Устройство для определения пород древесины

 

Использование: деревообрабатывающая промышленность. Сущность решения: герметичный контейнер 1 с пробой диспергированного древесного материала нагревают до 100°C и выше в термостате 2. Образующиеся при нагревании древесного материала летучие компоненты древесины пропускаются через блок нанодатчиков 4, выполненный на основе металлооксидных наносенсоров. Электрические сигналы, возникающие на металлооксидных наносенсорах при попадании на их поверхность различных молекул из газовой смеси, образовавшейся в результате прогрева древесины, преобразуются и автоматически обрабатываются с помощью регистрирующего устройства 5, связанного с компьютером 6.

1 ил.

Заявляемое техническое решение относится к области древесиноведения, а также к области нанотехнологий, в частности, к использованию наноматериалов и устройств на их основе для изучения объектов окружающей среды.

Техническое решение может использоваться в деревообрабатывающей промышленности для определения пород древесины.

Известно устройство для оценки состояния и происхождения древесины, представляющее собой увеличительное устройство типа лупы, позволяющее при определенных увеличениях изучать особенности поверхностной структуры древесных материалов [1].

Недостатком известного решения, основанного на прямом визуальном изучении поверхности образцов древесины различных пород, является длительное время достижения результата, необходимость субъективной экспертной оценки полученных данных и невозможность достижения полноценной дифференциации материалов на очень маленьких образцах древесины (щепа, опилки), поверхности которых недостаточно для передачи морфологических особенностей древесных структур. В большинстве случаев визуальная оценка поверхности древесины различных пород носит описательных характер и является неоднозначной, особенно при сравнивании родственных пород древесины.

Задача, решаемая заявляемым предложением, заключается в повышении эффективности и точности устройства для определения пород древесных материалов.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в устройстве для определения пород древесины, включающем контейнер для древесного материала и приспособление для изучения поверхности образца древесного материала, контейнер для древесного материала выполнен в виде герметичной емкости с возможностью нагрева до 100°C и выше и возможностью отбора летучих компонентов древесины, а приспособление для изучения поверхности образца древесного материала выполнено в виде блока нанодатчиков на основе металлооксидных наносенсоров с возможностью получения электрического сигнала при воздействии летучих компонентов древесины.

Техническая сущность предложенного решения заключается в том, что за счет исключения прямого визуального изучения поверхности древесины увеличивается эффективность и точность определения породы древесных материалов.

Принципиальная схема предлагаемого устройства для определения пород древесины приведена на фиг.1.

Устройство для определения пород древесины содержит герметичный контейнер 1 для размещения образца древесного материала, термостат 2, для обеспечения нагрева контейнера до 100°C и выше, систему отбора летучих компонентов древесины 3 в виде, например шприца, входящего в блок нанодатчиков 4, выполненный на основе металлооксидных наносенсоров. Блок нанодатчиков 4 снабжен регистрирующим устройством 5 с возможностью получения возникающих электрических сигналов при воздействии летучих компонентов древесины. Регистрирующее устройство 5 связано с компьютером 6 для автоматического обсчета полученных данных.

Устройство работает следующим образом. Небольшое количество диспергированного древесного материала (щепа, опилки) в количестве 0,1-0,5 г помещают в герметичный контейнер 1 вместимостью 10-20 см3 и нагревают с помощью термостата 2 до температуры 100-150°C в течение 15-20 мин. По окончании термостатирования в контейнер 1 автоматически вводится игла системы отбора летучих компонентов древесины 3. Образующиеся при нагревании древесного материала летучие компоненты древесины пропускаются через блок нанодатчиков 4, выполненный на основе металлооксидных наносенсоров. В качестве наносенсоров используются наносенсоры на основе оксидов металлов различной валентности, на поверхности которых, в зависимости от валентности использованного металла, происходит ориентация отдельных молекул из газовой фазы, что позволяет соотносить смеси газов различных веществ с конкретными наносенсорами. Анализ электрических сигналов, возникающих на металлооксидных наносенсорах при попадании на их поверхность различных молекул из газовой смеси, образовавшейся в результате прогрева древесины, проводится с помощью преобразующего электрические сигналы регистрирующего устройства 5. Регистрирующее устройство 5 связано с компьютером 6 для автоматического обсчета полученных данных. С помощью компьютера 6 производится автоматический пересчет величины основных сигналов в условные числа, которые по независимой градуировке сравнивают с величиной сигналов для известных пород древесины.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет проводить определение пород древесины. Высокая эффективность и точность устройства достигается объективным инструментальным исследованием пород древесины.

[1] Я.Н.Станко, Г.А.Горбачева. Древесные породы и основные пороки древесины. - М.: Всемирный фонд дикой природы, 2010. - с.14-26.

Устройство для определения пород древесины, включающее контейнер для древесного материала и приспособление для изучения поверхности образца древесного материала, отличающееся тем, что контейнер для древесного материала выполнен в виде герметичной емкости с возможностью нагрева до 100°С и выше и возможностью отбора летучих компонентов древесины, а приспособление для изучения поверхности образца древесного материала выполнено в виде блока нанодатчиков на основе металлооксидных наносенсоров с возможностью получения электрического сигнала при воздействии летучих компонентов древесины, при этом устройство дополнительно содержит регистрирующий электрические сигналы элемент, который связан с компьютером для автоматического пересчета величины полученных электрических сигналов в условные числа, которые в дальнейшем по независимой градуировке сравнивают с величиной сигналов для известных пород древесины для определения породы образца.



 

Похожие патенты:

Полезная модель относится к лесохозяйственному машиностроению и предназначена для обработки сеянцев хвойных пород жидкими препаратами.
Наверх