浙江农林大学学生自发研制检测仪器

中国教育装备采购网2014-01-03 11:03围观144次我要分享

  人的心脏有问题怎么办?我们可以通过做心电图检测,了解相关的情况,从而实施治疗。如果大树或者已经成为古建筑重要组成部分的木材里面,长了虫子、开裂或者其他缺陷,有没有简单办法检查呢?

  为解决这一难题,浙江农林大学王丽霞等8位同学,在冯海林、李光辉等老师的指导下,历经多年成功开发出木材应力波断层成像仪,可以像给人做心电图一样,在不破坏木材的前提下了解木材内部状况。

  近日,“木材应力波断层成像仪”在第十三届“挑战杯”交通银行全国大学生课外学术科技作品竞赛决赛中,荣获“挑战杯”二等奖和“交叉创新奖”一等奖。

  不用砍树就知道树木好坏

  一棵生长的大树,树干里有没有空,有经验的师傅用手敲敲听听声音,或许能够鉴别出来。但还是会存在失策的情况。就像林场砍树下来做材料,就时常碰到砍下来的树空洞无用,白砍了。

  负责研发木材应力波断层成像仪的李光辉教授介绍说,该仪器主要利用脉冲锤撞击树木,使其内部产生应力波的传播,在此期间,与脉冲锤联结在一起的木材应力波断层成像仪中,会自动利用传感器输出信号,经过模拟电路处理后输出至数字处理电路,然后数字处理电路对前级输出的信号进行处理,得到应力波传播时间的波形图,并通过木材应力波断层成像仪的显示器显示。使用者可以通过测量应力波的传播时间和传播速度的变化,并计算木材弹性模量等参数,通过比正常的同类树种相关数据,来判断木材内部有无缺陷。

  “用我们的仪器,砍树前测一测就知道了。”浙江农林大学信息工程学院学生王丽霞说,只需要在树上钉一些钉子支撑传感器,就可能通过敲击后产生的应力波,洞悉树木里的情况。“根据传感器传回来的速度,电脑上能够显示图像。传回来的速度越慢,电脑上显示红色、黄色的可能性就越大,因为这两种颜色是代表树木都有问题,其中红色表示问题最严重,如果显示绿色就表明树木内部是好的。”

  一代仪器曾在故宫使用过

  “我们的仪器,不仅可以用在还在生长的树木身上,还能够用在古建筑的木材检测中。两三年前的一代仪器,还在北京故宫检测过立柱,帮助管理单位发现问题,提前保养。”说起自己参与研发的仪器,王丽霞一脸自豪。

  这份自豪不是没有理由的。“在此之前,木材研究领域虽然也有红外线检测法、超声波检测法、核磁共振检测法等,但是因为设备昂贵、复杂而难以推广,我们开发的产品最大特点是既不破坏材料的原有特性,又能在短时间内连续获得检测结果。此外,我们的仪器还有在传感器与被测木材之间不需任何的耦合剂;使用方便,不受木材尺寸和形状的影响;不对人体造成危害等优点,和国内外同类产品相比成本低得多。”

  新一代的木材应力波断层成像仪,技术上面已经与国际接轨了,都是采用二维显像,能让人一眼看到木材内部的图像。但是,价格却是国外产品的零头。“德国产的仪器售价20多万,匈牙利的仪器售价达到30万,我们的价格才3万左右,功效都差不多。”现在,浙江省林业厅已经使用浙农林大学研发的木材应力波断层成像仪。

来源:中国仪器仪表网

相关阅读