DE2712600A1

DE2712600A1 - Detector for defects in sawn timber - uses microwave radiation received by 2 closely adjacent antennae and combined with opposite phases

Info

Publication number: DE2712600A1
Application number: DE19772712600
Authority: DE
Inventors: Ilmari Dipl Ing Kinanen; Martti Prof Tiuri
Original assignee: INNOTEC Oy
Current assignee: INNOTEC Oy
Priority date: 1976-03-22
Filing date: 1977-03-22
Publication date: 1977-09-29
Also published as: JPS52138197A; SE7703300L; JPS628741B2; DE2712600C2; SE418774B

Abstract

The detector uses r.f. energy for grading and classification of timber, esp. sawn timber. Knots in timber are detected when a microwave radiation from suitably shaped antenna passes through the timber, or is reflected from it. Radiation falling on one or several pairs of antennae is measured and knots are detected as sudden changes of intensity and/or phase of reflected or transmitted radiation. R.f. signals from a pair of antennae are combined with a relative phase shift of 180 deg., so that zero output at balance is displayed when both received signals are equal. If a knot is present, the output signal is clearly other than zero.

Description

Vorrichtung zum Erfassen einer plötzlichen Veränderung derDevice for detecting a sudden change in the

von Holzgut durchgelassenen oder reflektierten Energie mit Radiofrequenz Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erfassen einer plötzlichen Veränderung der von Holzgut durchgelassenen oder reflektierten Energie mit Radiofrequenz zum Zweck der Sortierung und Klassifizierung des Holzgutes, insbesondere Sägs:gutes, wobei Aststellen im Holzgut erfaßt werden, wenn von einer oder mehreren geeignet geformten Sendeantennen bezogene Radioenergie, insbesondere Strahlung im Mikrowellenbereich, das zu untersuchende Holzgut durchläuft oder davon reflektiert wird und wenn die auf ein oder mehrere Paare entsprechend ausgebildeter Empfangsantennen einfallende Strahlung gemessen wird und aufgrund der in der hindurchgegangenen oder reflektierten Strahlungsmenge oder in deren Intensität und/ oder Phase herbeigeführten plötzlichen Veränderungen bestimmter Größe Aststellen erfaßt werden.Radio frequency energy transmitted or reflected by wood The present invention relates to a device for detecting a sudden Modification of the radio frequency energy transmitted or reflected by wood for the purpose of sorting and classifying the timber, especially sawing: good, knots in the wood are recorded if suitable by one or more shaped transmitting antennas related radio energy, especially radiation in the microwave range, the wood to be examined passes through or is reflected and if the incident on one or more pairs of appropriately trained receiving antennas radiation is measured and based on the in the passed through or reflected amount of radiation or brought about in its intensity and / or phase sudden changes of certain size branches are detected.

Mit derartigen Vorrichtungen kann man bei Holzgut, insbesondere bei Sägegut, zwecks Bestimmung der Qualität und Klassifizierungsmöglichkeit, die Aststellen und dergleichen Teile feststellen.With such devices you can with wood, especially with The items to be sawn for the purpose of determining the quality and the possibility of classification, the knots and determine the like parts.

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine einfache und hinsichtlich ihrer Größe vorteilhafte Vorrichtung zum Erfassen einer plötzlichen Änderung in radiofrequenter Energie, die von einer Aststelle im Holzgut verursacht wird.The invention relates in particular to a simple and in terms of Their size advantageous device for detecting a sudden change in radio frequency energy caused by a branch in the wood.

Wenn man Holzgut zu sortieren oder klassifizieren wünscht, ist die hauptsächliche Aufgabe, die im Holz vorhandenenAststellen zu erfassen. Dies wird bei bekannten Systemen unter Anwendung mehrerer Verfahren durchgeführt. So wurde beispielsweise die Oberfläche des Sägegutes optisch mittels verschiedener Vorrichtungen betrachtet, damit die unterschiedliche Färbung der Aststelle die erforderliche Indikation in einem den Betrag der Lichtmenge angegebenen Photometer herbeiführen sollte. In einigen anderen Verfahren hat man die mechanischen Verschiedenheiten der Aststelle im Vergleich mit dem übrigen Holzgut zu deren Anzeige herangezogen.If you want to sort or classify wood, this is it The main task is to record the branches in the wood. this will performed in known systems using several methods. So became For example, the surface of the material to be sawn optically by means of various devices considered so that the different coloring of the branch is the necessary indication should bring about in a photometer specified the amount of light. In In some other procedures one has the mechanical differences of the branch point used to display them in comparison with the rest of the timber.

Es wurde festgestellt, daß die Aststelle auch Änderungen im Laufe von radiofrequenter Energie an der betreffenden Stelle bewirkt. Sowohl die durch das Holzgut hindurchgehende als auch die von demselben reflektierte Strahlung, insbesondere diejenige im Mikrowellenbereich, weist Veränderungen in ihrer Amplitude und Phase in der Nähe des Astes auf. Diese Veränderungen können durch besonderen Vergleich mit der durch normales Holzgut hindurchgegangenen bzw. davon reflektierten Strahlung erfaßt werden. Sobald hierin eine plötzliche Veränderung auftritt, kann man diese mit bemerkenswerter Treffsicherheit einer Aststelle zuordnen.It was found that the branch also changes in the course caused by radio frequency energy at the relevant point. Both the through the wood passing through as well as the radiation reflected by the same, in particular the one in the microwave range shows changes in its amplitude and phase near the branch. These changes can be made by special comparison with the radiation that has passed through normal wood or is reflected by it can be detected. As soon as there is a sudden change in this, can you can assign this to a branch with remarkable accuracy.

Wenn man durch das Holzgut hindurchgeschickte radiofrequente Energie verwendet, bringt man in erster Linie die durchschnittliche Größe der Aststellen zur Anzeige, während wiederum bei Anwendung reflektierter Strahlung das Messen insbesondere der auf einer bestimmten Fläche auf dem Holzgut sichtbaren Aststellen bezüglich ihrer Lage und Größe möglich wird. Indem man die gleiche Messung an allen Seiten des Holzgutes ausführt, kann man auf diese Weise das Holzgut bezüglich seines Aussehens und nicht nur nach der durchschnittlichen Ästigkeit sortieren.When you have radio-frequency energy sent through the wood is used, you primarily bring the average size of the knots for display, while measuring in particular when using reflected radiation the knots visible on a certain area on the wood their location and size becomes possible. By getting the same measurement on all sides of the timber, you can see the appearance of the timber in this way and not just sort according to the average knotiness.

Es ist Aufgabe der Erfindung eine genau arbeitende Vorrichtung zum Erfassen plötzlicher Veränderungen im Holzgut zu schaffen, die eine zum Messen von Holzgut vorteilhafte geringe Größe und eine zweckmäßig einfache Bauweise aufweist, damit das zur Anwendung kommende Meßinstrument im industriellen Einsatz möglichst vorteilhaft eingesetzt werden kann.It is the object of the invention to provide an accurate device for Capturing sudden changes in wood stock to create the one to measure from Holzgut has an advantageous small size and an expediently simple design, so that the measuring instrument used in industrial use as possible can be used advantageously.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die vom Paar nahe beieinander liegender Empfangsantennen empfangenen Signale mit Radiofrequenz unter 1800 Phasenverschiebung zueinander zusammengefaßt werden und daß die daraus entstehende Differenz so angezeigt wird, daß bei Gleichheit der von jedem Empfangsantennenpaar ankommenden Signal-energien an einem Detektor ein den Gleichgewichtszustand anzeigender Nullausgang erhalten wird und bei Vorliegen eines Astes von einer der beiden Antennen ein deutlich von Null verschiedener Ausgang erhalten wird.This object is achieved in that the couple Receiving antennas that are close together receive radio frequency signals under 1800 phase shift to each other and that the resulting The resulting difference is displayed in such a way that, if they are equal, that of each pair of receiving antennas incoming signal energies at a detector an indicating the state of equilibrium Zero output is obtained and in the presence of a branch from one of the two antennas an output significantly different from zero is obtained.

Somit läßt sich das Brett unmittelbar nach Durchlaufen des Antennenfeldes sortieren, oder man kann automatisch ablängen, womit der wertvollere astfreie Abschnitt des Brettes gesichert werden kann.Thus, the board can be opened immediately after passing through the antenna field sort, or you can automatically cut to length, which is the more valuable knot-free section of the board can be secured.

Wenn hochfrequente Radioenergie, wie z.B. Mikrowellen, ein Medium durchläuft, dann wird ihr Veränderung in erster Linie durch die Dielektrizitätskonstante und den Betrag des spezifischen Widerstands des Stoffes bestimmt. Es ist festgestellt worden, daß in Holzgut, insbesondere in Sägegut, die Aststellen in dieser Beziehung deutlich vom übrigen Teil des Holzgutes abweichende Eigenschaften besitzen, so daß bei Einschränkung der Strahlung hauptsächlich auf den Bereich eines Astes und beim Übergang von dort zum sonstigen Holzgut, oder auch umgekehrt, eine deutliche Veränderung in den Eigenschaften der hindurchgehenden Strahlung wie auch der reflektierten Strahlung auftritt, die man durch Verwendung einer geeigneten Antennenkonstruktion erfassen kann, mit welcher die Intensität und/ oder die Phase der hindurchgegangenen oder reflektierten Strahlung gemessen wird. Die Wuchsart des Holzes in der Nähe eines Astes weichrin dem Maße von den normalen Eigenschaften und Werten an anderer Stelle im Holz ab, daß man einen Unterschied in der Menge und/oder Phase der nahe bei dem Ast durch das Holz hinduchgegangenen oder davon reflektierten Strahlung im Vergleich mit dem entsprechenden, in einem astfreien Bereich des Holzes gemessenen Wert erfassen kann.When high frequency radio energy, such as microwaves, is a medium then its change is primarily due to the dielectric constant and determines the amount of resistivity of the substance. It is established been that in wood, especially in sawdust, the knots in this regard have properties that differ significantly from the rest of the timber, so that when the radiation is restricted mainly to the area of a branch and at Transition from there to other timber, or vice versa, a clear change in the properties of the radiation passing through as well as the reflected radiation occurs, which can be detected by using a suitable antenna design can, with which the intensity and / or the phase of the passed or reflected radiation is measured. The way the wood grows near one Astes deviate from the normal properties and values elsewhere in wood that you can see a difference in the amount and / or phase of the close to that Branch through the wood or radiation reflected from it in comparison with the corresponding value measured in a knot-free area of the wood can.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung führt diese Messung insbesondere durch Vergleich der Strahlungsintensitäten und/oder -Phasen bei nebeneinanderliegenden Gebieten des Holzgutes, wie z.B. eines Brettes, untereinander aus, und die Ausgangsgröße der Vorrichtung ergibt sich aus der Differenz der Werte dieser Gebiete. Das heiSt, bei Gleichheit der Werte im astfreien Fall gibt es keine Ausgangsgröße oder dieselben ist minimal. Nullausgang zeigt somit an, daß das Brett in dem betreffenden Gebiet gleichförmig ist.The device according to the invention performs this measurement in particular by comparing the radiation intensities and / or phases for adjacent ones Areas of the wood, such as a board, from one another, and the initial size of the device results from the difference in the values of these areas. That means, if the values are the same in the no-knot case, there is no output variable or the same is minimal. Zero output thus indicates that the board is in the area concerned is uniform.

Zweckmäßig ist die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß der Phasenunterschied von 1800 dadurch erreicht wird, daß ein Wellenleiter am Anfang durch eine Trennwand in der H-Ebene so in zwei Hälften geteilt wird, daß der Wellenleiter zwei getrennte Wellenleiter bildet, die vor dem Detektor zusammengefügt sind,und daß in der einen Wellenleiterhälfte ein Körper eingesetzt ist, dessen elektrische Eigenschaften und Länge die im Wellenleiter laufende Welle im Ver-0 hältnis zu der Welle im anderen Wellenleiter um 180 oder um ein ungerades Vielfaches davon verzögern. Somit kann man die auf die Empfangsvorrichtung auftreffenden Wellen mit Hilfe einer einfachen und vorteilhaften Lösung in gewünschter Weise zum Detektorteil leiten.The device according to the invention is expediently characterized in that that the phase difference of 1800 is achieved by using a waveguide on the Start through a partition in the H-plane so in two halves is shared that the waveguide forms two separate waveguides, which before the Detector are assembled, and that a body in one waveguide half is used, the electrical properties and length of which are those running in the waveguide Wave in relation to the wave in the other waveguide by 180 or by an odd one Delay multiples of that. Thus, one can see the incident on the receiving device Waves with the help of a simple and advantageous solution in the desired manner Guide detector part.

Vorteilhaft ist, daß der Phasenunterschied von 1800 erzielt wird durch Anschließen des Empfangsantennenpaares an den gemeinsamen Detektor mittels verschieden langer Wellenleiter, Koaxialleiter oder sonstiger Übertragungsleitungen derart, daß die Differenz der elektrischen Längen der Leitungen bei der Meßfrequenz eine ungerade Zahl von halben Wellenlängen ist.It is advantageous that the phase difference of 1800 is achieved by Connecting the pair of receiving antennas to the common detector by means of different long waveguides, coaxial conductors or other transmission lines such as that the difference in the electrical lengths of the lines at the measuring frequency is a is an odd number of half wavelengths.

Somit kann man den Abstand der Empfangsantennen voneinander verändern. Dies ist auch dadurch möglich, daß die 1800-Phasenverschiebung dadurch erzielt wird, daß man das Empfangsantennenpaar durch rechteckige Wellenleiter so an einen gemeinsamen Detektor im Reihenzweig einer T-Verzweigung in der E--Ebene anschließt, daß die Längen der Wellenleiter von der Antenne zur Verzweigung elektrisch gleiche Länge haben oder die elektrischen Längen um eine ganze Zahl von Wellenlängen verschieden sind.This means that the distance between the receiving antennas can be changed. This is also possible because the 1800 phase shift is achieved by that the pair of receiving antennas is connected to a common by rectangular waveguides Detector in the series branch of a T-junction in the E - plane that connects the Lengths of the waveguides from the antenna to the branch are electrically equal in length or the electrical lengths differ by an integer number of wavelengths are.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch so aufgebaut sein, daß die Sendeantenne und das Empfangsantennenpaar auf ein und derselben Seite des zu prüfenden Holzgutes liegen und die Empfangsantennen sich symmetrisch zu beiden Seiten der Sendeantenne befinden. Somit kann man in ein und derselben Vorrichtung sowohl die Sende- als auch die Empfangsantennen vorsehen. Dies ist eine bezüglich ihrer Bauweise einfache und hinsichtlich der Herstellungskosten preiswerte Lösung. Die Vorrichtung ist im wesentlichen zum Ausführen des Meßprinzips mit Reflexion vorgesehen.The device according to the invention can also be constructed so that the transmitting antenna and the receiving antenna pair on one and the same side of the to wood to be tested and the receiving antennas are symmetrical on both sides the transmitting antenna. Thus, in one and the same device, both provide the transmitting and receiving antennas. This is one about her Simple design and inexpensive solution in terms of manufacturing costs. the Device is essentially to carry out the measuring principle with Reflection provided.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß bei verschieden großer elektrischer Länge der vom Empfangsantennenpaar zum Detektor führenden Leitungen bzw.Another embodiment of the invention is characterized in that that with different electrical lengths from the pair of receiving antennas to the detector leading lines or

Wellenleiter der Gleichheitszustand durch solche elektronisch erfolgende Regelung der Frequenz des Senders aufrechterhalten wird, daß die Phasendifferenz von 1800 bei gleichförmigem Holzgut erreicht wird. Falls eine etwas verschieden große Entfernung der Antennen oder eine Veränderung der elektrischen Länge der Leitungen, z.B. infolge einer Temperaturänderung, eine Störung des Gleichheitszustandes auch im Falle eines gleichförmigen Brettes bewirkt, dann wird die Sendefrequenz geringfügig so geändert, z.B. elektronisch kontinuierlich, daß das Gleichgewicht normalerweise erreicht wird.Waveguide the state of equality through those occurring electronically Regulating the frequency of the transmitter will maintain that phase difference of 1800 is reached with uniform wood material. If one is a little different a large distance between the antennas or a change in the electrical length of the cables, e.g. as a result of a change in temperature, also a disturbance of the equilibrium state in the case of a uniform board, then the transmission frequency becomes insignificant so changed, e.g. electronically continuously, that the equilibrium is normal is achieved.

Eine weitere Ausbildung der Erfindung ist ferner dadurch gekennzeichnet, daß zwei Sendeantennen vorgesehen sind, deren 0 ausgesendete Signale mit Radiofrequenz mit 180 Phasenunterschied untereinander gebildet werden, und daß die von den auf diese Weise durch Teilung entstehenden ausgesandten Energien in der Empfangsantenne erzeugte Anzeigegröße im Gleichgewichtszustand als Nullausgang erhalten wird und bei Vorliegen eines Astes von einer der beiden Antennen ein deutlich von Null verschiedener Ausgang erhalten wird. Damit arbeitet die Vorrichtung in entsprechender, vorherbeschriebener Weise, d.h. die Wellen laufen in entgegengesetzter Richtung. Dies ist in gewissem Sinne vorteilhafter, insbesondere dann, wenn die Strahlung mit einem Antennenpaar ausgesendet und mittels einer zu diesem Paar symmetrisch angeordneten Antenne empfangen wird. Falls die Messung mit Durchstrahlung des Holzgutes durchgeführt wird, werden die Sendeantennen somit beliebig nahe heran auf der einen Seite des Holzes und die Empfangsantenne zwischen ihnen auf der gegenüberliegenden Seite angeordnet. Bei Anwendung des Meßverfahrens mit Reflexion der Strahlung vom Holzgut, wird die Empfangsantenne zwischen den Sendeantennen in geeigneter Weise angebracht. Wenn 0 die vom Paar der Sendeantennen ausgehende Stahlung mit 180 Phasenverschiebung erfolgt, erhält man bei gleichförmigem Sägegut an der Empfangsantenne Nullausgang.Another embodiment of the invention is further characterized in that that two transmitting antennas are provided, their 0 transmitted signals with radio frequency with 180 phase difference between each other, and that those of the on The energy emitted in this way by division in the receiving antenna is obtained as a zero output in the equilibrium state, and if there is a branch from one of the two antennas, it is clearly different from zero Output is obtained. The device thus works in a corresponding manner as described above Way, i.e. the waves run in opposite directions. This is to a certain extent Sense more advantageous, especially when the radiation with a pair of antennas transmitted and received by means of an antenna arranged symmetrically to this pair will. If the measurement is carried out with irradiation of the wood, the transmitting antennas thus as close as desired on one side of the wood and the Receiving antenna placed between them on the opposite side. at Application of the measurement method with Reflection of the radiation from the wood, the receiving antenna is attached in a suitable manner between the transmitting antennas. If 0 the radiation from the pair of transmitting antennas with 180 phase shift takes place, one obtains a zero output at the receiving antenna if the material to be sawn is uniform.

Die von einem Sendegenerator oder einem ähnlichen Teil abgegebene Ausgangsstrahlung wird auf die verschiedenen Sendeantennen verteilt, und es wird ein entweder 1800 oder ein ungerades Vielfaches davon herbeiführender Ubertragungsweg in verschiedener Länge zu den verschiedenen Antennen benutzt, oder es wird anderweitig die entsprechende Phasenverschiebung zwischen den vom Antennenpaar ausgehenden Strahlungen erzeugt. Die verschiedenen Ausführungsformen zum Herbeiführen einer solchen Phasenverschiebung sind gleichartig wie beim Anwenden der Phasenverschiebungserzeugung auf der Empfängerseite, so daß zum Aufzählen der verschiedenen möglichen Ausführungsformen in diesem Zusammenhang auf die oben genannten Ausführungsformen verwiesen werden kann, wobei es einem Fachmann leicht möglich ist, mit abgeänderten Anwendungsausführungen auf der Seite der Sendeantenne eine Anpassung mit verhältnismäßig einfachen Mitteln durchzuführen.The one given off by a transmit generator or a similar part Output radiation is distributed to the various transmitting antennas, and it becomes a transmission path resulting in either 1800 or an odd multiple thereof used in different lengths to the different antennas, or it is otherwise the corresponding phase shift between the radiations emanating from the pair of antennas generated. The various embodiments for effecting such a phase shift are the same as when applying the phase shift generation on the receiver side, so that to enumerate the various possible embodiments in this context Reference can be made to the above-mentioned embodiments, it being understood by a person skilled in the art is easily possible, with modified application designs on the side of the transmitting antenna to carry out an adjustment with relatively simple means.

Gemäß einer erfindungsgemäßen Weiterentwicklung werden die das Antennenpaar bildenden Empfangs antennen bezüglich der Hauptdimension einer dritten Antenne im Satz sowie auch der Probe in untereinander symmetrischer schräger Lage angebracht, wobei die von der Probe ankommenden Phasendifferenzen und/oder Amplitudenunterschiede der Signale im Mikrowellenbereich infolge des Unterschiedes in der Polarisationsrichtung die Abweichungen der Holzfaserrichtung von der Richtung der Hauptdimension angeben.According to a further development according to the invention, these become the antenna pair forming receiving antennas with respect to the main dimension of a third antenna im Set as well as the sample attached in a symmetrical, inclined position, where the phase differences and / or amplitude differences arriving from the sample of the signals in the microwave range due to the difference in the direction of polarization indicate the deviations of the wood grain direction from the direction of the main dimension.

Somit kann mit der Vorrichtung die Faserrichtung im Holzgut angezeigt und das Holzgut demgemäß sortiert werden. Ein Holzgut wie z.B. ein Brett, kann entweder sofort nach Durchlaufen des Antennenfeldes klassifiziert werden, oder man kann automatisch ablängen, womit der wertvollere, fehlerfreie Brettabschnitt gesichert werden kann. Der von der Vorrichtung angezeigte Nullausgang zeigt an, daß das Brett in dem entsprechenden Bereich gleichförmig und geradfaserig ist.Thus, with the device, the grain direction in the wood can be displayed and the wood is sorted accordingly. A piece of wood such as a board can either be classified immediately after passing through the antenna field, or you can automatically cut to length, with which the more valuable, error-free board section can be secured. The from The zero output displayed on the device indicates that the board is in the corresponding Area is uniform and straight grained.

Es läßt sich feststellen, daß der Winkel der symmetrischen Schrägstellung des Antennenpaares im Satz in bezug auf die Richtung der Probe, wie z.B. eines Brettes, und der dritten Antenne am günstigsten ist, wenn er 450 beträgt.It can be seen that the angle of the symmetrical inclination of the pair of antennas in the set in relation to the direction of the sample, such as a board, and the third antenna is cheapest when it is 450.

Ausführungsbeispiele sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 und 2 eine Ausführungsform der Empfangsantenne der erfindungsgemäßen Vorrichtung, Fig. 3 und 4 eine andere Ausführungsform der Empfangsantenne der erfindungsgemäßen Vorrichtung, Fig. 5 bis 7 verschiedene, andere Ausführungsformen der Empfangsantenne der erfindungsgemäßen Vorrichtung, Fig. 8 und 9 eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der die Sende- und Empfangsantennen in einer Vorrichtung angeordnet sind, und Fig. 10 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Messung der Faseror-ientierung.Embodiments are shown in the drawing and will be described in more detail below. 1 and 2 show an embodiment of FIG Receiving antenna of the device according to the invention, FIGS. 3 and 4 show another embodiment the receiving antenna of the device according to the invention, Fig. 5 to 7 different, other embodiments of the receiving antenna of the device according to the invention, 8 and 9 show another embodiment of the device according to the invention, at which the transmitting and receiving antennas are arranged in one device, and Fig. 10 a device according to the invention for measuring the fiber orientation.

Bei der Beschreibung der Erfindung wird davon ausgegangen, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung sich zur Anwendung in Verbindung mit einem geeigneten Förderer eignet, wobei entweder das Holzgut an einer feststehenden Meßvorrichtung vorbeigeführt oder alternativ eine bewegbare Meßvorrichtung in bezug auf das zu messende Holzgut bewegt wird. Ohne Einfluß auf die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dabei, ob der Förderer ein das Holz an einer feststehenden Meßstation vorbeiführender Förderer ist, oder ob die Bewegung in entgegengesetzter Weise zustande kommt. Mit der Bewegungsrichtung des Holzgutes soll also die Bewegung des Holzes im Verhältnis zur Vorrichtung gemeint sein, unabhängig davon, welche der beiden Komponenten zum Verwirklichen derselben in bezug auf die Anlage verschoben wird.In describing the invention, it is assumed that the The device according to the invention is suitable for use in conjunction with a suitable Conveyor is suitable, with either the wood on a fixed measuring device passed or alternatively a movable measuring device in is moved with respect to the wood to be measured. Without affecting the way of working the device according to the invention is whether the conveyor is the wood on a stationary measuring station is passing conveyor, or whether the movement is in the opposite direction Way comes about. With the direction of movement of the wood, the movement should of the wood in relation to the device, regardless of which one of the two components to realize the same moved with respect to the plant will.

Die Empfangsantennenvorrichtung gemäß Fig. 1 und 2 besteht aus einem empfangenden Wellenleiter 11, an dessen Ende sich ein strahlungsanzeigender Empfänger, wie z.B. ein Diodendetektor 12, befindet. Dem Prinzip der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß soll beim Messen eines gleichförmigen oder regelmäßigen Brettes ohne Aststellen an der Diode 12 kein Ausgangssignal auftreten. Dieses Ausgleichen erfolgt bei der in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform der Erfindung, indem der Wellenleiter 11 am Anfang, d.h. an seinem Eintrittsbereich, in zwei Teile aufgeteilt ist, wo die von einem einzigen Sender eintreffenden Wellen mit Radiofrequenz in den Wellenleiter nach Durchlaufen des Sägegutes oder auch nach Reflexion von demselben eintreten. Dieses Teilen des Wellenleiters 11 erfolgt mittels einer Trennwand 13 in der H-Ebene am Anfang des Wellenleiters 11, wobei dieser zwei getrennte Wellenleiter bildet, die vor dem Detektorteil 12 zusammengefügt sind. Dieses Teilen beeinfluß nicht die durch den Wellenleiter laufende Strahlung. In dem einen dieser durch Teilung entstandenen Wellenleiter kann nun ein Körper 14 aus geeignetem Material angeordnet werden, dessen elektrische Eigenschaften und Länge in Beziehung zueinander so gewählt sind, daß die im Wellenleiter fortschreitende Welle im Verhältnis zu der anderen 0 Leitung um 180 oder um ein ungerades Vielfaches davon verzögert wird. Wenn sich die durch die getrennten Wellenleiter ankommenden Wellen nun am Ende des teilenden Bereichs vereinigen, heben sich diese Hälften auf, falls die an den Eintrittsbereichen in den verschiedenen Teilen eintreffende radiofrequente Energie in beiden Hälften gleiche Phase und Amplitude besaß. Dann zeigt das Meßinstrument einen Gleichgewichtszustand bzw. Gleichheitszustand, d.h. gleichförmiges Holzgut, an.The receiving antenna device according to FIGS. 1 and 2 consists of one receiving waveguide 11, at the end of which there is a radiation-indicating receiver, such as a diode detector 12 is located. The principle of the device according to the invention according to should when measuring a uniform or regular board without knots at the diode 12 no output signal occurs. This balancing takes place at the in Fig. 1 and 2 illustrated embodiment of the invention by the waveguide 11 is divided into two parts at the beginning, i.e. at its entry area, where the radio frequency waves arriving from a single transmitter into the waveguide occur after the material to be sawn has passed through or after reflection. This division of the waveguide 11 takes place by means of a partition 13 in the H-plane at the beginning of the waveguide 11, which forms two separate waveguides, which are joined together in front of the detector part 12. This sharing doesn't affect that radiation traveling through the waveguide. In the one of those created by division Waveguide can now be arranged a body 14 made of suitable material, the electrical properties and length in relation to one another are chosen so that the wave advancing in the waveguide in relation to the other 0 line delayed by 180 or an odd multiple thereof. If the the separate waveguides incoming waves now at the end of the unite the dividing area, these halves cancel each other out, if those at the entry areas radiofrequency energy arriving in the different parts in both halves had the same phase and amplitude. Then the measuring instrument shows a state of equilibrium or state of equality, i.e. uniform wood material.

Erst wenn eine Aststelle oder eine entsprechende, eine Änderung hervorrufende Stelle gerade vor dem Ende des Wellenleiters auftritt, so daß die in den verschiedenen Hälften des Wellenleiters einlaufenden Energiemengen verschieden groß sind oder verschiedene Phase haben, erhält man am Detektor einen auf einfache Weise feststellbaren Ausgangswert. Falls die abgehende Strahlung von einer Antenne auf der gegenüberliegenden Seite des Sägegutes kommt, zeigt die Ungleichheit der verschiedenen Kanäle eine plötzliche Änderung in den durchschnittlichen Durchlaßwerten des Sägegutes für Radioenergie an. Dadurch läßt sich eine Aststelle identifizieren. Auf entsprechende Weise zeigt das Abweichen vom ausgeglichenen Zustand des Antennenpaares eine plötzliche Änderung in den Reflexionseigenschaften an, wenn man eine Sendeantenne auf der gleichen Seite des Sägegutes anordnet und mit einem Antennenpaar gemäß der Ausführungsform die vom Holzgut reflektierte Strahlung beobachtet. Diese Veränderungen können sogar sehr nahe an der Oberfläche des Sägegutes auftreten. Ein fehlender Abgleich zeigt somit das Auftreten einer Aststelle mit starkem Einfluß auf das Aussehen des Sägegutes auf der betreffenden Seite des Holzgutes an.Only when a branch or a corresponding one that causes a change Place just before the end of the waveguide occurs so that the in the various Halves of the waveguide incoming amounts of energy are different or have different phases, you get one that can be easily determined on the detector Baseline. If the outgoing radiation is from one antenna on the opposite Side of the material to be sawn comes, the inequality of the various channels shows one sudden change in the average transmission values of the material to be sawn for radio energy at. This allows a branch to be identified. Shows in a corresponding manner the deviation from the balanced state of the antenna pair is a sudden change in the reflection properties if you have a transmitting antenna on the same side of the items to be sawn and with a pair of antennas according to the embodiment radiation reflected from the wood is observed. These changes can even occur very close to the surface of the material to be sawn. A missing alignment shows thus the occurrence of a knot with a strong influence on the appearance of the material to be sawn on the relevant side of the timber.

Die Dimensionen des Körpers 14 sind jeweils mit der verwendeten Frequenz verknüpft. Die Länge dieses Körpers 14 in der Richtung des Wellenleiters wird so gewählt, daß in der in dieser Hälfte des Wellenleiters wandernden Radioenergie bei der entsprechenden Frequenz möglichst genau eine Phasenverschiebung von 1800 oder auch ein ungerades Vielfaches davon herbeigeführt wird. Wie sich feststellen läßt, tritt dies im wesentlichen bei einer bestimmten Frequenz auf, doch beeinträchtigt dieser Umstand durchaus nicht das Ausführen der Messung, da der Empfänger auf jeden Fall auf eine bestimmte Frequenz abgestimmt ist. Die Kennlinie der im Gleichgewichts zustand bei verschiedenen Frequenzen erhaltenen Ansprechgrößen ist überdies flach genug, um notwendige Maßnahmen durchzuführen und die Genauigkeit zu erreichen.The dimensions of the body 14 are each with the frequency used connected. The length of this body 14 in the direction of the waveguide becomes like this chosen that in the radio energy traveling in this half of the waveguide at the corresponding frequency as precisely as possible a phase shift of 1800 or an odd multiple of it is also brought about. How yourself determine it occurs essentially at a certain frequency, but is impaired this fact by no means executing the measurement, since the receiver on each one Case is tuned to a specific frequency. The characteristic of the in equilibrium The state of response obtained at different frequencies is also flat enough to take necessary action and achieve accuracy.

In Fig. 3 und 4 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt, in welcher die Empfangsantennen als getrennte Zweige 15 und 16 eines Wellenleiters ausgebildet sind, deren äußere Enden jedoch durch Biegen dieser Wellenleiter beliebig nahe zusammenliegend angeordnet werden können. Die Figuren zeigen zwecks klarer und einfacher Darstellung keine besonderen Krümmungen, d.h. nur einfache Krümmungen, wobei der Empfang in den in bestimmtem Abstand zueinander liegenden offenen Enden der Zweige 15 und 16 der Wellenleiter oder in an diese angeschlossenen Hornantennen erfolgt. Von diesen Punkten aus werden die Wellenleiter aufeinander zu und gegeneinander in Hufeisenform gekrümmt, wie aus den Figuren ersichtlich ist. Hierbei ist die im einen Wellenleiter vom Ende des Zweiges 15 her eintreffende Energie im Punkt dieses Hufeisenkörpers der der halben Strecke entspricht entgegengerichtet im Vergleich zu dem in entgegengesetzter Richtung gekrümmten anderen Wellenleiterzweig 16.In Fig. 3 and 4, a further embodiment of the invention is shown, in which the receiving antennas as separate branches 15 and 16 of a waveguide are formed, the outer ends of which, however, by bending these waveguides as desired can be arranged close together. The figures show for the sake of clarity and simple representation no special curvatures, i.e. only simple curvatures, wherein the reception in the open ends lying at a certain distance from one another the branches 15 and 16 of the waveguide or in horn antennas connected to them he follows. From these points, the waveguides are approaching and against each other curved in a horseshoe shape, as can be seen from the figures. The im a waveguide from the end of the branch 15 arriving energy at the point of this Horseshoe body which corresponds to half the distance opposite in comparison to the other waveguide branch 16 curved in the opposite direction.

Mit anderen Worten: kommen an den Enden der Zweige 15 und 16 der Wellenleiter gleichgroße Strahlungsmengen an, so heben diese sich in dem in der Mitte des Hufeisenkörpers angeordneten Detektor 12 auf. Das gleiche Ergebnis wird erreicht, wenn der Detektor so angeordnet wird,daß der Abstand von ihm zum einen Ende des Wellenleiters den Weg zum anderen Ende um ein ganzes Vielfaches der Wellenlänge überschreitet.In other words, at the ends of the branches 15 and 16 come the waveguides If the same amount of radiation is present, then these are raised in the one in the middle of the horseshoe body arranged detector 12. The same result is achieved when the detector is arranged so that the distance from him to one end of the waveguide Way to the other end by a whole multiple of the wavelength.

In Fig. 3 sind zur Erläuterung des Sachverhaltes auch die Vektoren des elektrischen Feldes und deren Richtungsänderung in den Krümmungen des Wellenleiters eingezeichnet, wodurch die Umwandlung der Felder in solche mit entgegengesetzten Richtungen im Gleichgewichts zustand in der Mitte des Hufeisenkörpers dargestellt wird.Die Vorrichtung arbeitet in völlig gleicher Weise wie diejenige der Fig. 1 und 2, da die Enden der Zweige 15 und 16 der Wellenleiter ebenfalls in erforderlichem Maß nahe zueinander angeordnet werden können, wie bereits ausgeführt.The vectors are also shown in FIG. 3 to explain the facts of the electric field and its change of direction in the curvatures of the waveguide drawn, making the conversion of fields in those with opposite directions in equilibrium in the middle of the horseshoe body The device works in exactly the same way as that of Figs. 1 and 2, since the ends of branches 15 and 16 of the waveguide are also in required measure can be arranged close to each other, as already stated.

In Fig. 5 ist dargestellt, wie die mit zwei Wellenleiterenden oder an diese angeschlossenen Hornantennen empfangenen Energien mit 1800 Phasenverschiebung vereinigt werden können.In Fig. 5 it is shown how those with two waveguide ends or energies received at these connected horn antennas with 1800 phase shift can be united.

Der Wellenleiter ist nunmehr in der Ebene der breiten Seite des Leiters (in der H-Ebene) gekrümmt und der Detektor ist im Wellenleiter an einer Stelle angeordnet, von welcher der Weg zum einen Ende a Halbwellenlängen und zum anderen Ende b Halbwellenlängen beträgt, so daß b-a eine ungerade ganze Zahl ist. In einer aus der Mikrowellentechnik bekannten Weise erhält man am Detektor 12 einen Nullausgag im Falle eines gleichförmigen Brettes.The waveguide is now in the plane of the broad side of the guide (in the H-plane) and the detector is arranged in the waveguide at a point from which the path to one end a half-wavelengths and to the other end b half-wavelengths so that b-a is an odd integer. In one from microwave technology In a known manner, a zero output is obtained at the detector 12 in the case of a uniform output Board.

In Fig. 6 ist der Wellenleiter durch einen Koaxialleiter oder eine andere entsprechende Ubertragungsleitung und mit an deren Enden angeschlossenen geeigneten Antennen 17 und 18 ersetzt worden. Auch in diesem Fall ergibt sich am Detektor 12 Nullausgang bei gleichförmigem Brett, wenn b-a eine ungerade ganze Zahl ist.In Fig. 6 the waveguide is through a coaxial conductor or a other corresponding transmission line and connected to their ends appropriate antennas 17 and 18 have been replaced. In this case, too, results on Detector 12 zero output with uniform board if b-a is an odd integer is.

In Fig. 7 ist der Wellenleiter in der Ebene der breiten Seite (in der H-Ebene) gekrümmt, jedoch die von den Enden des Wellenleiters her eintreffenden gemessenen Energien werden mit einem in einem Reihenzweig einer T-Verzweigung in der E-Ebene angeordneten Detektor angezeigt. In einer Weise, die von der Mikrowellentechnik her bekannt ist, erhält man bei Vorhandensein eines gleichförmigen Brettes Nullausgang, wenn die Differenz m-n der Wellenlängenstrecken m bzw. n zu den jeweiligen Enden eine ganze Zahl ist.In Fig. 7 the waveguide is in the plane of the broad side (in the H-plane), but those arriving from the ends of the waveguide measured energies are in a row branch of a T-branch in the detector arranged in the E-plane is displayed. In a way that's made by microwave technology is known, if a uniform board is present, a zero output is obtained, if the difference m-n of the wavelengths m or n to the respective ends one is an integer.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 8 wird besonders zu Messungen nach dem Prinzip der reflektierten Radioenergie verwendet. Bei dieser Vorrichtung sind sowohl die Sende- als auch die Empfangsantennen konstruktiv zu einer einzigen Einheit derart zusammengefaßt, wie es aus der Technik der gedruckten Schaltungen bekannt ist. Es ist daher offensichtlich, daß sich auf diese Weise eine Einheit mit einfacher Bauweise, niedrigen Herstellungskosten und äußerst geringer Größe für die Messungen ergibt. Obgleich in der Figur ein solcher Fall dargestellt ist und dementsprechend auch nachstehend beschrieben wird, wobei auch die Sendeantenne auf der gleichen Seite des zu prüfenden Holzgutes wie die Empfangsantennen liegt, also die Vorrichtung zum Durchführen des Meßprinzips mit Reflexion vom Holzgut vorgesehen ist, versteht es sich, daß dieses Ausführungsbeispiel abgewandelt werden kann, indem der Sender aus dem Verband gelöst wird und auf die andere Seite des Sägegutes hinüber verlegt wird, sowie die Vorrichtung auch zur Messung mit Durchstrahlung vorgesehen wird.The embodiment according to FIG. 8 is particularly useful for measurements uses the principle of reflected radio energy. In this device are both the transmitting and receiving antennas are designed to form a single unit summarized as is known from the art of printed circuit boards is. It is therefore obvious that in this way a unit with a simpler Construction, low manufacturing cost and extremely small size for measurements results. Although such a case is shown in the figure, and accordingly also described below, with the transmitting antenna on the same Side of the wood to be tested lies like the receiving antennas, i.e. the device is intended to carry out the measuring principle with reflection from the wood, understands it is apparent that this embodiment can be modified by the transmitter is released from the association and transferred over to the other side of the material to be sawn as well as the device is also provided for measurement with irradiation.

Die Sendeantenne 21 befindet sich in der Vorrichtung gemäß Fig. 8 in der Mitte. Die Empfangsantennen wiederum sind symmetrisch zum Leiter der Sendeantenne in der Konfiguration der gedruckten Schaltung angeordnet. Es genügt hierbei, in beiden Antennen normalerweise gleich große Intensität zu erhalten, sofern die reflektierenden Eigenschaften in der Nähe der Sendeantenne auf ihren beiden Seiten homogen sind. Die Empfangsantennen 22 und 23 sind derart miteinander verbunden, daß bei dem Detektor 12 die von den verschiedenen Antennenleitern erhaltenen Größen zueinander um 18)° verschoben sind und sich bei homogener eintreffender, reflektierter Strahlung somit gegenseitig aufheben.The transmitting antenna 21 is located in the device according to FIG. 8 in the middle. The receiving antennas, in turn, are symmetrical to the head of the transmitting antenna placed in the configuration of the printed circuit board. It is sufficient to use in Both antennas normally receive the same intensity, provided the reflective ones Properties in the vicinity of the transmitting antenna are homogeneous on both sides. The receiving antennas 22 and 23 are connected to one another in such a way that the detector 12 the sizes obtained from the various antenna conductors to each other by 18) ° are shifted and are therefore displaced in the case of homogeneous incident, reflected radiation cancel each other out.

Dies wird dann erzielt, wenn b-a eine ungerade ganze Zahl ist.This is achieved when b-a is an odd integer.

Sowohl die Sendeantenne 21 als auch die Empfangsantennen 22 und 23 sind von einem Erdungsteil 25 zwecks Herabsetzung der Störeinflüsse umgeben. Die von der Antenne benötigte Speiseleistung bezieht man von einem geeigneten Generator 24.Both the transmitting antenna 21 and the receiving antennas 22 and 23 are surrounded by a grounding part 25 for the purpose of reducing the interference. the The feed power required by the antenna is obtained from a suitable generator 24.

Wenn die Entfernungen von der Sendeantenne 21 zu den beiderseits davon angeordneten Empfangs antennen 22 und 23 verhältnismäßig klein sind, und der am Detektor 12 erhaltene Ausgang der Differenz der auf diese Antennen auftreffenden Strahlungsmenge gleich ist, läßt sich leicht feststellen, daß am Detektor nur dann ein Ausgang erscheint, wenn in der Nähe der Antenne und der Empfangsleiter ein Reflektor mit plötzlich veränderlichen Eigenschaften liegt. Es hat sich gezeigt, daß eine Aststelle im Holzgut einen solchen Unterschied in den Reflexionseigenschaften bewirkt, insbesondere dann, wenn im Holzgut genügend Feuchtigkeit vorhanden ist. Wenn also das Holzgut an der Antenne vorbeigeführt wird und der Generator 24 die Sendeantenne mit radiofrequenter Energie speist, zeigt jedes Paar unabgeglichener Bereiche, die am Detektor 12 abgegriffen wird, das Passieren des Randes einer Aststelle an der Antenne vorbei an.When the distances from the transmitting antenna 21 to both sides of it arranged receiving antennas 22 and 23 are relatively small, and the am Detector 12 obtained the output of the difference between the two incident on these antennas Radiation amount is the same, it can easily be determined that on the detector only an output appears if there is a reflector near the antenna and the receiving conductor with suddenly changing properties. It has been shown that one Knot in the wood causes such a difference in the reflection properties, especially when there is sufficient moisture in the wood. If so the wood is guided past the antenna and the generator 24 the transmitting antenna feeds with radio frequency energy, each pair of unbalanced areas shows that is tapped at the detector 12, passing the edge of a branch at the Antenna past.

Fig. 9 zeigt eine Vorrichtung gemäß Fig. 8,bei der jedoch zwei Sendeantennen und eine Empfangsantenne vorgesehen sind, d.h.FIG. 9 shows a device according to FIG. 8, but in which two transmission antennas and a receiving antenna are provided, i.e.

die Wellen laufen im Vergleich zum vorherigen Beispiel in entgegengesetzter Richtung. Dies wird lediglich durch Umschalten der Speisung durch einen geeigneten Generator 24 erreicht, so daß die Speisung an den beiden außenliegenden Teilen 26 und 27 in der in Fig. 9 dargestellten Vorrichtung erfolgt, und durch Anschließen des Empfängers an die Komponente 28 in der Mitte.the waves run in the opposite direction compared to the previous example Direction. This is only done by switching the supply through a suitable Generator 24 reached so that the supply to the two outer parts 26 and 27 in the device shown in Fig. 9, and by connecting of the receiver to the component 28 in the middle.

Die Energieabgabe vom Generator 24 muß in entsprechender Art und Weise geschehen wie die Detektoranzeige im vorgenannten Beispiel vorgenommen wurde, d.h. so, daß die von den Sendeantennen ausgehende Strahlung bei den verschiedenen Antennen 1800 Phasenverschiebung aufweist. Das Vertauschen der Sendeantennen und der Empfangsantennen ist auch bei den anderen dargestellten Ausführungsformen möglich.The energy output from generator 24 must be in a corresponding manner happen as the detector display was made in the above example, i.e. so that the radiation emanating from the transmitting antennas reaches the various antennas 1800 phase shift. The swapping of the transmitting antennas and the receiving antennas is also possible with the other illustrated embodiments.

Die Vorrichtung gemäß Fig. 10 ist bezüglich ihres Arbeitsprinzips den vorstehend beschriebenen Vorrichtungen gleich. Diese Vorrichtung gibt jedoch demgegenüber die Abweichungen der Faserrichtung in der Probe oder im Holz an. Die Antennen 29 und 30 werden nahe beieinander und unter einem solchen Winkel zueinander angeordnet, daß dessen Größe gemäß den nachstehend beschriebenen Grundsätzen festgelegt wird. Die Antennen 29 und 30 arbeiten entweder als Sendeantennen oder als Empfangsantennen, während die Antenne 31 je nach Ausbildung der Antennen 29 und 30 eine Empfangsantenne bzw. eine Sendeantenne ist.The device according to FIG. 10 is in terms of its working principle the same as the devices described above. However, this device gives in contrast, the deviations in the grain direction in the sample or in the wood. The antennas 29 and 30 become close to and below one another Angle arranged to each other, that its size according to the one described below Principles is established. The antennas 29 and 30 either work as transmitting antennas or as receiving antennas, while the antenna 31, depending on the design of the antennas 29 and 30 are a receiving antenna and a transmitting antenna, respectively.

Die Antennen 29 und 30 sind symmetrisch beiderseits der halbierenden Ebene oder Symmetrieebene der Antenne 31 entweder auf der gleichen Seite des zu prüfenden Holzgutes 32 (bei Reflexionsmessung) oder auf verschiedenen Seiten des Holzgutes 32 (bei Durchstrahlungsmessung) angebracht. Die Winkel der Antennen 29 und 30 sind symmetrisch in bezug auf die genannte halbierende Ebene, so daß ihre zum elektrischen Feld parallelen Ebenen, die sog. E-Ebenen unter den Winkeln und und i2 stehen, wobeioC1 CC ist. Es hat sich gezeigt, daß die Messung von Sägegut 2 dann am günstigsten durchgeführt werden kann, wenn die Winkel + 0 zu - 45 gewählt werden.The antennas 29 and 30 are symmetrical on either side of the bisector Plane or plane of symmetry of the antenna 31 either on the same side of the to wood to be tested 32 (with reflection measurement) or on different sides of the Wood material 32 (with radiographic measurement) attached. The angles of the antennas 29 and 30 are symmetrical with respect to said bisecting plane so that their planes parallel to the electric field, the so-called E-planes under the angles and and i2, where oC1 is CC. It has been shown that the measurement of material to be sawn 2 can be carried out most efficiently if the angle + 0 to - 45 is selected will.

0 Die Wahl des Winkels von 45 ermöglicht es, eine maximale Schrägheit der Faserrichtung zu messen, da im Falle schräger Faserorientierung die Phasen und Amplituden der verschiedenen Signale sich untereinander so ändern, daß das erhaltene Differenzsignal sich mit zunehmender Neigung oder Schräge der Faserrichtung vergrößert und sein Maximum annähernd in dem Fall erreicht, wenn die Fasern zum elektrischen Feld einer der beiden Antennen parallel sind, d.h. wenn die Fasern auf dem elektrischen Feld der anderen Antenne zugleich senkrecht stehen. 0 The choice of the angle of 45 allows maximum skewness to measure the fiber direction, since in the case of an inclined fiber orientation the phases and The amplitudes of the various signals change with one another in such a way that the obtained Difference signal increases with increasing inclination or inclination of the fiber direction and reached its maximum approximately in the case when the fibers are used for electrical Field of one of the two antennas are parallel, i.e. when the fibers are on the electrical The field of the other antenna are vertical at the same time.

Die Meßsignale der Antennen 29 und 30 werden darüber hinaus untereinander 1800-phasenverschoben, indem der Anschluß der Antennen 29 und 30 mittels rechteckiger Wellenleiter über eine T-Verzweigung in der E-Ebene an ein Anpassungsglied 33 vorgenommen wird, oder indem zwischen dem gemeinsamen Anpassungsglied 33 der Antennen 29 und 30 und den Antennen 29 und 30 in diesen beiden Ubertragungsstrecken ein elektrischer Wegunterschied gleich einer halben Wellenlänge oder einem ungeraden Vielfachen davon besteht. Hierbei erhält man im Gleichgewichts zustand, d.h. wenn die Fasern in dem als Probe vorliegenden Holz zu den Feldern der Antennen symmetrisch unter gleichen Winkeln stehen, am Empfänger mit Ausnahme des Rauschenseinen Nullausgang, denn hierbei heben sich die Intensitäten der verschiedenen von der Probe kommenden Signale infolge der Phasendifferenz auf.The measurement signals of the antennas 29 and 30 are also among each other 1800-phase shifted by connecting the antennas 29 and 30 by means of rectangular Waveguide made via a T-junction in the E-plane to an adapter 33 is, or by between the common adapter 33 of the antennas 29 and 30 and the antennas 29 and 30 in these both transmission links an electrical path difference equal to half a wavelength or an odd one There are multiples of this. Here one obtains in a state of equilibrium, i.e. when the fibers in the wood present as a sample are symmetrical to the fields of the antennae stand at the same angles, have a zero output on the receiver with the exception of the noise, for here the intensities of the different ones coming from the sample are raised Signals due to the phase difference.

Die Sendevorrichtung, und dementsprechend der Detektorteil des Empfängers sind in der Fig. 10 nur durch zwei mit den Bezugszeichen 33 und 34 versehenen Bauteilen gekennzeichnet. Je nach Anwendung kann jedoch das eine ebensogut wie das andere Bauteil den Sender bilden, also entweder 33 oder 34, wobei dann das andere Bauteil den Detektor bildet.The transmitting device, and accordingly the detector part of the receiver are shown in FIG. 10 only by two components provided with the reference numerals 33 and 34 marked. Depending on the application, however, one can be just as effective as the other Component form the transmitter, so either 33 or 34, then the other component forms the detector.

Wenn nun das Holzgut 32 in der Längsrichtung in bezug auf die Detektorapparatur bewegt wird, zeigt jede Änderung des von den Antennenpaaren 29 und 30 entweder erzeugten oder empfangenen Signals eine Veränderung in der Qualität des Holzgutes an. Je nach dem, was angezeigt werden soll, kann jeder Bereich einer Ungleichheit als Fehlerstelle angezeigt werden, und es können zusätzlich hierzu die Anzeigen von Aststellen von den übrigen Anzeigen getrennt werden, wobei die übrigbleibenden Signalzeichen einer Verzerrung der Faserrichtung im Holzgut entsprechen.If now the wood 32 in the longitudinal direction with respect to the detector apparatus is moved shows any change in that generated by the antenna pairs 29 and 30 either or received signal indicates a change in the quality of the timber. Depending on Any area of inequality can be considered a point of failure of what is to be displayed can be displayed, and in addition to this, the displays of branches of the remaining displays are separated, with the remaining signal characters one Distortion of the grain direction in the wood.

Die Sender von Radioenergie, die in Verbindung mit den erfindungsgemäßen Vorrichtungen zur Anwendung kommen, ebenso wie der gemeinsame Detektor 12 zur Verwendung in diesen Paaren von Antennen sind dem Fachmann der Radiotechnik bekannt, so daß eine gesonderte Beschreibung derselben in diesem Zusammenhang entfallen kann.The transmitters of radio energy used in connection with the invention Devices are used, as well as the common detector 12 to use in these pairs of antennas are known to those skilled in the radio art, so that a separate description of the same can be omitted in this context.

Auf Grund der vorstehend beschriebenen Beispiele kann die Erfindung somit in dem von den nachstehenden Patentansprüchen festgelegten Rahmen angewendet und angepaßt werden.On the basis of the examples described above, the invention thus applied within the framework defined by the following claims and be customized.

Eine Störung des Gleichgewichtszustandes kann sich auch im Falle eines gleichförmigen Brettes infolge etwas verschiedenen Abstandes der Antennen im Empfängerantennenpaar oder durch Veränderung der elektrischen Länge der Leitungen, z.B. infolge einer Temperaturänderung ergeben. Falls die das Antennenpaar mit dem Detektor verbindenden Leitungen elektrisch ungleich lang sind, kann eine neue Gleichgewichtslage dadurch herbeigeführt werden, daß die Sendefrequenz geringfügig verändert wird.A disturbance of the state of equilibrium can also arise in the case of a uniform board as a result of the slightly different spacing of the antennas in the receiver antenna pair or by changing the electrical length of the lines, e.g. as a result of a Result in temperature change. If the connecting the pair of antennas to the detector Lines are electrically of unequal length, a new equilibrium position can be created as a result be brought about that the transmission frequency is changed slightly.

Dies kann bei der Messung U1 der Weise verwendet werden, daß die Sendefrequenz beispielsweise elektronisch dauernd so geregelt wird, daß der Gleichgewichtszustand normalerweise hergestellt ist. Wenn die Zeitkonstante des Regelkreises passend gewählt ist, läßt sich die Aststelle an einem plötzlichen Anstieg der Regelspannung oder im Falle einer geringen Zeitkonstante an einer plötzlichen Änderung der Frequenz erkennen.This can be used in the measurement U1 in such a way that the transmission frequency for example, is continuously regulated electronically so that the state of equilibrium normally made. If the time constant of the control loop is selected appropriately is, the branch point can be a sudden increase in the control voltage or in the case of a small time constant, a sudden change in frequency recognize.

In den Aus führungsbeispielen ist nur eine Empfangsantenne oder ein Paar davon dargestellt, doch es versteht sich, daß man durch Anordnen mehrerer Antennen öhereinander, die dann die gesamte Breite der Probe oder des Holzes überdecken,eine genau definierte Angabe darüber erhält, an welcher Stelle sich der Ast bzw. die Abweichung der Faserrichtung befindet.In the exemplary embodiments, there is only one receiving antenna or one A couple of them are shown, but it is understood that by arranging multiple antennas one behind the other, which then cover the entire width of the specimen or the wood precisely defined information about the point at which the branch or the Deviation of the grain direction is located.

Claims

Claims 9 Apparatus for detecting a sudden change the radio frequency energy transmitted or reflected by wood material to the Purpose of sorting and classifying the wood, in particular sawing, knots in the wood are recorded if suitable by one or more shaped transmitting antennas related radio energy, especially radiation in the microwave range, the wood to be examined passes through or is reflected and if the incident on one or more pairs of appropriately trained receiving antennas Radiation is measured and based on the passed or reflected in the The amount of radiation or its intensity and / or phase brought about suddenly Changes of certain size branch points are detected, thereby g e n n e c e i c h n e t that the receiving antennas (15, 16, 17, 18, 22, 23, 28, 29, 30) received signals with radio frequency below 1800 phase shift are summarized to each other and that the resulting difference is displayed in this way becomes that if the signal energies arriving from each receiving antenna pair are equal receive a zero output indicating the equilibrium state at a detector (12) and if there is a branch from one of the two antennas a clearly from Zero different output is obtained.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that g e -k e n n z e i c h n e t that the phase difference of 1800 is achieved by using a waveguide (11) at the beginning divided into two halves by a partition (13) in the H-plane is that the waveguide forms two separate waveguides, which are in front of the detector (12) are joined together, and that in one waveguide half a body (14) is used, the electrical properties and length of which in the Waveguide moving wave in relation to the wave in the other waveguide 1800 or an odd multiple thereof.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that g e -0 k e n n z e i c h n e t that the phase difference of 180 is achieved by connecting the receiving antenna pair to the common detector (12) by means of waveguides of different lengths, coaxial conductors or other transmission lines such that the difference between the electrical Lengths of the lines at the measuring frequency an odd number of half wavelengths is.

4. Apparatus according to claim 1, characterized in that g e -k e n n z e i c h n e t that the phase difference of 1800 is achieved by connecting the pair of receiving antennas by means of rectangular waveguides to those in the row branch of a T-junction located in the E-plane common detector such that the lengths of the waveguide from the antenna to the junction are electrically the same length or the electrical ones Lengths differ by an integer number of wavelengths.

5. Apparatus according to claim 1, 3 or 4, characterized g e k e n n z e i c h n e t that the transmitting antenna (21) and the receiving antenna pair (22, 23) one and the same side of the wood to be tested and the receiving antennas (22, 23) are located symmetrically on both sides of the transmitting antenna (21).

6. Apparatus according to claim 1, 3 or 5, characterized g e k e n n z e i c h n e t that if the length of the receiving antenna pair to the Detector (12) running lines or waveguides maintain the state of equilibrium is made by electronically regulating the frequency of the transmitter so that the phase difference of 1800 at uniform Holzgut is achieved.

7. The device according to claim 1, characterized in that g e -k e n n z e i c h n e t that two transmitting antennas (26, 27) are provided, their transmitted signals with Radio frequency with 1800 phase difference between each other are formed, and that the energies emitted in this way through division in the receiving antenna (28) generated display variable in the state of equilibrium as a zero output is obtained and in the presence of a branch from one of the two antennas a clearly output other than zero is obtained.

8. The device according to claim 7, characterized in that g e -k e n n z e i c h n e t that the phase difference of 1800 is obtained by dividing the waveguide at its beginning in two halves in the H-plane by means of a partition, in such a way, that the waveguide forms two separate waveguides leading from the transmitter part are joined together, and that a body is introduced into one waveguide half whose electrical properties and length are those running in the waveguide Wave in relation to the wave in the other wave-0 conductor by 180 or an odd one Delay multiples of that.

9. Apparatus according to claim 7, characterized in that g e -k e n n z e i c h n e t that the phase difference of 1800 is achieved by connecting the pair of transmitting antennas to a common generator by means of waveguides of different lengths, coaxial conductors or other transmission lines such that the difference between the electrical Lengths of the lines at the measuring frequency an odd number of half wavelengths is.

10. The device according to claim 7, characterized in that g e -k e n n z e i c h n e t that the phase difference of 1800 is achieved by connecting the transmitting antenna pair by means of rectangular waveguide with the help of a T-junction in the E-plane to the generator in such a way that the lengths of the waveguides from the Antenna up to the branch are electrically the same or the electrical lengths differ by an integer number of wavelengths.

11. The device according to claim 7, 9 or 10, characterized in that g e k e n n z E i c h n e t that the transmitting antenna pair and the receiving antenna are on one and the same Side of the wood to be tested and the transmitting antennas are symmetrical both sides of the receiving antenna.

12. The apparatus of claim 7, 9 or 11, characterized in that g e k e n n z e i c h n e t that with electrically different lengths of the generator to the pair of transmitting antennas the state of equilibrium is maintained in the leading lines or waveguides, by electronic control of the frequency of the transmitter such that the phase difference of 1800 is achieved with uniform wood material.

13. Device according to one of claims 1 to 12, characterized g e k e n n z e i c h n e t that the receiving antennas (29, 30) forming the pair of antennas in relation to a third antenna (31) in the set as well as to the main dimension of the timber (32) are attached in a symmetrical, inclined position, where the phase differences and / or amplitude differences of the incoming from the sample Signals in the micro wave range due to the difference in the polarization direction the deviations of the direction of the wood fibers from the direction of the main dimension Show.

14. The device according to claim 13, characterized in that it ek e n n z e i c h n e t that the angle of the symmetrical inclination of the receiving antenna pair (29, 30) in the set for the direction of the wood (32) and the third antenna (31) one size of 450 owns.

15. Apparatus according to claim 13 or 14, characterized in that it is e k e n n z e i c h n e t that the antennas (29, 30, 31) are horn antennas.