Высотомер Советский патент 1984 года по МПК G01C5/00 

Изобретение относится к лесотаксационной измерительной технике, в частности к устройству высотомеров- крономеров, служащих для съемки размеров кроны дерева в вертикальной латеральной плоскости. Известны лесотаксационные при«5оры, предназначенные для измерения диаметров ствйЛа дерева на разных высотах, недоступных для непосредственного измерения однако эти приборы имеют большие размеры и массу, что неприемлемо для работы в лесу. Крбме того изме рение диаметра кроны на высотах бол 6 м невозможно вследствие применени переносной рейки, как высотомера. I Известен дендрометр Вимменауэра, состоящий из высотомера, укрепленного на зрительной Оптической трубе, которая установлена на штативе. Высотомер состоит из двух пластинок с делениями: одна из них укреплена перпендикулярно зрительной трубе и может передвигаться вверх и вниз, вторая, выполнякхцая роль отвеса, укреплена на гаарнире в конце первой пластинки. С помощью дендометра Вимменауэра определяют диаметр ствола дерева на разных высотах с различных расстояний до измеряемого ствола 2 3. Однако малая разрешающая способность оптики не позволяет применять данный прибор для измерения диаметра кроны дерева. Дистанционное измерение высоты дерева производят преимущественно тригонометрическим методом с помсяць маятниковых высотомеров. Метод осно ван на измерении углов в вертикальной плоскости. Вместо значений угло на шлаках маятниковых высотомеров непосредственно проставлены соответ ствующие им значения высот. Корпуса высотомеров выполнены в форме сектора или пистолета. Известен высотомер Макарова, кот рый состоит из визируквдей трубки, прикрепленной к секторной шкале высот, показывающей при помощи маятни ковой стрелки на шарнире высоту дерева при базисном расстоянии от измеряемого дерева 10 или 20 м СЗ1. Однако .при помсяци высотомера Макарова можно измерять только высо ту дерева или высоту измеряемого диаметра кроны дерева. Ближайшим к изобретению по техни ческой сущности и результату являет ся маятниковый высотомер Блюме-Лейс са, который имеет корпус в виде сектора круга с боковыми секторными шпаками высот и диоптры, располо кен ные на концах верхней грани корпуса высотомера, маятниковую стрелку и е арретир. У предметного диоптра нахо дится спускной крючок арретира маят стрелки высотомера. Высоту дерева определяют по четырем боковым секторным шлакам высот с делениями, отвечающикш высоте дерева при различной величине базиса 15,20,30,40 м. Базисное расстояние отсчитывают встроенным в корпусе высотомера оптическим бипризменным дальномером и базисной складной линейкой, которую укрепляют на измеряемом дереве. Бипризма дальномера служит для разделения на двечастн зрительного пучка лучей под определенным углом. При наблюдении базисной складной линейки, подвешенной на ствол измеряемого дерева, через бипризму появляется раздвоенное изображение. Совмещая изображение делений линейки с нулевым делением, производят измерение на местности базисной дистанции. Высотомер изготовлен из легкого металла. Маятниковая стрелка, арретирующее устройство и оптический бипризменный дальномер помещены внутри корпуса, что исключает повреждение механизма Боковые секторные шкалы высот утоплены в корпусе и защищены стеклом от проникновения атмос- ос&дков н пыли. Кроме того, стекло предохраняет маятниковую стрелку высотомера от механических повреждений и раскачивания ветром. Укрепив складную базисную линейку на измеряемом дереве и с помощью оптического бипризменного дальномера, совмецая деления на линейке с нулевым делением, определяют базисное расстояние до измеряемого дерева. Нажимая на спускной крючок арретира маятниковой стрелки, освобождают ее. Держа высотомер вытянутой рукой, визируют через глазной и предметный диоптры поочередно на основание дерева и его вершину. Отпуская спускной крючок арретира маятниковой стрелки, определяют отсчеты по соответствующей базисно-, му расстоянию боковой секторной шкале высот. Сумма отсчетов будет высотой измеряемого дерева 4J. При решении згщачи по измерению диаметра кроны на различных высотах дерева с определенных базисных расстояний указанный прибор имеет недостатки: он служит только для дистанционного измерения высоты дерева, высоты измеряемого диг метра кроны и протяженности кроны. Для измерения диаметра кроны в вертикальной латеральной плоскости на различных высотах дерева необходимо применение двух и более приборов, например, высотомера и прибора, измеряющего , азимутальный угол (буссоль,теодолит и др) . Измерение диаметра кроны прот изводят с определенных базисных дистанций, кЬторые отсчитывают на местности по горизонтали. Применение. двух и более приборов для дистанционного измерения диаметра кроны на различных высотах вызывает дополнительную потерю времени, неудобства в работе и неблагоприятно сказывается на точности измерений и проиэводител .gocTH труда. Цель изобретения - повышение производительности труда, точности измерения диаметра кроны дерева в вертикальной латеральной плоскости на разных высотах дерева с определенных базисных дистанций. Поставленная цель достигается тем, что высотомер, включакиций корпус в виде сектора круга с боковыми секторнЕлми шкалами высот, глазной и предметный диоптры, расположенные на концах верхней грани корпуса, встроенные в корпусе маятниковую стрелку и ее арретир, оптический бипризменный дальномер для определения базисной дистанции QT измеряемого дерева, а также базисную линейку, снабжен крономером, жестко укрепленным на верхней грани корпуса перпендикулярно к нему и выполненным в гиде сектора круга с подвижными, визирными рейками с элементами их фиксирования, а оптический бипризмен ный дальномер прикреплен к корпусу кроиомера при помощи винта, служащег осью вращения подвижных визирных реек, причем высотомер установлен на кронштейне с возможностью поворот в вертикальной плоскости с фиксацией а кронштейн - с возможностью поворота по азимуту с фиксацией. На фиг-. 1 изображено устройство с частичными.вырезами для лучшего по каза конструкции, оОций вид; на фйг1 2 - разрез ft-A на фиг. 1; на фиг. 3 - устройство, вид сверху; на фиг. 4 - вид Б на фиг. 1; на «фиг. 5 разрез В-В а фиг. 1; на фиг. 6 складндя базисная линейка. Устройство содержит перпендикуляр но жестко установленные корпуса, выполненные в виде сектора круга, высо томера 1 с боковыми секторными шкалами высот и поправок и крономера 2 с секторными шкалами диаметров кроны Шкала поправок служит для корректировки делений секторных шкал крономе ра, так как с увеличением угла визирования в вертикальной плоскости, т, е. измерением высоты измеряемого диаметра кроны, увеличивается базисное расстояние от измеряемого диамет ра кроны. Численное значение делений шкалы поправок к делениям секторных шкал крономера рассчитывают по следу ющей формуле T«4 -j-5где К - численное значение-деления шкалы поправок к делениям секторных шкал крономера; Н - высота измерения дкаметрл кроны дерева, м; а - базисная дистанция от измё1 4 р емого дерева, м. Измеряемый диаметр кроны на данной ысоте дерева вычисляют по формуле ,(2) где ,;---диаметр кроны дерева на данной высоте измерения, м; Д - отсчетный, диаметр кроны дерева по соответствующей базисному расстоянию шкале крономера,- м; К - поправка к отсчетным делениям секторных шкал крономера данной высоте измерения. На секторйых шкалах крономера непосредственно проставлены соответствующие им значения (радиусов) диаметра кроны. Корпус высотомера 1 укреплен на кронштейне 3 посредством пальца 4 и втулки 5. Палец 4 служит осью вращения высотомера-крономера в вертикальной плоскости. Кронштейн установлен с возможностью поворота в соризонтальной плоскости, например, на опорном подшипнике 6 вращения и узла 7 крепления кронштейна на опору, т.е. штаг тйв или вешку. Узел 7 крепления кронштейна представляет собой, например, полую трубу с пальцем на верхнем конце, на которой напрессован опорный подшипник 6 вращения и благодаря которому кронштейн 3 может поворачиваться в азимутальные визирные рейки (левая 8 и правая 9) с автоматическими индивидуальными фиксаторами 10 пружинного типа, и оптический биприземный дальномер 11 с прорезью для визи-. рования 12. Поворот крогечтейна 3 в азимутальном направлении фиксируют фиксатором 13. Винт 14 крепления оптического бипризменного дальномера к корпусу крономера 2 служит осью вращения визирных реек 8 и 9, поскольку измерение диаметра кроны дерева производят дистанционным тригонометрическим методом. Прорезь для визирования 12 расположена над винтОм 14 крепления оптического бипризменного дальномера и служит глазным диоптром. :Противоположные оси вращения концы визирных реек 8 и 9 служат предметным диоптром.На боковой секторной шкале высотомера 1 установлена маятниковая стрелка 15 высотомера с арретиром 16 пружинного типа. Йоворот высотомера в вертикальной плоскости фиксируют фиксатором 17. Отвестное положение кронштейна определяют и контролируют пузырьковым уровнем 18. При работе прибор устанавливают на опору, на ствол измеряемого дерева вывешивают складную -базисную линейку и с помощью оп.тического бипризменного дальномера 11 определяют базисное расстояние пр горизон али oi наблюдателя до измеряемого дерева, наиболее удобное для проведения измерения (5,10,15,20 м). С помощью соответствующей выбранному базисному расстоянию секторной высотомерной шкалы и маятниковой стрелки 15 определяет высоту-дерева, визируя через глазной диоптре 12 и сведенные вместе к нулевому делению шкалы кроиомера визирные рейки 6 к 9 (предметный диоптр) поочередно на вершину и основание дерева, фиксируя азимутальное направление фиксатором 13. При отсчетах показаний высотомера маятни ковую стрелку арретируют. Сумма otсчетов маятниковой стрелки tie соответствующей боковой секторной шкале высот высотомера будет высотой измеряемого дерева. Выбрав высоту, на которой необходимо измерить диаметр кроны, отпускаиот арретир 16 и устанавливают боковую секторную шкалу высотомера 1, так чтобы стрелка маятника 15 установилась точно на выбранной высоте измерения диг1метра кроны. Фиксируют положение секторной шкалы высотомервя 1 фиксатором 17. Визируя через глазной диоптр 12 и противоположные оси вращения концы визирных реек 8 и 9, разводят их до крайних точек на дайной высоте. Угловое положение визирных реек 8 и 9 фиксируется автоматически индивидуальными {(иксаторами 10. Записывают показания отсчетов визирных реек 8 и 9 по соответствующей базиснс 4у расстоянию шкале (радиусов) диаметров крономера 2 показаний отсчетов маятниковой стрелки высотомера 1, т.е. высоту измерения диг1метра кроны дерева и численное значение по шкале поправок (К) для корректировки в камеральных условиях отсчета по шкале крономера. Диаметр кроны в вертикальной латеральной плоскости на данной высоте ( Д,з(ц) определяют в камеральных условиях, для чего умножают сумму отсчетов визирных реек 8 и 9 по секторной шкале крономера 2 на чнслен5 ное значение поправки к отсчету показаний секторной шкалы крономера (К), взятие по отсчету маятниковой стрелки 15 на секторной шкале поправок высотомера 1.

o Использование изобретения позволит провох(ить дистанционные измерения с определенных дистанций (диаметр кроны в вертикальной латеральной плоскости на произвольно выбранной

5 высоте, высоту дерева, протяженность кроны, сомкнутость полога в горизонтальной плоскости, ссжкнутости крон в горизонтальной и вертикальной плоскостях, расстояний, перпендикулярно

Q пересекающие линию визирования), что не позволяет измерить известный прибор. Величина поправок (К), учитываюиая ошибку Измерения диаметра кроны с изменением высоты измеряемого диа5 метра кроны, т.е. изменением базис-т ного расстояния, имеет численное значение и нашем случае от 1 до 2 и более. Поэтому использование изобретения, при сравнении с Известным ycTpoftcTBoiM позволяет повысить точность дистанционного измерения диаметра кроны на произвольно выбранной высоте в 2 и более раза, а также повысить точность измерения высоты дерева. Применение изобретения позво5 ляет производить отсчет наибольших перпендикулярных диаметров кроны дерева из двух положений наблюдения, что приводит к повьйпению производительности труда п|И1 измерении сомк0 нутости полога до 50%. Все работы выполняются одним человеком, себестоимость работ снижается в два раза.

Фuг.i к

КА

/7

Фиг. 2

ВЫСОТОМЕР, содержащий корпус в виде сектора круга р боковыми секторными шкалами высот, глазнОй и предметный диоптры, расположенные на концах верхней грани корпуса, встроенные в корпусе маятнико вую стрелку и ее арретир, оптический бипризмеиный I дальномер для определения базисной дистанции от измеряемого дерева, а также базисную линейку, отличающийся тем, что, с целью повьаиения производительности труда и точности измерения диаметра кроны дерева в вертикальной латеральной плоскости на разных высотах дерева с определенных базисных дистанций, он снабжен крономером, жестко укрепленным на верхней Г1)ани , корпуса, перпендикулярно к нему выполненным в виде сектора круга с подвижными визирными рейкг1ми и с элементами их фиксирования, а оптический бипризменный дальномер прикреплен к корпусу крономера при помо1 и винта, служащего осью вращения подвижных визирных реек, причем высотомер установлен на кронштейне с возможностью поворота в вертикальной плоскости с фиксацией, а кронштейн - с возможностью поворота по азимуту с фиксацией.