Электронная мерная вилка

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к измерительным приборам, а именно к приборам для измерения толщины растущих или спиленных деревьев и перечета деревьев по ступеням толщины для определенных объемов древесины при таксационных работах.
Уровень техники
За достаточно продолжительный период развития таксационной техники было сконструировано множество разнообразных конструкций мерных вилок. Все это разнообразие можно свести к нескольким типам: рожковые, штангенциркульные, шарнирные, складывающиеся, угловые, стержневые. За последние несколько лет в лесном хозяйстве получили распространение электронные мерные вилки. Большинство электронных вилок основываются на конструкции обычной механической вилки штангенциркульного типа с устройством определения ширины раскрытия и снятием показаний измеряемого дерева. В настоящее время много производителей из разных стран занимаются производством и разработкой мерных вилок. Финская компания Savcor Masser 55GR и Masser Racal500 используют рожковую конструкцию, шведская компания Haglof в качестве измерения диаметра использует сканирующую лазерную систему, так же подобные модели выпускают фирмы Германии и других стран. Наряду с неоспоримыми удобствами при использовании этих устройств их применение имеет ряд существенных ограничений, в первую очередь из-за высокой стоимости до 5-10 тыс. USD их веса и габаритов, а также доступности на территории России.
Наиболее близким аналогом к предлагаемой конструкции мерной вилки является конструкция ВМЭ-0106, http://koda.ua/download/vilka_riftek0608.pdf, опубл. 10.11.2011. Это устройство представляет собой мерную вилку углового типа с присущим этому типу измерений недостатку, а именно при неточном расположении вилки относительно центра измеряемого ствола дерева показания будут искажены. Также модель ВМЭ-0106 имеет большие габаритные размеры 600×140×40 мм, и большой вес, что тоже осложняет работу с ней.
Заявленное решение позволяет в существенной мере преодолеть указанные недостатки, присущие как имеющимся аналогам, так и прототипу.
Раскрытие полезной модели
Технической задачей, которую решает предлагаемое техническое решение, является создание мерной электронной вилки нового поколения как по устройству и качеству измерений, так и по габаритным параметрам, обладающей высокой точностью измерений и оперативным получением информации об объекте измерения, обеспечивающей создание цифровой базы данных пробных площадей, лесосек, а также автоматизацию процесса обработки информации по лесосекам.
Технический результат заключается в повышении точности измерений с высокой оперативностью получения информации об объекте измерения.
Технический результат достигается за счет того, что электронная мерная вилка содержит корпус, дисплей и кнопки управления, расположенные на корпусе, причем вилка включает два угловых датчика перемещения, симметрично установленных на корпусе на расстоянии друг от друга, две поворотные ножки, соединенные с угловыми датчиками перемещения, визир, встроенный в корпус.
Поворотные ножки выполнены складывающимися и фиксирующимися внутрь вилки.
Угол максимального раскрытия вилки, обеспечиваемый поворотными ножками, составляет 165°.
Мерная вилка выполнена с возможностью передачи данных на мобильные устройства по беспроводному каналу связи.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 - заявленная электронная лесная мерная вилка в разложенном состоянии;
Фиг. 2 - заявленная электронная лесная мерная вилка в сложенном состоянии.
Осуществление полезной модели
Сущность предлагаемой модели заключается в том, что для достижения заявленного технического результата, а именно повышения точности измерений и оперативности получения информации об объекте измерения с уменьшением габаритов, предложена мерная вилка, объединяющая в себе два типа мерных вилок, это угловой тип и складывающийся.
Для компенсации недостатка присущим вилкам углового типа применяются два симметрично расположенных датчика угловых перемещений, образующих два независимых канала измерения угловых перемещений, которые позволяют достаточно точно выставить вилку по центру диаметра измеряемого ствола дерева, для чего приставив вилку к предполагаемому центру, выставить равные углы по встроенному цифровому индикатору. Поворотные ножки вилки расположены по краям корпуса, соединены одним своим концом (на оси поворота) с угловыми датчиками, по окончанию работ складываются внутрь и фиксируются, что необходимо для уменьшения габаритов. Заявленные решения позволили получить высокие технические характеристики: измерение диаметров от 4 см до 100 см при угле максимального раскрытия вилки 165°, ошибка во всем диапазоне не превышает 2 мм, что соответствует требованиям измерений, а также приемлемые размеры вилки 22,5 см × 9 см × 4 см и вес, не превышающий 400 г в снаряженном состоянии.
Еще одно отличие от приведенных аналогов, это решение о переносе функций обработки информации, ввода и корректировки данных, и его последующего хранения из самой вилки на мобильные устройства. Мерная вилка выполнена с возможностью передачи данных на любые мобильные устройства (планшет, телефон, ноутбук) по беспроводному каналу связи, например, Bluetooth, Wi-fi или другому беспроводному каналу. Вилка имеет уникальный mac-адрес, что позволяет одному оператору работать с несколькими таксаторами. Это решение позволило сократить время на перечисленные операции и существенно расширить возможности при проведении лесной таксации.
На фиг. 1, 2 изображена предложенная электронная лесная мерная вилка. Вилка включает поворотные ножки 1, закрепленные на угловых датчиках перемещения 2, визир 3, встроенный в корпус 4, дисплей 5 и кнопки управления 6, расположенные на корпусе 4.
Два симметрично расположенных на расстоянии друг от друга датчика угловых перемещений, соединенные с ножками в их основании, имеющие два независимых канала измерения угловых перемещений, позволяют с одной стороны по цифровому индикатору выровнять положение вилки по углам, с другой стороны в небольших диапазонах расхождений скомпенсировать ошибку измерений. Поворотные ножки вилки обеспечивают угол раскрытия до 165°, что позволяет измерять диаметр дерева до одного метра. При замерах диаметра дерева поворотные ножки разводят на величину превышающую диаметр ствола, затем прижимают корпус 4 прибора по центру ствола и прижимают поворотные ножки 1 к стволу, проверяют равенство выставленных углов по дисплею, и нажимают кнопку передачи данных на корпусе 4. За счет наличия двух угловых датчиков, реализующих принципиально новую систему угловых измерений диаметра дерева, обеспечивается не только высокая точность измерений с высокой оперативностью получения информации об объекте измерения, но и также сокращаются размеры вилки по сравнению с аналогами.
На корпусе вилки могут быть предусмотрены крепления для установки смартфона. Вилка комплектуется оригинальным программным обеспечением для работы с мобильными устройствами (смартфон, планшет и т.п.) для автоматической обработки и корректировки данных и ведения базы данных.