SE508718C2 - Förfarande vid formmätning av stockar och anordning för genomförande av förfarandet - Google Patents

Description

508 718 2 menas med "tillordnad mottagare" en mottagare som är anordnad att motta strålning från en given sändare. Detta kan t ex ske på så sätt, att en mottagare, i vars "synfält" sändaren ligger, aktive- ras, dvs avläses, utfrågas, samtidigt som sändaren aktiveras, dvs tänds. Det finns emellertid även andra lösningar, t ex med hjälp av'bländarelement riktadtüsändnings- och/eller mottagningj_resp från en given riktning.

Sträckan som förbinder en sändare med en tillordnad mottaga- re och som utgör strålningsbanan mellan de två mätelementen kal- las i föreliggande beskrivning och i de närslutna patentkraven "mätstråle".

Sändarna aktiveras en efter den andra (t ex i 10 mikrosekun- ders intervaller för ett ungefär lika långt uppehåll och motta- garna utfrågas en efter den andra i samma takt. Hos skuggmät- ningsmetoden, där mätning sker endast inom diametermätområdet, är alla mätstrålarna vinkelräta mot mätfältets symmetriaxellinje ("vinkelräta mätstrålar" i det följande), och således är även al- la mätstrålarna inbördes parallella.

I datorenheten fastställs vilka två av de mätstrålar som 0- behindrat förlöper från den ena mätrampen till den andra ligger tätt intill en mätstråle som avbryts ("skuggas") av stocken; des- sa mätstrålar utgör de ovan nämnda tangenter och i föreliggande beskrivning och i närslutna patentkrav kallas "tangentstrålar".

Mätningen upprepas flera gånger medan stocken passerar genom mätramen, dvs att ett flertal olika stocktvärsnitt mäts.

Ett förfarande och en anordning av detta slag beskrivs i svenska patentskriften 425 126. På varje av de två samverkande mätramperna är såväl grupper av sändare, som grupper av mottagare anordnade, varvid mottagarna är färre än sändarna, och varje grupp sändare är anordnad mellan två mottagare ur mottagargrup- pen.

Medan sändarna tänds en efter den andra, utfrågas mottagarna i grupp efter grupp, varvid varje mottagare kan detektera även sneda mätstrålar vilka i detta fall förefinns inom hela mätfäl- tet. Med "sned mätstråle" menas i denna beskrivning och i när- slutna patentkrav en mätstråle som innesluter en skarp vinkel med mätfältets symmetriaxellinje. 508 718 3 På samma sätt som vid skuggmätningen svarar mätrampernas längd mot diametermätområdet, dvs att de inte är längre än den största stockdiametern som skall kunna mätas.

Hos runda stockar ger skuggmätningsmetoden ett bra värde på stockens diameter. Hos orunda stockar, t ex sådana som uppvisar en viss ovalitet, erhålls emellertid olika diametervärden.i bero- ende av stockens vridläge vid mätningen.

Större mätnoggrannhet uppnås när stockens tvärsnittsform fastställs medels ett flertal mätpunkter. Mätmetoder och -anord- ningar där detta sker kallas i marknadsföringssammanhang "3D" (fastän mätningen i den tredje dimensionen, dvs i stockens längdriktning, åstadkommes på samma sätt som ovan anförts, dvs genom upprepad tvärsnittsmätning), alternativt "ful1formsmät- ning".

Den erhållna "3D-bilden" ger en mycket bra beskrivning av stocken, och kan användas för att få ett nära optimalt utbyte vid sågningen.

Alla kända mätare vilka ger ett bättre resultat än skuggme- toden är dock till följd av högre tillverkningskostnader avs~va:' dyrare än dem som arbetar enligt skuggmetoden. Föreligganu- .zz- finning har till uppgift att öka mätnoggrannheten hos sk :x-1-- ningsmetoden utan att mätelementens inbördes avstånd tfn minskas, vilket av teknologiska skäl kan vara besvärligt I ~' en viss minimigräns, t ex ovan nämnda 2,5 mm.

Uppfinningen kommer nu att förklaras närmare med hjälp av bifogade schematiska ritningar vilka avser ett utföringsexempel och i vilka fig 1 visar mätningen av en stock med (för tydlighe- tens skull överdrivet) ovalt tvärsnitt, och fig 2-4 visar i steg- vis ökande skala stocktvärsnittets översta parti under mätningen.

(I ritningsfigurerna 2 och 3 antydes med streckade linjer de de- lar av mätstrålarna som avskärmas av mätföremålet.) Enligt fig 1 är i en kvadratisk mätram 10 två par samver- kande mätramper ll, ll' och 12, 12' anordnade. Mätramens 10 inre utgör ett mätfält, resp ett gemensamt mätfält av de båda mätramp- paren med symmetriaxellinjerna M och M'. En stock S matas på en icke visad transportanordning, t ex en kerattbana, i längdled ge- nom mätfältet. 508 718 4 En av mätramperna i varje par, t ex mätrampen ll och mätram- pen 12, innefattar på konventionellt sätt i fig 1 icke närmare visade, på valda likadana inbördes avstånd e (fig 2) anordnade sändare 20 (fig 2), t ex ljusdioder, av vald elektromagnetisk strålning, t ex infrarött ljus. Den andra mätrampen i paret, t ex mätrampen ll' och mätrampen l2', innefattar, ävenledes på kon- ventionellt sätt, i fig l icke närmare visade, på likadana inbör- des avstånd e' anordnade mottagare 30 (fig 2), t ex fotodioder.

Varje enskilt mätelement 20, 30 är på konventionellt sätt medels elektriska ledningar 13 förbundet med en datorenhet 14.

Till skillnad från anordningen vid den konventionella skuggmät- ningsmetoden är emellertid enligt uppfinningen minst en mätramp vid minst en av sina två ändar, och i det visade exemplet alla mätramperna ll, 1l', 12, 12' vid sina båda ändar, förlängd(a) utöver diametermätområdet (såsom ll'a eller l2a) genom att till diametermätområdets ena resp bägge ändar är en perifer del såsom ll'b, ll'c och l2b, l2c ansluten som även är försedd med samma mätelement. Förlängningens längd ligger företrädesvis mellan 20% och 50 % av diametermätområdets längd.

Diametermätområdets längd svarar i stort sett mot längden av en konventionell, enligt skuggmätningsmetoden arbetande mät- ramp. Sändarna och mottagarna på denna diametermätområdet är tillordnade varandra på samma sätt som hos en konventionell mät- ram för skuggmätning, dvs att varje sändare är den rakt mittemot belägna mottagaren tillordnad (t ex genom koppling i datorenheten 14). Detta innebär att mellan de samverkande mätrampernas diame- termätområdena förlöper inbördes och med huvudmätriktningen M, M' parallella mätstrålar, av vilka två, A, A' och B, B' utgör tangentstrålar till stocken § på samma sätt som vid skuggmät- ningsmetoden.

Eftersom i det visade exemplet sträcker sig, som i de flesta fallen i praktiken, de två mätrampparen vinkelrätt relativt var- andra, utgör symmetrixallinjen M' av mätrampparets 12, 12' mät- fält samtidigt mätrampparets 11, ll' huvudmätriktning och symmet- rixallinjen M av mätrampparets ll, ll' mätfält samtidigt mätramp- parets 12, 12' huvudmätriktning. 508 718 5 Sändarna och mottagarna i de perifera delarna är däremot så anordnade, t ex så kopplade i datorenheten 14, att till varje sändare 20 på en perifer del (t ex 12b) är flera mottagare 30 tillordnade på den samverkande mätrampen, på dess diametermätom- råde såväl som på en eventuell förlängning (vilket fall visas i ritningen). Således uppkommer vid sidan av extra vinkelräta mät- strålar såsom AA (fig 2) vilka är ovidkommande i detta område, sneda.mätstrålar såson|CC vilka lutar gentemot huvudmätriktningen M, M' i riktningen mot stocken S och innesluter en skarp vinkel u med huvudmätriktningen och med de vinkelräta mätstrålarna, så- väl som en (annan) skarp vinkel med symmetriaxellinjen. Vinkeln a ligger företrädesvis inom området l0° till 30°.

På så sätt uppkommer nya tangentstrålar såsom CC, DD som det framgår av fig 2 och 3. Genom att inte enbart de parallella mät- strålarna inom diameterätområdet, utan dessutom även de sneda mätstrålarna i de perifera områdena kan utnyttjas, erhålles flera tangenter resp tangentstrålar till stocken.

Tack vare det att man får flera tangentstrålar än de två plus två hos en konventionell mätram med mätramper vilka svarar endast mot diametermätområdet, kan enligt uppfinningen stockens tvärsnittsform rekonstrueras, t ex på så sätt, att i datorenheten beräknas för varje uppsättning av tre samhörande tangentstrålar det cirkelsegment som anslutes mot alla åstadkomna tangentstrå- larna.

Av fig 4 framgår att med "uppsättning av tre sammhörande tangentstrålar" menas tre tangentstrålar som berör mätföremålet S i tre närmast intill varandra belägna tangentpunkter T-A, T-CC, T-DD, och med det sig "anslutande cirkelegmentet" det cirkelseg- ment CS som kan inskrivas i den av ifrågavarande tre tangentstrå- larna bildade delen av en månghörning.

På så sätt kan hela tvärsnittet resp tvärsnittets periferi rekonstrueras genom interpolation mellan dess cirkelsegment. Det sker visserligen med begränsad upplösning och noggrannhet, men ändå betydligt mera exakt än endast på grundval av den konventio- nella skuggmätningsmetodens två.plus två tangentstrålar. Relevan- ta mått, t ex minimidiametern, kan beräknas, alternativt kan den framräknade formen användas för att beräkna stockens bästa sön-

Claims (9)

508 718 derdelningssätt. Det torde vara uppenbart att redan vid en enda perifer för- längning ökar antalet tangentstrålar, och vidare att mätramperna inte behöver vara raka, utan att de kan t ex vara bågformiga, med konkav sida vänd mot stocken. Alternativt kan mätramperna t ex uppvisa ett rakt centralt diametermätområde till vilket ansluter sig med en trubbig vinkel en eller två raka perifera delar. Av det ovan sagda framgår att enligt principen för förelig- gande uppfinning är det likgiltigt åt vilket hål mätstrålarna förlöper. Följaktligen kan på en och samma mätramp inkl dess för- längning, dvs på en och samma sida om stocken, anordnas såväl sändare som mottagare. Patentkrav

1. Förfarande vid formmätning av stockar som på en trans- portanordning matas i längdled genonlen mätanordning innefattande ett eller flera par samverkande, på motsatta sidor om den genom- matade stocken belägna mätramper uppbärande mätelement som är kopplade till en datorenhet och som utgörs av sändare av vald elektromagnetisk strålning och av tillordnade mottagare, varvid i ett mätramppars diametermätområde svarande mot den största stockdiametern som skall kunna mätas, förlöper i en huvudmätrikt- ning inbördes parallella mätstrålar av vilka två bildar tangent- strålar, k ä n n e t e c k n a t av att hos minst en av mätram- perna utsändes från ett område bortom diametermätområdets minst ena ände sneda, mot den genommatade stocken lutande mätstrålar inneslutande en skarp vinkel med huvudmätriktningen, så att en eller flera av dessa sneda mätstrålar bildar en eller flera till- kommande tangentstrålar.

2. Förfarande enligt patentkrav l, k ä n n e t e c k n a t av att stockens tvärsnittsform rekonstrueras och relevanta mått, t ex minidiametern, beräknas genom att i datorenheten för varje uppsättning av tre samhörande tangentstrålar framtages det cir- kelsegment som anslutes till dessa strålar, och att de så fram- räknade cirkelsegmenten sammanbindes medelst lämplig interpola- tion för att få fram tvärstnittets form. 508 718 7

3. Förfarande enligt patentkrav 1 eller 2 , k ä n n e - t e c k n a t av att mätstrålarna åstadkommes på i och för sig känt sätt genom att en sändare på en mätramp aktiveras samtidigt som minst en tillordnad mottagare på den samverkande mätrampen.

4. Anordning för genomförande av förfarandet enligt något eller några av patentkraven 1-3, innefattande en mätanordning (10) i vilken på minst två motsatta sidor om stocken (S) är var (ll, ll', 12, l2') avstånd uppbär mätelement vilka utgörs av sändare anordnad som på valda inbördes (20) mottagare (30) av en vald elektromagnetisk strålning och vilka sin mätramp och av är anslutna till en datorenhet (14), varvid i ett diametermätom- råde (lla, ll'a, l2a, l2'a) på mätramperna är mätelementen anord- nade att utsända och mottaga inbördes parallella mätstrålar (A, A' B, B') förlöpande i en huvudmätriktning (M, M'), k ä n n e - t e c k n a d av att minst en av mätramperna är längre än diame- termätområdet genom att till detta områdes minst ena ände är en ävenledes med mätelementen bestyckad perifer förlängningsdel (llb, 11c') ansluten vars mätelement är anordnade att sända och/- D-D') stocken och innesluter en skarp vinkel (0) med huvudmätriktning- eller motta mätstrålar (C-C', som lutar mot den uppmätta en.

5. Anordning enligt patentkrav 4, k ä n n e t e c k n a d av att de perifera delarna är anordnade vid båda ändarna av alla mätrampernas diametermätområden.

6. Anordning enligt patentkrav 4 eller 5, k ä n n e - t e c k n a d innefattar endast sändare eller endast mottagare. av att varje mätramp på i och för sig känt sätt

7. Anordning enligt något eller några av patentkraven 4-6 med raklinjiga mätramper, k ä n n e t e c k n a d av att den eller de perifera delen(-arna) utgör en raklinjig fortsättning av diametermätområdet.

8. Anordning enligt något eller några av patentkraven 4-7, k ä n n e t e c k n a d av att förlängningens längd är 20-50% av diametermätområdets längd.

9. Anordning enligt något eller några av patentkraven 4-8, k ä n n e t e c k n a d av att den skarpa vinkeln är 10°-30°.