基于多通道觸發的應力波無損檢測數據修正方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種應力波無損檢測數據修正方法，具體是涉及一種基于多通道觸發 的應力波無損檢測數據修正方法。
【背景技術】
[0002] 在木材無損檢測領域中，應力波木材無損檢測由于其測量儀器易于攜帶、操作過 程相對安全等優點已經被廣泛應用，具體是應用在活立木內部缺陷、木材加工毛料缺陷、古 建筑內部缺陷、板材分級等檢測領域中。
[0003] 在應力波無損檢測中，通常是根據應力波在待測材料中的傳播時間或傳播速度 (等于傳播距離除以傳播時間）測定待測木材的裂縫、孔洞等缺陷，同時還可以根據測定 值得到應力波木材缺陷圖像重建所需的慢度數據，最終實現對木材缺陷進行更加精確的分 析，因此如何得到更加準確的應力波傳播數據即如何對采集到的應力波傳播數據進行分析 和修正，以滿足木材截面缺陷判斷的需要成為當務之急。

【發明內容】

[0004] 發明目的：為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種基于多通道觸發的 應力波無損檢測數據修正方法，通過該方法得到的應力波傳播速度修正值使得木材缺陷檢 測更加精確，并且使得木材缺陷檢測實現更加簡便，減少了實際測量中的工作量。
[0005] 技術方案：為實現上述目的，本發明的基于多通道觸發的應力波無損檢測數據修 正方法，提供木材應力波檢測裝置、與所述木材應力波檢測裝置連接的應力波檢測前端處 理模塊以及與所述應力波檢測前端處理模塊連接的源點可變計時模塊；
[0006] 所述木材應力波檢測裝置通過在木材斷層面均勻安裝一組傳感器并將該傳感器 按順序依次進行編號，所述傳感器之間依次通過電路連接；
[0007] 所述應力波檢測前端處理模塊包括一組D觸發器，所述D觸發器的個數與所述傳 感器的個數相同，將所述D觸發器按順序依次進行編號，所述D觸發器均通過時鐘信號端口 CLK與和該D觸發器編號對應的傳感器連接；
[0008] 所述源點可變計時模塊包括一組計時器和或門U0,所述計時器的個數與所述D觸 發器的個數相同，將所述計時器按順序依次進行編號，所述計時器與和該計時器編號對應 的D觸發器連接，具體包括所述計時器均通過計數時鐘信號端口 CLK與和該計時器編號對 應的D觸發器的時鐘信號端口 CLK連接且所述計時器均通過停止計數端口 OFF與和該計時 器編號對應的D觸發器的輸出端口 Q連接，所述D觸發器的輸出端口 Q均連接至所述或門 UO的輸入端，所述計時器的計數使能端口 EN均連接至所述或門UO的輸出端口 OUT ;
[0009] 所述方法包括以下步驟：
[0010] Si首先使用小錘依次擊打所述傳感器，并將被擊打的傳感器作為信號源點，其它 傳感器作為信號接收點；
[0011] S2然后所述D觸發器開始工作，作為信號源點的傳感器連接的D觸發器的輸出端 口 Q輸出高電平，作為信號接收點的其它傳感器連接的D觸發器的輸出端口 Q均輸出低電 平；
[0012] S3接著所述計時器開始工作，輸出端口 Q輸出高電平的D觸發器連接的計時器停 止計數，輸出端口 Q均輸出低電平的D觸發器連接的計時器均開始計數，當所述作為信號 接收點的其它傳感器中出現傳感器接收到所述作為信號源點的傳感器發出的信號時，與接 收到信號的傳感器連接的D觸發器連接的計時器停止計數且該計時器的輸出端輸出計時 時間，該計時時間為作為信號源點的傳感器到接收到信號的傳感器之間的應力波傳播時間 tlj;
[0013] S4根據公式（1)計算作為信號源點的傳感器到作為信號接收點的傳感器之間的 應力波傳播速度Vij，
[0015] 其中，Sl]表示作為信號源點的傳感器到作為信號接收點的傳感器之間的距離，i 表示作為信號源點的傳感器的編號，j表示作為信號接收點的傳感器的編號；
[0016] S5建立應力波速度數據修正模型，應力波速度數據修正模型如公式（2)所示，
[0018] 其中，Er表示沿T方向的徑向彈性模量，G RT表示沿T方向的剪切模量，T方向是指 作為信號源點的傳感器到作為信號接收點的傳感器的連接線所在方向，Θ是指作為信號源 點的傳感器到作為信號接收點的傳感器的連接線與以信號源點的傳感器或作為信號接收 點的傳感器為端點的直徑之間形成的夾角，以信號源點的傳感器或作為信號接收點的傳感 器為端點的直徑是在所述木材斷層面上形成的，Ku是指角度值Θ的對應系數；
[0019] S6利用所述應力波速度數據修正模型修正所述應力波傳播速度Vl]得到應力波傳 播速度修正值V1/，如公式⑶所示，
[0020] Vi/ = Vi j^Ki j (3)。
[0021] 進一步地，所述傳感器的個數范圍為5~10。
[0022] 進一步地，所述傳感器的個數為6。
[0023] 有益效果：本發明與現有技術比較，具有的優點是：
[0024] 1、作為信號源點的傳感器和作為接收信號點的傳感器之間形成的應力波傳播通 道可以隨著作為信號源點的傳感器的改變而改變，在測量時采用信號源點可變實現多通道 觸發計時使得各個通道應力波傳播時間數據測量更加精確和簡便，同時提高了檢測效率；
[0025] 2、通過應力波速度數據修正模型得到的應力波傳播速度修正值使得木材缺陷檢 測更加精確。
【附圖說明】
[0026] 圖1是基于多通道觸發的應力波無損檢測數據修正方法實現框架圖。
[0027] 圖2是多通道應力波傳播通道示意圖。
[0028] 圖3是應力波檢測前端處理模塊示意圖。
[0029] 圖4是源點可變計時模塊示意圖。
[0030] 圖5是應力波在木材斷層面上傳播路徑示意圖。
【具體實施方式】
[0031] 下面結合附圖對本發明實施例作更進一步的說明。
[0032] 實施例：
[0033] 本發明提出的基于多通道觸發的應力波無損檢測數據修正方法，提供了木材應力 波檢測裝置、與所述木材應力波檢測裝置連接的應力波檢測前端處理模塊以及與所述應力 波檢測前端處理模塊連接的源點可變計時模塊；
[0034] 木材應力波檢測裝置主要是通過在木材斷層面上均勻安裝一組傳感器并將該傳 感器按順序依次進行編號，安裝的傳感器之間依次通過電路連接，在實際測量中，通常木材 斷層面都是成圓形狀，在木材斷層面上按等分角度安裝傳感器，所述傳感器的個數范圍為 5~10,參照圖1，所述傳感器的個數為6,在木材斷層面上均勻安裝6個傳感器并將該6個 傳感器按順序依次進行編號，分別為：1號傳感器、2號傳感器、3號傳感器、4號傳感器、5號 傳感器、6號傳感器，所述傳感器之間依次通過電路連接，具體是1號傳感器與2號傳感器通 過電路連接，2號傳感器與3號傳感器通過電路連接，3號傳感器與4號傳感器通過電路連 接，4號傳感器與5號傳感器通過電路連接，5號傳感器與6號傳感器通過電路連接，每個傳 感器都可以作為信號源點，使用小錘擊打其中一個傳感器，該傳感器就作為信號源點發出 應力波，除了該信號源點傳感器以外的其它傳感器都可以感應到應力波信號的傳輸并作為 信號接收點接收信號源點傳感器發出的應力波信號，這樣在作為信號源點的傳感器和作為 信號接收點的傳感器之間就形成了應力波傳播通道，因為傳感器的個數為6,所以擊打其中 任意一個傳感器將該傳感器作為信號源點，那么剩余的5個傳感器就作為信號接收點接收 應力波信號（假設信號源點和信號接收點之間需要形成通道，所以作為信號源點的傳感器 本身不作為信號接收點），以擊打1號傳感器為例，1號傳感器作為信號源點，2號傳感器、3 號傳感器、4號傳感器、5號傳感器和6號傳感器就作為信號接收點，那么形成了 1和2、1和 3、1和4、1和5、1和6五個應力波傳播通道，依此類推，作為信號源點的傳感器和作為接收 信號點的傳感器之間形成的應力波傳播通道可以隨著作為信號源點的傳感器的改變而改 變，如果擊打其它傳感器作為信號源點，也依次形成相應的應力波傳播通道，參照圖2,為形 成的多通道應力波傳播通道示意圖；
[0035] 在實現多通道應力波檢測時需要在所述木材應力波檢測裝置前設置應力波檢測 前端處理模塊和源點可變計時模塊；
[0036] 參照圖3,所述應力波檢測前端處理模塊包括一組D觸發器，所述D觸發器的個數 與所述傳感器的個數相同，那么所述D觸發器的個數也是6個，將所述D觸發器按順序依次 進行編號，分別為1號D觸發器Ul、2號D觸發器U2、3號D觸發器U3、4號D觸發器U4、5 號D觸發器U5和6號D觸發器U6,所述D觸發器均通過時鐘信號端口 CLK與和該D觸發 器編號對應的傳感器連接，具體是1號D觸發器的時鐘信號端口 CLK與1號傳感器連接，2 號D觸發器的時鐘信號端口 CLK與2號傳感器連接，3號D觸發器的時鐘信號端口 CLK與3 號傳感器連接，4號D觸發器的時鐘信號端口 CLK與4號傳感器連接，5號D觸發器的時鐘 信號端口 CLK與5號傳感器連接，6號D觸發器的時鐘信號端口 CLK與6號傳感器連接，當 D觸發器的使能端為低電平時，此時不管有無信號，6個D觸發器的輸出端口均為輸出低電 平，只有當使能端口為高電平時，同時D觸發器的時鐘信號端口 CLK檢測到信號時，相應的 觸發器才會輸出高電平；
[0037] 參照圖4,所述源點可變計時模塊包括一組計時器和或門U0,所述計時器的個數 與所述D觸發器的個數相同，那么所述計時器的個數也是6個，將所述計時器按順序依次進 行編號，分別為1號計時器、2號計時器、3號計時器、4號計時器、5號計時器和6號計時器， 所述計時器與和該計時器編號對應的D觸發器連接，具體包括所述計時器均通過計數時鐘 信號端口 CLK與和該計時器編號對應的D觸發器的時鐘信號端口 CLK連接且所述計時器均 通過停止計數端口 OFF與和該計時器編號對應的D觸發器的輸出