本文關(guān)鍵詞：基于壓電加速度傳感器的木材無損檢測儀研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《南京林業(yè)大學(xué)》 2015年

基于壓電加速度傳感器的木材無損檢測儀研究

徐磊  

【摘要】：我國是木材生產(chǎn)大國,也是消耗大國,隨著近幾年森林資源的迅速減少,可用的木材資源也在快速萎縮。在木材資源總量有限的條件下,提高利用率就等同于增加了可用木材的總量,所以對木材進(jìn)行無損在線檢測,科學(xué)、合理的提高木材使用率就成為當(dāng)務(wù)之急。本課題著眼國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀和生產(chǎn)需求,利用電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)和無損檢測技術(shù)的應(yīng)力波檢測法對原木內(nèi)部的缺陷進(jìn)行識別,旨在找出原木的內(nèi)部缺陷,合理切削,提高其利用率。本文主要研究內(nèi)容有:(1)木材無損檢測方法的選擇。針對國內(nèi)外無損檢測技術(shù)的發(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀,進(jìn)行對比篩選,最后選用應(yīng)力波無損檢測技術(shù)對原木內(nèi)部的缺陷進(jìn)行檢測。(2)檢測電路的設(shè)計(jì)。利用電荷式加速度(應(yīng)力波)傳感器接收近距離應(yīng)力信號,利用電流式加速度(應(yīng)力波)傳感器接收遠(yuǎn)距離應(yīng)力信號,經(jīng)過各自的測量電路和信號處理電路,將兩路傳感器接收到的應(yīng)力波信號的時間差轉(zhuǎn)化成為0~5V方波信號,供單片機(jī)采集處理。該方波脈沖寬度代表應(yīng)力波在原木內(nèi)部傳播的時間,而該時間反應(yīng)了原木的長度、材質(zhì)以及缺陷。(3)智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。根據(jù)應(yīng)力波的傳輸速度和傳感器的要求,對各種類型的單片機(jī)、DSP、ARM系統(tǒng)的性能進(jìn)行對比,選擇適合本系統(tǒng)的MSP430F149主控制器,并設(shè)計(jì)了以MSP430F149為核心的應(yīng)力波檢測系統(tǒng)。(4)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)。在系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)方面,上位機(jī)用TreeWin軟件,同時結(jié)合數(shù)據(jù)存儲技術(shù)、串行通訊技術(shù),實(shí)現(xiàn)對下位機(jī)數(shù)據(jù)的接收、處理和存儲,最終實(shí)現(xiàn)原木內(nèi)部缺陷二維圖像顯示。并通過對原木內(nèi)部缺陷部位解剖的測量,用matlab軟件仿真內(nèi)部缺陷部位解剖圖,進(jìn)行二者對比分析,校正儀器的測量精度。下位機(jī)軟件中,以MSP430F149單片機(jī)為核心的應(yīng)力波檢測系統(tǒng)選用C語言編程,實(shí)現(xiàn)下位機(jī)數(shù)據(jù)的采集,以及與上位機(jī)的數(shù)據(jù)通信。本課題研究的木材無損檢測系統(tǒng),能夠?qū)崟r、可靠的對原木彈性模量進(jìn)行測量,以及原木內(nèi)部缺陷位置的檢測,結(jié)合上位機(jī)呈現(xiàn)出內(nèi)部缺陷的二維剖面圖,為合理切削提供直觀依據(jù),從而提高了原木的利用率,實(shí)現(xiàn)對原木的優(yōu)材優(yōu)用,相對減少了對有限林業(yè)資源的采伐,間接的保護(hù)林業(yè)資源。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：南京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH878
【目錄】：

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7 丁冬生;六維加速度傳感器的結(jié)構(gòu)與標(biāo)定研究[D];燕山大學(xué);2010年

8 陳曉亮;差分電容式微加速度傳感器穩(wěn)定性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

9 朱振東;多晶硅納米薄膜加速度傳感器研究[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2009年

10 邵憲輝;多路加速度傳感器測試系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

  本文關(guān)鍵詞：基于壓電加速度傳感器的木材無損檢測儀研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：210648