康瀚勻

摘 要 當前，隨著綠色生態(tài)環(huán)保事業(yè)的發(fā)展，家具行業(yè)對于使用的材質(zhì)提出了更加嚴格的要求，通過聲發(fā)射技術(shù)可以達到無損傷的進行家具質(zhì)量檢測。家具是屬于木質(zhì)材質(zhì)使用較多的一個行業(yè)，同時在家具當中往往會附加上許多的文化價值，因此對家具進行檢測也是當前家具市場中的重要環(huán)節(jié)。因此，本文就聲發(fā)射技術(shù)在家具質(zhì)量的檢測方面展開分析與研究。

關(guān)鍵詞 聲發(fā)射技術(shù)；家具質(zhì)量；檢測

中圖分類號 TP2 文獻標識碼 A 文章編號 2095-6363（2017）15-0024-02

聲發(fā)射檢測技術(shù)是一種通過聲波進行材料缺陷檢測的方法，具有無損材料、適應性廣、檢測準確等技術(shù)優(yōu)勢。通?？梢詰糜诟鞣N材料的內(nèi)部質(zhì)量檢測，尤其是在家具的檢測中，通過對木材內(nèi)部的波形檢測，能夠準確對材料缺陷進行定位，有助于家具生產(chǎn)廠家及時的進行修補。同時隨著社會節(jié)能環(huán)保意識的不斷提高，聲發(fā)射檢測技術(shù)能夠在家具生產(chǎn)中，有效保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高木材資源的使用效率。

1 聲發(fā)射技術(shù)的概念

1.1 聲發(fā)射技術(shù)簡介

聲發(fā)射技術(shù)又叫作應力波發(fā)射技術(shù)，是一種通過材料發(fā)射聲波的方式來檢測材料是否出現(xiàn)不易被發(fā)覺的內(nèi)部缺陷。如果是材料或者是其他的設備零件等，在受力情況下出現(xiàn)形變、斷裂以及材料內(nèi)部應力超出自身屈服的最大值等現(xiàn)象，就會進入到材料的塑變環(huán)節(jié)，這時會以彈性波的形式釋放出能量，這種彈性波會以聲音的形式出現(xiàn)，而導致材料出現(xiàn)這種彈性波的情況有很多，其中包括了材料斷裂、摩擦等。

1.2 聲發(fā)射現(xiàn)象

聲發(fā)射是一種常見的物理現(xiàn)象。當設備在運行時出現(xiàn)裂痕現(xiàn)象，那么該設備中的裂紋就會形成擴展成發(fā)聲發(fā)射，導致設備材料局部地區(qū)的應力集中被卸載。如果設備在運行時釋放應變能量較大，就可以聽到生產(chǎn)聲音。但是在實際上，設備裂紋處于穩(wěn)定狀態(tài)運行時，人們難以用耳朵聽到裂痕的聲音。因此，加強對聲發(fā)射技術(shù)的研究已經(jīng)成為了社會在發(fā)展過程中所關(guān)注的重要話題之一。

2 聲發(fā)射技術(shù)的工作原理

聲發(fā)射檢測技術(shù)主要是通過安裝在材料表面的傳感設備將材料中的彈性波轉(zhuǎn)換成電信號的形式，然后再通過相關(guān)的設備將這一電信號進行放大處理，最后在顯示器上給出相應的檢測記錄。而通過檢測記錄能夠顯示出材料的聲發(fā)射參數(shù)數(shù)據(jù)，進而檢測人員能夠通過數(shù)據(jù)分析出材料內(nèi)部的情況。如果使用多通道的聲發(fā)射檢測技術(shù)，還可以測量出材料缺陷的具體位置[1]。

在材料中聲發(fā)射源就是材料出現(xiàn)缺陷的位置，因此需要在聲發(fā)射檢測過程中對聲發(fā)射源進行準確的定位，當前在聲發(fā)射檢測技術(shù)中主要有區(qū)域定位以及時差定位兩種方式。區(qū)域定位是對材料的一個區(qū)域進行檢測定位，因此這種檢測具有很大的不穩(wěn)定性，但是區(qū)域檢測的方法使用靈活同時能夠進行大范圍的材料檢測。而時差定位法是在材料上安裝幾個定位傳感器，在一定的幾何結(jié)構(gòu)點上固定好，在檢測過程中通過聲發(fā)射源發(fā)出的聲波到達不同傳感器的時間差，可以計算出材料中的聲發(fā)射源位置。

同時，在聲發(fā)射檢測技術(shù)中還需要對信號進行處理。其中主要的處理方法有參數(shù)分析和波形分析兩種。

3 聲發(fā)射技術(shù)在家具檢測中的應用

3.1 與其他方法的比較

通過對聲發(fā)射檢測技術(shù)的介紹可以得知，聲發(fā)射檢測技術(shù)是一種檢測材料內(nèi)部是否受損的實時無損檢測技術(shù)，因此與其他的檢測技術(shù)相比，有著以下的優(yōu)勢。第一，聲發(fā)射檢測技術(shù)有著極為廣泛的適用性，幾乎全部的材料都可以通過聲發(fā)射檢測技術(shù)來測量其內(nèi)部是否出現(xiàn)形變和斷裂。第二，聲發(fā)射檢測技術(shù)的靈敏度極高，可以通過聲發(fā)射源傳出的聲波獲取到非常豐富的材料缺陷信息。第三，聲發(fā)射檢測技術(shù)能夠通過不同的定位方法對材料缺陷進行準確定位，進而可以及時的開展材料缺陷的修復工作。第四，聲發(fā)射檢測技術(shù)能夠通過傳感器對材料中的缺陷進行實時監(jiān)控，將材料缺陷的出現(xiàn)、擴大等情況進行在線檢測。同時檢測設備還可以根據(jù)材料質(zhì)量等數(shù)據(jù)檢測出材料缺陷的危害等級、材料壽命以及材料結(jié)構(gòu)性能等。第五，對材料表面條件要求不高，可以適用于許多無法用其他檢測方式進行檢測的材料。

3.2 對傳統(tǒng)家居的檢測

通過聲發(fā)射檢測技術(shù)可以實現(xiàn)對很多古代流傳的高貴家具進行無損的材料檢測，判斷家具的內(nèi)部受損情況和材料的完整性，對破壞源進行準確定位。同時根據(jù)從材料中傳出的波形狀態(tài)以及相關(guān)參數(shù)對材料的受損程度進行量化分級，通?？梢员硎緸闊o損、輕微損傷、重度損傷。同時還可以應用聲發(fā)射檢測技術(shù)對家具的剩余使用年限進行推測，以此更好的對名貴家具進行及時的保護和維修[2]。

以清代的黃花梨木圓椅進行檢測為例，結(jié)合聲發(fā)射檢測技術(shù)的檢測特點，可以在圓椅上設計多個聲波傳感器。通過設備將傳感器轉(zhuǎn)換出的電信號進行分析，就能找到圓椅的內(nèi)部缺陷點。

3.3 對現(xiàn)代家具的檢測

在現(xiàn)代家具中也可以通過聲發(fā)射檢測技術(shù)進行家具的缺陷檢測。當前我國還有很多的家具生產(chǎn)廠家還是使用人工檢測的方式進行檢查，其中主要是通過觀察來判斷家具中是否出現(xiàn)相對明顯的裂縫，檢測家具材料上是否有零件出現(xiàn)松動的情況。這些人工檢測的方法主要依據(jù)是檢測人員以往的觀察經(jīng)驗，因此由于主觀原因使得檢測結(jié)果會隨著檢測人員的不同而出現(xiàn)變化，導致在人工檢測中主觀性太強，檢測結(jié)果缺少實際依據(jù)。但是，聲發(fā)射檢測技術(shù)則不同，通過在其他材料質(zhì)量進行檢測的結(jié)果證明，聲發(fā)射檢測技術(shù)可以將檢測材料中出現(xiàn)的缺陷進行準確定位，及時的展開缺陷材料的修補工作，因此非常適用于現(xiàn)代的家具生產(chǎn)檢測環(huán)節(jié)。通過研究發(fā)現(xiàn)，在家具出現(xiàn)裂縫之前就會有聲發(fā)射，因此，聲發(fā)射檢測技術(shù)能夠及時獲取材料的動態(tài)裂縫出現(xiàn)的起始點，進而發(fā)現(xiàn)家具中裂縫的長度不同發(fā)出的聲波信號也就不同，以此來判定出家具的準確使用年限。

3.4 對家具力學性能檢測

家具的力學性能是家具設計以及家具結(jié)構(gòu)安全性能的重要參考數(shù)據(jù)，同時也能有效的測量出材料的剩余使用年限。可以說材料力學性能的好壞是決定家具質(zhì)量的關(guān)鍵。當前聲發(fā)射檢測技術(shù)已經(jīng)開始在家具的力學性能檢測上進行應用。

家具材料的干燥程度關(guān)系到家具質(zhì)量好壞，所以應當將聲發(fā)射檢測技術(shù)設計到家具材料干燥檢測的環(huán)節(jié)中，確定傳感器陣列，放置好傳感器位置，從而保證傳感器設備在運行時起到良好的耦合狀態(tài)。在材料進行干燥的過程中，由于材料內(nèi)部的溫度出現(xiàn)變化因此將會產(chǎn)生局部應力的出現(xiàn)，進而產(chǎn)生大量的聲發(fā)射信號。通過對聲發(fā)射信號的實時分析，能夠判斷出材料當前的干燥程度，同時結(jié)合材料的含水量、形變情況以及材料裂痕等數(shù)據(jù)，在聲發(fā)射檢測技術(shù)中建立參數(shù)模型，進而實現(xiàn)對家具木材進行自動化監(jiān)控。

4 結(jié)論

總而言之，聲發(fā)射現(xiàn)象是材料內(nèi)部出現(xiàn)缺陷的客觀反映，而應用聲發(fā)射檢測技術(shù)能夠有效檢測出不同材料中的內(nèi)部缺陷。尤其是在家具制造行業(yè)中，通過聲發(fā)射檢測技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對檢測材料實時、無損的定位缺陷位置。因此，在古代名貴家具以及現(xiàn)代家具的質(zhì)量檢測方面有著關(guān)鍵的作用。

參考文獻

[1]金中薇.光纖光柵聲發(fā)射檢測信號分析與源定位技術(shù)研究[D].濟南：山東大學，2014.

[2]桑遠.基于聲發(fā)射技術(shù)的風電塔筒動態(tài)監(jiān)測技術(shù)研究[D].蘭州：蘭州理工大學，2014.endprint