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Baummesszange
Die Erfindung betrifft eine Baummesszange zur Messung und Registrierung des Volumens von Baumstämmen.
Durch die österr. Patentschrift Nr. 217723 ist eine Baummesszange zur Messung und Registrierung des Durchmessers von Baumstämmen sowie gegebenenfalls zur Berechnung des Stammvolumens bekanntgeworden, wobei die Messschiene der Baummesszange pro Masseinheit je eine Kerbe oder einen Zahn aufweist, welche bei der Verschiebung des beweglichen Schenkels der Zange einen in diesem angeordneten elektrischen Kontakt betätigen, über welchen eine dem Ausmass der Verschiebung dieses Schenkels proportionale Anzahl von elektrischen Impulsen einem von der Messzange getrennt angeord- neten Registrier- bzw. Auswertgerät zugeführt werden.
In der österr. Patentschrift Nr. 222380 wurde dargelegt, dass die in dem in der österr. Patentschrift Nr. 217723 beschriebenen Ausführungsbeispiel vorgeschlagenen mechanischen Kontakte bei grösserer Impulshäufigkeit zu Prellerscheinungen neigen, wodurch sich Fehler in der Anzahl der Impulse ergeben können.
In der österr. Patentschrift Nr. 222380 ist eine Baummesszange beschrieben, bei der zur Behebung dieses Nachteiles als elektrische Kontaktanordnung im beweglichen Schenkel eine Lichtquelle und eine Photozelle vorgesehen sind, wobei der auf die Photozelle fallende Lichtstrahl von den Zähnen bzw. durch die Kerben der Messschiene bei dessen Bewegung unterbrochen bzw. hindurchgelassen wird. Diese Baummesszange gestattet es auf einfache Weise, das Volumen von Baumstämmen halbautomatisch zu messen.
Ohne menschliche Mitwirkung arbeitende vollautomatische Baummesszangenhabensichbishernicht bewährt, weil vor allem Schneekrusten, Erde, lose Borke u. dgL mitgemessen werden. Vorrichtungen mit automatischer Mittensuche konnten sich gleichfalls nicht durchsetzen, weil von diesen auch örtliche Verdickungen des Stammes erfasst und damit Fehlberechnungen geliefert wurden.
Das Ziel der Erfindung besteht darin, die Baummesszange nach der österr. Patentschrift Nr. 217723 so weit wie möglich zu automatisieren und eine möglichst allgemeine Anwendung sicherzustellen.
Erfindungsgemäss ist auf der Messschiene bzw. auf einer mit der Messschiene mechanisch gekup-
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magnetischen Impulsabnahmevorrichtung verbunden mit einer Auswertung in einer logischen Schaltung vorgesehen ist.
Hiedurch werden nicht nur alle mechanischen Kontakte an sich, sondern vor allem duch die rich-
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tungsabhängigen mechanischen Kontakte und somit jedes durch Prellerscheinungen mögliche Fehlresultat vermieden.
Bei Anordnung eines inkrementalen Rasters erfolgt die Messung durch Zählung einer dem Verstel- weg entsprechenden Impulszahl, die in der in diesem Falle als Zähler ausgebildeten logischen Schaltung gezählt wird. Bei Anordnung eines absolut digitalen Rasters gibt die abgetastete Stelle unmittelbar die gemessene Grösse.
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ist-D-- der- die Länge des Baumstammes, die üblicherweise nur in ganzen Metern berücksichtigt wird. Entspricht die Teilung der Baummesszange dem Quadrat der Zangenöffnung, so ergibt sich das Volumen eines einzelnen Stammes durch Vervielfachung des gemessenen Wertes entsprechend der Stammlänge in Metern.
Vorteilhafterweise ist für jeden ganzzahligen Wert (Meter) der Längeneinheit auf der Messschiene bzw. der Scheibe ein gesonderter Raster angeordnet, deren Abtastung durch Querverschiebung der Impulsabnahmevorrichtung bzw. durch Umschaltung von einem Raster auf den nächsten erfolgt.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Messschiene in Form eines zylindrischen oder prismaischen Rasterträgers ausgebildet, bei dessen Drehung die Einstellung des der Meterzahl entsprechenden Rasters erfolgt. Die Drehung kann hiebei über eine Hebelanordnung erfolgen.
Wird auf der Messschiene ein inkrementaler Raster angebracht, so ist es zweckmässig, die Impulse bei jeder Messung von Null aus zu zählen und zur Multiplikation jeden Impuls entsprechend der Länge in Metern mit 1, 2,3 usw. zu vervielfachen, was elektronisch erfolgen kann. Hiebei ist bei Beginn der Messung die Zange geschlossen zu halten.
Bei Anwendung der runden Scheibe kann dies dadurch erreicht werden, dass diese mittels einer entsprechenden Vorrichtung bei Beginn der Messung auf Null gestellt wird und bis zum dazugehörigen Messwert abläuft, wobei eine dem Quadrat des Durchmessers proportionele Impulszahl abgegeben wird. Derselbe Effekt lässt sich auch erreichen, wenn man am Schluss der Messung die Scheibe auf Null laufen lässt.
Zweckmässigerweise ist als Messeinrichtung ein insbesondere elektronischer Zähler mit mechanischem Drucker vorgesehen.
Durch einen angeschlossenen Drucker lässt sich die einfache Mengenmessung mit einem mechanischen oder elektronischen Impulszählwerk vorteilhaft ergänzen.
Bei Anwendung eines kodierten Rasters, der eine statische Abtastung ermöglicht, kann ein reflektierter Code oder eine V-Abtastung mit entsprechender Logik angewendet werden, wodurch jede Fälschung von Messwerten vermieden wird.
Vorteilhafterweise ist an die der Auswertung dienende logische Schaltung eine Registrier- und Saldiereinrichtung angeschlossen.
Mit elektrisch ansteuerbaren Saldierdruckern können die Querschnittsmesswerte entsprechend der Baumlänge 1, 2,3 oder 4 mal addiert werden, wodurch das Volumen des Einzelstammes erhalten wird.
Wenn die mehrfache Addition zu lange dauert, sind zur Speicherung der den verschiedenen Meterzahlen zugehörigen Ergebnisse mehrere Rechen- oder Addierwerke vorzusehen, die auch gesplittet verwendet werden können, um z. B. in 2 Werken 4 Längensummen speichern zu können. Sind alle Stämme gemessen, wird in jedem Addierwerk die Summe gebildet und derselbe Wert, der Meterzahl entsprechend, nochmals z. B. 1 bis 3 mal hinzuaddiert. Die Endsumme ist das Volumen aller gemessenen Stämme.
In einer andern Variante sind zwei Addierwerke vorgesehen, wobei das eine der Ermittlung des Volumens des jeweils gemessenen Baumstammes und das andere der Ermittlung der Summe aller gemessenen Baumstämme dient.
Zur rascheren Abwicklung können an Stelle von mechanischen Saldierwerken zweckmässig auch elektronische Multiplikatoren (mehrfache Addition) dienen.
In der österr. Patentschrift Nr. 217723 wurde vorgeschlagen, die Messwerte durch Kabel von der Messzange an den Registrierort zu übertragen. Da dies unter Umständen schwierig sein kann, kann im Rahmen der Erfindung eine Zwischenregistrierung der Messwerte auf einem kleinen Speicherwerk vorgenommen werden.
Hiefür sind vorteilhafterweise Speicherwerke, z. B. Streifenlocher, magnetische Band- oder Drahtspeicher 00. dgl. vorgesehen.
Die Femübertragung kann, wenn eine sofortige Auswertung erwünscht ist, an Stelle über Draht auch
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mittels elektromagnetischer Wellen, mit Ultraschallwellen oder auch mit Hilfe induktiver Schleifen, wie sie z. B. für Personenrufanlagen verwendet werden, erfolgen.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich an Hand der Zeichnungen, in der ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist.
Fig. 1 zeigt eine Ansicht einer erfindungsgemässen Baummesszange mit einem kodierten Raster, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1 und Fig. 3 ein vereinfachtes Blockschaltbild für eine Einrichtung mit einer erfindungsgemässen Baummesszange.
Auf der den festen Schenkel --1-- tragenden meschiene --2-- der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Baummesszange ist der den beweglichen Schenkel --3-- tagende tragende Schieber --4-- verschiebbar. In der Messschiene -- 2-- ist ein transparentes Code-Lineal -- 5-- angeordnet, auf dem in Stufen von 0,1 dm2 die von den Schenkeln --1,3-- umfasste kreisförmige Fläche codiert aufgetragen ist. Der Schie- ber --4-- trägt auf der einen Seite des Code-Lineals --5-- eine Sofitte --6-- und auf der andern Seite - von Photozellen bzw. Photozellenpaaren gebildete Abtastorgane --7 bis 15--.
Von diesen neuenAbtastorganen sind die Abtastorgane --7 bis 10-der ersten Dekade, die Abtastorgane --11 bis 14-- der zweiten Dekade und das Abtastorgan --15-- der dritten Dekade zugeordnet,
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<tb> :0 <SEP> 0001 <SEP> Ocm <SEP> ?
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<tb> 5 <SEP> 1100 <SEP> 50 <SEP> ?
<tb> 6 <SEP> 1110 <SEP> 60cm"
<tb> 7 <SEP> 1010 <SEP> 70 <SEP> cm2 <SEP>
<tb> 8 <SEP> 1011 <SEP> 80cm"
<tb> 9 <SEP> 1001 <SEP> 90cm"
<tb> 10 <SEP> 1001 <SEP> 100 <SEP> cm2 <SEP>
<tb> 19 <SEP> 1011 <SEP> 110cm"
<tb> 18 <SEP> 1010 <SEP> 120 <SEP> cm2 <SEP>
<tb> 17 <SEP> 1110 <SEP> 130 <SEP> cm2 <SEP>
<tb> 16 <SEP> 1100 <SEP> 140 <SEP> cir <SEP> ? <SEP>
<tb> 15 <SEP> 0100 <SEP>
150 <SEP> cm2 <SEP>
<tb> 14 <SEP> 0110 <SEP> 160 <SEP> cm2 <SEP>
<tb> 13 <SEP> 0010 <SEP> 170 <SEP> cm2
<tb> 12 <SEP> 0011 <SEP> 180 <SEP> cm2
<tb> 11 <SEP> 0001 <SEP> 190 <SEP> crut <SEP>
<tb> 20 <SEP> 0001 <SEP> 200 <SEP> cm2
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Die Entscheidung, ob vorwärts oder rückwärts ausgewertet werden muss, erfolgt in der zweiten Dekade.
Da für die Richtungsabhängigkeit der Impulsgabe erfindungsgemäss beim kodierten Raster eine Doppelabtastung vorgesehen ist, bei welcher bekanntlich in jeder Spur eine Dekade - mit Ausnahme der ersten Spur - zwei Abtaster vorgesehen sind, weist das Abtastorgan --7-- der ersten Spur eine einzige Photozelle und die Abtastorgane --8, 9, 10-- der folgenden Spuren Photozellenpaare auf. Analoges gilt für die zweite Dekade. Da in der dritten Dekade nur die binäre Kodierung 0001 für 20 und 0011 für
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21 vorgesehen ist, weist das Abtastorgan 15 für diese Dekade eine einzige Photozelle auf, die nur eine Spur abzutasten hat.
Die Photozellen der Abtastorgane führen über an sich bekannte und in den Zeichnungen nicht dargestellte Schaltungen zur Signalauswertung bei Doppelabtastung und Verstärker zu Matrizen--16, 17, 18-- in denen der Code in einen Dezimalcode umgewandelt wird. Die Ausgänge der Matrizen --16, 17, 18-- führen an einen Transistorschalter --19--, an den ein Registriergerät --20-- angeschlossen ist. Mit dem Transistorschalter --19-- ist ausserdem die gleichfalls an die Matrizen --16, 17, 18-- angeschlos- sene Dekadenanzeigevorrichtung --21-- verbunden.
Bei dem jeweiligen Messwert entsprechendem kodiertem Ansprechen der Abtastorgane --7 bis 15-wandeln die Matrizen --16, 17, 18-- den digitalen Code in einen Dezimalcode um, der über den Transistorschalter --19--, durch die Dekadenanzeigevorrichtung --21-- entsprechend geschaltet, dem Re- gistriergerät --20-- zugeführt und von diesem gespeichert und gedruckt wird.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann, wie eingangs erwähnt, an die Stelle der Kodierung auf der Messschiene auch eine Kodierung auf einer kreisrunden Scheibe angeordnet sein, die bei Verschiebung des beweglichen Schenkels der Baummesszange über eine Zahnradanordnung in Drehung versetzt wird. An die Stelle des photoelektrisch abtastbaren Rasters kann auch ein magnetisch abtastbarer Raster od. dgl. treten.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Baummesszange zur Messung und Registrierung des Volumens von Baumstämmen, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Messschiene bzw. auf einer mit der Messschiene mechanisch gekuppelten runden Scheibe ein inkrementaler oder absolut digitaler Raster angeordnet ist, der eine nach der
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magnetischen Impulsabnahmevorrichtung verbunden mit einer Auswertung in einer logischen Schaltung vorgesehen ist.