СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО ИЗМЕРЕНИЯ ОБЪЕМА ПУЧКА ЛЕСОМАТЕРИАЛОВ Российский патент 2015 года по МПК G01B11/00 G01N33/46 

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_и изделия по формуле:

$$h_{и}=\left(H-2h+r_1\text{'}\right)\left(\raisebox{1ex}{$h$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$r$}\right.+\tan \beta \right)+r_2\left(r-\tan \beta \right)\cos \beta ,$$

где $$\tan \beta =\raisebox{1ex}{$h$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$2$}\right.\left(\raisebox{1ex}{$r_1-r_1\text{'}$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$r_1+r_1\text{'}$}\right.\right);$$

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 $$\frac{A_{рп}}{A_{вп}}$$

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.

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.

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.