DE3821764A1 - Messkluppe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Meßkluppe zum Ermitteln des Durch­ messers von Stammholz, bestehend aus einer Schiene, einem un­ beweglich an der Schiene befestigten Meßbacken und einem auf der Schiene in deren Längsrichtung verfahrbaren Meßbacken. Der­ artige Meßkluppen sind seit langem bekannt und im Einsatz.

Der Nachteil der bekannten Meßkluppen besteht darin, daß sie vergleichsweise umständlich zu handhaben sind, das exakte Ab­ lesen des Meßwerts oft Schwierigkeiten bereitet und für das Festhalten der ermittelten Meßwerte ein beträchtlicher Schreib­ aufwand erforderlich ist. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, derartige Meßkluppen so zu verbessern, daß sie leicht zu handhaben und abzulesen sind, eine Meßgenauigkeit ge­ währleisten und die Möglichkeit des Anschlusses an datenverar­ beitende Geräte ermöglichen. Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1, und des Patentanspruchs 9.

Bei der erfindungsgemäßen Meßkluppe ist es also nicht erforder­ lich, den Meßwert an einer Skala abzulesen, vielmehr wird der Meßwert elektrisch mittels des Magnetbandes und des Magnetfeldfüh­ lers ermittelt und angezeigt, vorzugsweise digital. Dadurch, daß der Meßwert in Form elektrischer Signale vorliegt, ist es dann auch möglich, mittels eines Mikroprozessors eine Datenaus­ wertung vorzunehmen; darüberhinaus besteht die Möglichkeit der Weitergabe der elektrischen Daten an ein Daten verarbeitendes Gerät, beispielsweise ein Gerät mit Drucker, womit dann die er­ mittelten Daten selbsttätig ausgedruckt werden, ohne daß es der bisher erforderlichen manuellen Schreibarbeit bedarf.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung bei­ spielsweise dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 ein Schema der Prinzipschaltung, und

Fig. 2 die Meßkluppe in Seitenansicht.

In Fig. 1 ist mit 10 ein Magnetband bezeichnet, das quer zu sei­ ner Längsrichtung mehrpolig permanentmagnetisiert ist; die mehr­ polige Magnetisierung ist auf der Zeichnung mit "N" und "S" angedeutet und soll im wesentlichen über die gesamte Längser­ streckung des Bandes 10 existieren. Über dem Band 10 befinden sich zwei miteinander starr verbundene Hallgeneratoren 11 und 11 a, die wie durch den Doppelpfeil A angedeutet, über dem Band 10 gemeinsam hin- und herbewegbar sind. Die Hallgeneratoren 11 und 11 a werden von einer nichtdargestellten Stromquelle mit Steuerstrom gespeist und ihre Ausgangsspannungen gelangen über Verstärker 12 bzw. 12 a und Rechteck-Generatoren 13 bzw. 13 a zum Eingang eines Auf-Ab-Zählers 14. Der Ausgang des Zählers 14 liegt an einem Mikroprozessor 15, der ein Anzeigeelement 16 steuert.

Das Magnetfeld des Magnetbandes 10 hat in Bandlängsrichtung in­ folge der mehrpoligen Quermagnetisierung einen sinusförmigen Verlauf. Werden nun die beiden Hallgeneratoren 11, 11 a über das Magnetband 10 in Längsrichtung desselben bewegt, dann besitzen auch die von den Hallgeneratoren abgegebenen Hallspannungen ei­ nen sinusförmigen Verlauf und sind dem Magnetfeld und ihrem Steuerstrom proportional. Die von den Hallgeneratoren abgegebe­ nen Sinusspannungen werden von den Verstärker 12, 12 a verstärkt und in den Rechteckgeneratoren 13, 13 a in Rechteckimpulsfolgen umgewandelt. Diese Rechteckimpulsfolgen werden auf den Auf-Ab- Zähler 14 gegeben. Die Zahl der Rechteckimpulse ist dabei direkt proportional der von den Hallgeneratoren 11, 11 a überfahrenen Strecke. Wesentlich dabei ist, daß die beiden Hallgeneratoren 11, 11 a so gelagert sind, daß ihre abgegebenen Spannungen um 90° gegeneinander versetzt sind. Damit wird erreicht, daß der Zäh­ ler 14 in der einen Bewegungsrichtung der Hallgeneratoren 11, 11 a eine Aufwärtszählung, in der anderen Bewegungsrichtung eine Abwärtszählung vornimmt. Werden also die beiden Hallgeneratoren 11, 11 a von einem Ausgangspunkt aus in einer vorgegebenen Rich­ tung verschoben, dann entspricht der jeweilige Zählwert des Zählers 14 stets der Entfernung der Hallgeneratoren vom erwähn­ ten Ausgangspunkt, auch wenn mehrere Hin- und Herbewegungen der Hallgeneratoren durchgeführt werden. Der Ausgang des Zäh­ lers 14 liegt an einem Mikroprozessor 15, der beispielsweise eine Umrechnung der Zählwerte in Längenmaße vornimmt, so daß auf dem Anzeigeelement 15 unmittelbar die Längenmaße, etwa in Millimeter, abgelesen werden können. Selbstverständlich kann der Mikroprozessor 14 darüberhinaus die ankommenden Zählwerte in mannigfaltiger Weise arbeiten.

In Fig. 2 ist die Meßkluppe in Seitenansicht gezeigt. Dabei be­ steht die Meßkluppe im wesentlichen aus einer Schiene 20, an deren einem Ende ein Anschlag 20 a angebracht ist und die an ih­ rem anderen Ende einen starren Meßbacken 21 trägt, dessen Unter­ ende 21 a als Griff ausgebildet ist. Mit 22 ist ein zweiter Meß­ backen bezeichnet, der einstückig mit einem Griffgehäuse 23 ist, das auf der Schiene 20 zwischen den Anschlag 20 a und dem starren Meßbacken 21 verfahrbar ist. Im wasserdicht ausgebildeten Griff­ gehäuse 23 sind die vorerwähnten elektronischen Bauteile unter­ gebracht, nämlich die beiden Hallgeneratoren 11, 11 a, die Ver­ stärker 12, 12 a, die Rechteckgeneratoren 13, 13 a, der Zählbau­ stein 14 und der Mikroprozessor 15. Die elektrische Versorgung erfolgt durch einen - nicht dargestellten - aufladbaren Akkumula­ tor, der ebenfalls im Griffgehäuse 23 untergebracht ist. Zur Unterstützung des Akkumulators sind außerdem an der Gehäuseau­ ßenseite Solarzellen 24 vorgesehen. Ebenfalls befinden sich an der Außenseite des Griffgehäuses 23 das Anzeigeelement 16, hier als LCD-Anzeige gestaltet, sowie eine Folientastatur 25. An der Unterseite des Gehäuses 23 befindet sich eine serielle Schnitt­ stelle 26. Schließlich steht vom Gehäuse 23 ein Handgriff 27 mit Auslösetaste 28 ab.

Das anhand von Fig. 1 erläuterte Magnetband 10 ist auf die Schiene 20 aufgebracht und verläuft zwischen Schienenanschlag 20 a und festem Meßbacken 21.

Die Handhabung der Meßkluppe entspricht derjenigen üblicher Meßkluppen, d. h., der starre Meßbacken 21 wird an die eine Seite des Baumstammes angelegt und die andere Meßkluppe 22 dann mittels des Handgriffes 27 solange verfahren, bis sie zur Anlage an die diametral andere Seite des Baumstammes kommt. Der Durchmesser des Stammes kann dann direkt an der LCD-Anzeige 16 abgelesen werden. Dabei wird das Meßergebnis auch durch ein mehrmaliges Hin- und Herfahren des beweglichen Meßbackens 22 nicht nachteilig beeinflußt, weil, wie erwähnt, eine fortlaufende Auf-Ab-Zählung erfolgt.

Über die Folientastatur 25, die beispielsweise mit Buchstaben- Kombinationen Zahlen belegt ist, kann der Durchmesser unter­ schiedlicher Baumarten gemessen werden, deren Durchschnitts­ werte usw. An die Schnittstelle 26 kann ein Rechner und/oder ein Drucker angeschlossen werden, womit es dann möglich ist, katalogisierte Daten bezüglich Stamm-Nummer, Länge, Durchmesser, Holzart, Güteklasse, Stärkeklasse usw. selbsttätig zu erfassen, abzuspeichern und/oder auszudrucken.

Selbstverständlich kann die Erfindung zahlreiche Abwandlungen erfahren, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Dies gilt beispielsweise für die Anzahl der Hallgeneratoren, wobei durch Erhöhung der Hallgeneratorenzahl die Genauigkeit gestei­ gert werden kann, ebenso wie durch die Zahl der Pole des Magnet­ bands pro Längeneinheit.

Das Prinzip der vorab beschriebenen Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß durch das auf der Schiene befindliche, in Querrichtung mehrpolige Magnetband ein sinusförmiges Magnetfeld erzeugt und dieses vom Hallgenerator überfahren wird. Nach einer zweiten Lösung der gestellten Aufgabe kann aber auch so verfahren werden, daß dem Hallgenerator ein Permanentmagnet zugeordnet wird und diese beiden Elemente gemeinsam die Schiene überfahren, wobei die Schiene so ausgebildet ist, daß sie das Feld des Permanent­ magneten periodisch beeinflußt. Zu diesem Zweck kann die Schiene selbst in Art einer Zahnspange ausgebildet und aus magnetisier­ barem Material (magnetisierbarem Stahl) gefertigt sein, oder es wird auf der Schiene ein Zahnungsblech aus magnetisierbarem Ma­ terial befestigt. Der physikalische Effekt ist offensichtlich derselbe, wie im Fall der erstgenannten Lösung und auch der tech­ nische Vorgang, also das Abzählen der dann beim Überfahren der Schiene vom Hallgenerator erzeugten Spannungsamplituden, ist im wesentlichen identisch. Darüber hinaus kann auch die weitere Aus­ gestaltung entsprechend der erstgenannten Lösung erfolgen, ohne daß es dazu noch besonderer Erläuterungen bedarf.

Selbstverständlich kann die Erfindung zahlreiche Abwandlungen er­ fahren, ohne ihren Bereich zu verlassen. Das gilt beispielsweise für die Anzahl der Hallgeneratoren, wobei durch Erhöhung der Hall­ generatoren-Zahl die Genauigkeit gesteigert werden kann ebenso wie durch die Zahl der Pole des Magnetbands bzw. die Zahl der Zähne der magnetisierbaren Schiene pro Längeneinheit. Darüber hinaus können aber auch anstelle der Hallgeneratoren andere Magnetfeld­ sensoren Anwendung finden, etwa Feldplatten, Feldplatten-Diffe­ rentialfühler und Reed-Schalter.

Claims (9)

1. Meßkluppe zum Ermitteln des Durchmessers von Stammholz, bestehend aus einer Schiene, einem unbeweglich an der Schiene befestigten Meßbacken und einem auf der Schiene in deren Längs­ richtung verfahrbaren Meßbacken, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Schiene (20) in Längsrichtung ein Magnetband (10) ange­ ordnet ist, das quer zur Schienenlängsrichtung permanent mehr­ polig magnetisiert ist, und daß am beweglichen Meßbacken (22) zumindest ein Magnetfeldfühler (11) sitzt, dessen Ausgangsspan­ nung an einem die Spannungsamplituden abzählenden Zählbaustein (14) mit Anzeigeelement (16) liegt.

2. Meßkluppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetfeldfühler ein Hallgenerator ist.

3. Meßkluppe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Hallgenerator (11) und dem Zählbaustein (14) ein Verstärker (12) und ein Rechtecksignalgenerator (13) angeordnet sind.

4. Hallgenerator nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß am beweglichen Meßbacken (22) zwei Hallgenerato­ ren (11, 11 a) sitzen, deren Ausgangsspannungen um 90° gegenein­ ander versetzt sind.

5. Meßkluppe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeich­ net durch einen den Signalausgang des Zählbausteins (14) aufneh­ menden Mikroprozessor (15), der durch eine Tastatur (25) ansteuer­ bar ist.

6. Meßkluppe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronischen Bauteile (11 bis 16, 25) in einem wasserdich­ ten Gehäuse eingeschlossen sind.

7. Meßkluppe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekenn­ zeichnet durch einen aufladbaren Akkumulator und/oder Solar­ zellen (24) als Energiequelle.

8. Meßkluppe nach einem der Ansprüche 5 bis 7, gekenn­ zeichnet durch eine serielle Schnittstelle (26) als Datenüber­ tragungsanschluß.

9. Meßkluppe zum Ermitteln des Durchmessers von Stamm­ holz, bestehend aus einer Schiene, einem unbeweglich an der Schiene befestigten Meßbacken und einem auf der Schien in de­ ren Längsrichtung verfahrbaren Meßbacken, dadurch gekennzeich­ net, daß die Schiene eine Querzahnung aus magnetisierbarem Ma­ terial aufweist und daß am beweglichen Meßbacken zumindest ein auf einem Permanentmagneten montierter Magnetfeldfühler sitzt, dessen Ausgangsspannung an einem die Spannungsamplituden abzäh­ lenden Zählbaustein mit Anzeigeelement liegt.