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[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
柳苏洋 辛振波 张厚江 王辉 张典
【目的】望板是木结构古建筑屋顶的重要组成部分，由于屋顶漏雨、渗水等原因，望板与苫背接触的隐藏区域易发生腐朽损坏。本研究基于红外热成像原理开展腐朽望板检测理论和实验研究，以期为基于红外热成像的古建筑望板腐朽状况无损检测和评估技术的形成奠定前期基础。【方法】首先，分析古建筑望板的传热过程，推导腐朽区和非腐朽区望板内表面平均温差的计算公式；然后，选取4种腐朽等级的望板试件，制作实验装置，通过参考法用红外热像仪测定了试件发射率，并进行4种腐朽等级望板试件内表面温度变化的检测实验。【结果】理论研究结果表明：在得知望板的木材密度、比热容的基础上，可计算出红外检测望板腐朽状况的最佳检测时间。试验结果表明：同一时刻，望板腐朽等级越高，其内表面温度越高，红外图像颜色越深；腐朽望板与正常望板内表面间的温差随着加热的开始会逐渐变大，但达到一定程度后，温差会随加热时间进一步增长而变小。试验测得的腐朽望板红外最佳检测时间与理论计算得到的最佳检测时间有良好的一致性。望板腐朽最佳检测时间不受望板两侧温差、环境温度等影响，一般为20～30 min。望板两侧温差越大，腐朽望板与正常望板内表面间的温差越大，红外检测效果越好。【结论】理论和实验结果均表明，基于红外热成像对古建筑望板腐朽状况进行无损检测是可行的。
关键词：
古建筑 望板 腐朽 红外热成像 无损检测
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
黄荣凤 王晓欢 李华 刘秀英
为了探讨应用阻力仪检测方法定量评估古建筑木材材质状况的方法和途径,该文以故宫武英殿维修时替换下来的局部腐朽的5根落叶松旧木构件加工的319个试件为材料,用目测法将试件划分为未腐朽及4个腐朽等级,共5个等级,测定了试件的气干密度、抗弯强度和顺纹抗压强度,并对抗弯强度试件进行了阻力仪检测.应用统计学方法分析了阻力仪检测值与气干密度、抗弯强度和顺纹抗压强度之间的相关关系,用其中的284组数据建立了阻力仪检测值与木材物理力学性质间的线性回归分析模型,并用剩余的35个样本的检测值进行了模型验证.结果表明,随着腐朽程度的加深,木材密度、抗弯强度、顺纹抗压强度及阻力仪检测值均显著降低,5个腐朽等级间差异显著...
[期刊] 林业科学
[作者]
黄荣凤 伍艳梅 李华 刘秀英
以故宫武英殿维修时替换下来的局部腐朽的落叶松、软木松旧木构件为材料,用目测法将试材划分为未腐朽及4级腐朽,共5个等级,对不同腐朽等级木材进行皮罗钉径向、弦向检测后,测定木材密度。应用统计学方法分析密度与皮罗钉径向、弦向打入深度间的关系,建立木材密度与皮罗钉打入深度的回归模型,以探讨应用皮罗钉检测方法定量评估古建筑木材材质状况的方法和途径。结果表明:随着木材腐朽程度的加深,木材密度降低,径向、弦向打入深度显著加大,各腐朽等级间差异极显著。2个树种因腐朽引起的密度及径向和弦向打入深度变化趋势表现出高度的一致性,达到"4"级腐朽时,与未腐朽材相比,密度降低20%左右,径向和弦向打入深度增加110%～...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
张厚江 李玉风
中国拥有大量的木结构古建筑。合理有效地检测评估木结构的存在状况，是古建筑保护和修缮工作的重要需求。古建筑木结构无损检测是以无损检测和评估古建筑木结构安全性，以现场应用和实际需求为导向的木材材性检测评估技术，检测内容主要包括缺陷无损检测和木材物理力学性能无损检测两个方面。木结构、木构件隐藏缺陷的检测以及评估是古建筑木结构无损检测工作的重点和难点。本文首先介绍古建筑木结构的组成，总结其无损检测内容和目前常见无损检测方法；然后归纳总结古建筑木构件隐藏缺陷无损检测、古建筑木构件分等、腐朽对古建筑木材力学性能影响等应用和研究进展；最后归纳说明古建筑木材力学性能无损检测和自然老化对古建筑木材性质影响的研究状况。以期对从事木结构文物保护技术应用和科研工作的相关人员，有所启发和帮助。
[期刊] 林业科学
[作者]
岳小泉 王立海 王兴龙 荣宾宾 葛晓雯 刘泽旭 陈清耀
【目的】应用电阻断层成像法、应力波断层成像法和阻抗仪法对活立木树干腐朽程度进行检测和定量表征,判断3种方法的可靠性,为野外立木健康情况检测提供基础数据和理论依据。【方法】在黑龙江省哈尔滨市东北林业大学试验林场内,选取水曲柳和北京杨各25株(15株腐朽,10株健康)共50株100个截面,采用PICUS Tree Tronic型树木电阻断层成像仪、Arbotom应力波断层成像系统和Resistograph针式阻抗仪检测及木芯质量损失率估测4种方法对断面腐朽程度进行检测和定量表征。以木芯质量损失率计算的样木腐朽
[期刊] 林业科学
[作者]
杨慧敏 王立海
随着数字技术和计算机技术的迅速发展,超声波断层扫描、应力波断层扫描、电阻成像检测、地探雷达、红外成像和射线等无损检测技术及设备也有新的发展。本文着重论述国内外立木腐朽二维成像检测方法及其应用以及常用的无损检测仪,为无损检测技术在我国立木腐朽检测中的应用提供参考。
关键词：
立木 腐朽 无损检测 成像技术
[期刊] 林业科学
[作者]
梁善庆 王喜平 蔡智勇 Robert J.Ross R.Bruce Allison 傅峰
介绍弹性波层析成像技术应用于活立木内部缺陷检测的研究现状,阐述弹性波的产生、传播途径和成像原理,总结该技术在应用中出现的问题。并使用弹性波层析成像技术对美国林务局纳西比特营地脂松活立木进行检测。结果表明:弹性波层析成像技术能够模拟出不规则树干形状并以二维图像方式直观地显示立木腐朽部位、程度、大小及形状等情况。基于此方法发展的设备,具有检测方便、有效、实用性强等特点。
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
刘思伽 田有文 冯迪 张芳 崔博
苹果果实易发生病害，传统的苹果病害的检测不适应苹果分级在线检测的要求。为了实现病害苹果快速、有效的在线检测，采用高光谱成像技术对寒富苹果的炭疽病、苦痘病、黑腐病和褐斑病的病害果进行无损检测研究。根据正常区域与病害区域光谱相对反射率差异，提出改进流形距离方法。综合计算病害与正常区域，病害与果梗／花萼区域，正常与果梗／花萼区域的光谱相对反射率的总改进流行距离Ｌ值，从而从全波段中选择了３个特征波段，分别为７００，７６５，９０４ｎｍ。对７００ｎｍ特征波段下的图像进行阈值分割，以此获得掩膜图像，并对掩膜后的图像二次阈值分割提取感兴趣区域。将３个特征波段下对应的光谱相对反射率分别组合，作为ＢＰ神经网络的输．．．
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
焦治 李光辉 武夕
【目的】应力波断层成像技术已经在林木无损检测领域得到了广泛的应用,然而木材的各向异性特征以及应力波速度反演计算的误差对断层成像的精度影响较大。因此,进一步提高断层图像的准确性非常关键。【方法】根据传统的应力波速度反演原理,提出了一种基于速度误差校正的断层成像算法(ECIA)。该算法利用最小二乘QR分解法(LSQR)计算应力波在林木横截面网格单元内的速度分布,并使用误差校正机制(ECM)优化断层图像。为了评估算法的性能,分别选取了若干实验室内的原木试样及扬州市区古树进行无损检测实验,利用德国PICUS应力波
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
岳小泉 王立海 刘泽旭 王兴龙 荣宾宾
通过对不同含水率的山杨原木试件进行检测，分析了含水率对腐朽和健康木材电阻与应力波传播速度的影响，及其对２种检测技术误差率的影响．结果表明：（１）随着含水率的提高，原木试件健康和腐朽区域的电阻均先减小后趋于平稳，但相同含水率下，腐朽区域木材电阻低于健康木材；（２）采用电阻断层成像仪检测腐朽缺陷面积的误差率随含水率的提高有差异（最大误差率为３７．８３％，最小误差率为２．４８％），含水率在３６．１３％～８１．７９％时误差较小，腐朽缺陷检测较接近真实值；（３）应力波传播速度随着木材含水率的提高先降低后趋于平稳．应力波二维图像检测腐朽缺陷面积的准确率随着含水率的变化也有差异，最大误差率为５２．６１％，最．．．
关键词：
含水率 电阻 应力波 无损检测
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
时小龙 王立海 徐华东 徐庆波 曹时凯 许明贤
为了定量表征红松活立木内部腐朽情况,在黑龙江省五营国家森林公园选取了15棵有不同腐朽程度的红松,应用Resistograph树木微钻阻抗仪和Pi CUS Treetronic树木电阻断层成像仪得到南北向与东西向的微钻阻力变化和同样高度上的截面电阻率分布图,对比分析阻抗仪测量方向上的电阻率变化和微钻阻力变化。用树木生长锥在样木的测量位置附近各取南北向与东西向的木芯,将其带回实验室测量质量损失率。将微钻阻力的下降幅度定义为阻力损失,对阻力损失和木芯质量损失率进行回归分析。还用腐朽和健康部分的电阻率均值定义了电
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
张厚江 朱磊 孙燕良 王喜平
为在不损害木构件功能情况下,于现场快速、有效地检测评估出构件材料的主要力学性能,以北京圆明园正觉寺鼓楼拆卸下来的落叶松材为试验对象,对力学试件进行应力波传播速度、微钻阻力、密度等检测,力图以微钻阻力与应力波速度平方的乘积(应力波-阻力模量)作为评估木构件材料力学性能的指标。经过与传统力学性能检测方法的检测结果对比发现:应力波-阻力模量与被测材料主要力学性能指标之间有较好的线性相关性,它与材料弹性模量、抗弯强度、顺纹抗压强度的决定系数分别为0.5056、0.2609、0.4773。为了更好地使应力波-阻力模量这个参数服务于古建筑木构件材料力学性能的快速检测与评估,建议使用95%置信度回归方程作为...
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
张芳 邓照龙 田有文 高鑫 王开田 徐正玉
南果梨是一种重要的水果品种，其酸度是评估果品质量的重要指标之一。然而，传统的南果梨酸度检测方法通常需要破坏性采样和化学分析，不仅耗时费力，而且容易导致样品污染和浪费。因此，旨在探索一种基于高光谱成像技术的无损检测方法，以实现对南果梨酸度的快速、准确、无损检测。首先，采集室温20℃下不同贮藏天数南果梨的高光谱数据，其光谱波长范围为400～1 000 nm，并且通过理化实验测量南果梨样本的可滴定酸；其次，采用多元散射校正（multipli-cative scatter correction,MSC）、标准正态变换（standard normal variate,SNV）、Savitzky-Golay平滑滤波等多种方法对光谱数据进行预处理，建立偏最小二乘回归模型（partial least squares regression,PLSR），选择出建模效果最佳的预处理方法，结果显示MSC方法效果最优；然后结合连续投影算法（successie projection algorithm,SPA）提取特征波段，在700～900 nm范围内确定9个特征光谱变量；最后，以提取出的9个特征光谱变量作为输入矢量，分别建立PLSR模型、极限学习机（extreme learning machine,ELM）模型以及遗传算法（genetic algorithm,GA）和粒子群算法（particle swarm optimization,PSO）优化的BP神经网络模型。研究结果表明，基于MSC预处理和SPA算法特征提取的PSO-BP模型预测精度最高，效果最好，预测集决定系数Rp2=0.911,RMSEP=0.032。可见，基于高光谱成像技术的SPA-PSO-BP模型可用于南果梨酸度的检测，为南果梨的品质评价提供参考。
[期刊] 林业科学
[作者]
袁霄 陈勇平 唐启恒 郭文静
【目的】开展木结构古建筑常用树种木材微损检测曲线量化研究，探讨基于曲线比对的木材树种鉴定方法，以实现古建筑木构件用材树种现场识别。【方法】以古建筑木构件常用落叶松、杉木、松木、杨木等树种木材为研究对象，利用阻抗仪获取相关树种木材的阻抗仪检测曲线，通过曲线整体均值、曲线占比和曲线走势量化分析，给出微损探测获取木构件树种信息的方法和识别思路。【结果】以多基准的木材微损检测曲线数据库为基础，通过待识别曲线的比对分析，可实现木结构古建筑常用落叶松、杉木、松木、杨木等木材树种的初步鉴定，后续应在微损参数设计、基础数据库扩容以及比对算法完善方面加以改进。基于微损检测曲线进行木材树种比对，若木材密度相差较大，可分析曲线高低直接区分；若木材密度接近但曲线峰谷变化差异大，可根据曲线占比和曲线走势区分；若木材密度和曲线占比均接近，需综合古建筑历史记录、木材取材信息以及其他特征加以确定。实际应用中，结合传统取样鉴定结果并将取样构件的微损检测曲线增列至数据库，可提高识别精度。【结论】古建筑木构件用材树种现场识别是针对文物建筑特点的一种适宜性保护鉴定技术，该技术基于限定范围内木材微损检测曲线的相似度比对确定树种结果，可作为传统鉴定手段的有效补充。
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