一门新兴的、综合性的木材非破坏性检测技术，传统的木材物理、力学性质检测大都是采用检测仪器或力学试验机对规定尺寸、规格、表面形状或所能承受的最大载荷。这种方法检测时间长、条件苛刻、稳定性和重现性差，且不适于非破坏、在线生快速检测。无损检测木材或木质材料的物理力学性质，可在不破坏木材及木质材料的本身形状、原有结构和原有动力状态的前提下，利用当今的物理方法和手段快速测量出木材及木质材料的尺寸、规格、表面形状和基本物理力学性。

一、无损检测技术的内容

以下就通过对无损木材检测技术中的详细运作理念进行介绍，无损检测这项木材检测技术又被业界称之为非破坏性的木材检测技术，细化来说就在指使用这项技术在对木材质量进行检测的时候，不会对木材自身的内部构造以及树木的外观造成任何影响，使得树木在经过检测之后还能够继续的生长。这种检测方式就是在检测的过程中通过对各种检测对象的物理学以及化学性质的反应现象与检测经验进行对比，从而得出准确的结果。这种检测方式尤其适用于检测物体中所存在的缺陷。无损检测技术中最大的优势就在于对任何检测对象都不会造成任何的损伤，而且检测的所需的时间非常短暂测结果较为精确、快速实际操作方法也非常简捷，使用无损检测法不仅仅可以更好的方便检测人员进行检测，这样可以很好的提高检测工作人员的工作效率，使得能够进行连续不断的进行树木检测，这样才能够对大面积的树木检测范围进行检测后得出更加准确的数据，进而做好全面的决策。

二、木材的无损检测技术

木材无损检测方法的使用一定程度上提高了木材的质量，但是这方法往往局限在木材的表面，没有深入其中。其判断的标准也仅仅只是我们通过肉眼分析数目外在的状态所下的结论。为了更加合理有效的保证木材的质量，我们引进了科学的无损检测技术，这种技术的应用时利用现代科技的手段不仅解决了木材内部的检测问题，还为我们无损检测技术带来了新的发展方向。

1.援射线法检测技术

射线法检测技术包括x射线检测、y射线检测和中子射线检测方法。一是X射线检测技术，是探测木材腐朽和虫蛀的有效方法之一。它可以在胶片上显示出木材内部缺陷的影像，是人用肉眼无法观察到的。有缺陷的部位在摄透X射线中的密度降低，所以该缺陷部位在x射线照相胶片上的曝光一般比较强，呈现出的影像比其他区域黑度高，因此通过观察胶片就可以分析木材的损害部位及其损害程度。二是v射线检测法。用y射线检测方法，可以探测出木材内部的腐朽程度以用腐朽区域在木材中的分布情况。但这种检测方法的不利因素是要用到放射性元素，對人体有些许危害。三是中子射线检测法。中子射线法，是利用不同物质对中子的俘获能力不同的原理来检测的。目前大多数中子射线法多用于热中子进行。

2.援电学法检测技术

电学法检测技术是根据被测材料的电磁学特性来进行检测的方法。电学检测是利用木材电阻和木材含水率的相互关系原理来进行的，通过无损检测，可以测定木材的含水率及木材的腐朽程度。与木材缺陷无损检测有关的电学法有微波法和电磁检测法。微波法无损检测缺陷的基本原理是：微波的反射、透射、散射及其通过介质的传播速度与衰减均与介质的物理特性有关。线性极化了的电磁波入射到各向异性材料中，由于材料的散射和反射作用而产生衰减、相变和极化作用，根据测定穿过被测材料的电磁波的电学特性变化可以确定复杂的介电张量。

3.援光学法检测技术

光学法检测技术是自动化过程中的同步技术，属于非接触测量法，一般适用于在木材生产过程中检测产品。光学法检测主要有测色扫描法、激光扫描法和荧光扫描法。测色扫描法是基于颜色科学而进行的测量技术。

4.援超声波法检测技术

超声波法检测技术，要求超声波应用的频率超过20赫兹。超声波测定的原理分为穿透应力波系统和脉冲一反应系统两种，现有设备均是按照这两种原理设计生产制造的。穿透应力波系统是指超声波沿被检测木材的厚度方向传播，而被检铡的木材的声波特性就在另一边被记录下来；而脉冲一反应系统是指测定记录被传播到材料内部表面的回声波的特征，可以测定木材腐朽深度等。

三、在木材保护中无损检测的主要用途

1.无损检测木材含水率

决定和影响木材使用的重要指标是木材含水率，对古建筑木构件，含水率更具有重要意义。一般情况下，含水率过高的木构件，则意味着古建筑木构件发生病虫害的可能性增大，必须引起重视。常用的木材含水率无损检测仪器是根据微波、高频电流、红外线、直流电、介电常数等原理开发制造的仪器。

2.无损检测对古树名木的应用

古树名木是重要的文化遗产，是重要的自然景观和资源，在世界各国都非常重视与保护。对古树名木加强保护，对古树内部缺陷进行检测，要在不引起新的灾害和不破坏其生长的条件下进行。目前，国外一些发达国家也采用无损检测技术对城市树木进行保护。

3.现场检测古建筑木结构部件

采用无损检测技术对古建筑木结构保护和维修，对其木结构安全进行评价，不能破坏原有木构件，就通过无损检测提供有力的证据，从而在维修前进行设计与更换木构件或确定维修等工作。无损检测主要检测木构件内部缺陷和木构件的残余强度，评价木结构建筑的使用寿命、安全性和可靠性。

四、结语

综上所述，充分利用无损检测技术，能够在减少木材破坏的同时又为人们提供精准的检测数据，便于针对检测数据确定科学的木材使用计划。无损检测技术的完善和推广将进一步的提升森林资源的保护力度，是我国社会进步，精神文明建设取得成功的一个重要标志。

【参考文献】

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[2]杨继胜， 吴凤娟. 无损检测技术在木材检测中的应用[J]. 中国林业产业， 2016（10）.

[3]孙光有. 木材检验中的无损检测技术研究[J]. 中国林业产业， 2016（11）.

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