Пристрій для комплексного випробування дерев в процесі їх росту

Пристрій для комплексного випробування дерев в процесі їх росту, що містить блок електроніки, вимірювач вдавлення вимірювальної головки, оснащений мікрометром, який відрізняється тим, що вимірювач має поперечну пластину, передні частини її плечей - вільні, задні - з'єднані між собою твердою поздовжньою пластиною, яка є зігнутою знизу у вигляді закругленої скоби, до попере 3 сних властивостей деревини [3]. Пристрій включає досліджуваний об'єкт та пристрій що вдавлює. Останній відрізняється тим, що пристрій для діагностики включає блок шестерень, який з'єднаний з можливістю взаємодії з мікрометричним гвинтом та блоком фотодіодів, що взаємопов'язані з синхронізатором, який з'єднаний з блоком сполучення з ЕОМ та підсилювачем електромагніта. Останній у свою чергу з'єднаний з електромагнітом притискання, пристрій що вдавлює виконано у вигляді голки з вимірювальною головкою, шарнірно приєднаної до коромисла, що під'єднано до датчика зміщення голки, що з'єднаний з аналого-цифровим перетворювачем, який з'єднано з блоком сполучення з ЕОМ, а досліджуваний зразок у вигляді радіального керну вміщений у ямку штовхача та закріплений за допомогою притискного ролика. Недоліком пристрою є те, що він найбільш прийнятний для струганої та очищеної від кори деревини, не дає можливості вивчати характеристики деревини у дерев з пористою корою в природних умовах (у зв'язку з необхідністю використовувати точність зрушень уздовж зразку деревини у 0,05 мм), пристрій не дає даних про вологість деревини у точці виміру, також відсутнє урахування параметрів кори дерева. Задача корисної моделі - забезпечити аналіз стану деревини та її випробування у природних умовах для рослин з різною щільністю деревини та різними властивостями кори, різною вологістю тканин деревини, спрощення та підвищення ефективності моніторингу зростання та сертифікації технічної деревини. Задача вирішується за рахунок того, що вимірювач має поперечну пластину, передні частини її плечей - вільні, задні - з'єднані між собою твердою поздовжньою пластиною, яка є зігнутою знизу у вигляді закругленої скоби, до поперечної пластини жорстко приєднано мікрометр, шток якого знаходиться у її різьбовому отворі, на бічних плечах поперечної пластини встановлені штоки фіксаторів досліджуваного зразка, до кінців яких приєднані утримувачі досліджуваного зразка у вигляді дуги, до внутрішнього кінця штока мікрометра шарнірно прикріплено вимірювальну головку, до поперечної пластини приєднано тензодатчик, на внутрішній поверхні скоби знаходиться шар ізолятора, вздовж якого розташовано електрод реєстрації електропровідності, другим електродом є вимірювальна головка, що має окремий електричний контакт, робочий кінець головки довжиною не менше 1 мм має переріз у вигляді квадрата або круга, а його торцева частина має поздовжню проточку у вигляді дуги, електроди та тензодатчик пов'язані дротами з блоком електроніки. Заявлена корисна модель пристрою для випробування деревних рослин складається з блока обробки даних та вимірювача. Останній представлено на Фіг.1 (вигляд попереду), Фіг.2 (вигляд збоку), Фіг.3 (вигляд позаду) і Фіг.4 (вимірювальна головка). Вимірювач складається із повздовжньої пластини 1 і жорстко приєднаного до її поперечної пластини 2 за допомогою трубки 3 мікрометра 4. На бічних плечах поперечної пластини 2 встановлені 58804 4 фіксатори 5 досліджуваного зразка 6. У центрі пластини 2 знаходиться різьбовий отвір 7, через який проходить різьбовий шток 8 мікрометра 4. До внутрішнього кінця штока 8 шарнірно прикріплена вимірювальна головка 9, до зовнішньої частини штока 8 прикріплена головка штока 10. До вільних кінців штоків фіксаторів зразка 5 шарнірно приєднані утримувачі досліджуваного зразку 11. Передні частини плечей поперечної пластини 2 - вільні, задні частини плечей з'єднані між собою повздовжньою пластиною, зігнутою у нижній частині у вигляді закругленої скоби 12. На поперечній пластині 2 розташовано (або розташовані) тензодатчик 13. На внутрішній поверхні скоби 12 знаходиться шар ізолятора 14, вздовж якого розташовано електрод для реєстрації електропровідності 15. Сама вимірювальна головка 9 має електричний контакт, а її вільній робочий кінець довжиною не менше 1 мм має січення у вигляді квадрата (або круга), а його торцева частина має поздовжню проточку у вигляді дуги. Електрод 15 та внутрішня поверхня робочого кінця головки 9 покрити шаром речовини, яка зменшує поляризацію (наприклад, хлоридом срібла). Тензодатчик 13 та електроди 15 та 9 пов'язані з блоком електроніки. Пристрій працює наступним чином. Обидва фіксатори зразка 5 викручують, при цьому утримувачі 11 входять усередину вимірювача, звільняючи місце для введення стовбура (гілки) дерева, який стає досліджуваним зразком 6. Потім фіксатори 5 закручують, щільно притискаючи утримувачами 11 зразок 6 до внутрішньої гнутої поверхні скоби 12. Обертанням головки штока 10 доводять вимірювальну головку 9 до доторкання зі зразком 6, причому встановлюють її таким чином, щоб поздовжнє виточення на робочому кінці головки 9 було паралельне зразку. На мікрометрі 4 фіксують момент торкання вимірювальної головки 9 зразка 6. Подальше обертання головки 10 веде до міцного притиснення головки 9 до зразка 6. Це веде до того, що поперечна пластина 2 під дією сил реакції зразка вигинається у бік, зворотній руху головки 9. Параметри установлених на пластині тензодатчиків 13 змінюються пропорційно сили, прикладеної до зразка 6. Величину "вдавлення" головки 9 у зразок фіксують за допомогою мікрометру 4. Попередньо пристрій калібрують на зразку, що не стискується, та знаходять зміну вигину пластини 2 (за мікрометром) та зміну сили на це вигинання (за показами тензодатчика). Внутрішній об'єм вимірювача разом з електродом 15 та електродом 9 утворюють "кондуктометричну чарунку", дані з якої поступають на блок електроніки. Відповідно, за стандартними способами [4, 5] вимірюють вологість даного зразку. Таким чином, прилад (на відміну від прототипу та аналогів) забезпечує одночасний аналіз вологості та щільності тканин "живих" дерев та кущів. Конструкція дозволяє підвищити екологічність виконуваних робіт з визначення послідовних чисельних значень величин радіальних приростів дерева за той або інший проміжок часу, забезпечить можливість ранньої діагностики стану дерев і наса 5 58804 джень, що буде сприяти своєчасному вживанню заходів по оздоровленню лісу, зменшує травматичність рослин при їх дослідженні. Таким чином, пристрій для комплексного випробування дерев в процесі росту, за рахунок наявності кондуктометричних електродів, а також пристрою фіксації на гілці рослини при любому напрямку її росту, наявності системи виміру тиску та глибини вдавлення головки у деревину проводити оцінку щільності деревини з корою та без кори з урахуванням вологості деревини у момент вимірювання (чого нема у прототипі). Джерела інформації: 1. Савенко В.Г., Савенко А.В., Петрухин Ю.П. Влагомер для измерения влажности древесины. Пат. RU 2258920. - МПК7 G01N 27/02, 2005. Комп’ютерна верстка А. Рябко 6 2. Дорманов Б.А. Устройство для установки приростного индикатора в виде стержня с заостренным концом в рабочей точке. - Пат. RU 2370022, МПК A01G 23/00, B27G 15/00, 2007. 3. Федюков В.И., Веселов Л.Н., Веселов В.Л. Способ диагностики резонансных свойств древесины и устройство для его осуществления. - Пат. RU 2130611, МПК G01N 33/46, 1999. 4. Ныркова Л.А. Глинкин Е.И. Методика определения информативных параметров динамического процесса контроля влажности // Современные системы управления предприятием. Сб. науч. трудов.- Липецк, 2001. - С.90-93. 5. Уголев Б.Н. Древесиноведение с основами лесного товароведения: Учеб. для вуз.-2-е изд. М.: Лесн. пром-сть., 1986. - С.200-201. Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601