原木自動測積儀的製作方法
2023-05-24 00:16:11 3
專利名稱:原木自動測積儀的製作方法
本實用新型屬於原木檢測儀器。
現有的檢測工具一般採用人工檢尺和雷射掃描裝置，由於人工檢尺勞動強度大，生產效率低，檢尺的數據受人為的影響較大；而雷射掃描檢測裝置中的雷射旋轉平面反射鏡系統則由電機帶動鏡片旋轉產產掃描，這種轉動狀態測量往往可靠性差，而且雷射儀器部件昂貴，光掃描部分的反射系統複雜，對外界環境條件要求高。
本實用新型的目的在於提供一種結構簡單，對外界環境條件適應性強的原木自動測積裝置。
本測積儀的要點是採用紅外發光管作為發光源和防止光源散射幹擾的同步控制掃描電路，取代雷射掃描和複雜的光學系統。
本測積儀由三大部分組成1.直徑掃描測量系統；2.長度測量系統；3.材積計算系統。
下面結合附圖對本實用新型加以詳細敘述。
圖1為原木自動測積儀原理框圖。
圖2為自動測積儀的同步控制掃描電路。
圖3為自動測積儀檢測裝置結構示意圖。
其中1——檢測支架，2——紅外發光管，3——接收管，4——原木，5——長度盤，6——紅外發光管，7——接收管，8——長控發光源，9——長控接收管。
圖4為圖3所示的俯視圖。
1.直徑掃描測量系統在檢測支架(1)一端裝有相互排列的紅外發光管(2)，另一端裝有與紅外發光管(2)平行對應的接收管(3)；利用紅外發光管作為發光源進行直徑掃描，接收管接收光信號的多少，即反映出原木直徑的大小，通過直徑光電轉換電路把直徑光信號轉換為電信號給直徑計數器。而同步控制電路進行直徑掃描使上述發光管發光只能與其平行對應的接收管才能接收、相鄰接收管不受影響。
2.長度測量系統是在檢測裝置上設置長度盤(5)，發光管(6)和接收管(7)；長度盤(5)上有若干個均勻小通孔，孔的間隔代表原木一定的長度，長度盤隨輸送機的軸一起轉動，發光管和接收管對應固定在長度盤兩側，發光管發光經長度盤的小孔被接收管接收，接收管接收光照射的次數多少，即反映了原木的長度，通過長度光電轉換電路把長度光信號轉為電信號給長度計數器。
3.材積計算系統利用微型計算機和有關接口電路，完成材積的計算及材積類別的判別工作。並由微型印表機完成各類材積，根數及總材積，總根數的列印工作。
直徑掃描測量系統和長度測量系統的工作狀態由控制裝置進行控制。控制裝置由長控發光管(8)、長控接收管(9)和測量控制器組成。它設置在檢測裝置進口處，當原木由輸送機輸送進入測量區域時，首先遮斷光源(8)、(9)，由此輸出一個信號給測量控制器，控制器馬上輸出信號給長度測量系統和直徑測量掃描系統，使之進入工作狀態；只有這時的長度光信號才認為有效。
本測積儀的關鍵部分是直徑掃描測量系統，而直徑掃描測量系統則是由同步控制電路保證其準確測量。同步控制電路是利用同步原理，即接收管接收光信號是否有效，要滿足兩個條件第一要有光照射，第二要有控制與其對應發光源的掃描脈衝信號。顯然，當發光源V1發光時，平行對應的接收管U1接收光信號(見圖2)與其相鄰的接收管雖然可以接收到光信號；但本身平行對應的發光源沒有掃描脈衝信號不滿足同步條件，所以此接收管接收光信號後，沒有計數脈衝輸出，這樣使紅外發光管發光有與其平行對應的接收管才能接收，從而良好地抑制了光源散射對相鄰接收管的幹擾。
本測積儀還設有診斷程序，超級自動報警，對檢測電路發生故障，能自動尋找故障部位，發出聲光報警。
本測積儀與縱向輸送機配套使用。
由上述可知，本測積儀具有如下特點1.可靠性好本裝置是利用半導體器件紅外發光管作發光源，由電路產生脈衝來進行直徑掃描，是一種靜態測量；而雷射旋轉平面反射鏡系統由電機帶動鏡片旋轉產生掃描，是動態測量；由轉動測量變為靜態測量，可靠性增加。
2.抗幹擾性好本測積儀所用紅外光源是一種不可見光，又具有一定的穿透能力，對現場測量環境如水蒸汽、灰塵、昆蟲具有較好的抗幹擾性。而雷射掃描系統，需要鏡面作反射，這樣水蒸汽、灰塵對鏡面的侵蝕，使得無法工作，雷射又是一種可見光，山區昆蟲對可見光源有附著作用，這樣使得光源不能正常工作。
3.經濟實用性好本測積儀採用紅外光檢測系統，取代了雷射旋轉反射系統，使得成本大為降低，製造簡單，安裝調試維護都十分方便。
4.效率高採用計算機計算材積，使檢測速度大大提高，生產效率比人工高几十倍。
使用實例圖3和圖4所示，當原木由縱向輸送機輸送進入測量區域時，首先遮斷控制裝置的光源(8)、(9)，由此輸出一個信號給測量控制器，說明原木已進入測量區域，(如見圖1)，測量控制器馬上輸出信號給長度測量系統，原木的長度信號就由裝置中的(5)、(6)、(7)產生，通過長度光電轉換電路把光信號轉為電信號，使之進入長度計數器；同時電腦指揮測量控制器發出直徑掃描信號給直徑掃描測量系統(見圖1)由裝置中的(2)、(3)和同步控制電路進行直徑掃描測量，通過直徑光電轉換電路把直徑光信號轉換為電信號給直徑計數器。當本根原木長度直徑均測量完畢後，電腦迅速把數據讀入，並進行數據處理，把讀得的大、小頭直徑，取出小頭化為規定的徑級，把讀得的長度化為規定的長級，由此計算出材積，並立即顯示本根的長級、徑級、材積，還輸出一個按徑級分類的材積類別信號，供原木分類碼放之用，最後由微型印表機完成各類材積，根數及總材積、總根數的列印工作。
權利要求
1.一種由直徑掃描測量系統、長度測量系統和材積計算系統組成的原木自動測積儀，其特徵在於直徑掃描測量系統中設有紅外發光直徑掃描裝置和直徑光電轉換電路，長度測量系統中設有長度測量信號裝置和長度光電轉換電路，材積計算系統中設有微型計算機和有關接口電路。
2.根據權利要求
1所述的測積儀，其特徵在於直徑掃描測量系統中的紅外發光直徑掃描裝置是在垂直地面的檢測支架(1)左端設有相互排列的紅外發光管(2)。支架(1)右端設有與紅外發光管(2)平行對應的接收管(3)。
3.根據權利要求
1所述的測積儀，其特徵在於長度測量系統中的長度測量信號裝置設置在縱向輸送機上。發光管(6)和接收管(7)平行對應固定在長度盤(5)兩側，長度盤上有若干個均布小通孔，長度盤(5)隨縱向輸送機的軸一起轉動。
4.根據權利要求
1、2、3所述的測積儀，其特徵在於直徑掃描測量系統和長度測量系統的工作狀態是由測量控制器，長控發光管(8)和長控接收管(9)組成的控制裝置控制。
5.根據權利要求
1、2所述的測積儀，其特徵在於直徑掃描測量系統中設有防止光源散射幹擾的同步控制電路。
專利摘要
本原木自動測積儀，是一種新型的原木材積智能測量裝置。該裝置與原木縱向輸送機配套使用。本測積儀由長度測量系統、直徑測量掃描系統和材積計算系統組成。本測積儀關鍵是在直徑測量打描系統中，採用了紅外光源和同步掃描測量技術，由此取代雷射掃描和複雜的光學反射測量系統，該裝置結構簡單，維修方便，成本低、性能好，是本材砍伐場、貯木場和本材加工廠等部門用於原木自動檢尺的理想檢測工具。
文檔編號G01B11/00GK85200857SQ85200857
公開日1986年2月5日 申請日期1985年4月11日
發明者陶一山 申請人:湖南株洲市職工大學導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan