[其他]原木自动测积仪

说明书

本实用新型属于原木检测仪器。

现有的检测工具一般采用人工检尺和激光扫描装置，由于人工检尺劳动强度大，生产效率低，检尺的数据受人为的影响较大；而激光扫描检测装置中的激光旋转平面反射镜系统则由电机带动镜片旋转产产扫描，这种转动状态测量往往可靠性差，而且激光仪器部件昂贵，光扫描部分的反射系统复杂，对外界环境条件要求高。

本实用新型的目的在于提供一种结构简单，对外界环境条件适应性强的原木自动测积装置。

本测积仪的要点是采用红外发光管作为发光源和防止光源散射干扰的同步控制扫描电路，取代激光扫描和复杂的光学系统。

本测积仪由三大部分组成：1.直径扫描测量系统；2.长度测量系统；3.材积计算系统。

下面结合附图对本实用新型加以详细叙述。

图1为原木自动测积仪原理框图。

图2为自动测积仪的同步控制扫描电路。

图3为自动测积仪检测装置结构示意图。

其中：1——检测支架，2——红外发光管，3——接收管，

4——原木，5——长度盘，6——红外发光管，

7——接收管，8——长控发光源，9——长控接收管。

图4为图3所示的俯视图。

1.直径扫描测量系统：在检测支架（1）一端装有相互排列的红外发光管（2），另一端装有与红外发光管（2）平行对应的接收管（3）；利用红外发光管作为发光源进行直径扫描，接收管接收光信号的多少，即反映出原木直径的大小，通过直径光电转换电路把直径光信号转换为电信号给直径计数器。而同步控制电路进行直径扫描使上述发光管发光只能与其平行对应的接收管才能接收、相邻接收管不受影响。

2.长度测量系统：是在检测装置上设置长度盘（5），发光管（6）和接收管（7）；长度盘（5）上有若干个均匀小通孔，孔的间隔代表原木一定的长度，长度盘随输送机的轴一起转动，发光管和接收管对应固定在长度盘两侧，发光管发光经长度盘的小孔被接收管接收，接收管接收光照射的次数多少，即反映了原木的长度，通过长度光电转换电路把长度光信号转为电信号给长度计数器。

3.材积计算系统：利用微型计算机和有关接口电路，完成材积的计算及材积类别的判别工作。并由微型打印机完成各类材积，根数及总材积，总根数的打印工作。

直径扫描测量系统和长度测量系统的工作状态由控制装置进行控制。控制装置由长控发光管（8）、长控接收管（9）和测量控制器组成。它设置在检测装置进口处，当原木由输送机输送进入测量区域时，首先遮断光源（8）、（9），由此输出一个信号给测量控制器，控制器马上输出信号给长度测量系统和直径测量扫描系统，使之进入工作状态；只有这时的长度光信号才认为有效。

本测积仪的关键部分是直径扫描测量系统，而直径扫描测量系统则是由同步控制电路保证其准确测量。同步控制电路是利用同步原理，即接收管接收光信号是否有效，要满足两个条件：第一要有光照射，第二要有控制与其对应发光源的扫描脉冲信号。显然，当发光源V₁发光时，平行对应的接收管U₁接收光信号（见图2）与其相邻的接收管虽然可以接收到光信号；但本身平行对应的发光源没有扫描脉冲信号不满足同步条件，所以此接收管接收光信号后，没有计数脉冲输出，这样使红外发光管发光 有与其平行对应的接收管才能接收，从而良好地抑制了光源散射对相邻接收管的干扰。

本测积仪还设有诊断程序，超级自动报警，对检测电路发生故障，能自动寻找故障部位，发出声光报警。

本测积仪与纵向输送机配套使用。

由上述可知，本测积仪具有如下特点：

1.可靠性好：本装置是利用半导体器件红外发光管作发光源，由电路产生脉冲来进行直径扫描，是一种静态测量；而激光旋转平面反射镜系统由电机带动镜片旋转产生扫描，是动态测量；由转动测量变为静态测量，可靠性增加。

2.抗干扰性好：本测积仪所用红外光源是一种不可见光，又具有一定的穿透能力，对现场测量环境如水蒸汽、灰尘、昆虫具有较好的抗干扰性。而激光扫描系统，需要镜面作反射，这样水蒸汽、灰尘对镜面的侵蚀，使得无法工作，激光又是一种可见光，山区昆虫对可见光源有附着作用，这样使得光源不能正常工作。

3.经济实用性好：本测积仪采用红外光检测系统，取代了激光旋转反射系统，使得成本大为降低，制造简单，安装调试维护都十分方便。

4.效率高：采用计算机计算材积，使检测速度大大提高，生产效率比人工高几十倍。

使用实例：

图3和图4所示，当原木由纵向输送机输送进入测量区域时，首先遮断控制装置的光源（8）、（9），由此输出一个信号给测量控制器，说明原木已进入测量区域，（如见图1），测量控制器马上输出信号给长度测量系统，原木的长度信号就由装置中的（5）、（6）、（7）产生，通过长度光电转换电路把光信号转为电信号，使之进入长度计数器；同时电脑指挥测量控制器发出直径扫描信号给直径扫描测量系统（见图1）由装置中的（2）、（3）和同步控制电路进行直径扫描测量，通过直径光电转换电路把直径光信号转换为电信号给直径计数器。当本根原木长度直径均测量完毕后，电脑迅速把数据读入，并进行数据处理，把读得的大、小头直径，取出小头化为规定的径级，把读得的长度化为规定的长级，由此计算出材积，并立即显示本根的长级、径级、材积，还输出一个按径级分类的材积类别信号，供原木分类码放之用，最后由微型打印机完成各类材积，根数及总材积、总根数的打印工作。