无损检测技术在木材保护中的应用

播速度带来的缺点，这是因为：声应力波波谱能提供被检测材料所有的条件和特征，还可以从其波谱中选取多个变量，如最大能量、主频率、频率位移等，以及多个无损检测参数可提供同破坏性质相关的相关联系;还可选择与环境关系(温度、水分、边界条件)不大的变量进行检测。

为此在进行应力波无损检测时，最好选择声应力波振动波谱分析的应力波检测仪，如果采用测定声传播速度检测方法的仪器，应采用相应的方法弥补测定仪器带来的不便。

2.4 超声(应力)波[8-9]

超声应力波同声应力波方法基本相同，主要不同在于超声波应用的频率超过20kHz。

超声波测定的原理分为穿透应力波系统和脉冲-反应系统两种，现有设备也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，而被检测的木材的声波特性就在另一边被记录下来;而脉冲-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。

3. 木材保护中常用的无损检测仪器

木材保护中常用的无损检测仪器有：含水率测定仪、木材阻抗测定仪、应力波测定仪、超声波测定仪器等。其中含水率测定仪目前应用很多，这里不作介绍，而对其它的仪器作重点介绍。

3.1 木材阻抗测定仪-Resistograph(阻抗图波仪)和SIBTEC microProbe[11]

木材阻抗测定仪的原理是采用一个直径1毫米或稍大一点的小钻针，在通电情况下，使用均匀速度加力使小钻针穿入木材内部，测定仪就采用携带的记录纸或计算机磁盘记录小钻针根据木材密度分布不同而产生的阻力曲线，其中阻力大小和进入深度直接相关。根据阻抗曲线可以判断木材内部具体部位的早晚材密度、应力木、年轮密度以及空洞、腐朽等情况，为判断木材内部腐朽、虫蛀、白蚁危害程度提供有效可靠的依据。 {nextpage}

木材阻抗测定仪是一类近似无损检测设备，主要用于木结构、木桥、电线杆、地板和树木等的腐朽与虫蛀、白蚁危害、空洞、应力木等的探测，在美国、欧洲、日本和我国台湾在古建筑木结构维修前对木结构安全评价常用的仪器为阻抗图波仪(Resistograph)，利用该设备可快速获得对被检测建筑木构件、活立木或木材内部缺陷结果，可以迅速确定是否更换被测木构件。市场前景很好，但阻抗图波仪价格不菲。

目前木材阻抗测定仪有由总部设在美国的德国Frank Rinn, IML公司生产的Resistograph和由英国Sibert Technology Limited公司生产的SIBTEC microProbe两大品牌。其中Resistograph是1994年就开始生产的产品，其小钻针直径为1.5毫米-3毫米，钻取深度可长达1.5 米;而microProbe直径为1.0毫米，钻取深度可长达1.5米。

Resistograph种类较多，仪器型号有：IML-Resi F300S， IML-Resi F400S， IML-Resi F500S，IML-Resi F150SDUO多种系列产品，其中IML-Resi F400S 销售最好，可用于柱材、梁和树木的检测;而IML-Resi F150S系列产品可以检测白蚁危害。有关信息可访问其公司网址：;而SIBTEC microProbe测定仪，产品价格比Resistograph产品便宜。目前生产的产品型号为Digital microProbe，有计算机接口，还带有野外用的打印机。

3.2 应力波测定仪

应力波测定仪有很多种，如德国Frank Rinn, IML公司生产的电子锤(ElectroNIc Hammer) 和ARBOTOM，美国生产的JAMES-V应力波测定仪、匈牙利的Fakopp,德国产 PICUS sonic tomograph等产品。这些产品基本都是以测定应力波传播时间为原理的仪器。

电子锤(Electronic Hammer) 和匈牙利产的Fakopp测定仪，可以用于木材和树木的检测;而德国产的PICUS sonic tomograph 和ARBOTOM是具有多通道的应力波测定仪，可以获得树木横切面内部的二维或三维图像，如前者具有13个通道。这很容易从图像中发现木材内部健康与腐朽情况以及腐朽的程度大小，因而在古树名木的健康监测中应用广泛。

目前台湾使用超声波或应力波无损检测技术检测古建筑木构件强度与腐朽程度，进行古建筑维修前与维修后木构件安全的评价。

3.3 超声波测定仪

超声波测定仪目前常见的有瑞士生产的SYLVATEST 和PUNDIT(Portable Ultrasonic Non-destructive Digital Indicating Tester)，都可以对木材内部腐朽进行检测，也可以对活立木材质进行评价。其中SYLVATEST 体积较小，便于野外使用。

3.4 Pilodyn

这是丹麦一个公司研制生产的原本专门用于进行电杆安全检测的一种无损检测仪器，目前已经广泛用于古建筑木结构和古木保护的检测中。

测定原理是以预先设定好的能量，将一个钢钉射入到木材中，钉子射入的深度就是检测的结果，这与木材密度密切相关。木材密度大，则射入深度浅，反之，射入