(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210749142.2 (22)申请日 2022.06.29 (71)申请人 东北林业大 学 地址 150000 黑龙江省哈尔滨市香坊区和 兴路26号 (72)发明人 蔡英春　赵景尧　温曼钰　 (74)专利代理 机构 北京睿智保诚专利代理事务 所(普通合伙) 11732 专利代理师 杜娟 (51)Int.Cl. G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 一种在线检测木材热量、 水分及形变的检测 装置及方法 (57)摘要 本发明公开了一种在 线检测木材热量、 水分 及形变的检测装置及方法， 涉及木材检测领域。 本发明包括工装平台， 微型加压器， 断层扫描设 备、 辐射热流采集设备、 显示设备 以及单片机控 制器； 所述工装平台用于放置待测木材； 所述微 型加压器， 所述断层扫描设备、 所述辐射热流采 集设备均与所述单片机控制器的输入端连接； 所 述显示设备与所述单片机控制器的输出端连接。 本发明全程非接触、 实时、 得到场信息变化； 还能 够实时监控待检测木材的某些位置处的形变量， 用于指导木材成形过程工艺方案的选择优化， 改 善成形过程质量。 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 CN 115127613 A 2022.09.30 CN 115127613 A 1.一种在线检测木材热量、 水分及形变的检测装置， 其特征在于， 包括工装平台， 微型 加压器， 断层扫描设备、 辐 射热流采集设备、 显示设备以及单片机控制器； 所述工装平台用 于放置待测木材； 所述微型加压器， 所述断层扫描设备、 所述辐射热流采集设备均与所述单 片机控制器的输入端连接； 所述显示设备与所述单片机控制器的输出端连接 。 2.根据权利要求1所述的一种在线检测木材热量、 水分及形变的检测装置， 其特征在 于， 所述工装平台安装有位移传感器， 温度传感器， 湿度传感器以及重量传感器， 所述位移 传感器， 所述温度传感器， 所述湿度传感器以及所述重量传感器经过A/D转换器与所述单片 机控制器的输入端连接； 所述工装平台还安装有加热阀， 喷蒸阀以及进排气 阀， 所述加热 阀， 所述喷蒸阀以及所述进排气阀经D/A转换器与所述单片机控制器的输出端连接 。 3.根据权利要求1所述的一种在线检测木材热量、 水分及形变的检测装置， 其特征在 于， 所述辐 射热流采集设备包括辐 射热流传感器以及显示仪表， 所述辐 射热流传感器与所 述显示仪表连接 。 4.根据权利要求3所述的一种在线检测木材热量、 水分及形变的检测装置， 其特征在 于， 所述辐射热流采集设备通过基座安装在所述工装平台上， 所述基座内安装有驱动装置， 所述驱动装置用于驱动所述辐射热流传感器做周期性角位移运动。 5.根据权利要求1所述的一种在线检测木材热量、 水分及形变的检测装置， 其特征在 于， 还包括人机交互界面， 所述人机交互界面与所述单片 机控制器连接， 一端连接单片 机控 制器的输入端， 另一端连接单片机控制器的输出端。 6.根据权利要求1所述的一种在线检测木材热量、 水分及形变的检测装置， 其特征在 于， 还包括形变触探 设备和形变检测装置， 所述形变触探 设备与所述形变检测装置连接， 所 述形变检测装置与所述单片机控制器连接 。 7.根据权利要求1所述的一种在线检测木材热量、 水分及形变的检测装置， 其特征在 于， 所述断层扫描设备包括X射线发生器、 探测器以及微型控制器， 所述X射线发生器经微型 控制器与所述探测器连接； 所述断层扫描设备用于检测待测木材的形变情况。 8.根据权利要求1所述的一种在线检测木材热量、 水分及形变的检测装置， 其特征在 于， 所述微型加压器包括微型加压器压头以及压力选通设备， 所述微型加压器压头与所述 压力选通设备 连接。 9.根据权利要求1所述的一种在线检测木材热量、 水分及形变的检测装置， 其特征在 于， 还包括光学应变测量系统， 所述 光学应变测量系统与所述单片机控制器连接 。 10.一种在线检测木材热量、 水分及形变的检测方法， 其特征在于， 使用权利要求1 ‑9任 意一项所述的一种在线检测木材热量、 水分及形变的检测装置， 进 行在线检测木材热量、 水 分及形变， 包括以下步骤： 将木材放置 于工装平台； 对木材进行施压， 对木材进行断层扫描， 得到 木材形变结果； 改变工装平台温湿度， 采用热力图对木材进行温湿度采集， 得到 木材热量及水分。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115127613 A 2一种在线检测木材热量、 水分及 形变的检测装 置及方法 技术领域 [0001]本发明涉及木材检测领域， 更具体 的说是涉及一种在线检测木材热量、 水分及形 变的检测装置及方法。 背景技术 [0002]木材是各向异性材料， 不均匀的干缩和湿胀是木材的一种固有的不良特性。 这种 性质使木制品的尺寸不稳定， 给加工和使用带来不利的影响。 木材干燥时应根据木制品用 途和使用地点的气候条件， 把木材干燥到相应的终含水率， 以最大程度地减小木材 的干缩 或湿胀。 在纤维饱和点以下， 随着结合水含水率的降低， 木材干缩量随之增大， 表层和内层 的不同步干缩产生温湿度， 温湿度过 大时会导 致木材的内裂， 严重影响了 木材的利用。 [0003]因此， 如何检测木材的热量、 水分及形变是本领域 技术人员亟需解决的问题。 发明内容 [0004]有鉴于此， 本 发明提供了一种在线检测木材热量、 水分及形变的检测装置及方法， 用于解决背景技 术中存在的问题。 [0005]为了实现上述目的， 本发明采用如下技 术方案： [0006]一种在线检测木材热量、 水分及形变 的检测装置， 包括工装平台， 微型加压器， 断 层扫描设备、 辐射热流采集设备、 显示设备以及单片机控制器； 所述工装平台用于放置待测 木材； 所述微型加压器， 所述断层扫描设备、 所述辐射热流采集设备均与所述单片机控制器 的输入端连接； 所述显示设备与所述单片机控制器的输出端连接 。 [0007]可选的， 所述工装平台安装有位移传感器， 温度传感器， 湿度传感器以及重量传感 器， 所述位移传感器， 所述温度传感器， 所述湿度传感器以及所述重量传感器经过A/D转换 器与所述单片机控制器的输入端连接； 所述工装平台还安装有加热阀， 喷蒸阀以及进排气 阀， 所述加热阀， 所述喷蒸阀以及所述进排气阀经D /A转换器与所述单片 机控制器的输出端 连接。 [0008]可选的， 所述辐射热流采集设备包括辐射热流传感器以及显示仪表， 所述辐射热 流传感器与所述显示仪表连接 。 [0009]可选的， 所述辐射热流采集设备通过基座安装在所述工装平台上， 所述基座内安 装有驱动装置， 所述驱动装置用于驱动所述辐射热流传感器做周期性角位移运动。 [0010]可选的， 还包括人机交互界面， 所述人机交互界面与所述单片机控制器连接， 一端 连接单片机控制器的输入端， 另一端连接单片机控制器的输出端。 [0011]可选的， 还包括形变触探设备和形变检测装置， 所述形变触探设备与所述形变检 测装置连接， 所述形变 检测装置与所述单片机控制器连接 。 [0012]可选的， 所述断层扫描 设备包括X射线发生器、 探测器以及微型控制器， 所述X射线 发生器经微型控制器与所述探测器连接； 所述断层扫描设备用于检测待测木材的形变情 况。说　明　书 1/3 页 3 CN 115127613 A 3