CN103575224A - 双激光对称定位微波测量原木径级原理 - Google Patents
双激光对称定位微波测量原木径级原理 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种双激光对称定位微波测量原木径级的测量原理，原木径级的确定实际是对原木截断面直径范围的确定，通过脉冲激光微波测距的原理，利用激光脉冲定位，和微波持续时间短，且能量在时间上相对集中，瞬时功率很大的特点进行测距，整个原理中共由8部分组成，各个部分按照动作顺序实现微波测量原理。
Description
所属技术领域
本发明涉及一种双激光对称定位微波测量原木径级原理，特别是利用激光的特点对原木径级进行微波测量。
背景技术
径级的确定实际是对截断面直径范围的确定。因此，径级的准确测量关键是对截断面的直径的定位。根据资料，目前国内原木的径级的检尺方法为去皮检原木最小头，取原木端面最小直径值。国内和俄罗斯的原木直径是以2cm为进级单位，如果有缺陷还要扣除相应的径级。纵观世界范围内，原木径级没有统一的标准，世界各地通过换算来达到统一单位的目的，又因各国的测量方法不同，造成了原木径级界定困难和测量困难的难题。
发明内容
为了达到上述目的，本发明专利就是为了克服上述不足，提供一种利用双激光对称定位微波测量原理，作为测量原木径级的基本方法。
本发明专利采用1对激光器向原木发射一个或一列很窄的光脉冲（脉冲宽度一般小于50ns），通过2个光点定位原木的检测点。用一个微波发生器经取样棱镜5，脉冲接收器输出一个电脉冲信号，打开电子门4让时标脉冲通过，计数电路开始进行计数。脉冲被目标反射后回到接收器2，接收器同样产生一个脉冲，关闭电子门4终止时标脉冲通过。通过测量脉冲到达目标并由目标漫反射返回到接收系统的脉冲数就能计算出相应的时间间隔，从而由显示器6显示出目标距离。
距离测量的精度主要与发射微波脉冲的上升沿、接收通道的带宽、探测器的信噪比、时间间隔测量的分辨率等因素有关。
测量仪利用两束可见的激光束，并将其照射在被测原木的横断面上，改变测量仪与被测原木横断面的距离L直至调整到使两个激光光斑正好照射在被测原木直径边缘的位置。此时通过距离L和两束激光束之间的夹角可计算出原木横断面的直径D：
D=2×L×tan(α/2)
式中：
D—断面直径；
L—测量仪与原木横断面的水平距离；
α—激光束夹角，为18°
上式中，由于水平距离由微波测距仪进行测量，测量的数据由数控单元进行计算和存贮，利用查表得出原木径级，且仪器有两束呈18°夹角的激光束，角度固定不变，因而可以忽略计算过程中角度的误差。
在硬件方面，围绕径级测量所需要功能，系统主要有通过激光测量直径数据、通过键盘或触摸屏可输入树木种类、品质、长级等参数。确定后，计算结果在液晶屏上显示出来，并对计算过程进行存贮。当与电脑联机时，可将存贮的数据上传到计算机上。
附图说明
图1是脉冲微波测距原理图
图中：1.光脉冲发射器 2.光脉冲接收器 3.时标振荡器 4.电子门 5.取样棱镜 6.计数及显示部分
图2是径级测量原理
具体实施方式：
下面结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述：
光脉冲发射器1对目标发射一列很窄的光脉冲（脉冲宽度一般小于50ns），经取样棱镜5，脉冲接收器输出一个电脉冲信号，打开电子门4让时标振荡器3产生的时标脉冲通过，计数电路开始进行计数。脉冲被目标反射后回到接收器2，接收器同样产生一个电脉冲，关闭电子门4终止时标脉冲通过。通过测量脉冲到达目标并由目标漫反射返回到接收系统的脉冲数就能计算出相应的时间间隔，从而可以计算出测量仪与目标的水平距离，再通过以上的公式计算出原木的直径，从而有显示器6显示出目标直径。
Claims (7)
1.一种利用双激光对称定位微波测量原木径级的原理，测量原理由光脉冲发射器1、光脉冲接收器2、时标振荡器3、电子门4、取样棱镜5、计数及显示部分6组成，其特征是：采用脉冲微波测距的原理，利用其脉冲持续时间短，能量集中，瞬时功率大的特点进行测距。
2.根据权利要求1所述的光脉冲发射器1，其特征是：光脉冲发射器1可以对目标发射一个或一列很窄的光脉冲（脉冲宽度一般小于50ns）。
3.根据权利要求1所述的取样棱镜5，其特征是：取样棱镜5可以反射光脉冲。
4.根据权利要求1所述的光脉冲接收器2，其特征是：光脉冲在经过取样棱镜之后，光脉冲接收器输出一个电脉冲信号，可以打开电子门让时标脉冲通过，计数电路就开始进行计数。光脉冲被目标反射后回到接收器，接收器同样产生一个电脉冲，可以关闭电子门终止时标脉冲通过。
5.根据权利要求1所述的时标振荡器3，其特征是：时标振荡器3可以产生时标脉冲。
6.根据权利要求1所述的电子门4，其特征是：电子门4可以打开或者关闭，控制时标脉冲的通过。
7.根据权利要求1所述的计数及显示部分6，其特征是：计数及显示部分6可以计数时标脉冲的个数，并显示最终的测量数值。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2012-07-20 CN CN201210253166.5A patent/CN103575224A/zh active Pending
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