FR2512213A1 - Procede et dispositif pour indiquer la presence d'un objet dans une zone de mesure - Google Patents

Abstract

PROCEDE ET DISPOSITIF POUR INDIQUER LA PRESENCE D'UN OBJET DANS UNE ZONE DE MESURE. CE PROCEDE ET CE DISPOSITIF POUR INDIQUER LA PRESENCE D'UN OBJET 10 DANS UNE ZONE DE MESURE E, ET AVEC DES OBJETS AYANT UNE FORME DE SECTION TRANSVERSALE MESURABLE, EGALEMENT POUR ETABLIR L'ETENDUE DE L'OBJET LE LONG D'UNE LIGNE DE REFERENCE R, CONSISTENT A PREVOIR DES LIGNES A, B D'EMETTEURS 11A,... ET DERECEPTEURS 12A,... DE RAYONNEMENT, PLACES SUR DES COTES OPPOSES DE L'OBJET, LES RECEPTEURS ETANT EN NOMBRE INFERIEUR A CELUI DES EMETTEURS. UN RESEAU DE CHEMINS DE RAYONNEMENT 111,... SE COUPANT EST CREE DANS LA ZONE DE MESURE ENTRE LES EMETTEURS ET LES RECEPTEURS ET UNE UNITE ELECTRONIQUE 20 ETABLIT QU'ELLES SONT LES INTERSECTIONS P DES CHEMINS DE RAYONNEMENT MASQUEES PAR L'OBJET, EN PERMETTANT D'INDIQUER LA PRESENCE D'OBJETS DE SECTION TRANSVERSE ARBITRAIRE QUAND ON VEUT DONNER UNE LIMITE INFERIEURE DE LA TAILLE D'UN OBJET INDIQUE, ET DE MESURER DES DIAMETRES. APPLICATION AU SCIAGE INDUSTRIEL DES TRONCS D'ARBRES.

Description

L'invention concerne un procédé pour indiquer une longueur masquée par un

objet sur une ligne de référence, et un dispositif pour mettre en oeuvre ce procédé Selon la forme de section transversale de l'objet, la longueur masquée correspond, comme on

l'expliquera plus en détail dans la suite de la descrip-

tion, à la longueur effective de l'objet mesuré le long de la ligne de référence, et dans ce cas, on peut utiliser l'invention pour mesurer sa dimension, ou la longueur masquée est supérieure à l'étendue de l'objet mesuré le long de la ligne de référence, et avec de tels objets (et certainement aussi avec les objets indiqués en premier), on peut utiliser l'invention pour indiquer la présence de l'objet dans une zone de mesure incluant la ligne de référence avec l'avantage que l'on peut éviter l'indication d'objets trop petits (tels que de la saleté accidentelle ou des particules

de déchet) dans la zone de mesure.

Parmi les objets dont on peut être star de

la dimension avec une précision suffisante selon'l'in-

vention sont compris des objets ayant une section transversale au moins approximativement circulaire

centrée sur la ligne de référence Par "section trans-

versale approximativement circulaire", on entend, d'une part, les formes géométriques proches d'un cercle, telles que des ellipses avec une petite différence

entre leurs axes, ou des polygones avec un nombre supé-

rieur de côtés, et, d'autre part, les formes irrégu-

lières semblables à un cercle, telles que les sections transversales des grosses bflches Par conséquent, l'invention est particulièrement bien adaptée à la mesure de dimensions dans l'industrie des scieries, et elle va être décrite plus en détail en relation avec

cette application.

Dans le brevet US N O 3 806 253 est décrit un dispositif dans lequel sont prévus, avec des écartements prédéterminés, une ligne d'émetteurs (des diodes à émission de lumière) d'un côté d'un objet mesuré et

une ligne de récepteurs (photo-diodes) du côté opposé.

Les émetteurs sont rendus actifs à tour de rôle et les récepteurs sont interrogés On définit le diamètre de section transversale de l'objet mesuré à l'aide du groupe de récepteurs qui, en raison du masquage par

l'objet mesuré, ne reçoivent de lumière d'aucun émet-

teur La meilleure précision du dispositif, c'est-à-

dire, le "pouvoir de résolution", est égale à la moitié

de l'écartement des récepteurs, par exemple 6,35 mm.

Dans le même document est aussi décrit un dispositif dans lequel deux paires d'émetteur-récepteur engendrent deux chemins de rayonnement qui se coupent, et dans lequel l'objet est déplacé dans le plan de sa section transversale de manière qu'il coupé d'abord le premiér et ensuite l'autre chemin de rayonnement

en dehors de leur point commun d'intersection Le dia-

mètre mesuré est calculé à l'aide du temps, fonction de la vitesse de transport, pendant lequel les deux chemins de rayonnement ont été masqués Dans le brevet suédois N O 388 272 est décrit un dispositif de mesure pour des objets ayant une section transversale en forme de trapèze, tels que-des planches, dans lequel est également utilisée une paire d'émetteurrécepteur pour créer des chemins de-rayonnement qui se coupent, un élément de cette paire pouvant être doublé, par

exemple en associant un récepteur à deux émetteurs.

Cependant, les procédés et dispositifs connus jusqu'à maintenant ontau moins l'un des inconvénients suivants: le pouvoir de résolution est limité par l'écartement réel des récepteurs, et un plus grand nombre de récepteurs (nécessaires avec des écartements plus petits) rend la fabrication conteuse car les récepteurs sont beaucoup plus chers que les émetteurs; les parties mobiles utilisées telles que des miroirs tournants ou des équivalents sont sujettes

à créer des problèmes car elles dépendent de la tempé-

rature, et, en raison de l'usure, sensibles aux vi- brations et souvent également sujettes à une durée de vie limitée; les composants qui sont nécessaires avec des exigences de très grande précision (tels que des miroirs et des lentilles pour faire converger la lumière et/ou la dévier ou la rendre parallèle) sont plut 8 t coûteux sans être tout à fait parfaits; il faut utiliser des composants avec une durée de vie utile 'très réduite par rapport aux autres parties du dispositif, tels que des lasers, etc;

l'objet mesuré doit être transporté trans-

versalement par rapport à sa longueur, ce qui peut causer des problèmes, étant donné qu'il, est par exemple difficile d'avoir une grosse bûche reposant immobile sur un convoyeur pendant ce transport, et en outre, dans ce cas, il faut placer une pluralité de dispositifs de mesure dans plusieurs plans de mesure, tout le long de l'objet pour mesurer les diamètres de l'objet sur

toute sa longueur.

Un objet de la présente invention est un procédé et un dispositif du type spécifié ayant un meilleur pouvoir de résolution que ce que l'écartement des émetteurs pourrait autrement permettre, exigeant moins de récepteurs, coûteuxque d'émetteurs 2 non coûteux, ne comportant pas de composants mobiles et/ou de composants de grande précision, optiques ou autres> et permettant de mesurer le diamètre tout le long de l'objet mesuré en déplaçant l'objet d'une manière connue dans la direction de sa longueur en passant devant un seul

dispositif de mesure.

La présente invention se rapporte à un procédé pour indiquer la présence d'un objet dans une zone de mesure, caractérisé en ce qu'il consiste à utiliser un ensemble d'émetteurs et de récepteurs de rayonnement fixes, placés sur au moins deux côtés opposés bordant la zone de mesure de manière à ce que les chemins de rayonnement entre émetteurs et récepteurs se coupent dans la zone de mesure, à commander les émetteurs et les récepteurs par une unité électronique qui commande un balayage d'exploration des émetteurs

et des récepteurs en rendant actifs les émetteurs indi-

viduellement successivement, et les récepteurs en groupes prédéterminés d'un ou plus successivement, à détecter, avec l'unité électronique, le masquage par l'objet de chemins de rayonnement séparés, en créant un réseau de chemins de rayonnement qui se coupent

selon un réseau d'intersections de positions prédéter-

minées, à mémoriser les positions des intersections, et à déterminer une dimension de l'objet le long d'une

ligne dans la zone de mesure en fonction des inter-

sections masquées et non masquées par l'objet.

Dans un exemple de réalisation appraprié pour mesurer des objets de section décroissante telles-que des grosses bûches ou des équivalents, le procfdé selon l'invention est caractérisé en ce qu'il consiste en outre à mémoriser les positions des intersections dans l'unité électronique, à déterminer une dimension de l'objet le long d'une ligne dans la zone de mesure en fonction des intersections masquées et non masquées par l'objet, l'objet étant connu comme ayant des dimensions décroissantes le long de la ligne dans la zone de mesure à des positions successives le long de sa longueur, à déplacer l'objet dans la zone de mesure dans la direction de sa longueur, et à commander les émetteurs et les récepteurs à chaque mesure le long de la longueur de l'objet en partant de la précédente mesure, ce qui permet d'augmenter la vitesse de chaque mesure par rapport à ce qu'elle serait si chaque mesure était faite en fonction de toutes les intersections -de positions prédéterminées. L'invention concerne également un dispositif pour indiquer la présence d'un objet dans une zone

de mesure et, avec un certain degré d'exactitude fonc-

tion de la forme de section transversale de l'objet, l'étendue de l'objet le long d'une ligne de référence située dans la zone de mesure, pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, caractérise en ce qu'il comprend un moyen de transport dé l'objet, un ensemble d'émetteurs et de récepteurs de rayonnement placés de manière que les chemins de rayonnement entre eux

se coupent dans la zone de mesure, et une unité élec-

tronique connectée aux émetteurs et aux récepteurs et adaptée pour établir un résultat d'indication en fonction des chemins de rayonnement masqués par l'objet, et en ce que sur chacun d'au moins deux côtés opposes du moyen de transport et à une distance invariable de celui-ci, un ensemble de récepteurs est prévu avec un écartement prédéterminé, et entre au moins certaines paires de récepteurs voisins sont prévus au moins deux émetteurs avec un écartement inférieur, les émetteurs et les récepteurs étant placés de manière à créer

dans la zone de mesure un réseau de chemins de rayon-

nement d'interconnexion ayant une pluralité d'inter-

sections, les émetteurs étant adaptés pour émettre en étant rendus actifs par l'unité électronique un rayonnement le long de chemins divergents en direction d'un ensemble de récepteurs du côté opposé et pour être ensuite rendus inactifs, les récepteurs étant adaptés pour recevoir, en étant rendus actifs par l'unité

électronique, un rayonnement le long de chemins conver-

gents en provenance d'un ensemble d'émetteurs du côté opposé, et pour être ensuite rendus inactifs, et

l'unité électronique étant adaptée pour être program-

mée avec les positions desdites intersections et pour rendre actifs et inactifs en-séquence les émet- teurs à tour de rôle et pour rendre actifs et inactifs à la même vitesse les récepteurs en séquence un groupe après un autre, chaque groupe étant constitué d'un ou de plusieurs récepteurs, et pour déterminer en fonction des chemins de rayonnement coupés quelles sont lés intersections occupées par l'objet, et pour en-conclure si un objet d'une grandeur minimale prédéterminée est présent dans la zone de mesure et Etablir avec ledit degré d'exactitude, l'étendue de l'objet le long de

la ligne de référence.

Selon une caractéristique particulière du dispositif, les émetteurs et les récepteurs de chaque côté du moyen de transport sont disposés sur des lignes parallèles à la ligne de référence, à égale distance de celle-ci et dans le plan de section transversale mesuré de l'objet Selon une autre caractéristique particulière, au moins certains récepteurs sont des récepteurs multiples pour augmenter le pouvoir de

résolution du dispositif Selon une autre caractéristi-

que particulière, les émetteurs et les récepteurs d'un côté du moyen de transport sont décalés en position par rapport aux émetteurs et aux récepteurs du côté opposé, par exemple de la moitié de l'écartement des

récepteurs Selon une autre caractéristique particu-

lière, le nombre d'émetteurs et/ou de récepteurs d'un côté du moyen de transport est supérieur à celui du

côté opposé Selon une autre caractéristique particu -

lière, le nombre d'émetteurs entre une paire de récept-

teurs du bord sur au moins un côté du moyen de transport est inférieur au nombre normal entre une paire de récepteurs et a une des valeurs O ou 0,5 N, N étant ledit nombre normal, pour empêcher la détérioration des résultats de mesure dans les zones de bord desdites lignes Selon une autre caractéristique particulière, tous les émetteurs entre deux récepteurs, plus un récepteur, sont réunis en un module définissant une unité qui peut être construite avec d'autres unités

équivalentes dans une rampe de mesure.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mis en évidence dans la

description suivante, donnée à titre d'exemple non

limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels; la figure 1 est une vue de face d'un premier exemple de réalisation d'un dispositif selon la présente invention;; la figure 2 représente plus en détail des chemins de rayonnement dans une partie du dispositif de la figure 1; la figure 3 représente schématiquement deux exemples de réalisation d'un récepteur; la figure 4 représente les chemins de rayonnement avec les deux exemples de réalisation de récepteur de la figure 3; les figures 5 et 6 représentent deux procédés pour disposer des lignes d'émetteurs et de récepteurs opposés; les figures 7 et 8 représentent deux façons dont ces lignes peuvent être terminées; la figure 9 représente quatre exemples de réalisation de cadres de mesure selon, la présente invention; et,

la figure 10 est un schéma logique fonction-

nel de l'électronique du dispositif selon l'invention.

Sur la figure-l, un objet mesuré 10 qui est dans cet exemple une grosse b che est transporté

sur un moyen de transport 25, par exemple un convoyeur.

Un ensemble d'émetteurs de rayonnement lia, llb, et un ensemble de récepteurs de rayonnement 12 a, 12 b, sont disposés de chaque côté du moyen de transport 25. Les récepteurs sont disposés en ayant des écartements prédéterminés c entre eux, et un ensemble d'émetteurs ayant des écartements inférieurs d entre eux est disposé entre chaque paire de récepteurs voisins Le nombre d'émetteurs est donc supérieur à celui des récepteurs présents La distance entre un récepteur et

un émetteur voisin est égale à 0,5 d.

Dans l'exemple représenté, les émetteurs et les récepteurs sont disposés sur des lignes droites

A, B, chaque ligne étant d'un coté du moyen de trans-

port 25 Les lignes A, B sont disposées à une distance mutuelle a et une zone de mesure E est située entre ces lignes Les lignes A, B s'étendent en réalité jusqu'aux positions C, D, ce qui pour des raisons de

clarté n'est pas représenté sur la figure.

Une ligne de référence P qui dans l'exemple représenté se trouve à égale distance 0,5 a des deux

lignes A, B passe par le milieu de l'objet mesuré 10.

La ligne de référence peut cependant être aussi placée plus près d'une ligne que de l'autre, à condition qu'elle ne touche pas l'une des lignes En pratique, on s'est rendu compte que la meilleure position de la ligne de référence R était dans une région E' ayant une largeur de 0,67 a et à égale distance ( 0,17 a) des lignes A, B. Si tous les émetteurs d'un côté de l'objet mesuré sont reliés à tous les récepteurs du côté opposé par des chemins de rayonnement droits ou "rayons" et vice versa, on obtient un réseau de rayons avec un nombre relativement grand de points d'intersection

tels que Pl entre deux rayons (voire plus) Les posi-

tions de ces intersections sont fixes, car elles sont déterminées par la géométrie du dispositif de mesure, et elles ne peuvent donc être enregistrées qu'une seule fois dans un dispositif électronique 20 associé Chaque intersection est définie sans ambiguité par les rayons qui se coupent en cette intersection Par exemple, l'intersection Pl est définie par les rayons 121 et 131 Chaqué chem'în de rayonnement ou rayon est à son tour défini par ses deux points extrêmes, c'est-à-dire,

par un certain émetteur et par un certain récepteur.

Les deux rayons 121 et 131 sônt ainsi définis par les

paires d'émetteur-récepteur llq-12 a et llf-12 v.

Chaque émetteur est adapté pour émettre, quand il est rendu actif, un faisceau divergent de rayons tel que le faisceau 110 dans le cas del'émetteur llp, constitué de tous les rayons inclus entre deux rayons limites 111-113 Les émetteurs sont en outre disposés

pour être chacun rendus actifs et inactifs (c'e St-à-

dire, mis en fonctionnement et arrêtés) en séquence l'un après l'autre par l'intermédiaire d'un conducteur individuel tel que 13 a, au moyen d'un dispositif 21 connu pour cette fonction, ce dispositif étant de préférence un composant faisant partie du dispositif

électronique 20.

Les récepteurs sont également connectés par l'intermédiaire de conducteurs tels que 14 a à l'unité électronique 20 pour un balayage ou interrogation à la vitesse à laquelle les émetteurs sont rendus

actifs De prêférence,les récepteurs ne sont pas inter-

rogés l'un après l'autre, mais un groupe après l'autre, chaque groupe comprenant plusieurs, par exemple trois, récepteurs (en d'autres termes: pour chaque émetteur,

trois récepteurs sont interrogés du côté opposé).

Si de cette façon l'unité électronique 20 a enregistré par exemple que lorsque l'émetteur llf est mis en fonctionnement, le récepteur 12 v est rendu

actif, et que lorsque l'émetteur llp est mis en fonc-

tionnement, le récepteur 12 a est rendu actif (ce qui se produit pratiquement simultanément quand on considère que la fréquence de mise en séquence est généralement très élevée), il en est conclu que l'intersection Pl

se trouve libre.

Quand un objet mesuré tel qu'une biûche 10 est introduit dans le dispositif de mesure, il occupe la place o se trouve un-ensemble d'intersections telles que P 2 En raison du masquage, aucun rayon, ou

du moins pa 7stous les rayons qui se rencontrent norma-

lement là, ne peut atteindre ces intersections masquées

P 2.

-Le dispositif 21 indique toujours l'émission

de chaque rayon, et quand un certain récepteur n'in-

dique pas simultanément qu'il est rendu actif, il en est

conclu que le rayon correspondant ou les rayons cor-

respondants (si plusieurs-récepteurs ne réagissent pas) n'ont pu être produits en raison d'un obstacle Dans le cas de l'intersection P 2 la situation est donc la suivante: quand le dispositif 21 indique que l'émetteur lld a été mis en fonctionnement, aucun signal n'est reçu par le récepteur 12 x, et quand il indique que l'émetteur llh a été mis en fonctionnement, aucun signal n'est reçu par le récepteur 12 v, et il en est conclu que la position de l'intersection P 2 est occupée par

l'objet mesuré.

Si l'on considère la figure 1, on notera que c'est effectivement une section R' qui a été mesurée,

c'est-à-dire la longueur masquée sur la ligne de ré-

férence R entre des points T et T qui représentent deux intersections se trouvant les-plus proches l'une de l'autre sur la ligne de référence et qui ne sont Il

pas masquées.

Sur la figure 1, on a en outre représenté en tirets un objet en forme de plaque 10 ' et un

objet 10 " ayant une section en forme de lentille.

Il est évident qu'avec ces deux objets, la longueur masquée R' correspond exactement à leur étendue le long de la ligne de référence R Il ressort aussi de

la figure 1 qu'avec un objet ayant une section trans-

versale au moins approximativement circulaire, tel que c'est le cas avec la bnche 10, la longueur masquée R' correspond, jusqu'à un certain degré d'exactitude qui est suffisant pour tous les besoins pratiques, au diamètre de cet objet qui coïncide avec la ligne de référence R La forme de section transversale des objets 10, 10 ' et 10 " peut Etre inscrite dans un cercle ayant le diamètre R' entre les points T 1 et T 2 OU on peut dire que la plus grande étendue de laite forme coïncide avec la ligne de référence R. Cependant, si un objet mesuré 10 "' a une autre section transversale, par exemple, carrée telle que représentée sur la figure 2 par des tirets, la longueur masquée R' entre les points T et T 2 peut i 2 être beaucoup plus grande que l'étendue de l'objet le long de la ligne de référence R On ne peut donc pas obtenir une indication de dimension fiable avec ces objets, mais une indication de leur présence avec certitude L'unité électronique 20 peut, dans ce cas, être programmée pour n'observer que les longueurs masquées R' supérieures à une certaine valeur minimale, c'est-à-dire pour n'indiquer que les objets au-dessus d'un certain ordre de grandeur, et pour ignorer complètement les objets plus petits tels que par exemple un picot de bois l Oa (fig 2) etc. Sur la figure 2, on a représenté plus en détail la partie du dispositif de la figure 1 qui se trouve entre les récepteurs 12 a, 12 c et 12 v, 12 x Le nombre d'émetteurs lia, llb, entre chaque paire

de récepteurs est supérieur à celui qui a été repré-

senté sur la figure 1 pour des raisons de clarté En pratique, on peut placer par exemple 16 émetteurs entre deux récepteurs ayant un écartement de c = 40 mm, par exemple, ce qui signifie que la valeur d est d'environ 2,5 mm On peut avantageusement réunir tous les émetteurs entre deux récepteurs, plus un des récepteurs, en un seul module tel que le module M, et, dans une application à l'industrie de scierie, on peut disposer par exemple 17 ou 18 de ces modules de chaque côté de l'objet mesuré, chaque module comportant

16 émetteurs plus un récepteur -

La disposition d'émetteurs et de récepteurs représentée sur la figure 2 permet d'évaluer ou de "surveiller" une zone-en forme de triangle avec des

coins aux positions 12 b, llv et llr.

On utilise avantageusement de la lumière in-

fra-rouge comme rayonnement émis et reçu, ce qui permet

entre autres choses d'éliminer un-éclairement environ-

nant Les émetteurs sont alors des diodes à émission de lumière infrarouge et les récepteurs sont des

photodiodes sensibles à la lumière infra-rouge.

Selon un exemple de réalisation avantageux

de la présente invention, on utilise des récepteurs.

multiples au lieu de simples récepteurs, par exemple, des récepteurs doubles ou triples, ce qui permet

d'augmenter le pouvoir de résolution du dispositif.

On augmente encore le pouvoir de résolution si on utilise comme récepteurs des détecteurs sensibles à une position à une dimension qui donnent une information continue du déplacement d'un pôint lumineux sur la surface du détecteur Ces détecteurs, disponibles par exemple sous la dénomination S 1352 auprès de la

société HAMATSU Corporation, comprennent deux électro-

des de signal, une à chaque extrémité de la surface du détecteur, et le courant électrique engendré par

le point lumineux est divisé en fonction de l'écarte-

ment du point lumineux par rapport à chaque électrode.

Sur la figure 3 a, on a représenté schêmati-

quement un simple récepteur 12 comportant un seul élément récepteur 120, et sur la figure 3 b, on a représenté un récepteur double 12 ' comportant deux éléments récepteurs 120 ' et 120 " qui sont disposés avec un écartement de 0,5 d (c'est-à-dire, le même écartement qu'entre un récepteur et un émetteur le

plus proche, par exemple l'émetteur 12 x de la figure 1).

Sur la figure 4 a, on a représenté comment dans un simple récepteur 12 on obtenait un pouvoir de résolution de 0,5 d sur la ligne de référence R, tandis que sur la figure 4 b, il est évident qu'avec un

récepteur double 12 ', on obtient un pouvoir de réso-

lution double, c'est-à-dire, 0,25 d, sur la ligne de référence Ainsi, avec la valeur pratique donnée plus haut d = 2,5 mm et avec des rayons linéaires, on obtient un pouvoir de résolution meilleur que 1,4 mm avec un

récepteur simple, et meilleur que 0,7 mm avec un récep-

teur double.

On a représenté sur les figures 5 et 6 deux façons différentes de disposer des modules d'émetteurs et de récepteurs opposés La façon représentée sur la figure 6 donne une meilleure couverture d'une région

de mesure donnée avec le même nombre de récepteurs.

Sur les figures 7 et 8, on a représenté deux manières différentes de terminer les lignes de récepteurs et d'émetteurs A, B, c'est-à-dire, comment on peut concevoir les zones d'extrémité de ces lignes, c'est-àdire les modules d'extrémité Dans les sections

séparées des figures 7 et 8, chaque section représen-

tant un module M, leur longueur c et le nombre N -

d'émetteurs sont indiqués Dans l'exemple de réalisa-

tion de la figure 7, le module d'extrémité M' est

un demi-module, et sur la figure 8, le module d'extré-

mité M" est un "module vide", c'est-à-dire ne comportant qu'une seule paire de récepteurs avec l'écartement

usuel c.

Les lignes d'émetteurs et de récepteurs A, B, sont définies en pratique par des moyens de transport droits et allongés, c'est-à-dire des rampes de mesure, dans lesquels sont disposés les modules comportant les émetteurs et les récepteurs et leurs conducteurs d'alimentation, et qui sont réunis selon des cadres de

mesure En considérant les valeurs établies précédem-

ment, appropriées dans l'application à l'industrie des scieries, une rampe comprenant normalement 17 ou 18 modules dont chacun comporte 16 émetteurs plus un

récepteur, a envziron 65 à 70 cm de long.

-On a représenté sur la figure 9 quatre exemples

de réalisation différents de ces cadres de mesure.

Sur la figure 9 a, on a représenté l'exemple le plus simple avec deux rampes A', B', prévues pour effectuer des mesures dans une direction et correspondant à la figure 1 Il est évident que les rampes A', B' peuvent aussi être disposées dans une autre position que la position verticale, par exemple horizontale ou inclinée Sur la figure 9 b, on a représenté un

premier exemple pour une mesure dans deux directions.

Les rampes A', B' ont été complétées par deux autres rampes AA' et BB' pour avoir un cadre de mesure à quatre côtés actifs L'exemple représenté sur la figure 9 c est aussi prévu pour une mesure dans deux directions de mesure et ne diffère de l'exemple de la figure 9 b qu'en ce que le cadre de mesure constitué

par les rampes A", B", AA" et BB" est tourné de 45 -

2512 U 13

L'exemple de la figure 9 d est prévu pour la mesure dans trois directions de mesure et peut être conçu comme une superposition des exemples des figures 9 a et 9 c La raison pour construire des dispositifs de mesure avec plusieurs directions de mesure est qu'avec une direction de mesure, on ne peut établir l'étendue de l'objet mesuré que le long d'une ligne de référence R (qui est parallèle aux rampes correspondantes), alors qu'on ne peut établir l'étendue de la section transversale, par exemple à angles droits par rapport à la ligne de

référence, et/ou les contours de la section transver-

sale Des dispositifs avec plusieurs directions de mesure permettent de déterminer par exemple la forme ovale et/ou la forme torse d'une btche, etc.

Avec des objets ayant des sections transver-

sales variables, tels que des grosses boches qui, comme on le sait bien, s'amincissent de l'extrémité de la racine vers l'extrémité du sommet, on répète la mesure dans plusieurs plans de section transversale en déplaçant l'objet mesuré d'une manière connue dans sa direction longitudinale dans le dispositif de mesure, par exemple à une vitesse de lm/sec Selon

un exemple de réalisation préféré de la présente inven-

tion, on peut appliquer un procédé d'exploration avec une amplitude d'exploration sélective dans un tel cas de la manière suivante:

La bûche est transportée d'une manière clas-

sique et à la première mesure sont établies, outre une valeur de diamètre, également deux positions absolues le long des lignes A et B correspondant aux deux points extrêmes du diamètre A la mesure suivante, et aux mesures qui suivent, ne sont explorés que deux intervalles plus petits dont chacun comprend une des deux valeurs absolues obtenues en dernier Au lieu d'effectuer toujours une exploration tout le long des lignes A et B, on n'explore que deux intervalles plus petits, les régions restantes, o aucun résultat de mesure ne peut être attendu, étant éliminées.

L'avantage de ce procédé est que l'erreur dite de dia-

gonale, due au transport en avant de l'objet pendant la mesure, est réduite Alors que d'ordinaire dans les

scieries, on peut obtenir normalement 40 coups d'ex-

ploration complète par seconde, on peut obtenir jusqu'à 100 balayages d'exploration par seconde avec

lo le procédé appliquant l'amplitude d'exploration sélec-

tive. Le procédé et le dispositif selon la présente invention ont plusieurs avantages Il n'est pas nécessaire d'avoir des parties mobiles, et il est bien

connu que les parties mobiles sont facilement endom-

magées, qu'elles produisent des erreurs de fonction-

nement dues à des particules de saleté, etc, et -

qu'elles ont très souvent une durée de vie utilé plus courte que les parties fixes Une quantité de récepteurs beaucoup plus petite est nécessaire par rapport aux émetteurs, et le pouvoir de résolution du dispositif

dépend de l'écartement d des émetteurs, non des récep-

teurs, et il est toujours meilleur que cet écartement ( 0,5 d, 0,25 d) Un émetteur défini par une diode à émission de lumière infra-rouge est généralement

environ dix fois moins coûteux qu'un récepteur corres-

pondant défini par une photo-diode à infra-rouge.

On peut réaliser les émetteurs (diodes électrolumines-

centes LED) ainsi que les récepteurs (photodiodes) avec des composants disponibles dans le commerce, par exemple, les émetteurs avec des diodes à émission de lumière du type TIL 48 fabriquées par la société Texas Instruments, et les récepteurs doubles avec des photodiodes doubles du type FIL-52 D fabriquées par la société United Detector Technology Inc. Le dispositif selon l'invention peut être facilement modifié selon des souhaits spécifiques en matière de pouvoir de résolution, d'étendue de mesure, etc en 'équipant" les rampes de differentes manières. Quand on utilise le procédé avec l'amplitude d'exploration sélective, on peut utiliser de préférence un ou plusieurs microdateurs du type 8088 de la société Intel, ou des dispositifs semblables, comme "dispositifs électroniques intelligents" A l'aide des informations

sur le transport en avant de l'objet mesuré, c'est-à-

dire, son mouvement devant ou à travers le cadre de mesure (ces informations peuvent être facilement obtenues d'une manière connue, par exemple, au moyen d'un générateur d'impulsions associé au convoyeur), on peut même établir la longueur et le volume total d'un objet

mesuré dans ces dispositifs électroniques.

Sur la figure 10, on a représenté un schéma fonctionnelldu dispositif électronique 20 inclus dans

le dispositif de mesure selon la présente invention.

Les différents blocs fonctionnels exécutent les fonctions suivantes: le bloc d'unité centrale de traitement de données "CPU maître" assure les fonctions

de direction du système, de communication avec l'ex-

térieur, de calculs d'application et de traitement des tests du système On notera que chaque direction de mesure implique sa propre unité "CPU maître", l'une d'elles agissant cependant en même temps comme unité CPU maître du système pour tout le dispositif, s'il y a plusieurs directions de mesure Le bloc d'unité "CPU d'exploration " assure les fonctions de commande d'exploration, d'évaluation principale et de contrôle interne Le bloc "Décodeur" assure la conversion des adresses numériques des émetteurs individuels et valide la sélection des récepteurs individuels Le bloc "Circuit de commande d'émetteur" alimente les émetteurs sélectionnés individuellement Le bloc double "Emetteurs/Récepteurs" représente les rampes de mesure avec par exemple des diodes électroluminescentes à infra-rouge et des photodiodes à infra-rouge Le bloc "Amplificateur de récepteur" amplifie les réactions

des récepteurs à des indications décodables.

Claims (15)

REVENDICATIONS

1 Procédé pour indiquer la présence d'un objet ( 10) dans une zone de mesure (E), caractérisé en ce qu'il consiste à utiliser un ensemble d'émetteurs (lla, llb,) et de récepteurs ( 12 a, 12 b,) de rayonnement fixes, placés sur au moins deux côtés opposés bordant la zone de mesure de manière à ce que les chemins de rayonnement ( 111,) entre émetteurs et récepteurs se coupent dans la zone de mesure, à commander les émetteurs et les récepteurs par une unité

électronique ( 20) qui commande un balayage d'explora-

tion des émetteurs et des récepteurs en rendant actifs les émetteurs individuellement successivement, et les récepteurs en groupes prédéterminés d'un ou plus successivement,à détecter, avec l'unité électronique,

le masquage par l'objet de chemins de rayonnement sé-

parés, en créant un réseau de chemins de rayonnement qui se coupent selon un réseau d'intersections de positions prédéterminées, à mémoriser les positions des intersections, et à déterminer une dimension de l'objet ( 10) le long d'une ligne dans la zone de mesure (E) en fonction des intersections masquées (P 2)

et non masquées (P 1) par l'objet.

2 Proc Z-é pour indiquer-la présence d'un objet ( 10) dans une zone de mesure (E) selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pour indiquer égalementi avec un certain degré d'exactitude fonction de la forme de section transversale de l'objet, l'étendue de l'objet le long d'une ligne de référence (R) située dans la zone de mesure, à l'aide d'un ensemble d'émetteurs (lla, llb,) et de récepteurs ( 12 a, 12 b,) de rayonnement fixes, placés de manière à ce que les chemins de rayonnement ( 111,) entre eux se coupent dans la zone de mesure, et au moyen d'une unité électronique ( 20) permettant de déterminer le masquage par l'objet ( 10) de chemins de rayonnement séparés, les émetteurs (lla, llb,) et les récepteurs ( 12 a, 12 b,) tous au moins sur deux côtés opposés bordant la zone de mesure (E), les récepteurs toujours en nombre inférieur à celui des émetteurs, sont, sous le contrôle de l'unité électronique ( 20 " successivement

rendus actifs et inactifs dans un balayage d'explo-

ration, les émetteurs étant mis en fonctionnement et arrêtés l'un après l'autre, et les récepteurs étant interrogés en un groupe après un autre à la même vitesse que les émetteurs sont rendus actifs et inactifs, chaque groupe étant constitué d'un ou de plusieurs récepteurs, chaque émetteur mis en fonctionnement émettant un rayonnement le long de chemins divergents vers une pluralité de récepteurs du côté opposé, et chaque récepteur rendu actif recevant un rayonnement

le long de chemins convergents d'une pluralité d'émet-

teurs sur le côté opposé, ce qui crée dans la zone de mesure (E) un réseau de chemins de rayonnement ( 111,) qui se coupent en des points d'intersections (P 1, P 2) ayant des positions fixes enregistrées dans

1 'unie électronique ( 20), l'unité électronique permet-

tant de déterminer, en fonction des chemins de rayon-

nement coupés, quelles sont les intersections occupées par l'objet et d'établir l'étendue de l'objet ( 10) le long de la ligne de référence (R) avec ledit degré d'exactitude à l'aide de deux intersections non masquées sur la ligne de référence entre lesquelles se trouve une certaine longueur d'intersections masquées, l'exploration de balayage pouvant être répétée dans un ensemble de plans de section transversale de l'objet quand l'objet est transporté, selon des angles droits par rapport aux plans de section transversale,

devant les émetteurs et les récepteurs.

3 Procédé selon l'une quelconque des reven-

dications 1 et 2, caractérisé en ce qu'une pluralité de lignes de référence sous-tendant un angle choisi

tel que 90 , est utilisée.

4 Procédé selon l'une quelconque des reven-

dications 1 et 2, caractérisé en ce que l'étendue d'un balayage d'exploration est établie en fonction d'un précédent balayage d'exploration du même objet ( 10), cette étendue étant inférieure à celle du balayage

d'exploration maximal.

5 Procédé pour indiquer-la présence d'un

objet ( 10) dans une zone de mesure (E) selon la reven-

dication 4, caractérisé en ce qu'il consiste à utiliser un ensemble d'émetteurs (lla, llb,) et de récepteurs ( 12 a, 12 b,) de rayonnement fixes, placés sur au moins deux cotés opposés bordant la zone de mesure (E) de manière à ce que les chemins de rayonnement ( 111,) entre émetteurs et récepteurs se coupent dans la zone de mesure, à commander les émetteurs et les récepteurs par une unité électronique, à détecter avec l'unité électronique ( 20), le masquage par l'objet de chemins de rayonnement séparés, en créant un réseau de chemins

de rayonnement qui se coupent selon un réseau d'in'ter-

sections de positions prédéterminées, à mémoriser

les positions des intersections dans l'unité électro-

nique, à déterminer une dimension de l'objet le long d'une ligne dans la zone de mesure en fonction des intersections masquées et non masquées par l'objet, ledit objet étant connu comme diminuant de taille le long de ladite ligne de la zone de mesure à des positions successives le long de sa longueur, à déplacer l'objet dans la zone de mesure dans la direction de sa longueur, et à commander les émetteurs et les récepteurs à chaque

mesure le long de sa longueur en partant de la précé-

dente mesure, en permettant d'augmenter la vitesse de chaque mesure par rapport à ce qu'elle serait si chaque mesure était faite en fonction de toutes les

intersections de positions prédéterminées.

6 Procédé selon l'une quelconque des reven-

dications i et 5, caractérisé en ce qu'il consiste en outre à prévoir les récepteurs en un nombre inférieur à celui des émetteurs de manière à ce que chaque récepteur reçoive un rayonnement d'une pluralité d'émetteurs.

7 Procédé selon l'une quelconque des reven-

dications 1 et 5, caractérisé en ce qu'il consiste en outre à espacer les émetteurs et les récepteurs chacun respectivement le long de son côté respectif bordant la zone de mesure -(E), avec des écartements prédéterminés.

8 Procédé selon l'une quelconque des reven-

dications 1 et 5, caractérisé en ce qu'il consiste en outre à rendre actifs les récepteurs et les émetteurs dans un mode de balayage d'exploration en rendant actifs les émetteurs individuellement successivement, et les récepteurs en groupe prédéterminés d'un ou

plus successivement.

9 Dispositif pour indiquer la présence d'un objet'(l Q) dans une zone de mesure (E) et, avec un certain degré d'exactitude fonction de la forme de section transversale de l'objet, l'étendue de l'objet le long d'une ligne de référence (R) située dans la zone de mesure, pour la mise en oeuvre du procédé

selon l'une quelconque des revendications 1 à 8,

caractériàé en ce qu'il comprend un môye> de trans-

port ( 25) pour transporter l'objet, un ensemble d'émetteurs (lia, lib,) et de récepteurs ( 12 a, 12 b, ) de rayonnement-placés de manière que les chemins de rayonnement ( 111,) entre eux se coupent dans la zone de mesure, et une unité électronique ( 20) connectée aux émetteurs et aux récepteurs et adaptée pour établir un résultat d'indication en fonction des chemins de rayonnement masqués par l'objet, et en ce que, sur chacun d'au moins deux côtés opposés au moyen de transport ( 25) et à une distance invariable de celui-ci ( 0,5 a), un ensemble de récepteurs est prévu avec un écartement prédéterminé (c), et entre du moins certaines paires de récepteurs voisins sont prévus au moins deux émetteurs avec un écartement inférieur (d), les émetteurs et les récepteurs étant placés de manière à créer dans la zone de mesure (E) un réseau de chemins de rayonnement d'interconnexion ayant une pluralité d'intersections (P 1, P 2), les émetteurs étant adaptés pour émettre en étant rendus actifs par l'unité

électronique un rayonnement le long de chemins diver-

gents en direction d'un ensemble de récepteurs du côté-

opposé et pour être ensuite rendus inactifs, les récepteurs étant adaptés pour recevoir, en étant rendus actifs par l'unité électronique, un rayonnement le long de chemins convergents en provenance d'un ensemble d'émetteurs du côté opposé, et pour être ensuite rendus inactifs, et l'unité électronique ( 20) étant adaptée pour être programmée avec les positions desdites intersections et pour rendre actifs et inactifs en séquence les émetteurs à tour de rôle et pour rendre actifs et inactifs à la même vitesse les récepteurs en séquence un groupe après un autre, chaque groupe étant constitué d'un ou plusieurs récepteurs, et pour déterminer en fonction des chemins de rayonnement coupés quelles sont les intersections occupées par l'objet, et pour en conclure si un objet d'une grandeur minimale prédéterminée est présent dans la zone de mesure (E) et établir, avec ledit degré d'exactitude, l'étendue de l'objet ( 10) le long de la ligne de

référence (R).

10 Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que les émetteurs et les récepteurs de chaque côté du moyen de transport ( 25) sont disposés

sur des lignes (A, B) parallèles à la ligne de réfé-

rence (R); à égale distance ( 0,5 a) de celle-ci et dans le plan de section transversale mesuré de-l'objet

( 10).

11 Dispositif selon l'une quelconque des

revendications 9 et 10, caractérisé en ce qu'au moins

certains récepteurs sont des récepteurs multiples ( 12 ') pour augmenter le pouvoir de résolution du dispositif; 12 Dispositif selon l'une quelconque des

revendications 9 à 11, caractérisé en ce que les

émetteurs et les récepteurs d'un côté du moyen de transport ( 25) sont décalés en position par rapport aux émetteurs et aux récepteurs du côté opposé, par exemple de la moitié de l'écartement des récepteurs

( 0,5 c).

13 Dispositif selon l'une quelconque des

revendications 9 à 12, caractérisé en ce que le nombre

d'émetteurs et/ou de récepteurs d'un côté du moyen de

transport ( 25) est supérieur à celui du côté opposé.

14 Dispositif selon l'une quelconque des

revendications 9 à 13, caractérisé en ce que le nombre

d'émetteurs entre une paire de récepteurs du bord sur au moins un côté du moyen de transport est inférieur au nombre normal entre une paire de récepteurs et a une dés valeurs O ou 0,5 N, N étant ledit nombre normal, pour empêcher la détérioration des résultats de mesure

dans les zones de bord desdites lignes.

15 Dispositif selon llune quelconque des

revendications 9 à 14, caractérisé en ce que tous les

émetteurs entre deux récepteurs, plus un récepteur, sont réunis en un module (M) définissant une unité qui peut être construite avec d'autres unités équivalentes dans

une rampe de mesure (A', B').