RU2776691C1 - Method for measuring the diameter of a tree body - Google Patents
Method for measuring the diameter of a tree body Download PDFInfo
- Publication number
- RU2776691C1 RU2776691C1 RU2022110666A RU2022110666A RU2776691C1 RU 2776691 C1 RU2776691 C1 RU 2776691C1 RU 2022110666 A RU2022110666 A RU 2022110666A RU 2022110666 A RU2022110666 A RU 2022110666A RU 2776691 C1 RU2776691 C1 RU 2776691C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- measuring tape
- housing
- trunk
- measuring
- hole
- Prior art date
Links
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 abstract 2
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 abstract 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к способам для измерения прироста диаметра ствола дерева, и может быть использовано в лесном и лесопарковом хозяйстве для наблюдения за ходом прироста древесины.The invention relates to methods for measuring the increase in the diameter of a tree trunk, and can be used in forestry and forestry for monitoring the progress of wood growth.
Известен способ измерения диаметра с использованием прибора для измерения диаметра ствола по дуге окружности ствола (описание к полезной модели RU 188361, опубликовано 09.04.2019) включающий придвижение мерной вилки к стволу дерева так, чтобы она своим передним краем касалась ствола дерева в месте измерения, поворачивание рычага до тех пор, пока поворотные ножки не станут касаться ствола дерева. В результате этих действий указатель показывает на измерительной ленте диаметр ствола дерева.A known method for measuring the diameter using a device for measuring the diameter of the trunk along the arc of the trunk circumference (description to the utility model RU 188361, published on 04/09/2019) includes moving the measuring fork to the tree trunk so that its front edge touches the tree trunk at the measurement site, turning lever until the swivel legs touch the tree trunk. As a result of these actions, the pointer shows the diameter of the tree trunk on the measuring tape.
Недостатком известного способа является высокая трудоемкость работ при наблюдении за приростом диаметра ствола дерева во времени. Это обусловлено тем, что для получения объективной картины прироста диаметра ствола дерева требуется снятие показаний как минимум в трех позициях через 120 градусов с последующим вычислением среднего значения, что существенно увеличивает трудоемкость работ. При данном способе каждый раз для измерения диаметра ствола дерева требуется установка прибора с последующим снятием, при этом для получения объективной картины прироста диаметра ствола дерева при каждом измерении, проводимом через определенные промежутки времени, необходимо устанавливать прибор на тоже самое место, что с учетом индивидуальных особенностей различных исследователей и прошествии времени является затруднительной задачей.The disadvantage of this method is the high complexity of work when monitoring the increase in the diameter of the tree trunk over time. This is due to the fact that in order to obtain an objective picture of the increase in the diameter of a tree trunk, it is required to take readings at least in three positions after 120 degrees, followed by the calculation of the average value, which significantly increases the complexity of the work. With this method, each time to measure the diameter of a tree trunk, it is required to install the device with subsequent removal, while in order to obtain an objective picture of the increase in the diameter of a tree trunk for each measurement carried out at certain intervals, it is necessary to install the device in the same place, which, taking into account individual characteristics different researchers and the passage of time is a difficult task.
Известен способ дистанционного измерения диаметра растущего ствола дерева с использованием прибора (Описание к полезной модели RU 143336, опубликовано 20.07.2014) который содержит шарнирную мерную вилку, снабжен шестом с кронштейном для крепления мерной вилки, измерительным тросом, прикрепленным через кольцо к тросику, соединяющему обе ножки мерной вилки, сделанными поворотными. При данном способе мерная вилка укрепляется с помощью кронштейна на шесте. Длина шеста устанавливается равной высоте измерения. Придвигают прибор вплотную к дереву, так, чтобы нижний конец шеста стоял на земле, касаясь нижней части ствола, а передний край мерной вилки касался ствола дерева в месте измерения. Затем натягивают измерительный трос, который через кольцо натягивает тросик, а тот в свою очередь поворачивает обе ножки мерной вилки до тех пор, пока ножки не станут касаться ствола дерева. В результате этого указатель будет показывать диаметр дерева на шкале диаметров.A known method is known for remotely measuring the diameter of a growing tree trunk using a device (Description of the utility model RU 143336, published on 07/20/2014) which contains an articulated caliper, is equipped with a pole with a bracket for attaching the caliper, a measuring cable attached through a ring to a cable connecting both measuring fork legs made swivel. With this method, the measuring fork is strengthened with a bracket on a pole. The length of the pole is set equal to the measurement height. Move the device close to the tree, so that the lower end of the pole is on the ground, touching the bottom of the trunk, and the front edge of the measuring fork touches the tree trunk at the measurement site. Then the measuring cable is pulled, which pulls the cable through the ring, and the cable, in turn, turns both legs of the measuring fork until the legs touch the tree trunk. As a result, the pointer will show the diameter of the tree on the diameter scale.
Недостатком известного способа дистанционного измерения диаметра растущего ствола дерева является высокая трудоемкость работ при наблюдении за приростом диаметра ствола дерева во времени. Это обусловлено тем, что для получения объективной картины прироста диаметра ствола дерева требуется снятие показаний как минимум в трех позициях через 120 градусов с последующим вычислением среднего значения, что существенно увеличивает трудоемкость работ. При данном способе каждый раз для измерения диаметра ствола дерева требуется установка прибора с последующим снятием, при этом для получения объективной картины прироста диаметра ствола дерева при каждом измерении, проводимом через определенные промежутки времени, необходимо устанавливать прибор на тоже самое место, что с учетом индивидуальных особенностей различных исследователей и прошествии времени является затруднительной задачей.The disadvantage of the known method of remote measurement of the diameter of a growing tree trunk is the high complexity of work when monitoring the increase in the diameter of a tree trunk over time. This is due to the fact that in order to obtain an objective picture of the increase in the diameter of a tree trunk, it is required to take readings at least in three positions after 120 degrees, followed by the calculation of the average value, which significantly increases the complexity of the work. With this method, each time to measure the diameter of a tree trunk, it is required to install the device with subsequent removal, while in order to obtain an objective picture of the increase in the diameter of a tree trunk for each measurement carried out at certain intervals, it is necessary to install the device in the same place, which, taking into account individual characteristics different researchers and the passage of time is a difficult task.
Известен способ слежения за приростом диаметра ствола дерева с использованием дендрометра De-1 [DE-1M-DE-1-M-Dendrometer-Datasheet.pdf - Электронный ресурс.- Режим доступа: http://phyto-sensor.com/docs/DE-1M-Dendrometer-Datasheet.pdf. Дата обращения: 06.03.2022], включающего корпус с трансформаторным датчиком (LVDT) линейных перемещений, который установлен на стержне, имеющем винтовую нарезку с одной стороны. Датчик линейных перемещений оснащен подпружиненным подвижным штоком. Реализуется известный способ следующим образом. На деревьях с грубой корой необходимо соскоблить наружный слой коры до камбия на участке с размерами 6×5 см2. Необходимо в стволе просверлить отверстие диаметром 3,3-3,5 мм на глубину от 3 до 9 см. В данное отверстие ввинчивается стержень с винтовой нарезкой дентромера. Затем устанавливается датчик линейных перемещений таким образом, чтобы его подпружиненный шток касался ствола. Датчик линейных перемещений кабелем связан с электронной вычислительной машиной (ЭВМ) на которой посредством использования специализированной программы расшифровываются его данные.There is a known method for tracking the increase in the diameter of a tree trunk using a De-1 dendrometer [DE-1M-DE-1-M-Dendrometer-Datasheet.pdf - Electronic resource.- Access mode: http://phyto-sensor.com/docs/ DE-1M-Dendrometer-Datasheet.pdf. Date of access: 03/06/2022], which includes a housing with a transformer sensor (LVDT) of linear displacements, which is mounted on a rod with a screw thread on one side. The linear displacement sensor is equipped with a spring-loaded moving rod. The known method is implemented as follows. On trees with rough bark, it is necessary to scrape off the outer layer of bark to the cambium in an area with dimensions of 6 × 5 cm 2 . It is necessary to drill a hole in the barrel with a diameter of 3.3-3.5 mm to a depth of 3 to 9 cm. A rod with a dentromer screw thread is screwed into this hole. Then a linear displacement sensor is installed so that its spring-loaded rod touches the barrel. The linear displacement sensor is connected by a cable to an electronic computer (ECM), on which its data is decrypted using a specialized program.
Недостатком известного способа слежения за приростом диаметра ствола дерева с использованием дендрометра De-1 является сложность его реализации, обусловленная сложностью установки дендрометра De-1 на стволах деревьев, связанной с необходимостью зачистки площадки от коры под датчик, а также сверлением в стволе дерева отверстия. Данные операции кроме повышения трудоемкости работ по установке датчика еще ведут к неизбежному механическому повреждению ствола дерева. Кроме того, при данном способе используется датчик, рассчитанный на измерение суточного прироста древесины и способный определять измеряемую величину в очень узком диапазоне, определяемом микрометрами, что делает его непригодным для использования при длительном наблюдении за приростом ствола дерева, который измеряется сантиметрами. Еще один недостаток заключается в том, что датчик определяет прирост диаметра ствола только в одном направлении, а как известно образующая ствола дерева не носит характер абсолютно цилиндрической поверхности, что говорит о разной величине прироста древесины в различных радиальных направлениях. В результате чего для установления точного значения диаметра ствола рекомендуется проводить измерение как минимум в трех направлениях под углом 120 градусов с последующим вычислением среднего значения. Если придерживаться данной рекомендации, то при данном способе придется использовать три датчика, установленные на одном уровне ствола с разбежкой установки в 120°, и усреднением их показаний, что существенно усложняет реализацию данного способа.The disadvantage of the known method for monitoring the increase in the diameter of a tree trunk using the De-1 dendrometer is the complexity of its implementation, due to the complexity of installing the De-1 dendrometer on tree trunks, associated with the need to clean the area from the bark under the sensor, as well as drilling a hole in the tree trunk. These operations, in addition to increasing the laboriousness of installing the sensor, also lead to inevitable mechanical damage to the tree trunk. In addition, this method uses a sensor designed to measure the daily growth of wood and is able to determine the measured value in a very narrow range, determined by micrometers, which makes it unsuitable for use in long-term monitoring of the growth of a tree trunk, which is measured in centimeters. Another disadvantage is that the sensor determines the increase in the diameter of the trunk only in one direction, and as you know, the generatrix of the tree trunk does not have the character of an absolutely cylindrical surface, which indicates a different amount of wood growth in different radial directions. As a result, in order to establish the exact value of the diameter of the trunk, it is recommended to measure at least three directions at an angle of 120 degrees, followed by the calculation of the average value. If you follow this recommendation, then with this method, you will have to use three sensors installed at the same level of the trunk with an installation difference of 120 °, and averaging their readings, which greatly complicates the implementation of this method.
Наиболее близким по своей сущности и взятым за прототип является способ измерения диаметра ствола дерева с использованием измерителя диаметров-полнотомера (Описание к полезной модели RU 201572, заявлено 26.08.2020, опубликовано 22.12.2020), включающего в себя корпус, измерительную ленту, фиксатор измерительной ленты, держатель вытяжного конца измерительной ленты. Согласно данного способа измеряющий подходит к стволу выбранного для измерения дерева, вытягивает из корпуса измерительную ленту и оборачивает ее вокруг ствола. По показанию шкалы, нанесенной на ленту, определяет диаметр ствола дерева. После окончания измерения измерительная лента втягивается в корпус.The closest in essence and taken as a prototype is a method for measuring the diameter of a tree trunk using a full-length diameter meter (Description of the utility model RU 201572, declared 08/26/2020, published 12/22/2020), including a body, a measuring tape, a measuring tape lock tapes, the holder of the exhaust end of the measuring tape. According to this method, the measurer approaches the trunk of the tree selected for measurement, pulls the measuring tape out of the body and wraps it around the trunk. According to the indication of the scale applied to the tape, determines the diameter of the tree trunk. After the end of the measurement, the measuring tape is retracted into the housing.
Недостаток известного способа измерения диаметра ствола дерева заключается в трудоемкости его реализации при длительном наблюдении за приростом диаметра ствола дерева во времени, обусловленной необходимостью установки устройства на тоже самое место, что и при проведении предыдущего измерения, а по прошествии времени и с учетом изменения анатомических характеристик ствола дерева высока вероятность установки прибора со смещением относительно предшествующего места измерения. При данном способе определение значения диаметра ствола дерева осуществляется исследователем путем визуального наблюдения за показаниями измерительной шкалы, следовательно, во-первых, возникает вероятность возникновения ошибки измерения при значении измеряемого диаметра, находящемся между соседними делениями, в зависимости от того в какую сторону исследователь округлит значение, во-вторых, данный способ весьма трудоемок для проведения замеров на высоте выше роста исследователя, так как его реализация потребует использования подъемных устройств для подъема исследователя на нужную высоту. Необходимость постоянного разматывания измерительной ленты, обхвата ею измеряемого ствола дерева и последующего сматывания ленты ведет к увеличению трудоемкости работ при проведении многократных измерений одного и того же ствола дерева во времени.The disadvantage of the known method of measuring the diameter of a tree trunk lies in the complexity of its implementation during long-term monitoring of the increase in the diameter of a tree trunk over time, due to the need to install the device in the same place as during the previous measurement, and over time and taking into account changes in the anatomical characteristics of the trunk tree, there is a high probability of installing the device with an offset relative to the previous measurement site. With this method, the determination of the value of the diameter of the tree trunk is carried out by the researcher by visual observation of the readings of the measuring scale, therefore, firstly, there is a possibility of a measurement error when the value of the measured diameter is between adjacent divisions, depending on which way the researcher rounds the value, secondly, this method is very time consuming for measurements at a height higher than the height of the researcher, since its implementation will require the use of lifting devices to lift the researcher to the desired height. The need for constant unwinding of the measuring tape, wrapping it around the measured tree trunk and subsequent winding of the tape leads to an increase in the complexity of the work when carrying out multiple measurements of the same tree trunk over time.
Технический результат способа измерения диаметра ствола дерева заключается в снижении трудоемкости работ при длительном наблюдении за приростом диаметра ствола дерева, проведении измерения на высоте ствола дерева выше роста исследователя, обеспечении высокой точности проводимых измерений.The technical result of the method for measuring the diameter of a tree trunk is to reduce the laboriousness of work during long-term monitoring of the increase in the diameter of a tree trunk, to measure at a height of a tree trunk above the height of the researcher, and to ensure high accuracy of the measurements.
Достигается технический результат тем, что в способе измерения диаметра ствола дерева с использованием устройства содержащего измерительную ленту, корпус, выполненный в виде стакана со сквозным отверстием в днище и цилиндрической полостью, в которой установлена цилиндрическая кассета с вмонтированным в нее датчиком угла поворота с линейной характеристикой, фиксатор положения цилиндрической кассеты относительно корпуса, установленный на ручке датчика угла поворота, барабан с намотанной на него измерительной лентой, захват, установленный на свободном конце измерительной ленты, и крепление для захвата измерительной ленты, выполненное на наружной поверхности корпуса, сквозное отверстие, выполненное в боковой стенке корпуса, на уровне расположения барабана, размерами, обеспечивающими свободный проход сквозь него измерительной ленты, установленные на корпус сверху глухую крышку, и снизу крышку со сквозным отверстием, включающем выбор дерева, вытягивание из корпуса измерительной ленты, оборачивание ее вокруг ствола, определение диаметра ствола дерева по длине измерительной ленты, к стволу выбранного дерева посредством хомута крепят корпус, в цилиндрическую полость корпуса вставляют цилиндрическую кассету с вмонтированным в нее датчиком угла поворота с линейной характеристикой, затем на вращающейся ручке датчика угла поворота устанавливают барабан, пропускают свободный конец измерительной ленты через сквозное отверстие боковой стенки корпуса, вытягивают измерительную ленту из корпуса охватывая ею ствол дерева, фиксируют захват измерительной ленты в креплении на наружной поверхности корпуса, вращают цилиндрическую кассету в направлении, обеспечивающем наматывание измерительной ленты на барабан до ее плотного прижатия к стволу дерева, при сохранении положения ручки датчика в положении соответствующем началу отсчета угла поворота, фиксируют фиксатором положение цилиндрической кассеты относительно корпуса, далее сверху на корпус устанавливают глухую крышку, затем к контактам датчика подключают провода, устанавливают снизу на корпус крышку со сквозным отверстием, пропуская при этом через ее сквозное отверстие провода, к проводам подключают аналогово-цифровой преобразователь.The technical result is achieved by the fact that in the method of measuring the diameter of a tree trunk using a device containing a measuring tape, a body made in the form of a glass with a through hole in the bottom and a cylindrical cavity in which a cylindrical cassette is installed with a rotation angle sensor built into it with a linear characteristic, position lock of the cylindrical cassette relative to the body, mounted on the handle of the angle of rotation sensor, a drum with a measuring tape wound around it, a gripper mounted on the free end of the measuring tape, and a fastening for gripping the measuring tape, made on the outer surface of the housing, a through hole made in the side wall of the housing, at the level of the drum, with dimensions that ensure free passage of the measuring tape through it, a blind cover installed on the housing from above, and a cover from the bottom with a through hole, including the choice of wood, pulling the measuring tape out of the housing, wrapping moving it around the trunk, determining the diameter of the tree trunk along the length of the measuring tape, the body is attached to the trunk of the selected tree by means of a clamp, a cylindrical cassette with a rotation angle sensor built into it with a linear characteristic is inserted into the cylindrical cavity of the body, then a drum is installed on the rotating handle of the rotation angle sensor , pass the free end of the measuring tape through the through hole of the side wall of the housing, pull the measuring tape out of the housing, wrapping it around the tree trunk, fix the capture of the measuring tape in the mount on the outer surface of the housing, rotate the cylindrical cassette in the direction that ensures winding the measuring tape on the drum until it is firmly pressed to the tree trunk, while maintaining the position of the sensor handle in the position corresponding to the origin of the angle of rotation, fix the position of the cylindrical cassette relative to the body with a latch, then a blind cover is installed on top of the body, then to the contacts yes wires are connected to the sensor, a cover with a through hole is installed on the bottom of the case, while passing wires through its through hole, an analog-to-digital converter is connected to the wires.
На фиг. 1 представлен вид сверху на установленное на ствол дерева устройство для реализации способа измерения диаметра ствола дерева.In FIG. 1 shows a top view of a device mounted on a tree trunk for implementing a method for measuring the diameter of a tree trunk.
На фиг. 2 представлен разрез устройства для реализации способа измерения диаметра ствола дерева.In FIG. 2 shows a section of a device for implementing a method for measuring the diameter of a tree trunk.
Способ измерения диаметра ствола дерева включает выбор дерева для проведения наблюдения за приростом диаметра его ствола 1, крепление к стволу 1 дерева корпуса 2 измерительного устройства. Корпус 2 может быть закреплен на стволе 1 дерева посредством хомута 3, охватывающего одновременно его и ствол дерева. Корпус 2 крепится в вертикальном положении таким образом, чтобы его геометрическая ось 4 была параллельно стволу 1 дерева. Затем в цилиндрическую полость корпуса 2 вставляют цилиндрическую кассету 5 с вмонтированным в нее датчиком 6 угла поворота с линейной характеристикой. Затем на вращающейся ручке 7 датчика угла поворота устанавливают барабан 8, пропуская при этом свободный конец измерительной ленты 9 через сквозное отверстие 10 боковой стенки корпуса 2, и вытягивают измерительную ленту 9 из корпуса 2, оборачивая ею ствол 1 дерева. Затем фиксируют захват 11 измерительной ленты 9 в соответствующем ему креплении 12 на наружной поверхности корпуса 2. Далее вращают цилиндрическую кассету 5 в направлении, при котором измерительная лента 9 наматывается на барабан 8. Вращение осуществляют до полного прижатия измерительной ленты 2 к стволу 1 дерева по всему периметру охвата. При данной операции обеспечивают положение ручки 7 датчика 6 в положении, соответствующем началу отсчета угла поворота. Фиксируют неподвижное положение цилиндрической кассеты 5 относительно корпуса 2 посредством фиксатора 13. Сверху на корпус 2 устанавливают глухую 14 крышку. К контактам 15 датчика 6 подключают провода 16. Снизу на корпус 2 устанавливают крышку 17 со сквозным отверстием, выполненным в центральной ее части, пропуская при этом через ее сквозное отверстие провода 16, соединенные с контактами 15 датчика 6. К проводам 16 подключают аналогово-цифровой преобразователь (на фиг. не показан). Аналогово-цифровой преобразователь определяет значение электрического сопротивления датчика 6 и выводит информацию о соответствующем ему значении диаметра ствола 1.The method for measuring the diameter of a tree trunk includes selecting a tree for monitoring the increase in the diameter of its
При росте дерева диаметр его ствола будет увеличиваться, а, следовательно, будет увеличиваться и его периметр. При увеличении диаметра ствола дерева измерительная лента будет автоматически выходить за пределы корпуса на величину, соответствующую увеличению периметра ствола дерева. Выходя за пределы корпуса, измерительная лента будет вращать барабан, а вместе с ним и рукоятку датчика. При вращении рукоятки датчика будет меняться его электрическое сопротивление. По величине изменения электрического сопротивления датчика аналогово-цифровой преобразователь устанавливает угол поворота рукоятки датчика и соответствующее ему удлинение участка измерительной ленты, вышедшего за пределы корпуса. По известным математическим соотношениям по величине изменения периметра, определяют соответствующее ему изменение диаметра ствола.As the tree grows, the diameter of its trunk will increase, and, consequently, its perimeter will also increase. When the diameter of the tree trunk increases, the measuring tape will automatically extend beyond the body by an amount corresponding to the increase in the perimeter of the tree trunk. Leaving the housing, the measuring tape will rotate the drum, and with it the sensor handle. When the sensor knob is rotated, its electrical resistance will change. According to the magnitude of the change in the electrical resistance of the sensor, the analog-to-digital converter sets the angle of rotation of the sensor handle and the corresponding elongation of the section of the measuring tape that has gone beyond the body. According to the known mathematical ratios, by the magnitude of the change in the perimeter, the corresponding change in the diameter of the trunk is determined.
Реализуется предлагаемый способ измерения диаметра ствола дерева с использованием устройства, включающего корпус, выполненный в виде стакана с цилиндрической внутренней поверхностью и сквозным отверстием в днище. Сквозное отверстие в днище выполнено диаметром меньшим, чем диаметр внутренней цилиндрической полости корпуса. Внутри корпуса установлена цилиндрическая кассета, имеющая наружный диаметр, соответствующий диаметру цилиндрической внутренней поверхности корпуса. Корпус и цилиндрическая кассета оснащены фиксатором их взаимного положения. Фиксатор может быть выполнен в виде винта, вкручиваемого в сквозное резьбовое отверстие корпуса и упирающегося своим торцом в боковую поверхность цилиндрической кассеты. В цилиндрическую кассету вмонтирован датчик угла поворота с линейной характеристикой. В качестве датчика угла поворота может быть использован известный из уровня развития техники поворотный резистор с линейной характеристикой изменения сопротивления (Резисторы переменные регулировочные. Энциклопедия электроники L7805CV. - Электронный ресурс.- Режим доступа: http://17805cv.ru/resistor-potentiometer.html, дата обращения 26.02.2022]. На вращающейся ручке датчика угла поворота установлен барабан 10 с намотанной на него измерительной лентой.The proposed method for measuring the diameter of a tree trunk is implemented using a device that includes a body made in the form of a glass with a cylindrical inner surface and a through hole in the bottom. The through hole in the bottom is made with a diameter smaller than the diameter of the inner cylindrical cavity of the body. A cylindrical cassette is installed inside the housing, having an outer diameter corresponding to the diameter of the cylindrical inner surface of the housing. The body and the cylindrical cassette are equipped with a lock of their relative position. The latch can be made in the form of a screw screwed into the through threaded hole of the housing and resting with its end against the side surface of the cylindrical cassette. A rotation angle sensor with a linear characteristic is mounted in a cylindrical cassette. As a rotation angle sensor, a rotary resistor known from the state of the art with a linear characteristic of resistance change can be used (Variable adjusting resistors. Encyclopedia of electronics L7805CV. - Electronic resource. - Access mode: http://17805cv.ru/resistor-potentiometer.html Retrieved February 26, 2022. On the rotating handle of the rotation angle sensor, drum 10 with a measuring tape wound around it is installed.
Внутренняя цилиндрическая поверхность корпуса, цилиндрическая кассета, ручка датчика угла поворота, барабан установлены соосно. На свободном конце измерительной ленты выполнен захват, а на наружной поверхности корпуса крепление для удержания захвата измерительной ленты. В боковой стенке корпуса на уровне расположения барабана выполнено сквозное отверстие размеры которого обеспечивают свободный проход сквозь него измерительной ленты.The inner cylindrical surface of the body, the cylindrical cassette, the handle of the rotation angle sensor, the drum are installed coaxially. A grip is made on the free end of the measuring tape, and on the outer surface of the body there is a fastening to hold the grip of the measuring tape. In the side wall of the housing at the level of the drum location, a through hole is made, the dimensions of which provide free passage of the measuring tape through it.
Сверху на корпус установлена глухая крышка, а снизу установлена крышка со сквозным отверстием.A blind cover is installed on top of the body, and a cover with a through hole is installed on the bottom.
Контакты датчика угла поворота соединены с электрическими проводами, которые выведены наружу за пределы корпуса через сквозное отверстие в крышке. К проводам подключается аналогово-цифровой преобразователь.The rotation angle sensor contacts are connected to electrical wires, which are brought outside the housing through a through hole in the cover. An analog-to-digital converter is connected to the wires.
Благодаря тому, что к стволу выбранного дерева посредством хомута крепят корпус, обеспечивается возможность многократного измерения диаметра ствола дерева во времени без переустановки устройства. Это способствует: снижению трудоемкости работ при многократном измерении диаметра ствола дерева, а также обеспечивает точность измерений при длительном наблюдении за приростом диаметра ствола дерева в виду того, что устройство постоянно находится на одном месте.Due to the fact that the body is attached to the trunk of the selected tree by means of a clamp, it is possible to repeatedly measure the diameter of the tree trunk over time without reinstalling the device. This contributes to: reducing the labor intensity of work when repeatedly measuring the diameter of a tree trunk, and also ensures the accuracy of measurements during long-term monitoring of the increase in the diameter of a tree trunk, in view of the fact that the device is constantly in one place.
Благодаря использованию датчика угла поворота, обеспечивается возможность определения длины измерительной ленты, вышедшей за пределы корпуса и соответствующей увеличению периметра ствола дерева, по углу поворота барабана, на который она была предварительно намотана. Благодаря использованию датчика угла поворота с линейной характеристикой обеспечивается высокая точность измерения, так как в таком датчике величина электрического сопротивления меняется пропорционально углу поворота его рукоятки. Это также обеспечивает легкость перехода от электрического сопротивления, меняющегося при изменении угла поворота рукоятки датчика к увеличению диаметра ствола дерева через длину дуги окружности, соответствующую углу поворота рукоятки датчика. Использование датчика позволяет автоматизировать процесс установления прироста диаметра ствола дерева, исключить человеческий фактор, заключающийся в субъективизме интерпретации различными исследователями показаний при нахождении измеряемого значения между соседними делениями шкалы, и тем самым обеспечить высокую точность измерения прироста диаметра ствола дереваThanks to the use of a rotation angle sensor, it is possible to determine the length of the measuring tape that has gone beyond the body and corresponding to the increase in the perimeter of the tree trunk, according to the rotation angle of the drum on which it was previously wound. Thanks to the use of a rotation angle sensor with a linear characteristic, high measurement accuracy is ensured, since in such a sensor the electrical resistance value changes in proportion to the angle of rotation of its handle. It also provides an easy transition from electrical resistance, which changes with a change in the angle of rotation of the sensor handle, to an increase in the diameter of the tree trunk through the length of the arc of a circle corresponding to the angle of rotation of the sensor handle. The use of a sensor makes it possible to automate the process of determining the increase in the diameter of a tree trunk, to eliminate the human factor, which consists in the subjectivity of the interpretation of readings by various researchers when the measured value is found between adjacent divisions of the scale, and thereby ensure high accuracy in measuring the increase in the diameter of a tree trunk
Благодаря тому, что в цилиндрическую полость корпуса вставляют цилиндрическую кассету с вмонтированным в нее датчиком угла поворота, на вращающейся ручке датчика угла поворота устанавливают барабан с предварительно намотанной на него измерительной лентой, обеспечивается возможность вытяжки измерительной ленты за пределы корпуса на различную длину в зависимости от диаметра ствола дерева, на которое устанавливается устройство.Due to the fact that a cylindrical cassette with a rotation angle sensor mounted in it is inserted into the cylindrical cavity of the body, a drum with a measuring tape pre-wound on it is installed on the rotating handle of the angle of rotation sensor, it is possible to draw the measuring tape outside the body to a different length depending on the diameter tree trunk on which the device is installed.
Благодаря фиксации относительного положения цилиндрической кассеты и корпуса обеспечивается поворот барабана, а вместе с ним и рукоятки датчика, при вытягивании ленты за пределы корпуса.Due to the fixation of the relative position of the cylindrical cassette and the body, the drum is rotated, and with it the sensor handle, when the tape is pulled out of the body.
Благодаря тому, что к контактам датчика подключают провода и, пропуская их через сквозное отверстие в крышке, устанавливаемой со стороны днища корпуса, выводят их за пределы корпуса, обеспечивается возможность подключения к датчику аналогово-цифрового преобразователя, который по сигналу с датчика определяет измеряемую величину. Также благодаря наличию проводов обеспечивается возможность легкого снятия показаний с устройства при размещении его даже на высоте значительно выше роста исследователя.Due to the fact that wires are connected to the sensor contacts and, passing them through a through hole in the cover installed from the side of the bottom of the housing, they are taken out of the housing, it is possible to connect an analog-to-digital converter to the sensor, which determines the measured value by the signal from the sensor. Also, due to the presence of wires, it is possible to easily take readings from the device when it is placed even at a height much higher than the growth of the researcher.
Вся совокупность заявленных признаков изобретения позволяет обеспечить снижение трудоемкости работ при длительном наблюдении за приростом диаметра ствола дерева, проведение измерения на высоте ствола дерева выше роста исследователя, обеспечить высокую точность проводимых измерений.The totality of the claimed features of the invention makes it possible to reduce the labor intensity of work during long-term monitoring of the increase in the diameter of a tree trunk, to carry out measurements at a height of a tree trunk above the height of the researcher, and to ensure high accuracy of the measurements.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2776691C1 true RU2776691C1 (en) | 2022-07-25 |
Family
ID=
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU143336U1 (en) * | 2014-03-25 | 2014-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный технологический университет" (СибГТУ) | INSTRUMENT FOR REMOTE MEASUREMENT OF DIAMETER OF THE BAR OF A GROWING TREE |
| RU188361U1 (en) * | 2018-03-12 | 2019-04-09 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Красноярский государственный аграрный университет" | The device for measuring the diameter of the barrel along the arc of the circumference of the barrel |
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU143336U1 (en) * | 2014-03-25 | 2014-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный технологический университет" (СибГТУ) | INSTRUMENT FOR REMOTE MEASUREMENT OF DIAMETER OF THE BAR OF A GROWING TREE |
| RU188361U1 (en) * | 2018-03-12 | 2019-04-09 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Красноярский государственный аграрный университет" | The device for measuring the diameter of the barrel along the arc of the circumference of the barrel |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| "SENSORS AND SYSTEMS FOR MONITORING GROWING PLANTS". Bio Instruments S.R.L. [Электронный ресурс]. https://web.archive.org/web/20190420015625/http://phyto-sensor.com/docs/DE-1M-Dendrometer-Datasheet.pdf. Дата обновления: 20.04.2019. URL: https://web.archive.org/web/20190420015625/http://phyto-sensor.com/docs/DE-1M-Dendrometer-Datasheet.pdf (дата обращения: 28.06.2022). * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10329899B2 (en) | Borehole shape estimation | |
| US9025719B2 (en) | Transverse in-core probe monitoring and calibration device for nuclear power plants, and method thereof | |
| RU2776691C1 (en) | Method for measuring the diameter of a tree body | |
| RU2776690C1 (en) | Method for tracking the growth of the diameter of a tree body | |
| RU213060U1 (en) | DEVICE FOR MEASURING THE DIAMETER OF A TREE STRUM | |
| RU213059U1 (en) | DEVICE FOR TRACKING THE GROWTH OF THE DIAMETER OF A TREE STRUM | |
| CN220084014U (en) | Land gradient measuring device for land engineering | |
| CN110703336B (en) | Cable positioning method based on weak magnetic detection technology | |
| CN109490506B (en) | Soil moisture monitoring device and monitoring method thereof | |
| US4749858A (en) | Nuclear measuring gauge with automatic detection of source depth | |
| CN107917743A (en) | A kind of tantalum wire tolerance formula Wave Sensor device | |
| CN210090284U (en) | Falling ball type soil body moisture content rapid determination device based on fiber grating | |
| CN210086210U (en) | Survey deviational survey device of soil body horizontal displacement | |
| CN210322069U (en) | A meter ground temperature measuring instrument for geothermal investigation | |
| RU185072U1 (en) | SOIL HUMIDITY DETERMINATION DEVICE | |
| CN108414725B (en) | On-line detection device for archaeological site cultural relic buried soil | |
| CN105424002A (en) | Geological profile measuring device | |
| CN218646302U (en) | Slope detection ruler | |
| CN220230480U (en) | Tool convenient for measuring eccentricity of overhead cable | |
| CN219656870U (en) | External protective housing of inclination sensor | |
| CN219454914U (en) | Sizing device of cement line pole | |
| CN218270764U (en) | Measure pay-off | |
| CN210036683U (en) | Special sopwith staff of land survey and drawing of national soil resources | |
| CN210486998U (en) | Groundwater water level measuring device | |
| CN111220710B (en) | Pipeline stripping monitoring system and monitoring method |