СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ ДРЕВЕСНЫХ РАСТЕНИЙ Российский патент 2003 года по МПК G01N33/46 A01G23/00 

Изобретение относится к различным отраслям хозяйственной деятельности, в которых имеется потребность в определении объемов образцов неправильной формы, взятых из различных частей растений.

Известен способ испытания древесины древесных растений стереометрическим методом (см. , например, книгу: Д.Б. Соколов, А.Л. Синькевич, П.А. Емельянова. Древесиноведение / Учебное пособие. - Л.: ЛТА, 1974. - С. 52-58), включающий взятие образца правильной геометрической формы в виде прямоугольной призмы 20 х 20 х 30 мм (последний размер - вдоль волокон), измерение его размеров микрометром или штангенциркулем, вычисление объема образца как произведение значений ширины, толщины и длины образца.

Недостатком известного способа является высокая трудоемкость изготовления таких образцов со стандартными размерами из-за необходимости высокой точности по форме и размерам, а также гладких поверхностей граней. Недостатком является также то, что дерево нужно разрушить, распилить и обработать на многих типах станков для получения призмы, что приводит только к одноразовому испытанию дерева (причем немолодого из-за соблюдения размеров стандартного образца), а другие виды древесных растений вообще невозможно испытать. Практически невозможно также стандартные образцы взять из коры, корней, ветвей, а тем более листвы и хвои. В связи с этим область применения стереометрического метода ограничена только техническим древесиноведением, то есть для нужд механической обработки древесины. Но этот метод является ныне основным, стандартизированным и практически единственным.

Известен также способ испытания образцов неправильной формы при помощи, например, ртутного объемометра (смотри там же, с. 58-61), включающий взятие образца древесины объемом 5-10 см³, взвешивание этого образца (иначе потом будет сделать это невозможно), размещение этого образца внутри емкости с фиксацией, подача ртути в емкость до заполнения его до измеряемого уровня (указателя), слив ртути из емкости и снятие образца с фиксатора и из емкости, повторная подача ртути для измерения его расхода до указателя, расчет объема образца, обработка образца для снятия и слива остатков ртути обратно в емкость.

Недостатком этого относительно точного способа является высокая опасность отравления ртутью, невозможность измерения объема образца коры и других крупнопористых объектов, необходимость в фиксированном интервале объема образца в 5-10 см³, необходимость изготовления не меньше двух партий образцов (один для измерения влажности, а другой - для измерения объема), сложность конструкции прибора (что не позволяет использовать его в экспедициях).

Технический результат - повышение безопасности, упрощение процесса измерения объема образцов неправильной формы, причем не только образцов из мелко пористой древесины, а также функциональное расширение способа на другие виды образцов, взятых из различных частей древесных растений.

Способ испытания древесных растений включает такие действия.

После взятия образца неправильной формы, например из откола ствола или с пня срубленного дерева, его очищают от посторонних предметов и коры. Затем помещают кусок древесины в прозрачный мерный сосуд и обсыпают его водостойким порошком полимера термопласта с водопоглощением 0,01÷0,05% до указателя, в виде горизонтальной черты сбоку мерного сосуда, выполненного, например, цилиндрической формы.

Затем малыми и частыми движениями встряхивают мерный сосуд с находящимися в нем порошком и образцом. При этом порошок несколько уплотняется и занимает по верхнему краю горизонтальное положение. Из-за того, что плотность древесины несколько меньше плотности полимерного порошка, происходит небольшое поднятие образца от дна мерного сосуда, а частицы порошка плотно облегают все внешние поры.

По верхнему краю измеряют объем относительно вертикальной шкалы, нанесенной сбоку мерного сосуда. Мерный сосуд изготовляется из прозрачной пластмассы, поэтому он не разбивается при встряске и мелких ударах, например, ладонью сбоку для резкого встряхивания.

Затем вынимают образец, отряхивая его от полимерного порошка, и повторно встряхивают мерный сосуд, измеряют повторно снизившийся уровень сыпучего груза, причем разность между первым и вторым уровнями определяет объем образца неправильной формы.

В случае измерения объема нескольких кусковых образцов порядок определения общего объема не меняется, а при испытании большого числа элементов образца (навески) после измерения первого уровня из мерного сосуда полимерный порошок и образец высыпают на поднос, сортируют, а количество порошка засыпают обратно в мерный сосуд, встряхивают и измеряют уровень поверхности порошка в мерном сосуде. Навеска может быть взвешена до испытания на объем, после чего образцы отправляются на сушку или на другие испытательные операции.

Способ испытания древесных растений, например образца древесины из ствола дерева, реализуется, например, при определении плотности и других свойств древесины в растущем состоянии, следующим образом.

Вначале в лесу выбирают учетное дерево или пень бывшего дерева, что позволяет многократно проводить экологические обследования и эксперименты с древесными растениями. Затем осматривают кору и поверхность для возможности взятия образца неправильной формы, но без расслоений. После этого лезвием топора вырубают кусок древесины из выбранного места, например в виде клиновидного откола, осматривают его, очищают и помещают в мерный сосуд соответствующего размера (в экспедиции желательно иметь несколько мерных сосудов разного размера).

Затем обсыпают образец полимерным порошком до указателя, встряхивают мерный сосуд. По верхнему краю порошка в мерном сосуде измеряют общий объем образца и порошка.

После этого вынимают образец, отряхивая его от полимерного порошка, и повторно встряхивают мерный сосуд, измеряют снизившийся уровень сыпучего груза, причем разность между первым и вторым уровнями определяет объем образца неправильной формы. Далее образец упаковывается и отправляется на камеральные испытания.

Применение предлагаемого способа расширяет возможности испытания древесных растений, позволяет проводить экологический мониторинг территорий путем изучения свойств древесины различных частей произрастающих древесных растений.

Изобретение относится к различных отраслям хозяйственной деятельности, в которых имеется потребность в определении объемов образцов неправильной формы, взятых из различных частей (главный и боковой стебли, ветви, корни, хвоя, листва, кора) древесных растений (поросль, кустарнички и кустарник, подрост и молодняк, подлесок и деревья). После взятия образца неправильной формы от древесного растения его помещают в прозрачный мерный сосуд, обсыпают водостойким сыпучим грузом до указателя, малыми и частыми движениям встряхивают сосуд, измеряют общий уровень, а затем вынимают образец и повторно встряхивают сосуд, измеряют снизившийся уровень сыпучего груза, причем по разности между первым и вторым уровнями определяют объем образца неправильной формы. Это позволит повысить безопасность проведения способа, упростить процесс измерения объема образцов неправильной формы, причем не только образцов из мелкопористой древесины, а также обеспечить функциональное расширение способа на другие виды образцов, взятых из различных частей древесных растений. 1 з.п. ф-лы.

1. Способ испытания древесных растений, включающий взятие образца неправильной формы, размещение его внутри мерной емкости, подачу дополнительного материала, измерение уровня в мерной емкости, извлечение образца из емкости, измерение уровня дополнительного материала в емкости, расчет объема образца по разнице между первым и вторым уровнями, отличающийся тем, что образец размещают в емкости в виде прозрачного сосуда, а подачу дополнительного материала осуществляют путем обсыпания образца водостойким сыпучим грузом, причем после подачи дополнительного материала в сосуд с образцом и после извлечения образца из сосуда, последний встряхивают. 2. Способ испытания древесных растений по п. 1, отличающийся тем, что в качестве дополнительного материала принимают порошок полимера термопласта с водопоглощением 0,01-0,05% для дополнения объема образца неправильной формы до правильной формы мерного сосуда, например цилиндрической формы, а встряхивание сосуда осуществляют сбоку и вручную, например ребром ладони, для установления верхнего края порошка в горизонтальное положение.