FI79193B

FI79193B - ANORDNING FOER MAETNING AV HOEJDEN AV ETT FOEREMAOL T.EX. ETT TRAED.

Info

Publication number: FI79193B
Application number: FI874776A
Authority: FI
Inventors: Petteri Nousiainen
Original assignee: Suunto Oy
Priority date: 1987-10-29
Filing date: 1987-10-29
Publication date: 1989-07-31
Also published as: FI79193C; FI874776A0; FI874776L

Description

791 93 1 Laite kohteen, esim. puun korkeuden mittaamista varten791 93 1 Device for measuring the height of an object, eg a tree

Anordning för mätning av höjden av ett föremäl t.ex. ett träd 5 Keksinnön kohteena on laite kohteen, esim. puun korkeuden mittaamista varten, joka laite käsittää mitattavaa kohdetta vasten asetettavan ja toisistaan määrätyn etäisyyden päässä olevilla kohdistusmerkeillä varustetun pitkänomaisen mittakappaleen sekä mittarin, johon kuuluu koh-distusmerkkeihin kohdistettavalla, kahtaistaittavalla prismalla varus-10 tettu etäisyysmittausosa, sekä kaltevuuskulmien mittaukseen perustuva korkeusmittausosa.Anordning för mätning av höjden av ett föremäl t.ex. The invention relates to a device for measuring the height of an object, e.g. a tree, which device comprises an elongate measuring piece placed against the object to be measured and provided with alignment marks at a certain distance from each other and a meter comprising a distance measuring part with a birefringent prism to be aligned. , and a height measuring section based on the measurement of inclination angles.

Nyt esillä oleva keksintö liittyy sellaiseen korkeuden mittaamiseen, joka perustuu etäisyyden ja kaltevuuskulmien mittaukseen. Tällaiset 15 mittalaitteet koostuvat kahdesta elementistä, joista toinen on varsinainen mittari ja toinen puuta vasten asetettava mittakappale. Mitta-kappale on pitkänomainen, tasomainen latta, jossa on mustalla pohjalla kaksi valkoista kohdistusmerkkiä, jotka ovat määrätyn etäisyyden päässä toisistaan. Varsinainen mittari puolestaan koostuu etäisyysmittarista, 20 j oka on kahtaistaittava prisma, ns. Wollaston prisma, sekä painolla varustetusta pyörivästä levystä, eli ruususta, johon on valmiiksi painettu korkeus!ukemat, jotka on laskettu määrätyille vakiomittausetäi-syyksille. Wollaston prisman ajatus on siinä, että valonsäde jakautuu siinä kahdeksi ja näiden kahden jakautuneen valonsäteen kulma on vakio, 25 jonka suuruus riippuu itse prisman geometriasta. Mittarin etäisyysmittausosa on näin ollen hyvin kompakti. Mittarin kantana toimii etäisyyden mittauksessa puuta vasten asetettava mittakappale eli latta, jonka koh-distusmerkit ovat sopivalla etäisyydellä toisistaan, kuten edellä jo selostettiin. Puun korkeuden mittaus suoritetaan kyseisellä laitteella 30 siten, että aluksi asetutaan oikealle etäisyydelle mitattavasta puusta. Tämä suoritetaan siten, että mittakappale asetetaan puuta vasten ja tämän jälkeen tähdätään kahtaistaittavalla prismalla mittakappaletta. Kun mittakappaleessa olevat kohdistusmerkit asettuvat prisman läpi tähdättäessä päällekkäin, ollaan tällöin oikealla etäisyydellä mitattavasta 35 puusta. Tämän jälkeen suoritetaan varsinainen korkeudenmittaus siten, että aluksi tähdätään mittarilla puun tyveen, jolloin mittarin ruususta on luettavissa ensimmäinen osakorkeus ja tämän jälkeen tähdätään puun 2 79193 1 latvaan, jolloin mittarin ruususta on luettavissa toinen osakorkeus.The present invention relates to a measurement of height based on the measurement of distance and angles of inclination. Such measuring devices consist of two elements, one of which is the actual meter and the other of which is a measuring piece to be placed against the wood. The gauge is an elongated, planar plate with two white alignment marks on a black background that are a certain distance apart. The actual meter, in turn, consists of a distance meter, 20 which is a birefringent prism, the so-called Wollaston prism, as well as from a rotating plate with a weight, i.e. a rose with pre-printed heights, calculated for certain standard measuring distances. The idea of the Wollaston prism is that the light beam is divided into two and the angle of these two distributed light beams is constant, 25 the magnitude of which depends on the geometry of the prism itself. The distance measuring part of the meter is therefore very compact. In measuring the distance, the base of the meter is a measuring piece placed against a tree, i.e. a plate, the alignment marks of which are at a suitable distance from each other, as already described above. The measurement of the height of the tree is performed by the device 30 in question, so that it is initially set at the correct distance from the tree to be measured. This is done by placing the measuring piece against the wood and then aiming the measuring piece with a birefringent prism. When the alignment marks on the measuring piece overlap when aiming through the prism, we are then at the correct distance from the tree 35 to be measured. The actual height measurement is then performed by first aiming the meter at the base of the tree, where the first partial height can be read from the rose of the meter, and then aiming at the top of the tree 2 79193 1, whereby the second partial height can be read from the rose of the meter.

Puun korkeus on tällöin edellä mitattujen osakorkeuksien summa.The height of the tree is then the sum of the sub-heights measured above.

Ennestään tunnettujen ja tekniikan tason mukaisten mittalaitteiden 5 eräänä haittapuolena on ollut se, että mittauksen suorittaminen huonoissa valaistusolosuhteissa on ollut vaikeaa. Tämä johtuu ennenkaikkea siitä, että mittakappaleen kohdistusmerkklen havaitseminen ja määrittäminen prisman läpi on ollut hankalasti suoritettavissa. Myös tiheä aluskasvillisuus on edellä mainitusta syystä haitannut mittauksen 10 suorittamista. Mittalaitteen tehollinen käyttöaika etenkin talvella, jolloin valoisaa aikaa vuorokaudesta on hyvin vähän, on näin ollen ollut hyvin lyhyt.One of the disadvantages of the previously known measuring devices 5 according to the prior art has been that it has been difficult to carry out the measurement in poor lighting conditions. This is primarily due to the fact that it has been difficult to detect and determine the alignment mark of the measuring piece through the prism. Dense undergrowth has also hampered measurement 10 for the above reason. The effective operating time of the measuring device, especially in winter, when there is very little light time from the day, has thus been very short.

Nyt esillä olevan keksinnön tarkoituksena on saada aikaan parannus ennes-15 tään tunnettuihin ratkaisuihin nähden. Tämän toteuttamiseksi on keksinnölle tunnusomaista, että mittaustarkkuuden ja erotuskyvyn parantamiseksi on mittakappaleen kohdistusmerkit varustettu valonlähteillä.The object of the present invention is to provide an improvement over the previously known solutions. To achieve this, the invention is characterized in that, in order to improve the measurement accuracy and resolution, the alignment marks of the measuring piece are provided with light sources.

Keksinnön merkittävimpänä etuna ennestään tunnettuihin ratkaisuihin näh-20 den on se, että tehokasta työskentelyaikaa keksinnön mukaisella laitteella on voitu lisätä erityisesti talvisaikaan useita tunteja päivässä. Tämä puolestaan johtaa huomattaviin rahallisiin säästöihin. Koska kohdistus-merkkien havaitseminen keksinnön mukaisissa laitteissa on olennaisesti parempi kuin aikaisemmin, saadaan mittauksen suoritus olennaisesti nopeam-25 maksi ja tarkemmaksi erityisesti huonoissa näkyvyysolosuhteissa.The most significant advantage of the invention in view of the previously known solutions is that the effective working time with the device according to the invention has been able to increase several hours a day, especially in winter time. This in turn leads to significant financial savings. Since the detection of alignment marks in the devices according to the invention is substantially better than before, the performance of the measurement is made substantially faster and more accurate, especially in poor visibility conditions.

Seuraavassa keksintöä selostetaan esimerkinomaisesti oheisen piirustuksen kuvioihin viittaamalla.In the following, the invention will be described by way of example with reference to the figures of the accompanying drawing.

30 Kuvio 1 esittää kaaviollisesti puun korkeuden mittaamista keksinnön mukaisen laitteen avulla.Figure 1 schematically shows the measurement of the height of a tree by means of a device according to the invention.

Kuvio 2 esittää keksinnön mukaista mittakappaletta kaaviomaisesti päältäpäin katsottuna.Figure 2 shows a schematic plan view of a measuring piece according to the invention.

Kuvio 3 esittää mittakappaletta sivultapäin katsottuna ja varustettuna erillisellä paristokotelolla.Figure 3 shows a side view of the measuring piece and equipped with a separate battery case.

35 3 7919335 3 79193

Kuviossa 1 on havainnollistettu mittauksen suoritusta keksinnön mukaisella laitteella. Varsinaista mittaria, johon kuuluu korkeusaetelkko ja kah-taistaittava Wollaston prisma, on kuviossa merkitty viitenumerolla 20.Figure 1 illustrates the performance of a measurement with a device according to the invention. The actual gauge, which includes a height pitch and a double-fold Wollaston prism, is indicated in the figure by reference numeral 20.

5 Viitenumerolla 10 on puolestaan merkitty mittakappaletta, joka on asetettu mittausta varten puuta 1 vasten. Mittakappaleessa 10 on kaksi kohdis-tusmerkklä, nimittäin alamerkki 11 ja ylämerkki 12, jotka ovat määrätyn etäisyyden päässä toisistaan. Mainittujen kohdistusmerkkien sekä mittariin 20 kuuluvan Wollaston prisman avulla asetutaan mittausta suoritet-10 taessa aluksi oikealle etäisyydelle L puusta 1. Tämä suoritetaan jo edellä kuvatulla tavalla tähtäämällä prisman läpi puuta 1 vasten asetettua mittakappaletta 10, jolloin kun ylä- ja alamerkki 11 ja 12 asettuvat prisman läpi tähdättäessä päällekkäin, on etäisyys L puusta 1 sopiva. Etäisyytenä L puusta 1 käytetään yleisesti esimerkiksi 15 tai 20 m, 15 mutta etäisyys voi luonnollisesti olla valittu joksikin muuksi. Etäisyyden L määräävinä tekijöinä ovat Wollaston prisman geometria sekä mitta-kappaleen 10 ala- ja ylämerkkien 11 ja 12 välinen etäisyys.5 In turn, reference numeral 10 denotes a measuring piece placed against the wood 1 for measurement. The measuring piece 10 has two alignment marks, namely a lower mark 11 and an upper mark 12, which are at a certain distance from each other. With the aid of said alignment marks and the Wollaston prism of the meter 20, the measurement is initially set at the correct distance L from the tree 1. This is already done as described above by aiming at the measuring piece 10 placed against the tree 1, where the upper and lower marks 11 and 12 when aiming at each other, the distance L from the tree 1 is appropriate. As a distance L from the tree 1, it is generally used, for example, 15 or 20 m, 15 but the distance can, of course, be chosen as something else. The determinants of the distance L are the geometry of the Wollaston prism and the distance between the lower and upper marks 11 and 12 of the measuring piece 10.

Kun etäisyys L on saatu mittausta varten oikeaksi, suoritetaan varsi-20 nainen puun korkeuden mittaus siten, että mittarilla 20 tähdätään ensin puun tyveen 2, jolloin mitta-asteikolla varustetusta ruususta on luettavissa ensimmäinen osakorkeus . Tämän jälkeen mittarilla 20 tähdätään puun latvaan 3, jolloin ruusun mitta-asteikosta on luettavissa toinen osakorkeus H^. Puun kokonalskorkeus H on tällöin luonnollisesti 25 eli mainittujen osakorkeuksien summa. Kaltevassa maastossa mittausta suoritettaessa tulee etäisyyden L mittaukseen pieni virhe, mikä johtuu siitä, että tahtäysviiva ei ole kohtisuorassa mittakappaletta 10 vastaan. Käytännössä tällä seikalla ei ole kuitenkaan tässä yhteydessä merkitystä.When the distance L has been correct for the measurement, the height of the female tree of the stem-20 is performed so that the meter 20 first aims at the base 2 of the tree, whereby the first partial height can be read from the rose with the measuring scale. Thereafter, the meter 20 is aimed at the top 3 of the tree, whereby a second partial height H 1 can be read from the scale of the rose. The total height H of the wood is then, of course, 25, i.e. the sum of said partial heights. When performing the measurement on sloping terrain, a small error occurs in the measurement of the distance L, which is due to the fact that the line of sight is not perpendicular to the measuring piece 10. In practice, however, this fact is irrelevant in this context.

3030

Kuvioissa 2 ja 3 on kaaviomaisesti esitetty korkeuden mittalaitteeseen kuuluva keksinnön mukainen mittakappale 10. Kuvioiden 2 ja 3 mukaisesti on mittakappale 10 varustettu tavanomaiseen tapaan kohdistusmerkkelnä toimivilla ala- ja ylämerkillä 11 ja 12, joihin kohdistusmerkkeihin on 35 lisäksi järjestetty valonlähteet siten, että alamerkissä 11 on ensimmäinen valonlähde 13 ja ylämerkissä 12 on toinen valonlähde 14. Kuvioiden 2 ja 3 suoritusmuodossa on valonlähteinä 13 ja 14 käytetty punaista 4 79193 1 LED:iä (light emitting diode), mutta valo voi luonnollisesti olla muunkinlainen. Valonlähteitä 13 ja 14 varten on mittakappale 10 varustettu paristolla, joka voi olla sovitettu esim. itse mlttakappaleeseen 10, kuten viitenumerolla 16a on esitetty, tai sitten voi mlttakappaletta 5 varten olla erillinen paristokotelo 16, josta virta johdetaan mittakappa-leeseen kaapelia 18 pitkin. Pariston 16 tai 16a ja valonlähteiden 13 ja 14 väliin on lisäksi järjestetty valokytkin 15, jolla valonlähteet saadaan mittaustilanteessa kytkettyä päälle. Mittakappale 10 on lisäksi varustettu kantohihnalla 19 ja erillistä paristokoteloa 16 käytet-Ί0 täessä on mainittu paristokotelo myös varustettu omalla kantohihnallaan 17.Figures 2 and 3 schematically show a measuring piece 10 according to the invention belonging to a height measuring device. According to Figures 2 and 3, the measuring piece 10 is provided with lower and upper marks 11 and 12 acting as alignment marks in a conventional manner, the alignment marks 35 further having light sources the light source 13 and the upper mark 12 have a second light source 14. In the embodiment of Figures 2 and 3, red 4 79193 1 LEDs (light emitting diode) have been used as the light sources 13 and 14, but the light can of course be different. For the light sources 13 and 14, the measuring piece 10 is provided with a battery, which may be arranged e.g. in the measuring piece 10 itself, as indicated by reference numeral 16a, or there may be a separate battery housing 16 for the measuring piece 5, from which current is supplied to the measuring piece via a cable 18. In addition, a light switch 15 is arranged between the battery 16 or 16a and the light sources 13 and 14, with which the light sources can be switched on in the measurement situation. The measuring body 10 is further provided with a carrying strap 19 and when a separate battery case 16 is used, said battery case is also provided with its own carrying strap 17.

Valonlähteenä voidaan luonnollisesti käyttää jotain muutakin kuin punaista LEDriä, kuten edellä jo mainittiin. Valonlähteet voi esimer-15 kiksi olla muodostettu siten, että itse kohdistusmerkit 11 ja 12 on valmistettu itsevalaisevasta materiaalista. Tällaisessa tapauksessa kohdistusmerkit "viritetään" ulkoisella valolla, minkä jälkeen kohdistusmerkit valaisevat hämärässä jonkin aikaa. Virittäminen voidaan suorittaa esim. taskulampulla tai vastaavalla. Valonlähteenä voidaan lisäksi 20 käyttää esim. tritiumvaloa, joka valaisee jatkuvasti. Tritiumvalon kestoaika on suuruusluokkaa 10 vuotta. Tritiumlamppu on yleensä tritium-kaasulla täytetty lasikapseli, jonka sisäpinnalla olevaa loisteainetta tritium virittää. Käytännössä vaikuttaa kuitenkin siltä, että punainen LED on edellä mainituista suoritusmuodoista edullisin käytettäväksi 25 valonlähteenä. Itse mittakappale 10 voi olla muodostettu yhtenä yhtenäisenä kappaleena, mutta se voi esim. siirtelyn helpottamiseksi olla muodostettu useasta toisiinsa liitettävästä osasta tai sitten se voi olla esim. keskeltä nivelöity siten, että se taitettuna sopii pienempään tilaan.Naturally, something other than a red LED can be used as the light source, as already mentioned above. For example, the light sources may be formed such that the alignment marks 11 and 12 themselves are made of a self-illuminating material. In such a case, the alignment marks are "tuned" by external light, after which the alignment marks illuminate in the dark for some time. Tuning can be performed, for example, with a flashlight or the like. In addition, for example, tritium light, which illuminates continuously, can be used as the light source. The duration of tritium light is of the order of 10 years. A tritium lamp is usually a glass capsule filled with tritium gas, the fluorescent substance on the inner surface of which is excited by tritium. In practice, however, it appears that the red LED is the most preferred of the above embodiments for use as a light source. The measuring piece 10 itself may be formed as one integral piece, but it may, for example, be formed from several parts to be connected to one another to facilitate movement, or it may be articulated, for example, in the middle so that it fits into a smaller space when folded.

3030

Edellä on keksintöä selitetty esimerkinomaisesti oheisen piirustuksen kuvioihin viittaamalla. Tällä ei kuitenkaan haluta rajoittaa keksintöä vain kuvioissa esitettyjä esimerkkejä koskevaksi, vaan keksinnön eri suoritusmuodot voivat vaihdella oheisten patenttivaatimusten mää-35 rittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.The invention has been described above by way of example with reference to the figures of the accompanying drawing. However, it is not intended to limit the invention to the examples shown in the figures, but the various embodiments of the invention may vary within the scope of the inventive idea defined by the appended claims.

Claims

An apparatus for measuring the height of an object, e.g. a tree, comprising an elongate measuring piece (10) placed against the object to be measured (1) and provided with alignment marks (11, 12) spaced apart from each other, and a meter (20) to which comprises a distance measuring section with a birefringent prism to be applied to the alignment marks (11,12) and a height measuring section based on the measurement of inclination angles, characterized in that the alignment marks (11,12) of the measuring piece (10) are provided with light sources (12,14). ).

1 Claims

Device according to Claim 1, characterized in that the light sources (13, 14) are electrically operated and are provided with a power source, such as a battery (16, 16a) or the like, and a light switch (15), by which the light sources can be switched to illuminate.

Device according to Claim 1 or 2, characterized in that the light sources are light-emitting diodes, i.e. LEDs. 20

Device according to Claim 3, characterized in that the light sources (13, 14) are LEDs emitting red light.

Device according to claim 1, characterized in that the light sources (13, 14) are formed of a self-illuminating material which is excited by external light.

5 79193

Device according to Claim 1, characterized in that the light sources (13, 14) are continuously illuminating tritium lights. 30 35