17.4. Измерение диаметров бревен с различными уровнями квантования

Процесс автоматического измерения диаметров круглых ле­соматериалов неразрывно связан с вопросом преобразования первичной информации о диаметрах в значение, соответствую­щее ГОСТ 2292—74. При этом встает задача обосновать ве­личину квантования как при измерении диаметров бревен с корой, так и при вводе поправки на толщину коры.

В соответствии с ГОСТ 2292—74 диаметры круглых лесо­материалов определяются с градацией t₁ = 1 см (при диамет­рах d<14 см) и t₂ = 2 см (при d≥14 см). Считывание инфор­мации о диаметрах с градацией 1 см дает возможность кван­тования поправки на толщину коры через Δk = t₁ причем t₁ моделируется одним импульсом Δ=1, вводимым в схему счи­тывания. Квантование диаметров и поправок на кору в дан­ном случае осуществляется по формуле d_i=0,5t₁ (здесь d_i— табличный диаметр по ГОСТ 2708—75).

При определении диаметров с градацией 0,5t₁ поправку на толщину коры вносят в зависимости не только от значения диаметра, но и от состояния схемы считывания, характери­зующей измеряемый диаметр через 0,5t₁. В данном случае значениям измеряемых диаметров d_i = 0,5t₁ и d_i соответствуют значения поправок Δk=0,5t₁ и t₁ которые моделируются рас­пределением импульсов соответственно 0; 0 и 1; 1.

Квантование диаметра и поправки через значение 0,2t₁ равно максимально допустимой инструментальной погрешности измерителя диаметров по ГОСТ 21524—76, реализуется, на­пример, при использовании триггерной пересчетной схемы (де­литель на 5). Размерный ряд текущих диаметров описывается

выражением d_i = 0,l· (5—2n)t₁ где п — номер состояния пере­счетной схемы (n=0,1, ..., 4).

Распределение поправок с градацией 0,2t₁ характеризуется матрицей вида

(17.1)

Строки матриц соответствуют текущим диаметрам, а стол­бцы обозначают количество градаций вводимых поправок Δk в долях t₁ (0,2; 0,4; ...; 1,0).

Процесс квантования диаметра и поправки через t₂, 0,5t₂ и 0,25t₂ описываются несколько сложнее, поскольку значи­тельно увеличивается диапазон изменения толщины коры, а следовательно, и количество моделируемых поправок. Кван­тование через t₂ происходит аналогично описанному выше про­цессу квантования через t₁, однако моделирование поправки может выражаться через 1, 2 и 3 импульса, каждый из кото­рых соответствует градации t₂.

Квантование через 0,5t₂ и 0,25t₂ также сопровождается рас­пределением трех импульсов при моделировании поправки. Матрица поправок при квантовании через 0,5t₂ имеет вид

(17.2)

Строки матрицы соответствуют текущим диаметрам d_i—0,5t₂ и d_i, а столбцы — количеству градаций поправок kt₂ (k = 0,5;

1,0;,.; 3,0).

Для квантования через 0,25t₂ матрицу поправок можно пред­ставить в виде

17.3)

Текущие диаметры определяют по выражению d₁ — 0,25(2—

-n)t₂ где n=0, 1, 2, 3. Диапазон поправок kt₂ содержит k=

= 0,25; 0,50;...; 3,00.

Реализация процесса измерения с квантованием через 0,1t₂ достигается с использованием двоично-десятичного счетчика.

Размерный ряд текущих диаметров определяется по выраже­нию d₁— 0,1(5 — n)t₂ (где n = 0; 1; ...; 9).

Для описания процесса квантования диаметра и поправки через 0,1t₂ используют следующие матрицы поправок:

в диапазоне изменения толщины коры от 0,1t₂ до t₂

(17.4)

в диапазоне изменения толщины коры от 1,1t₂ до 2t₂

(17.5)

в диапазоне изменения толщины коры от 2,1t₂ до 3t₂

(17,6)

Оценку погрешности δ при определении объемов для партии лесоматериалов, обусловленную квантованием диаметра бревна с корой, можно вычислить по формуле

(17.7)

где ΔV_i — абсолютное отклонение в среднем от табличных объемов; V_i — табличный объем по ГОСТ 2708—75, N— коли­чество бревен.

Пользуясь этой формулой, можно оценить предельное зна­чение δ, которое, например, для минимального объема отдельно учитываемой партии 50 м³, равной одному железнодорожному вагону, при среднем объеме бревен 0,15 м³ для сортиментов средней крупности не превышает 1 % с доверительной вероят­ностью 0,95.