Способ автоматического измерения объема пучка лесоматериалов

Авторы патента:

Анциферов Владимир Константинович (RU)

G01B11/00 - Приспособления к измерительным устройствам, отличающиеся оптическими средствами измерения (измерительные устройства как таковые G01B 9/00)

Владельцы патента RU 2538047:

Усова Евгения Владимировна (RU)
Анциферов Владимир Константинович (RU)
Бедарев Евгений Альбертович (RU)

Изобретение может быть использовано для автоматического измерения объема пучка лесоматериалов, находящегося на движущемся объекте. В способе движущийся объект пропускают через измерительное устройство - измерительную рамку, оснащенную лазерными сканерами, которые измеряют внешний контур пучка, его длину и суммарную площадь торцов лесоматериалов. Полученные данные передают в компьютер с программным обеспечением. После обработки данные заносят в карточку вместе с видеоинформацией об измеряемом объекте и по мобильной телефонной связи передают на центральную базу учета данных. Измерения объема пучка лесоматериалов могут производиться в любую погоду и в любое время суток. Технический результат - упрощение измерения объема пучка лесоматериалов вне зависимости от их вида, в том числе за счет измерения суммарной площади торцов с помощью сканера. 1 ил.

Изобретение относиться к области лесной промышленности, к способам определения объемов лесоматериалов в пучках.

Известен способ определения толщины изделия (авт.св. СССР №1714344 по кл. G01B 11/06 от 09.02.1988 г.). Способ заключается в том, что проектируют на противоположные поверхности изделия изображения линий, измеряют расстояние между точками изображений линий и используют эти расстояния при определении толщины. Изображения линий на поверхности изделия получают путем проектирования круговых световых конусов, измеряют расстояние между осью конусов и наиболее удаленными от нее двумя точками изображения и от третьей точки, лежащей на другой поверхности изделия напротив наиболее удаленной от оси точки изображения. Определяют толщину h_иизделия по формуле:

$h_{и} = (H - 2 h + r_{1}') (\frac{h}{r} + \tan β) + r_{2} (r - \tan β) \cos β,$

где $\tan β = \frac{h}{2} (\frac{r_{1} - r_{1}'}{r_{1} + r_{1}'});$

Н - расстояние между основаниями конусов;

h, r - высота и радиус основания светового конуса;

r₁, r₂ - расстояние от оси конусов до наиболее отдаленных точек изображения, лежащих на разных поверхностях изделий;

β - угол наклона изделия относительно оснований конусов;

r₁' - расстояние от оси конусов до точки, расположенной на оснащенной линии напротив наиболее отдаленной от оси конуса точки изображения.

Однако этот способ очень сложный и малоэффективный.

По авт.св. СССР №1718114 по кл. G01N 33/46 от 25.07.1989 г. известен способ определения технических параметров древесины, согласно которому древесину перемещают через экранированную область. В области размещена электромагнитная колебательная система, в которой возбуждают электромагнитные тен-волны. Определяют добротность колебательной системы, по величине которой, а также по величине температуры древесины определяют величину влажности последней. Задают породный состав древесины, регистрируют резонансную частоту колебаний, возбуждаемых в электромагнитной колебательной системе, и по величине указанных параметров, а также по величине влажности определяют массу древесины, находящейся в текущий момент в экранированной области. После чего регистрируют скорость перемещения древесины и определяют величину ее расхода.

Известный способ не применим для автоматического измерения объема пучка лесоматериалов.

Известен способ определения массы груза, перевозимого транспортным средством (авт.св. СССР №1716334 по кл. G01G 9/04 от 11.10.1990 г.). Способ базируется на измерении параметров движения транспортного средства, то есть на конкретной передаче измеряют угловые ускорения разгона и выбега коленчатого вала двигателя порожного транспортного средства, а затем на той же передаче измеряют угловые ускорения разгона и выбега груженого транспортного средства, определяя отношения:

$\frac{A_{р}}{A_{в}}$ и $\frac{A_{р п}}{A_{в п}}$

где А_р и А_рп - соответственно ускорения разгона и порожнего транспортного средства;

А_в и А_вп - соответственно ускорения выбега груженного и порожнего транспортного средства, по которым определяют массу груза.

Однако и этот способ не позволит измерить объем пачки лесоматериалов.

Задача изобретения заключается в создании способа автоматического измерения объемов пучка лесоматериалов - бревен, бруса, досок и др.

Технический результат, достигаемый при использовании изобретения, заключается в простоте способа измерения объемов пучка лесоматериалов, движущегося на лесовозе, вагоне, транспортере, барже и др.

Указанный технический результат достигается тем, что движущийся объект с пучком лесоматериалов пропускают через измерительную рамку, оснащенную лазерными сканерами, которыми измеряют внешний контур пучка, его длину и суммарную площадь торцов лесоматериалов - бревен, бруса, шпал, досок. Полученные данные передают в компьютер с программным обеспечением. Обработанные в компьютере данные заносят в карточку вместе с видеоинформацией об измеряемом объекте. Затем по мобильной телефонной связи данные передают на центральную базу учета движения лесоматериалов. Автоматическое измерение объемов пучков лесоматериалов на движущихся объектах может производиться в любую погоду и в любое время суток.

Сущность способа и его работа показана на схеме-примере. Пучок лесоматериалов 1 на любом транспорте пропускают через измерительную рамку 2, на которой установлены лазерные сканеры 3 и 4 для измерения площади торцов лесоматериалов, сканеры 5 и 6 для измерения наружного контура пучка и сканер 7 для измерения длины пучка. На рамке 2 расположены также видеокамеры 8 и 9 для видеофиксации изображения измеряемого пучка лесоматериалов 1. На схеме показан вычислительный комплекс 10 с компьютерной программой, которая с поступлением сигналов от сканеров формирует паспорт измеряемого объекта 1, включая учетные данные владельца лесоматериалов, описание транспортного средства под пучком лесоматериалов и объем древесины. Затем данные передаются по мобильной связи в центральную базу контроля за движением лесоматериалов.

Способ автоматического измерения объема пучка лесоматериалов, находящегося на движущемся объекте, отличающийся тем, что движущийся объект пропускают через измерительное устройство - измерительную рамку, оснащенную лазерными сканерами, которые измеряют внешний контур пучка, его длину и суммарную площадь торцов лесоматериалов, при этом полученные данные передают в компьютер с программным обеспечением, а после обработки данные заносят в карточку вместе с видеоинформацией об измеряемом объекте и по мобильной телефонной связи передают на центральную базу учета данных, причем измерения объема пучка лесоматериалов могут производиться в любую погоду и в любое время суток.

Похожие патенты:

Способ определения лигнина // 2535018

Изобретение относится к способам определения содержания лигнина Класона. Способ определения лигнина заключается в том, что к лигноцеллюлозному материалу добавляют водно-диоксановый раствор, полученный смешением концентрированной азотной кислоты и 1,4-диоксана в соотношении 1:4 (по объему), реакционную смесь нагревают на кипящей водяной бане в течение 15 минут, затем добавляют 2 М раствор гидроксида натрия, объем реакционной смеси доводят дистиллированной водой и фильтруют, измеряют оптическую плотность фильтрата при 440 нм, и по величине оптической плотности судят о содержании лигнина в целлюлозном полуфабрикате.

Устройство для определения сдвиговой прочности растительных материалов // 2534727

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения прочности растительных материалов (соломы, зерен злаков, отходов древесины и др.) в условиях сдвига с целью обоснованного расчета и конструирования измельчающего оборудования.

Способ анализа формы комля дерева // 2529167

Изобретение относится к дендрометрии при изучении роста и развития комля деревьев, преимущественно берез, и может быть использовано при фитоиндикации территорий и разработке мероприятий по защите земельных участков от водной эрозии, экологических и климатических технологий, а также в дендроэкологическом мониторинге за развитием овражной сети и рационализации землепользования с учетом изменений формы комля растущих, в частности, березовых деревьев.

Способ анализа относительного сбега комбля березы на склоне оврага // 2529058

Изобретение относится к дендрометрии при изучении относительного сбега комля в ходе роста и развития деревьев, преимущественно берез, и может быть использовано при фитоиндикации качества территорий и разработке мероприятий по защите земельных участков от водной эрозии, а также в дендроэкологическом мониторинге за развитием овражной сети с учетом изменений относительной формы комля растущих березовых деревьев.

Способ ультразвукового испытания технической древесины // 2526648

Изобретение относится к способу ультразвукового испытания технической древесины в виде чураков, например специальных сортиментов в виде резонансных чураков, и может быть использовано при сертификации древесины в условиях лесозаготовок, лесного хозяйства и деревообработки при контроле качества чураков при различных условиях их хранения, а также в инженерной экологии при оценке экологического качества территории по значениям скорости ультразвука древесины чураков, заготовленных на данной территории.

Устройство для фиксации образца при дендроакустических испытаниях по раннему выявлению резонансных свойств древесины на корню // 2523033

(57) Изобретение относится к области лесной промышленности и предназначено для раннего выявления резонансных свойств древесины на корню. Образец зафиксирован с усилием затяжки 1,0 Нм через ленту из резины общего назначения твердостью в пределах 50-60 условных единиц, проложенную в зоне контактов кулачков зажима, с техническим зазором 1,0 между концами ленты 1,0-2,0 мм.

Способ сравнительного испытания древесины // 2522862

Изобретение относится к лесной, деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано при сертификации древесины на корню в условиях лесного хозяйства и лесозаготовок, а также при сертификации древесины круглых и пиленых древесных материалов в условиях переработки древесного сырья и механической обработки древесины.

Способ и устройство для измерения содержания влаги в биологическом материале // 2519066

Группа изобретений касается способа измерения содержания влаги в биологическом материале. Для этого предоставляют справочную базу данных для множества различных типов материалов с известным содержанием влаги.

Способ измерения комля древесного растения // 2495418

Изобретение относится к экологии и может быть использовано для измерения комля древесного растения. Для этого проводят выбор пробной площади, отбор дерева на пробной площади, описание свойств выбранного дерева и места его произрастания.

Способ анализа ветвей кроны дерева ели // 2495417

Изобретение относится к экологии и может быть использовано для измерения ветвей кроны дерева ели. Для этого проводят описание свойств выбранного учетного дерева и места его произрастания.

Способ триангуляционного измерения толщины листовых изделий // 2537522

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано для автоматизации процессов контроля и сортировки листового проката и других подобных изделий.

Датчик линейных перемещений // 2534378

Изобретение относится к прецизионной измерительной технике и может быть использовано в различных отраслях: метрологии, приборостроении, в отсчетных системах измерительных приборов, координатно-измерительных машин и прецизионных станков, аэрокосмической промышленности, при обработке материалов, автоматизации, в робототехнике, в оптико-механической промышленности, а также во всех высокотехнологичных отраслях техники, науки и т.д.

Оптико-электронный измеритель для бесконтактного измерения диаметра // 2530444

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерения геометрических параметров протяженных объектов, в частности композитной арматуры, а также кабельной продукции, проволоки и других в процессе производства.

Устройство измерения угловых и линейных координат объекта // 2519512

Изобретение относится к области измерительной техники, к измерительным устройствам, характеризующимся дистанционными оптическими средствами измерений, и может быть использовано при решении задач, требующих одновременного определения двух линейных и двух угловых координат объекта при постоянной дистанции до объекта. Предложено одноканальное двухкоординатное устройство измерения угловых и линейных координат объекта, работающее в большом диапазоне дистанций с высокой точностью и изменяемым диапазоном измерений. Такой технический результат достигнут нами, когда в устройстве измерения линейных и угловых координат объекта, содержащем осветитель, объектив с матричным фотоприемником, связанным с устройством обработки информации и установленным в плоскости, сопряженной с объектом, и измерительную марку, установленную на объекте, новым является то, что измерительная марка снабжена осветителем, включающим расположенные по ходу луча источник света, конденсор и рассеиватель, и двумя визирными элементами, образующими кольцевую и точечную структуры и разнесенными по оптической оси, за второй структурой по ходу луча установлен компенсатор оптического хода, при этом объектив выполнен с переменным фокусным расстоянием. 5 ил. .

Способ измерения линейных перемещений // 2515339

Способ заключается в формировании подаваемого на поверхность исследуемого объекта потока светового излучения, регистрации в фиксированной точке отраженного света и преобразовании его в электрический сигнал, величину которого используют для определения расстояния от поверхности исследуемого объекта по формуле: Δ x = x 0 − x 0 2 U 0 U , где х0 - начальное расстояние от светоотражающей поверхности исследуемого объекта до фотоприемника; U0 - амплитуда выходного сигнала с фотоприемника, соответствующая х0; U - амплитуда выходного сигнала с фотоприемника, соответствующая Δх.

Оптическое интерференционное устройство для измерения перемещений поверхностей объектов контроля // 2512697

Устройство содержит закрепленное на основании (1) устройство (2) для регулировки и фиксации его положения относительно поверхности (12) объекта (13), соединенный с ним цилиндрический корпус (4), во внутренней полости (5) которого установлены источник (6) когерентного оптического излучения и фокусирующая излучение (31) на поверхность (12) объекта (13) оптическая система (8) с устройствами для регулировки и фиксации их положения (7) и (9), опорную балку (14), выполненную составной из однотипных цилиндрических элементов (28), светонепроницаемый защитный корпус (19) с окном (20), установленный с возможностью перемещения вдоль опорной балки (14), во внутренней полости (21) которого установлены светоделитель (22) и отражатель (23), жестко скрепленные между собой, и экран с устройствами для регулировки и фиксации их положения (24) и (26).

Фотоэлектрический способ измерения линейных перемещений малоразмерных объектов в датчиках с многоэлементными приемниками излучения и устройство, его реализующее // 2508524

Способ заключается в том, что изображение объекта фокусируют объективом в плоскости приемника, сканируют его возвратно-поступательно вдоль линейки элементов приемника, предварительно определяют номер N облучаемого элемента приемника, выключают выходы остальных элементов, осуществляют периодическое равномерное возвратно-поступательное сканирование изображения объекта облучаемым элементом с амплитудой, равной ширине элемента b, формируют опорные импульсы в середине каждого полупериода сканирования, измеряют временные интервалы Δt1 и Δt2 между фронтами сигналов и опорными импульсами в каждом полупериоде сканирования и измеряют их разность Δt=Δt2-Δt1.

Устройство для линейных перемещений с нанометровой точностью в большом диапазоне возможных перемещений // 2502952

Устройство содержит неподвижную часть, подвижную часть с установленным на ней объектом, источник монохроматического излучения, одномодовый световод, формирующий точечный источник, совмещенный с передним фокусом оптической системы, две параллельные прозрачные пластины, установленные перпендикулярно оптической оси.

Устройство контроля положения объекта нано- и субнанометровой точности // 2502951

Устройство содержит источник монохроматического излучения, выход которого совмещен с входом одномодового световода, формирующего на выходе точечный источник монохроматического излучения, совмещенный с передним фокусом оптической системы, формирующей параллельный пучок света.

Способ определения пространственного положения объекта и устройство для его осуществления // 2492420

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для измерения пространственного положения объекта посредством дистанционного измерения координат контрольных меток, закрепленных на нем.

Способ измерения положения компонента // 2542960

Изобретение относится к способу определения положения детали в процессе сборки. Деталь 1 захватывают с помощью зажимного патрона 2 в положении захвата, которое зарегистрировано как положение А начала отсчета при измерении. Блокируют лучи 3 и 4 света лазерного или оптического датчика в направлении, пересекающем деталь, в положении блокировки. Посредством измерительного блока измеряют позиционное отклонение детали в положении блокировки в наклонном направлении относительно зажимного патрона. Получают величину Н отклонения путем сравнения измеренного значения с зарегистрированным положением А начала отсчета при измерении. Получают значение h поправки измерения для положения С ведущего конца детали на основании соотношения подобия между виртуальным треугольником, полученным путем задания величины отклонения в качестве одной стороны и положения А начала отсчета в качестве одной точки, и виртуальным треугольником, проходящим через положения В и В' блокировки и ведущий конец детали. Получают величину Δz позиционного отклонения ведущего конца детали путем сложения величины Н отклонения и значения h поправки измерения. Изобретение позволяет точно распознавать положение ведущего конца детали, даже когда зажимной патрон захватывает деталь с наклоном. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.