Научная электронная библиотека

Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

Охрана и защита, обустройство, индикация и тести-рование природной среды. Сборник статей студентов, аспирантов и преподавателей: Научно-учебное издание

Мазуркин П. М.,

УЛЬТРАЗВУК ВДОЛЬ ЧУРОК РАЗНОЙ ДЛИНЫ (А.А. Ефимов, П.М. Мазуркин)

Эксперименты были проведены летом 2005 г. в Люльпанском лесничестве. Высота пихты - 14 м, диаметр в комле на высоте 1,3 м - 20 см. Бессучковая зона составляет по длине 3 м, а зона мертвых сучков - 2,5 м, живая крона высотой 8,5 м.

Таблица 1

Для измерений ультразвуком был выпилен чурак на высоте от 1,62 м от корневой шейки 1030 мм (диаметр на вершине - 180 мм). В данной статье привеедны результаты измерений времени t (мкс) прохождения ультразвука чурака длиной 1000 мм при озвучивании откомля к вершине дерева. Состояние древесины - воздушно-сухое. Для изучения влияния длины L (мм) чурак распиливали от вершины к комлю через каждые 100 мм. Отрезки выбрасывали и озвуичвали только оотаки после отпиливания отрезков от исходного чурака.

Точки измерений отмечали через каждые 45 градуса азимута φ, поэтому по окружности периферийной зоны чурок [1, 2] выполянли 8 замеров по 10 повторений. В итоге полулисиь 800 замеров, а в программную среду CurveExpert-1.38 помещали 80 средних арифметических значений, которые приведены в таблице 1.

Пространственные графики двухфакторного влияния показаны на рис. 1. Скорость ультразвука оказалась более чутким показателем по сравнению со свремени прохождения.

Рис. 1. Пространственные графики влияния длины и азимута точек измерений

На графике рис. 1б четко видна выпуклость на северной стороне дерева пихты. Поэтому с технической точки зрения, как было доказано ранее исследованиями других авторов [1], на северной стороне ствола следует оценивать качество технической древесины, а на южной проводить экологическую оценку территории местообитания дерева свойствами древесины заболонной зоны ствола.

Время прохождения узльтразвука вдоль чурок разной длины (рис. 2) определяется законом показательного роста

.             (1)

С увеличением длины озвучивания разброс измерерных 10 значений возрастает. В первом приближении можно принять тарировочный график по формуле (1) как линейную зависимость типа .

Рис. 2. График времени УЗВ в зависмоти отдлины озвучивания чурок пихты

Скорость ультразвука (рис. 3), как производная от времени УЗВ и длины пути озвучивания физическая величина, в зависимоти от длины озвучивания и азимута изменяется по формуле общей конструкции, но с разными значениями параметров модели:

,                (2)

,

;

,            (3)

,

.

Коэффициенты корреляции 0,612 (длина чурки) и 0,525 (азимут) показывают наличие средней связи между факторами. Поэтому желательно искать закономерности по частям данных таблицы 1.

Рис. 3. Изменение скорости ультравзука

Из графиков на рисунке 3 видно, что маскимальная скорость озвучивани янаходиться винтервале длин образцов от нуля до 200 мм, после на длинах 200-500 мм скорость снижается, а при чурках длиной более 500 мм скортсь ультразвука примерно на 8 % меньше по сравнению с короткими образцами древесины.

Азимут дает маскимум скорости ультразвука в интервале 225-270 градусов. Таким образом, стороны света существенно влияют на кформирование 4качественной древесины.

Литература

1. Мазуркин, П.М. Экологический мониторинг (Способы испытания деревьев) / П.М. Мазуркин: Учеб. пос. - Йошкар-Ола: МарГТУ, 2004. - 224 с.
2. Пат. 2284032 Российская Федерация, МПК G 01 N 33/06, A 01 G 23/00 (2006.01). Способ ультразвукового испытания древесины круглых лесоматериалов / Мазуркин П.М., Ефимов А.А. (РФ); ); заяв. и патентообл. Марийск. гос. тех. ун-т. - №2005102960/12; заявл. 07.02.05; опубл. 20.09.06, Бюл. № 26.