空气耦合超声波木材无损检测系统设计与应用

"这篇研究论文详细探讨了基于空气耦合超声波的木材无损检测系统的开发，旨在解决国内在这一领域缺乏相应检测设备的问题。空气耦合超声波技术无需液态耦合剂，可实现非接触式无损检测，尤其适用于木材检测。论文作者来自南京农业大学、浙江农林大学暨阳学院以及浙江农林大学浙江省林业智能监测与信息技术研究重点实验室。 论文介绍了空气耦合超声波检测的基本原理和成像技术，阐述了研制的超声波发射接收系统、龙门式扫描机械臂及其控制系统和上位机软件的设计过程。该系统具备高精度（单轴精度0.01mm）二维扫描能力，最大扫描范围可达500mm×300mm。此外，该系统允许用户根据木材的特性调整超声波的频率、幅度和增益等参数。 通过实验，使用水杉实木板和杉木指接板验证了系统的有效性。空气耦合超声波信号对木材的裂缝、节子和密度变化等缺陷非常敏感，生成的扫描图像能清晰显示这些特征的位置、形状和大小。因此，此系统不仅可用于木材缺陷如裂缝和节子的无损检测，还能进行木材平面内的密度分布检测。 关键词涵盖了木材科学与技术、空气耦合超声波、木材无损检测、扫描成像、密度、节子和裂缝。这篇论文对木材工业的质量控制和木材性能评估具有重要的理论和实践意义。" 这篇研究工作深入了木材检测技术领域，为空气耦合超声波技术在木材无损检测中的应用提供了新的解决方案。通过构建的空气耦合超声波扫描成像系统，可以提高检测效率，减少对木材的物理损伤，并有助于提升木材制品的整体质量和安全性。