Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

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

Параметры образцов и ультразвука  

п/п

Длина

образца

L, см

Азимут

φ,

град

Время

t, мкс

Скорость

v, м/с

1

100

0

17.2

5208.3

2

200

0

38.2

5681.8

3

300

0

57.6

5208.3

4

400

0

77.8

5141.4

5

500

0

97.8

5112.5

6

600

0

117.4

5110.7

7

700

0

138.0

5072.5

...

...

...

...

...

76

600

315

116.1

5167.9

77

700

315

134.1

5220.0

78

800

315

156.0

5128.2

79

900

315

174.6

5154.6

80

1000

315

193.2

5175.9

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.

 5

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

6.             (1)

С увеличением длины озвучивания разброс измерерных 10 значений возрастает. В первом приближении можно принять тарировочный график по формуле (1) как линейную зависимость типа 6.

3

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:

6,                (2)

6,

3;

2,            (3)

65,

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.

6

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.

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074