SE457017B - Anordning foer att maeta dimensionen hos vaesentligen vertikala, runda foeremaal - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 4S7_o17 fordrar så många manuellt genomförda mätningar och att den måste placeras på ett i förväg bestämt avstånd från trädet.

Eftersom klavningen utförs manuellt är det svårt att genomföra denna utom för ett relativt litet område nära dess rot.

Anordningen enligt uppfinningen eliminerar ovan angivna prob- lem därigenom att den erhållit de i patentkravet 1 angivna kän- ntecknen. Ytterligare egenskaper anges i övriga patentkrav.

Genom uppfinningen har det blivit möjligt att genomföra dimen- sionsmätning av träd på en lämplig, icke i förväg vald distans från trädet. Detta leder i sin tur till effektivare kontroll, eftersom kontrollen förenklas. Eftersom man i stort sett en- bart behöver ställa upp sitt instrument framför det träd, som skall mätas, och därifrån genomföra alla mätoperationerna, går det betydligt fortare än tidigare att utföra en mätning. Samti- digt blir mätningen noggrannare. Man kan från samma plats mäta upp flera träd. Därigenom blir det också möjligt att mäta upp ett betydligt större antal träd per tidsenhet än man kunde gö- ra före uppfinningen.

Uppfinningen beskrivs närmare nedan under hänvisning till de bifogade ritningarna, där fig. 1 schematiskt visar ett instrument i fält med de vinkel- lägen som det kan inta vid mätning av ett träd, fig. 2 visar ett blockschema på en utföringsform av instrumen- tet enligt uppfinningen, fig. 3 visar schematiskt ett träd och en vy genom siktet i en första utföringsform av instrumentet enligt uppfinningen, fig. 4 visar schematiskt ett längdsnitt genom siktet i en utfö- ringsform av instrumentet enligt uppfinningen och fig. 5 visar schematiskt ett träd och en vy genom siktet i en 10 15 20 25 30 35 457 017 andra utföringsform av instrumentet enligt uppfinningen.

I fig. 1 visas ett instrument enligt uppfinningen uppställt på ett avstånd s från ett träd 2. I fig. 2 visas ett blockschema över de i instrumentet 1 ingående delarna. instrumentet har ett sikte 3. en lodvinkelgivare 4 och en elektronisk distans- mätare 5 av optisk/elektronisk typ. t.ex. av fasmätande typ. I fig. 1 visas en reflektor 6. t.ex. ett kubhörnsprisma. uppsatt på trädet. Denna är emellertid icke nödvändig. om distansmäta- ren är av s.k. direktmätande typ. Direktmätande distansmätare är därför att föredra ur arbetsunderlättande synpunkt. efter- som operatören icke behöver fästa reflektorer på träden. men är dyrare och något mindre exakta än distansmätare. som kräver reflektor placerad på målet.

Siktet 3, lodvinkelgivaren 4 och distansmätaren 5 är mekaniskt styvt kopplade till varandra. Till en dator 7 är signaler till och från distansmätaren 5, signal från lodvinkelgivaren 4 och signal till en enhet 8 i siktet kopplade. Enheten 8 kommer att beskrivas närmare längre fram i beskrivningen. Till datorn 7 är också en manuell styrenhet 9. t.ex. ett tangentbord, kopp- lad liksom en presentationsenhet 10.

Vid den först genomförda distansmätningen. som initieras från styrenheten 9 och därigenom bringar datorn 7 att aktivera dis- tansmätaren 5, mäts avståndet till trädet i den inriktning (vinkeln al) instrumentet har i höjdled, och datorn 7 kan nu beräkna horisontalavståndets på i och för sig vanligt sätt för avståndsmätinstrument med hjälp av det från distansmätaren 5 erhållna avståndet och signalen från lodvinkelgivaren 4. Denna ger en signal. som är entydigt beroende av inriktningsvinkelns (al) avvikelse från horisontalplanet. Det är alternativt möjligt att enbart lagra mätvärdena från enheterna 5 och 4 i ett minne i datorn för senare beräkning.

Efter distansmätningen riktas instrumentet av operatören. som därvid kikar genom siktet 3. mot trädets topp vid den höjd upp till vilken man bedömer att trädet är utnyttjningsbart och mot trädets rot på den höjd man bedömer att trädet skall kapas vid 10 15 20 25 30 35 457 017 - fällning. operatören manövrerar vid dess båda inriktningar en tangent på enheten 9 vid färdig inriktning. Vid varje tangent- manövrering lagras det aktuella värdet på lodvinkelgívarens 4 utgång i datorns 7 minne.

Om horisontalavståndet s till trädet räknas ut först erhålles hl=s*tga och h2=s*tgB. där hl är det vertikala avståndet från horisontalplanet till trädets tofip. h2 är det vertikala avståndet från horisontalplanet till trädets rot. d är vin- keln erhållen från vertikalvinkelgivaren 4 vid sikte mot trä- dets topp och ß är vinkeln från givaren 4 vid sikte mot trä- dets rot. Trädets höjd h=s*(tga+tgß) läggs efter beräkning in i datorns minne.

Om horisontalavståndet s icke beräknas utnyttjas det från dis- tansmätaren erhållna avståndet d och vertikalvinkeln ul vid denna mätning i följande formel. för att beräkna trädets höjd: h = hl + h2 = d * cosal * (tgc + tgß) Naturligtvis kan alla mätdata lagras i datorns 7 minne och alla beräkningar företas vid samma tillfälle senare. när alla mätoperationer är klara. vid beräkning av trädets värde och för bedömning av vad det skall utnyttjas till är icke enbart dess längd intressant.

Kvaliteten på stocken har härvid avgörande betydelse - med olika slutprodukter som följd. Därför är det väsentligt att även trâdets bredd-dimensioner. absolut bredd och konicitet. är kända. så att de olika dimensionerna kan kopplas till kva- litet.

Detta kan ske genom att instrumentet också innefattar en op- tisk klave. En utföringsform av en dylik klave visas i fig. 3 och 4. Fig. 3 visar ett träd 2 och inom ringen ll visas det som operatören ser genom siktet 3. Såsom visas i fig. 4 inne- fattar siktet på konventionellt sätt optiska element. såsom linser. Det i fig. 4 visade siktet är av standardtyp. Det be- 10 15 20 25 30 35 457 017 skrivs därför icke närmare. Siktet är enbart visat såsom exem- pel. Andra typer av sikten är tänkbara. t.ex. av typ Aimpoint e.d.

Det utmärkande för uppfinningen är att det finns en horison- talvinkelbestämningsenhet placerad i siktet för att bestämma vinkelavståndet mellan trädets gränsytor. I fig. 3 och 4 visas minst två lysdioder 8 inlagda. som kan speglas in i strålgång- en med en halvgenomskinlig spegel 12 placerad någonstans i strålgången, t.ex. nära siktets okular 13 ooh så att den lig- ger i ett bildplan. Såsom framgår av fig. 3 är en av lysdi- oderna en referenslyspunkt 14. I fig. 3 visas till höger en rad av lysdioder 8 av vilka en 15 är tänd. Vid klavning vrider operatören instrumentet 1 i horisontalled så att referenslys- punkten 14 i siktet syns vara placerad alldeles invid trädets ena sida. Därefter kan han manövrera t.ex. en ratt på styren- heten 9. vilket medför att lysdioderna 8 tänds en och en i sekvens t.ex. utifrån. När den lysdiod 15 lyser, som i syn- fältet syns vara placerad alldeles invid trädets andra sida. är klavningen klar. Operatören markerar detta på den manuella styrenheten 9. varigenom datorn 7 lagrar uppgiften om vilken 15 av dioderna 8, som lyste. Avståndet mellan dioderna 14 och 15 svarar entydigt mot ett vinkelavstånd sett från instrumen- tet. Datorn 7 lagrar därför dessutom lodvinkelgivarens 4 ut- signal för att beräkna avståndet dl från instrumentet till det ställe på trädet. där klavningen görs. Om vi antar att klav- ning sker till en höjd h3 från horisontalplanet. beräknas så- lunda först dl=s/cosu2. Om avståndet mellan punkterna 14 och 15 svarar mot en vinkel 2*1 blir trädets diameter vid höjden h3: D = 2 * dl * t9Y/(1 - tgy) För att få god kunskap om trädets bredd och konicitet kan man detta sätt mäta trädets diameter på två ställen. t.ex. på höj- den h3 och höjden h4 över resp. under horisontalplanet. Dessa höjder kan sammanfalla med de höjdinriktningar man använder för distansmätningen resp. längdmätning av hela trädet, men 10 15 20 25 30 35 4s7'o17 .behöver icke göra det. såsom framgår av fig. 1. Han gör klav- ningen där den bedöms vara lämpligast att göra. Programmet i datorn 7 utför beräkningen av trädets hela dimension. Program- met kan eventuellt också direkt ge ett utlåtande om ett eller flera lämpliga användningsområden för den fällda stocken i en- lighet med ett inprogrammerat villkorspaket. Om instrumentet riktas med stor vinkel mot horisontalplanet blir ett snitt ge- nom trädet lagt genom inriktningsplanet ellipsformat. Datorns 7 program kan naturligtvis vid beräkningen av trädets diameter vara utformat att ta hänsyn till snittets ellipsform.

För att få ännu säkrare kvalitetsbedömning kan datorn 7 vara programmerad att för varje träd ge en serie frågor till opera- tören på presentationsenheten av typen: ”Är trädets stam rak?“ "Är trädet i stort sett kvistfritt?" eller dylikt. Datorns 7 program utnyttjar svaren på dessa frågor för bedömning av lämpliga användningsområden för trädet.

I fig. 5 visas ett alternativt utförande på en lysdiodsrad 18.

Denna innefattar lysdioder placerade tvärs över siktets hela synfält ll. eventuellt med undantag för ett litet område i mitten. såsom visas i fig. 5. Vid manövrering av styrenheten 9 kan datorn 7 vara programmerad att växelvis flytta tändning av en tänd lyspunkt mot trädets gränslinje från det ena och det andra hållet tills båda de lysande lyspunkterna 19 och 20 befinner sig vid var sin gränslinje. Här förflyttas sålunda även referenslyspunkten.

I båda utföringsformerna í fig. 3 och 5 kan i stället för att ha enbart en lyspunkt tänd vid gränslinjen hela raden av lys- punkter antingen utifrån och in mot gränslinjen till trädet eller inifrån trädet och ut mot gränslinjen vara tända.

I stället för att som visas i fig. 3 ha en rad med lysdioder. som tänds i sekvens, kan man förutom en fast anbragt referens- diod 14 ha en enda diod 15. som då är förskjutbar i sidled och som kan förflyttas mekaniskt genom t.ex. en skruv eller en släde. Arrangemang för dylik förflyttning är välkända och be- 10 15 20 25 30 35 457 017 höver därför icke visas separat. Läget för den förskjutbara dioden avkânnes på i och för sig konventionellt sätt och om- vandlas till en digital signal. som matas till datorn 7.

Det väsentliga för uppfinningen är icke själva det mekaniska arrangemanget för lyspunkterna utan principen att bestämma ho- risontalvinkelavståndet till trädet genom att i siktet placera två inbördes förskjutbara lyspunkter. som operatören kan manövrera så att de i siktets synfält synes ligga an mot trä- det. Detta kan göras även på andra sätt än de ovan beskrivna. t.ex. genom optisk förflyttning med en vridbar glasplatta 1 strälgången e.d.

Den matematiska konsekvensen av att trädet har åtminstone approximativt cirkulärt tvärsnitt kan man ta hänsyn till i da- torns 7 program även för att få ett korrekt avständsvärde till trädet som utgångspunkt för trädhöjdsbestämningen liksom för bestämningen av träddiametern.

Instrumentet kan även vara försett med en horisontalvinkelgi- vare 16. Denna kan t.ex. vara av den typ. som avkänner rikt- ningen på det jordmagnetiska fältet och son beskrivs i Us-pa- tentet nr 4 295 201. Genom att förse instrumentet med denna givare kan en kartering av det område. där skogsinventering sker. göras samtidigt med mätningen av de inventerade träden.

Operatören ställer upp sitt instrument och gör en första refe- rensmätning mot ett utvalt. markant mål i närheten. Horison- talvinkelläget vid denna referensmätning lagras som referens- horisontalvinkel för alla mätningar av träd utförda från samma utgångspunkt. Om också avståndet och vertikalvinkeln till re- ferensmålet mäts kan operatören, genom att efter varje flytt- ning av sitt instrument först mäta in sig not referensmàlet. få en automatisk beräkning av trädets placering i omrâdet. ge- nom att datorn 7 är programmerad att även utföra denna beräk- ning.

Claims (6)

10 15 20 25 30 35 457 017 Patentkrav

1. Anordning för att mäta dimensionen hos väsentligen verti- -kala. runda föremål (2) avsedd att placeras på avstånd från ett föremål. som skall mätas uPP. vilken anordning innefattar ett riktinstrument (3) med en lodvinkelgivare (4) och en be- räkningsenhet (7) med minne, till vilken ett uppmätt avstånd till föremålet och föremâlets diameter på minst ett ställe ut- med dess längd är inläsbara och till vilken riktinstrumentet och lodvinkelgivaren är kopplade, varvid beräkningsenheten (7) är an- ordnad att beräkna föremålets dimension, k ä n n e t e c k n a d av att den i och för bestämning av föremâlets diameter på godtyck- ligt ställe utmed dess längd innefattar en horisontalvinkelanord- ning (8) i riktinstrumentet (3) för att bestämma vinkelavstândet (21) i horisontalled mellan föremâlets begränsningsytor, och att beräkningsenheten (7) är anordnad att beräkna föremålets diameter (D) på detta ställe med ledning av nämnda vinkelavstånd (27) och avstånd till föremålet och höjdvinkelläge vid inriktning mot detta ställe erhållet från lodvinkelgivaren (4). k ä n n e t e c k n a d av att horisontalvinkelanordningen för breddbestämning innefattar minst tvâ lysande lyspunkter (14. 15: 19.20) placerade i sik- tet så att strålgången från dem är anordnad att gå genom rikt-

2. Anordning enligt krav 1, instrumentets okular som om den kom från ett bildplan för mät- föremâlet, och att minst en av lyspunkterna (15: 19. 20) är flyttbar i förhållande till den andra utmed en horisontallinje i siktet genom styrning utifrån till att placera två av lys- punkterna på var sin grânslinje mellan föremålet och omgiv- ningen.

3. , Anordning enligt krav 2, X ä n n e t e c k n a d av att ett flertal lyspunkter (8: 18). som var och en är styrbar till att verka som lyspunkt (15: 19. 20). är placerade tätt i en rad. och att en styranordning (7. 9) med manuell manövrering är anordnad att vid manövrering tända och släcka lyspunkterna enligt ett i förväg bestämt mönster. m u, 10 15 '457 017

4. Anordning enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att minst en av lyspunkterna är placerad på en nekaniskt förskjut- bar enhet.

5. Anordning enligt något av föregående krav. X ä n n e - t e c k n a d av en till berâkningsenheten (7) kopplad elekt- ronisk distansnätare (5), företrädesvis av direktnätande typ. för att utföra distansnätning lot föremålet.

6. Anordning enligt något av föregående krav. t e e k n a d X ä n n e - av en horisontalvinkelgivare för själva anord- ningens horisontalvinkelläge i förhållande till ett referens- läge 1 runnet vid mätning not ett aktuellt föremål. och att beräkningsanordningen (7) är anordnad att beräkna förenålets placering i en karta över ett lätonråde led ledning av lätning av avstånd till ett referensobjekt och horisontalvinkelavstånd och uppnått avstånd till varje uppnått förelål.