УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОРОД ДРЕВЕСИНЫ

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.
3
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 см 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.