摘 要 當前，隨著綠色生態環保事業的發展，家具行業對于使用的材質提出了更加嚴格的要求，通過聲發射技術可以達到無損傷的進行家具質量檢測。家具是屬于木質材質使用較多的一個行業，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節。因此，本文就聲發射技術在家具質量的檢測方面展開分析與研究。
關鍵詞 聲發射技術；家具質量；檢測
中圖分類號 TP2 文獻標識碼 A 文章編號 2095-6363（2017）15-0024-02
聲發射檢測技術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、檢測準確等技術優勢。通常可以應用于各種材料的內部質量檢測，尤其是在家具的檢測中，通過對木材內部的波形檢測，能夠準確對材料缺陷進行定位，有助于家具生產廠家及時的進行修補。同時隨著社會節能環保意識的不斷提高，聲發射檢測技術能夠在家具生產中，有效保證產品質量，提高木材資源的使用效率。
1 聲發射技術的概念
1.1 聲發射技術簡介
聲發射技術又叫作應力波發射技術，是一種通過材料發射聲波的方式來檢測材料是否出現不易被發覺的內部缺陷。如果是材料或者是其他的設備零件等，在受力情況下出現形變、斷裂以及材料內部應力超出自身屈服的最大值等現象，就會進入到材料的塑變環節，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，而導致材料出現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 聲發射現象
聲發射是一種常見的物理現象。當設備在運行時出現裂痕現象，那么該設備中的裂紋就會形成擴展成發聲發射，導致設備材料局部地區的應力集中被卸載。如果設備在運行時釋放應變能量較大，就可以聽到生產聲音。但是在實際上，設備裂紋處于穩定狀態運行時，人們難以用耳朵聽到裂痕的聲音。因此，加強對聲發射技術的研究已經成為了社會在發展過程中所關注的重要話題之一。
2 聲發射技術的工作原理
聲發射檢測技術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換成電信號的形式，然后再通過相關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射參數數據，進而檢測人員能夠通過數據分析出材料內部的情況。如果使用多通道的聲發射檢測技術，還可以測量出材料缺陷的具體位置[1]。
在材料中聲發射源就是材料出現缺陷的位置，因此需要在聲發射檢測過程中對聲發射源進行準確的定位，當前在聲發射檢測技術中主要有區域定位以及時差定位兩種方式。區域定位是對材料的一個區域進行檢測定位，因此這種檢測具有很大的不穩定性，但是區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，在一定的幾何結構點上固定好，在檢測過程中通過聲發射源發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射源位置。
同時，在聲發射檢測技術中還需要對信號進行處理。其中主要的處理方法有參數分析和波形分析兩種。
3 聲發射技術在家具檢測中的應用
3.1 與其他方法的比較
通過對聲發射檢測技術的介紹可以得知，聲發射檢測技術是一種檢測材料內部是否受損的實時無損檢測技術，因此與其他的檢測技術相比，有著以下的優勢。第一，聲發射檢測技術有著極為廣泛的適用性，幾乎全部的材料都可以通過聲發射檢測技術來測量其內部是否出現形變和斷裂。第二，聲發射檢測技術的靈敏度極高，可以通過聲發射源傳出的聲波獲取到非常豐富的材料缺陷信息。第三，聲發射檢測技術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，聲發射檢測技術能夠通過傳感器對材料中的缺陷進行實時監控，將材料缺陷的出現、擴大等情況進行在線檢測。同時檢測設備還可以根據材料質量等數據檢測出材料缺陷的危害等級、材料壽命以及材料結構性能等。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 對傳統家居的檢測
通過聲發射檢測技術可以實現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。同時根據從材料中傳出的波形狀態以及相關參數對材料的受損程度進行量化分級，通常可以表示為無損、輕微損傷、重度損傷。同時還可以應用聲發射檢測技術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，結合聲發射檢測技術的檢測特點，可以在圓椅上設計多個聲波傳感器。通過設備將傳感器轉換出的電信號進行分析，就能找到圓椅的內部缺陷點。
3.3 對現代家具的檢測
在現代家具中也可以通過聲發射檢測技術進行家具的缺陷檢測。當前我國還有很多的家具生產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相對明顯的裂縫，檢測家具材料上是否有零件出現松動的情況。這些人工檢測的方法主要依據是檢測人員以往的觀察經驗，因此由于主觀原因使得檢測結果會隨著檢測人員的不同而出現變化，導致在人工檢測中主觀性太強，檢測結果缺少實際依據。但是，聲發射檢測技術則不同，通過在其他材料質量進行檢測的結果證明，聲發射檢測技術可以將檢測材料中出現的缺陷進行準確定位，及時的展開缺陷材料的修補工作，因此非常適用于現代的家具生產檢測環節。通過研究發現，在家具出現裂縫之前就會有聲發射，因此，聲發射檢測技術能夠及時獲取材料的動態裂縫出現的起始點，進而發現家具中裂縫的長度不同發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構安全性能的重要參考數據，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量的關鍵。當前聲發射檢測技術已經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系到家具質量好壞，所以應當將聲發射檢測技術設計到家具材料干燥檢測的環節中，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。在材料進行干燥的過程中，由于材料內部的溫度出現變化因此將會產生局部應力的出現，進而產生大量的聲發射信號。通過對聲發射信號的實時分析，能夠判斷出材料當前的干燥程度，同時結合材料的含水量、形變情況以及材料裂痕等數據，在聲發射檢測技術中建立參數模型，進而實現對家具木材進行自動化監控。
4 結論
總而言之，聲發射現象是材料內部出現缺陷的客觀反映，而應用聲發射檢測技術能夠有效檢測出不同材料中的內部缺陷。尤其是在家具制造行業中，通過聲發射檢測技術能夠實現對檢測材料實時、無損的定位缺陷位置。因此，在古代名貴家具以及現代家具的質量檢測方面有著關鍵的作用。
參考文獻
[1]金中薇.光纖光柵聲發射檢測信號分析與源定位技術研究[D].濟南：山東大學，2014.
[2]桑遠.基于聲發射技術的風電塔筒動態監測技術研究[D].蘭州：蘭州理工大學，2014.
關鍵詞 聲發射技術；家具質量；檢測
中圖分類號 TP2 文獻標識碼 A 文章編號 2095-6363（2017）15-0024-02
聲發射檢測技術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、檢測準確等技術優勢。通常可以應用于各種材料的內部質量檢測，尤其是在家具的檢測中，通過對木材內部的波形檢測，能夠準確對材料缺陷進行定位，有助于家具生產廠家及時的進行修補。同時隨著社會節能環保意識的不斷提高，聲發射檢測技術能夠在家具生產中，有效保證產品質量，提高木材資源的使用效率。
1 聲發射技術的概念
1.1 聲發射技術簡介
聲發射技術又叫作應力波發射技術，是一種通過材料發射聲波的方式來檢測材料是否出現不易被發覺的內部缺陷。如果是材料或者是其他的設備零件等，在受力情況下出現形變、斷裂以及材料內部應力超出自身屈服的最大值等現象，就會進入到材料的塑變環節，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，而導致材料出現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 聲發射現象
聲發射是一種常見的物理現象。當設備在運行時出現裂痕現象，那么該設備中的裂紋就會形成擴展成發聲發射，導致設備材料局部地區的應力集中被卸載。如果設備在運行時釋放應變能量較大，就可以聽到生產聲音。但是在實際上，設備裂紋處于穩定狀態運行時，人們難以用耳朵聽到裂痕的聲音。因此，加強對聲發射技術的研究已經成為了社會在發展過程中所關注的重要話題之一。
2 聲發射技術的工作原理
聲發射檢測技術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換成電信號的形式，然后再通過相關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射參數數據，進而檢測人員能夠通過數據分析出材料內部的情況。如果使用多通道的聲發射檢測技術，還可以測量出材料缺陷的具體位置[1]。
在材料中聲發射源就是材料出現缺陷的位置，因此需要在聲發射檢測過程中對聲發射源進行準確的定位，當前在聲發射檢測技術中主要有區域定位以及時差定位兩種方式。區域定位是對材料的一個區域進行檢測定位，因此這種檢測具有很大的不穩定性，但是區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，在一定的幾何結構點上固定好，在檢測過程中通過聲發射源發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射源位置。
同時，在聲發射檢測技術中還需要對信號進行處理。其中主要的處理方法有參數分析和波形分析兩種。
3 聲發射技術在家具檢測中的應用
3.1 與其他方法的比較
通過對聲發射檢測技術的介紹可以得知，聲發射檢測技術是一種檢測材料內部是否受損的實時無損檢測技術，因此與其他的檢測技術相比，有著以下的優勢。第一，聲發射檢測技術有著極為廣泛的適用性，幾乎全部的材料都可以通過聲發射檢測技術來測量其內部是否出現形變和斷裂。第二，聲發射檢測技術的靈敏度極高，可以通過聲發射源傳出的聲波獲取到非常豐富的材料缺陷信息。第三，聲發射檢測技術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，聲發射檢測技術能夠通過傳感器對材料中的缺陷進行實時監控，將材料缺陷的出現、擴大等情況進行在線檢測。同時檢測設備還可以根據材料質量等數據檢測出材料缺陷的危害等級、材料壽命以及材料結構性能等。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 對傳統家居的檢測
通過聲發射檢測技術可以實現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。同時根據從材料中傳出的波形狀態以及相關參數對材料的受損程度進行量化分級，通常可以表示為無損、輕微損傷、重度損傷。同時還可以應用聲發射檢測技術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，結合聲發射檢測技術的檢測特點，可以在圓椅上設計多個聲波傳感器。通過設備將傳感器轉換出的電信號進行分析，就能找到圓椅的內部缺陷點。
3.3 對現代家具的檢測
在現代家具中也可以通過聲發射檢測技術進行家具的缺陷檢測。當前我國還有很多的家具生產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相對明顯的裂縫，檢測家具材料上是否有零件出現松動的情況。這些人工檢測的方法主要依據是檢測人員以往的觀察經驗，因此由于主觀原因使得檢測結果會隨著檢測人員的不同而出現變化，導致在人工檢測中主觀性太強，檢測結果缺少實際依據。但是，聲發射檢測技術則不同，通過在其他材料質量進行檢測的結果證明，聲發射檢測技術可以將檢測材料中出現的缺陷進行準確定位，及時的展開缺陷材料的修補工作，因此非常適用于現代的家具生產檢測環節。通過研究發現，在家具出現裂縫之前就會有聲發射，因此，聲發射檢測技術能夠及時獲取材料的動態裂縫出現的起始點，進而發現家具中裂縫的長度不同發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構安全性能的重要參考數據，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量的關鍵。當前聲發射檢測技術已經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系到家具質量好壞，所以應當將聲發射檢測技術設計到家具材料干燥檢測的環節中，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。在材料進行干燥的過程中，由于材料內部的溫度出現變化因此將會產生局部應力的出現，進而產生大量的聲發射信號。通過對聲發射信號的實時分析，能夠判斷出材料當前的干燥程度，同時結合材料的含水量、形變情況以及材料裂痕等數據，在聲發射檢測技術中建立參數模型，進而實現對家具木材進行自動化監控。
4 結論
總而言之，聲發射現象是材料內部出現缺陷的客觀反映，而應用聲發射檢測技術能夠有效檢測出不同材料中的內部缺陷。尤其是在家具制造行業中，通過聲發射檢測技術能夠實現對檢測材料實時、無損的定位缺陷位置。因此，在古代名貴家具以及現代家具的質量檢測方面有著關鍵的作用。
參考文獻
[1]金中薇.光纖光柵聲發射檢測信號分析與源定位技術研究[D].濟南：山東大學，2014.
[2]桑遠.基于聲發射技術的風電塔筒動態監測技術研究[D].蘭州：蘭州理工大學，2014.
