SE529776C2 - Mätanordning för mätning av en diameter eller en bredd hos ett föremål - Google Patents

Description

25 30 529 776 Ett första problem med kända klavar är att de är långa, stora och relativt tunga. Vanligtvis går inventerare i skogen och mäter ca 2000-2500 träd under en dag. Inventerarna utsätts därmed för en stor risk att få förslitningsskador i t.ex. händer, handleder, armar och axlar eftersom klavarna väger så pass mycket som drygt l kg, i kombination med att klavarna har en otymplig form.

Ett andra problem är att det erfordras två händer vid mätning av träds diameter med klavar av känt slag varför det försvå- ras att utföra uppgifter parallellt med mätningen av diame- tern. Ett exempel på en parallell uppgift kan t.ex. vara att markera det träd, vars diameter har uppmätts eller att notera mätningar manuellt eller digitalt. Vissa inventerare markerar trädet, vars diameter har mätts med ett yxhugg.

Därutöver finns ingen nmjlighet att använda en hand medan den andra handen under tiden kan vila från arbete för att senare byta hand.

Föreliggande uppfinning löser de ovan beskrivna problemen.

Föreliggande uppfinning hänför sig således till en mätanord- ning för mätning av en diameter eller en bredd hos ett före- mål, och utmärkes av, att en första led är anordnad vid en första ände hos ett långsträckt organ kring vilken första ände mätanordningen har en vridningsaxel, av att en andra led är anordnad vid motstående ände hos det långsträckta organet, av att en mätpunktregistreringsutrustning är anordnad vid och förbunden med den andra leden, av att den första och den and- ra leden är förbundna via en tråd eller en wire, av att mät- punktregistreringsutrustningen är anordnad att vridas en för- utbestämd vinkel när det långsträckta organet vrids kring sin vridningsaxel, av att en vinkelgivare är anordnad vid en av 10 15 20 25 30 529 776 lederna för att registrera en vridning av nätpunktregistre- ringsutrustningen relativt det långsträckta organet, av att mätpunktregistreringsutrustningen medelst tråden eller wiren är anordnad att vridas en vinkel som nwtsvarar vinkeln som det långsträckta organet vrids kring sin vridningsaxel, av att mätpunktregistreringsutrustningen respektive det lång- sträckta organet är anordnade att vridas åt motsatt håll, av att vridningslägena registreras när mätpunktregistreringsut- rustningen detekterar föremålets begränsningsyta på båda si- dor om den diameter som skall mätas, och av att en processor beräknar diametern utifrån nämnda vridningslägen.

Nedan beskrivs uppfinningen närmare, delvis i samband med på bifogade ritningar, visade utföringsexempel, där - figur l visar schematiskt en mätanordning snett från sidan; - figur 2 visar en sprängvy över en mätanordning enligt figur l: - figur 3 visar schematiskt hur en mätanordning används för att mäta en diameter hos ett föremål; - figur 4 visar en schematisk vy, från pilen A i figur 2, av ett hus med ett hål, med en ljusutsändande laser och en la- serdetektor.

Föreliggande uppfinning avser en mätanordning 1 för mätning av en diameter d eller en bredd hos ett föremål.

Figur 1 och 2 visar enligt uppfinningen en mätanordning l med en första led 2 anordnad vid en första ände 3 hos ett lång- sträckt organ 4 kring vilken första ände 3 mätanordningen l har en vridningsaxel P. En andra led 5 är anordnad vid mot- stående ände 6 hos det långsträckta organet 4 med en vrid- ningsaxel P'. En mätpunktregistreringsutrustning ll är anord- 10 15 20 25 30 529 776 nad vid och förbunden med den andra leden 5 och den första 2 och den andra 5 leden är förbundna via en tråd 8 eller en wire. Mätpunktregistreringsutrustningen ll är anordnad att vridas en förutbestämd vinkel när det långsträckta organet 4 vrids kring sin vridningsaxel P. En vinkelgivare är anordnad vid en av lederna för att registrera en vridning av mätpunkt- registreringsutrustningen ll relativt det långsträckta orga- net 4. Mätpunktregistreringsutrustningen ll är medelst tråden 8 eller wiren anordnad att vridas en vinkel som motsvarar vinkeln som det làngsträckta organet 4 vrids kring sin vrid- ningsaxel P. Mätpunktregistreringsutrustningen ll respektive det långsträckta organet 4 är anordnade att vridas kring vridningsaxeln P' åt motsatt håll. Vridningslägena registre- ras när mätpunktregistreringsutrustningen ll detekterar före- málets begränsningsyta pà båda sidor om den diameter som skall mätas, och en processor är anordnad att beräkna diame- tern utifrån nämnda vridningslägen.

Tråden 8 eller wiren är exempel pà ett långsträckt material som sträcker sig mellan och som kan förbinda den första 2 och den andra 5 leden.

Vinkelgivaren är av känt slag. Valet av vinkelgivare beror på vilken vinkelförändring som mätanordningen l genomgår mellan två registreringar av mätpunkter Mh, Mv. Om en lång mätanord- ning l mäter t.ex. ett smalt träds diameter kommer inte vin- kelförändringen mellan två registreringar av mätpunkter Mh, Mv att vara så stor så att en tillförlitlig vinkelförändring erhålles jämfört med om en kortare mätanordning l skulle an- vändas, och således inte heller en tillförlitlig uppmätt dia- meter utifrån vinkelförändringen. Dock är priset på vinkelgi- vare beroende av vilken upplösning vinkelgivaren har. Före- trädesvis har vinkelgivaren 12 bitars upplösning för att mäta 10 15 20 25 30 529 776 de diametrar hos träd som är vanligtvis förekommande och det långsträckta organet 4 är ungefär mellan 20 och 50 cm långt.

Figur 3 visar enligt en utföringsform att mätpunktregistre- ringsutrustningens ll optiska axels riktning R i olika vrid- ningslägen. är inbördes äVeD en parallella. Därmed kommer diameter d hos ett föremål med cirkulärt tvärsnitt att kunna mätas eftersom axelns riktning R når en mätpunkt Mh, MV hos föremålet som motsvarar diametern d hos föremålet. Därmed kommer föremålets diameter d att uppmätas på ett därför kor- rekt sätt.

Vinkelgivaren är av känt slag.

Enligt en föredragen utföringsform är vinkelgivarens referens fix. Mätanordningen l är anordnad att mäta diametern d genom att ett referensvärde är satt till noll t.ex. när leden 2'är i sitt återfjädrande läge. Detta läge kallas nedan nolläge.

Därefter är anordningen 1 anordnad att föras åt ett första håll tills nàtpunktregistreringsutrustningen når den första mätpunkten Mh och en vinkel vh registreras. Därefter är an- ordningen 1 anordnad att föras till den andra mätpunkten MV.

Utifrån registreringar i de två mätpunkterna Mh, Mv, beräknas därefter diametern d enligt följande formel: d = Lsin(vh) + Lsin(vv) där L är avståndet mellan P och P'.

Enligt en föredragen utföringsform finns ett aktiveringsorgan för att avläsa mätpunktregistreringsutrustningens vridnings- läge. Därmed kan en användare manuellt välja att utföra en registrering av en mätpunkt Mh, MV om t.ex. den automatiska registreringen av en mätpunkt Mh, Mv inte fungerar på grund av att omgivningen kring föremålet vars diameter d ska mätas 10 15 20 25 30 529 776 försvårar eller förhindrar den automatiska registreringen.

Aktiveringsorganet sitter företrädesvis någonstans längs mät- anordningen 1. där användaren håller i. mätanordningen l vid användning av den.

Ett vanligt tillfälle där sådan manuell mätning av träds diameter d kan vara aktuell är när träd är fällda och ligger bredvid varandra.

Enligt en föredragen utföringsform innefattar nfitpunktregi- streringsutrustningen ll en laser och en detektor.

Enligt en utföringsform är nätpunktregistreringsutrustningen ll anordnad att registrera mätpunkten Mh, Mv automatiskt på grund av övergång mellan reflekterat och icke reflekterat laserljus. T.ex. ökas lasern belyser trädstammen än när laserns laserstråle löper utanför trädstammen.

Enligt ytterligare en innefaïtar föredragen utföringsform mätpunktregistreringsutrustningen ll ett digitalt kameraele- ment med automatisk förstärkningskontroll (AGC).

Enligt ytterligare en föredragen utföringsform är kameraele- mentet med AGC ansluten till ett bildbehandlingsprogram för att registrera övergång mellan föremålet och dess omgivning.

Därmed är kameran med AGC programmerad så att en detektering sker när trädstammens kant ligger mitt i bild.

Enligt en föredragen utföringsform är ett anliggningsorgan 9 anordnat vid den första änden 3 för att anligga mot ett före- mål hos vilket diametern d ska mätas. det reflekterade ljuset markant närg 10 15 20 25 30 529 776 Enligt ytterligare en föredragen utföringsform, är anligg- ningsorganet 9 utrustat med åtminstone ett stift anordnat att anligga mot föremålet under en mätning, varigenom mätanord- ningen l anligger stadigt mot föremålet. Därmed hålls mätan- ordningen 1 på plats mot föremålet som ska mätas och en till- förlitlig vinkling av mätanordningen l i sidled kring vrid- ningsaxeln P kan utföras av en användare.

Enligt ytterligare en fördragen utföringsform är ett verti- kalt stödorgan anordnat vid den första änden 3 vilket stödor- gan är anordnat att placeras mot ett underlag, varigenom mät- anordningen 1 hålls stadigt utan att mätanordningen 1 anlig- ger mot föremålet som ska mätas. Exempelvis kan t.ex. anligg- ningsorganet 9, i figur 1 och 2, innefattande stiftet, bytas ut mot ett stödorgan.

Enligt ytterligare en föredragen utföringsform är det lång- sträckta organet 4 ett rör och är framställt i ett lätt mate- rial, såsom kolfiber. Därmed kan användaren använda mätanord- ningen 1 utan att slita på händer, handleder, lar. armar och ax- Användaren kan t.o.m. använda mätanordningen 1. med en hand. En typisk vikt hos anordningen l är 100 - l50g.

Enligt ytterligare en föredragen utföringsform är tråden 8 eller wiren fästad vid den första 2 och andra 5 ledens re- spektive vridbara del. När nàtanordningen l föres i sidled kring vridningsaxeln P vrids den första 2 och andra 5 leden och eftersom tråden 8 eller wiren är fästad i lederna 2, 5 kommer både den första 2 och den andra 5 leden att följa med och vridas åt motsatt håll. Därmed kommer mätpunktregistre- ringsutrustningen 11, som är placerad på den andra leden 5, också att vridas. 10 15 20 25 30 529 776 Enligt ytterligare en föredragen utföringsform är ett fjäd- rande organ 10 placerat utefter tråden 8 eller wiren i röret, varigenom tråden 8 eller wiren hålls sträckt. När tråden 8 eller wiren hålls sträckt medför det att både den första 2 och den andra 5 leden kommer att börja vridas samtidigt var- för vinkelförändringen vh, vv kommer att börja registreras omedelbart när nàtanordningen 1 föres i sidled kring vrid- ningsaxeln P.

Enligt ytterligare en föredragen utföringsform är nàtanord- ningen l anordnad att mäta träds diameter d. Denna lätta och smidiga nàtanordning l är väl anpassad att bära med sig i skogen vid inventering av träds diameter.

Enligt ytterligare en föredragen utföringsform är det lång- sträckta organet 4 anordnat med en längd tillräcklig för att kunna mäta träds diameter, med längden på organet 4 såsom 10 - l0O cm. Dock är träds diameter vanligtvis mindre än 50 cm.

Figur 4 visar enligt en föredragen utföringsform en vy från pilen A i figur 2. Vid den andra änden 6 finns ett hus 12 placerat med ett hål 13 i. Inuti huset 12 finns en ljusutsän- dande laser lla och en laserdetektor llb placerad ovanför varandra i höjd med och synlig genom hålet 13. Därmed erhålls en korrekt mätning av diametern d hos föremålet som ska mä- tas.

Mätanordningen l används på så sätt att ett anliggningsorgan 9 förs in i en trädstam så att anliggningsorganet 9 stadigt anligger mot stammen. Med utgångspunkt från nolläget, när le- den 2 är i. sitt återfjädrande läge, från detta läge. vrids mätanordningen l Därefter vrids mätanordningen l kring res- pektive vridningsaxlar P, P' varpå den första 2 och den andra 10 15 20 25 529 776 5 leden vrids åt nmtsatt håll. Därmed vrids exempelvis en laser lla förbunden med den andra leden 5 så att laserstrålen parallellförflyttas. När mätanordningen l har vridits så att laserstrålen når en mätpunkt Mh vid kanten av stammen sker en registrering av en första vinkel vh. Vinkelgivaren räknar ut avståndet mellan mätpunkten Mh och nolläget. Därefter vrids mätanordningen 1 kring respektive vridningsaxlar P, P' åt motsatt håll tills laserstrålen når en andra mätpunkt Mv vid stammens motstående kant. När laserstrålen når stammens mot- stående kant har en andra vinkel vv registrerats mellan noll- läget och registreringen vid Mv och vinkelgivaren omvandlar den uppmätta vinkeln vh, vv till en diameter d hos trädet gi- vet avstàndet L mellan lasern på mätanordningen l och vrid- ningsaxeln P. Den framräknade diametern d sänds till en hand- dator som är placerad på mätanordningen l för att spara regi- streringen av diametern d enligt ett program i handdatorn.

Ovan har ett antal utföringsformer och användningar beskri- vits. Emellertid kan mätanordningen l innefattande den första 2 och andra 5 leden, det långsträckta organet 4, vinkelgiva- ren och nëtpunktregistreringsutrustningen ll vara utformade på annat lämpligt sätt utan att uppfinningens grundtanke frångås.

Föreliggande uppfinning är således inte begränsad till ovan angivna utföringsformer utan kan varieras inom dess av bifo- gade patentkrav angivna ram.

Claims (12)

10 15 20 25 30 529 776 10 Patentkrav

1. Mätanordning (1) för mätning av en diameter eller en bredd hos ett föremål, led (2) k ä n n e t e c k n a d av att en första är anordnad vid en första ände (3) hos ett lång- (4), har en vridningsaxel sträckt organ en (l) kring vilken första ände (3) mätanordning- (P), anordnad vid motstående ände (6) (4), nad vid och förbunden med den andra leden första (2) av att en andra led (5) är hos det làngsträckta organet av att en mätpunktregistreringsutrustning (ll) (5), leden är förbundna via en tråd är anord- av att den och den andra (5) (8) eller en wire, (ll) av att mätpunktregistreringsutrustningen är anordnad att vridas en förutbestämd vinkel när det (P), av att en vinkelgivare är anordnad vid en av lederna för att långsträckta organet (4) vrids kring sin vridningsaxel registrera en vridning av mätpunktregistreringsutrustningen (ll) (4), registreringsutrustningen (ll) medelst tråden (8) eller wiren relativt det långsträckta organet av att mätpunkt- är anordnad att vridas en vinkel som motsvarar vinkeln som det làngsträckta organet (4) (P), det långsträckta organet (4) vrids kring sin vridningsaxel (ll) är anordnade att vridas åt mot- av att mätpunktregistreringsutrustningen respektive satt håll, av att vridningslägena registreras när mätpunktre- (ll) ningsyta på båda sidor om den diameter som skall mätas, gistreringsutrustningen detekterar föremålets begräns- och av att en processor är anordnad att beräkna diametern utifrån nämnda vridningslägen.

2. Mätanordning enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att detektorns optiska axels riktning (R) i olika vridnings- lägen är inbördes parallella. 10 15 20 25 30 529 776 ll

3. Mätanordning enligt krav J. eller 2, k ä n n e t e c k - n a d av att ett aktiveringsorgan finns för att avläsa mät- punktregistreringsutrustningens (ll) vridningsläge.

4. Mätanordning enligt något av kraven l, 2 eller 3, k ä n- n e t e c k n a d (ll) av att mätpunktregistreringsutrustningen (Mh, Mv) av övergång mellan reflekterat och icke reflekterat laser- ljus. är anordnad att registrera mätpunkten på grund

5. Mätanordning enligt något av kraven l till 3, k ä n n e - t e c k n a d av att mätpunktregistreringsutrustningen (ll) är ett digitalt kameraelement.

6. Mätanordning enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att kameraelementet med AGC är ansluten till ett bildbehand- lingsprogram för att registrera övergång mellan föremålet och dess omgivning.

7. Mätanordning enligt något av kraven l till 6, t e c k n a d k ä n n e - av att ett anliggningsorgan (9) år anordnat vid den första änden (3) för att anligga mot ett föremål hos vilket diametern (d) ska mätas.

8. Mätanordning enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d av att anliggningsorganet (9) är utrustat med åtminstone ett stift anordnat att anligga mot föremålet under en nátning, varigenom mätanordningen (l) anligger stadigt mot föremålet.

9. Mätanordning enligt något av kraven l till 6, t e c k n a d k ä n n e - av att ett vertikalt stödorgan är anordnat vid den första änden (3), vilket stödorgan är anordnat att place- ras mot ett underlag, varigenom mätanordningen (l) hålls sta- 10 15 529 776 12 digt utan att mätanordningen (1) anligger mot föremålet som ska mätas.

10. Mätanordning enligt något av kraven ovan, k ä n n e - t e c k n a d av att tråden (8) eller wiren är fästad vid den första (2) och andra (5) ledens respektive vridbara del.

11. ll. Mätanordning enligt något av kraven ovan, k ä n n e - t e c k n a d (10) av att ett fjädrande organ är placerat utefter tråden (8) eller wiren i ett rör, varigenom tråden (8) eller wiren hålls sträckt.

12. Mätanordning enligt något av kraven ovan, k ä n n e - t e c k n a d av att det långsträckta organet (4) är anord- nat med en längd tillräcklig för att kunna mäta träds diame- ter (d), såsom l0 - 200 cm.