СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ГОДИЧНЫХ КОЛЕЦ НА СПИЛЕ ДРЕВЕСНОГО СТВОЛА Российский патент 2004 года по МПК A01G23/00 A01G23/02 

Изобретение относится к лесной таксации и может быть использовано при учете качества формы ствола модельного дерева по спилам в виде кружков, а также в условиях лесозаготовок и деревообработки на торцах пней, хлыстов, долготья и бревен.

Известен способ измерения годичных колец на поверхности спила древесного ствола (см., например, учебник: В.К.Захаров. Лесная таксация. Изд-е 2-е, исправл. и доп. - М.: Лесная промышленность, 1967. - С.301, 304), включающий действия по измерению диаметра ствола сваленного модельного дерева мерной вилкой в двух взаимно перпендикулярных направлениях, взятие спилов в виде кружков, разметка на кружках линий геодезического направления С-Ю, маркировка и доставка кружков, подсчет числа годичных колец по всему сечению или в каждом сантиметре периферии спила визуально.

Недостатком известного способа является измерение числа годичных колец и удельного числа годичных колец в одном сантиметре только по одному направлению.

Известен также способ измерения годичных колец на спиле древесного ствола (см., например, учебник: Анучин Н.П. Лесная таксация. Изд-е 5-е, доп. - М.: Лесная промышленность, 1982. - С.424-426), включающий измерение диаметра ствола в двух взаимно перпендикулярных плоскостях мерной вилкой, взятие спилов в виде кружков, нанесение на выпиленных кружках отметок о северной и южной сторонах, каждому отпиленному кружку придают отметки о номерах пробной площади, модельного дерева и отпиленного кружка, причем обозначения делают на несколько сглаженной верхней части кружков, а нижние части кружков в камеральных условиях используют для подсчета годичных колец и измерения диаметров.

Недостатком способа также является подсчет числа годичных колец только в одном направлении, например в северном.

Технический результат - повышение производительности и точности измерений числа годичных колец по различным радиусам с учетом угла склонения измеряемого радиуса по подсчету годичных колец от Севера.

Этот технический результат достигается тем, что центр шаблона, выполненного из органического стекла с нанесенными концентрическими окружностями, например, через 1 см с миллиметровым делением, и линиями радиусов, например, нанесенными через 15 градусов, причем на некоторых линиях радиусов нанесены числовые шкалы радиуса и угла склонения от северного направления, совмещают с центром годичных колец, а линию радиуса с нулевым углом склонения совмещают с отметкой Севера на спиле древесного ствола, а затем подсчитывают число годичных колец в каждом из сантиметровых отрезков по различным радиусам шаблона.

Окружности сантиметровых отметок выполняют более толстыми линиями, чем миллиметровых отметок. Это позволяет выполнять различные режимы измерений. Число годичных колец, находящихся в одном сантиметре некоторого радиуса, является важнейшим таксационным показателем, определяющим динамику прироста дерева в толщину, в нашем случае в заданном направлении радиуса. В этом случае вычисляется средняя ширина годичного кольца на каждом сантиметре радиуса заданного направления. Миллиметровые деления позволяют оценить ширину каждого годичного кольца, например, выборочно по наибольшему приросту.

Шаблоны изготовляются заводским способом из-за необходимости нанесения линий и шкал с высокой точностью. При этом принимается комплект шаблонов различного диаметра, например, размерного ряда 200, 300, 400, 500 и 600 мм. Это позволяет выбрать для измерения тонких стволов молодых деревьев шаблоны малых размеров, а для средневозрастных и приспевающих или спелых деревьев потребуются шаблоны все увеличивающегося диаметра.

Сущность технического решения заключается в наложении шаблона на поверхность спила для подсчета числа годичных колец, а также для оценки ширины годичных колец, по различным геодезическим направлениям.

Положительный эффект заключается в повышении точности измерения формы сечения ствола, так как шаблон позволяет быстро измерять радиусы с точностью до 0,5 мм, причем с высокой производительностью подсчитываются числа годичных слоев в одном сантиметре и общий возраст на данном спиле ствола дерева.

Существенной новизной является измерение годичных колец с помощью прозрачного шаблона с концентрическими окружностями и линиями радиусов, размещенные через равные сектора угла склонения от северного направления.

В связи с этим техническое решение обладает существенными признаками новизны, положительным эффектом в лесной таксации в инженерной экологии. Из научно-технической и патентной литературы материалов, порочащих новизну предлагаемого способа, не обнаружено.

На фиг.1 приведена условная схема шаблона; на фиг.2 - схема измерения годичных колец спила древесного ствола.

Способ измерения, например, числа годичных колец на спиле древесного ствола включает такие действия.

После выпиловки спилов каждому отпиленному кружку придают отметки северной стороны, о номерах пробной площади, модельного дерева и отпиленного кружка, причем обозначения делают на несколько сглаженной верхней части кружков, а нижние части кружков используют для подсчета годичных колец и измерения годичных колец в условиях леса.

Нижнюю сторону кружка устанавливают вверх, затем центр шаблона 1 из органического стекла совмещают с центром годичных колец. При этом нулевую радиальную шкалу 2 совмещают с меткой на спиле о северном направлении. После этого приступают к подсчету годичных слоев на каждом сантиметре, между окружностями 3 более толстых сантиметровых линий, вначале на нулевом радиусе. Затем на радиусе через 15 градусов угла склонения и так далее. При этом шаблон удерживают рукой на поверхности спила 4. Данные записывают в таблицу.

Устройство для измерения годичных колец спила древесного ствола содержит такие конструктивные элементы.

Шаблоны 1 выполнены в виде дисков различного диаметра из ударопрочного прозрачного материала, например из органического стекла толщиной 2-3 мм. От центра диска расположены радиальные шкалы 2 в сантиметровом и миллиметровом делении. Вокруг центра диска нанесены концентрические окружности 3. В простейшем случае размещаются только окружности через один сантиметр без промежуточных миллиметровых отметок. Такой шаблон будет пригоден только для подсчета годичных колец.

Для надежного крепления на спиле возможно в центре шаблона изготовление отверстия для оси, например, в виде гвоздя, вбиваемого в центре годичных колец спила древесного ствола.

Способ измерения годичных колец спила древесного ствола реализуется, например, при обработке модельного дерева, следующим образом.

После валки и раскряжевки ствола на кряжи и спилы в виде кружков на них наносят метки о северном направлении, затем каждому отпиленному кружку придают отметки о номерах пробной площади, модельного дерева и отпиленного кружка, причем обозначения делают на несколько сглаженной верхней части кружков, а нижние части кружков используют для измерения годичных колец.

Способ и устройство позволяют измерять годичные кольца, например в одном сантиметре для расчета прироста по данному радиальному направлению, по различным углам склонения от северного направления на пне и на спилах даже непосредственно в лесу. Например, на пне или спиле центр шаблона 1 совмещают с центром годичных колец. Затем нулевую радиальную шкалу 3 совмещают с отметкой о северном направлении.

После этого между соседними окружностями, например через один сантиметр, подсчитывают число годичных слоев с точностью до десятой доли ширины годичного слоя, если толщина линий сантиметровых окружностей принята в 0,1 мм.

Отдельно возможно измерять, например, ширину аномальных и отличающихся от других уникальных на спиле годичных колец.

Эффективность нового способа и устройства проявляется в том, что он позволяет измерять годичные кольца на спилах модельных деревьев по пню или спилам в виде кружков непосредственно в лесу, например, до начала высыхания древесины позволяет измерить фактический размер спила, который затем уменьшается по радиусам из-за потери влаги. Аналогично возможно относительно быстро и точно подсчитать удельное число годичных слоев по каждому радиальному направлению на данном сечении.

Одновременно способ и устройство могут быть использованы и в камеральных условиях для более подробного измерения годичных слоев и формы постепенно высыхающего спила модельного дерева.

Изобретение относится к лесной таксации и может быть использовано при учете качества формы ствола модельного дерева по спилам в виде кружков, а также в условиях лесозаготовок и деревообработки на торцах пней, хлыстов, долготья и бревен. Нижнюю часть кружка поворачивают наверх. Центр годичных колец совмещают с центром шаблона, выполненного из органического стекла с нанесенными концентрическими окружностями и линиями радиусов. Линию радиуса с нулевым углом отклонения совмещают с отметкой о северной стороне спила, а затем подсчитывают число и ширину годичных колец. Это позволит повысить производительность и точность измерений числа годичных колец по различным радиусам с учетом угла отклонения измеряемого радиуса по подсчету годичных колец от северного направления. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ измерения годичных колец на спиле древесного ствола, включающий нанесение на выпиленных кружках отметок о северной стороне, придание отметок о номерах пробной площади, модельного дерева и отпиленного кружка, причем обозначения делают на сглаженной верхней части кружков, а нижние части кружков используют для подсчета годичных колец, отличающийся тем, что нижнюю часть кружка поворачивают наверх, относительно центра годичных колец совмещают центр одного из шаблонов, выполненных из органического стекла с нанесенными концентрическими окружностями и линиями радиусов, а линию радиуса с нулевым углом отклонения совмещают с отметкой о северной стороне спила, а затем подсчитывают число и ширину годичных колец.2. Способ измерения годичных колец на спиле древесного ствола по п.1, отличающийся тем, что шаблоны выполняют различного диаметра, концентрические окружности сантиметровых отметок изготовляют более толстыми линиями, чем миллиметровых отметок, что позволяет выполнять различные режимы измерений числа годичных колец, находящихся в одном сантиметре некоторого радиуса спила, а также вычислять среднюю ширину годичного кольца на каждом сантиметре радиуса заданного направления, причем миллиметровые деления позволяют оценить ширину каждого годичного кольца, например, выборочно по наибольшему приросту.3. Способ измерения годичных колец на спиле древесного ствола по п.1, отличающийся тем, что линии радиусов наносят через 15°, причем на некоторых линиях радиусов наносят числовые шкалы радиуса и угла склонения от северного направления.