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Est-a
(11)
[8][_]
DANS
(4)
[9][_]
Lla
(4)
[10][_]
Physical
(11/ 16)
[11][_]
0,5 N
(2)
[12][_]
0,5 d
(2)
[13][_]
2,5 mm
(2)
[14][_]
de 0,5 d
(2)
[15][_]
0,25 d
(2)
[16][_]
6,35 mm
(1)
[17][_]
40 mm
(1)
[18][_]
1,4 mm
(1)
[19][_]
0,7 mm
(1)
[20][_]
70 cm
(1)
[21][_]
9 d
(1)
[22][_]
Molecule
(4/ 10)
[23][_]
DES
(7)
[24][_]
COTES
(1)
[25][_]
nesontIl
(1)
[26][_]
reso
(1)
[27][_]
Polymer
(1/ 6)
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Rayon
(6)
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2512213A1
Family ID 2450731
Probable Assignee Remacontrol Ab
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title PROCEDE ET DISPOSITIF POUR INDIQUER LA PRESENCE D'UN OBJET
DANS UNE ZONE DE MESURE
Abstract
_________________________________________________________________
PROCEDE ET DISPOSITIF POUR INDIQUER LA PRESENCE D'UN OBJET DANS UNE
ZONE DE MESURE.
CE PROCEDE ET CE DISPOSITIF POUR INDIQUER LA PRESENCE D'UN OBJET 10
DANS UNE ZONE DE MESURE E, ET AVEC DES OBJETS AYANT UNE FORME DE
SECTION TRANSVERSALE MESURABLE, EGALEMENT POUR ETABLIR L'ETENDUE DE
L'OBJET LE LONG D'UNE LIGNE DE REFERENCE R, CONSISTENT A PREVOIR DES
LIGNES A, B D'EMETTEURS 11A,... ET DERECEPTEURS 12A,... DE
RAYONNEMENT, PLACES SUR DES COTES OPPOSES DE L'OBJET, LES RECEPTEURS
ETANT EN NOMBRE INFERIEUR A CELUI DES EMETTEURS. UN RESEAU DE CHEMINS
DE RAYONNEMENT 111,... SE COUPANT EST CREE DANS LA ZONE DE MESURE
ENTRE LES EMETTEURS ET LES RECEPTEURS ET UNE UNITE ELECTRONIQUE 20
ETABLIT QU'ELLES SONT LES INTERSECTIONS P DES CHEMINS DE RAYONNEMENT
MASQUEES PAR L'OBJET, EN PERMETTANT D'INDIQUER LA PRESENCE D'OBJETS DE
SECTION TRANSVERSE ARBITRAIRE QUAND ON VEUT DONNER UNE LIMITE
INFERIEURE DE LA TAILLE D'UN OBJET INDIQUE, ET DE MESURER DES
DIAMETRES.
APPLICATION AU SCIAGE INDUSTRIEL DES TRONCS D'ARBRES.
Description
_________________________________________________________________
L'invention concerne un procede pour indiquer une longueur masquee par
un objet sur une ligne de reference, et un dispositif pour mettre en
oeuvre ce procede Selon la forme de section transversale de l'objet,
la longueur masquee correspond, comme on l'expliquera plus en detail
dans la suite de la descrip- tion, a la longueur effective de l'objet
mesure le long de la ligne de reference, et dans ce cas, on peut
utiliser l'invention pour mesurer sa dimension, ou la longueur masquee
est superieure a l'etendue de l'objet mesure le long de la ligne de
reference, et avec de tels objets (et certainement aussi avec les
objets indiques en premier), on peut utiliser l'invention pour
indiquer la presence de l'objet dans une zone de mesure incluant la
ligne de reference avec l'avantage que l'on peut eviter l'indication
d'objets trop petits (tels que de la salete accidentelle ou des
particules de dechet) dans la zone de mesure.
Parmi les objets dont on peut etre star de la dimension avec une
precision suffisante selon'l'in- vention sont compris des objets ayant
une section transversale au moins approximativement circulaire centree
sur la ligne de reference Par "section trans- versale
approximativement circulaire", on entend, d'une part, les formes
geometriques proches d'un cercle, telles que des ellipses avec une
petite difference entre leurs axes, ou des polygones avec un nombre
supe- rieur de cotes, et, d'autre part, les formes irregu- lieres
semblables a un cercle, telles que les sections transversales des
grosses bflches Par consequent, l'invention est particulierement bien
adaptee a la mesure de dimensions dans l'industrie des scieries, et
elle va etre decrite plus en detail en relation avec cette
application.
Dans le brevet US N O 3 806 253 est decrit un dispositif dans lequel
sont prevus, avec des ecartements predetermines, une ligne d'emetteurs
(des diodes a emission de lumiere) d'un cote d'un objet mesure et une
ligne de recepteurs (photo-diodes) du cote oppose.
Les emetteurs sont rendus actifs a tour de role et les recepteurs sont
interroges On definit le diametre de section transversale de l'objet
mesure a l'aide du groupe de recepteurs qui, en raison du masquage par
l'objet mesure, ne recoivent de lumiere d'aucun emet- teur La
meilleure precision du dispositif, c'est-a- dire, le "pouvoir de
resolution", est egale a la moitie de l'ecartement des recepteurs, par
exemple 6,35 mm.
Dans le meme document est aussi decrit un dispositif dans lequel deux
paires d'emetteur-recepteur engendrent deux chemins de rayonnement qui
se coupent, et dans lequel l'objet est deplace dans le plan de sa
section transversale de maniere qu'il coupe d'abord le premier et
ensuite l'autre chemin de rayonnement en dehors de leur point commun
d'intersection Le dia- metre mesure est calcule a l'aide du temps,
fonction de la vitesse de transport, pendant lequel les deux chemins
de rayonnement ont ete masques Dans le brevet suedois N O 388 272 est
decrit un dispositif de mesure pour des objets ayant une section
transversale en forme de trapeze, tels que-des planches, dans lequel
est egalement utilisee une paire d'emetteurrecepteur pour creer des
chemins de-rayonnement qui se coupent, un element de cette paire
pouvant etre double, par exemple en associant un recepteur a deux
emetteurs.
Cependant, les procedes et dispositifs connus jusqu'a maintenant ontau
moins l'un des inconvenients suivants: le pouvoir de resolution est
limite par l'ecartement reel des recepteurs, et un plus grand nombre
de recepteurs (necessaires avec des ecartements plus petits) rend la
fabrication conteuse car les recepteurs sont beaucoup plus chers que
les emetteurs; les parties mobiles utilisees telles que des miroirs
tournants ou des equivalents sont sujettes a creer des problemes car
elles dependent de la tempe- rature, et, en raison de l'usure,
sensibles aux vi- brations et souvent egalement sujettes a une duree
de vie limitee; les composants qui sont necessaires avec des exigences
de tres grande precision (tels que des miroirs et des lentilles pour
faire converger la lumiere et/ou la devier ou la rendre parallele)
sont plut 8 t couteux sans etre tout a fait parfaits; il faut utiliser
des composants avec une duree de vie utile 'tres reduite par rapport
aux autres parties du dispositif, tels que des lasers, etc; l'objet
mesure doit etre transporte trans- versalement par rapport a sa
longueur, ce qui peut causer des problemes, etant donne qu'il, est par
exemple difficile d'avoir une grosse buche reposant immobile sur un
convoyeur pendant ce transport, et en outre, dans ce cas, il faut
placer une pluralite de dispositifs de mesure dans plusieurs plans de
mesure, tout le long de l'objet pour mesurer les diametres de l'objet
sur toute sa longueur.
Un objet de la presente invention est un procede et un dispositif du
type specifie ayant un meilleur pouvoir de resolution que ce que
l'ecartement des emetteurs pourrait autrement permettre, exigeant
moins de recepteurs, couteuxque d'emetteurs 2 non couteux, ne
comportant pas de composants mobiles et/ou de composants de grande
precision, optiques ou autres and #x003E; et permettant de mesurer le
diametre tout le long de l'objet mesure en deplacant l'objet d'une
maniere connue dans la direction de sa longueur en passant devant un
seul dispositif de mesure.
La presente invention se rapporte a un procede pour indiquer la
presence d'un objet dans une zone de mesure, caracterise en ce qu'il
consiste a utiliser un ensemble d'emetteurs et de recepteurs de
rayonnement fixes, places sur au moins deux cotes opposes bordant la
zone de mesure de maniere a ce que les chemins de rayonnement entre
emetteurs et recepteurs se coupent dans la zone de mesure, a commander
les emetteurs et les recepteurs par une unite electronique qui
commande un balayage d'exploration des emetteurs et des recepteurs en
rendant actifs les emetteurs indi- viduellement successivement, et les
recepteurs en groupes predetermines d'un ou plus successivement, a
detecter, avec l'unite electronique, le masquage par l'objet de
chemins de rayonnement separes, en creant un reseau de chemins de
rayonnement qui se coupent selon un reseau d'intersections de
positions predeter- minees, a memoriser les positions des
intersections, et a determiner une dimension de l'objet le long d'une
ligne dans la zone de mesure en fonction des inter- sections masquees
et non masquees par l'objet.
Dans un exemple de realisation appraprie pour mesurer des objets de
section decroissante telles-que des grosses buches ou des equivalents,
le procfde selon l'invention est caracterise en ce qu'il consiste en
outre a memoriser les positions des intersections dans l'unite
electronique, a determiner une dimension de l'objet le long d'une
ligne dans la zone de mesure en fonction des intersections masquees et
non masquees par l'objet, l'objet etant connu comme ayant des
dimensions decroissantes le long de la ligne dans la zone de mesure a
des positions successives le long de sa longueur, a deplacer l'objet
dans la zone de mesure dans la direction de sa longueur, et a
commander les emetteurs et les recepteurs a chaque mesure le long de
la longueur de l'objet en partant de la precedente mesure, ce qui
permet d'augmenter la vitesse de chaque mesure par rapport a ce
qu'elle serait si chaque mesure etait faite en fonction de toutes les
intersections -de positions predeterminees. L'invention concerne
egalement un dispositif pour indiquer la presence d'un objet dans une
zone de mesure et, avec un certain degre d'exactitude fonc- tion de la
forme de section transversale de l'objet, l'etendue de l'objet le long
d'une ligne de reference situee dans la zone de mesure, pour la mise
en oeuvre du procede selon l'invention, caracterise en ce qu'il
comprend un moyen de transport de l'objet, un ensemble d'emetteurs et
de recepteurs de rayonnement places de maniere que les chemins de
rayonnement entre eux se coupent dans la zone de mesure, et une unite
elec- tronique connectee aux emetteurs et aux recepteurs et adaptee
pour etablir un resultat d'indication en fonction des chemins de
rayonnement masques par l'objet, et en ce que sur chacun d'au moins
deux cotes opposes du moyen de transport et a une distance invariable
de celui-ci, un ensemble de recepteurs est prevu avec un ecartement
predetermine, et entre au moins certaines paires de recepteurs voisins
sont prevus au moins deux emetteurs avec un ecartement inferieur, les
emetteurs et les recepteurs etant places de maniere a creer dans la
zone de mesure un reseau de chemins de rayon- nement d'interconnexion
ayant une pluralite d'inter- sections, les emetteurs etant adaptes
pour emettre en etant rendus actifs par l'unite electronique un
rayonnement le long de chemins divergents en direction d'un ensemble
de recepteurs du cote oppose et pour etre ensuite rendus inactifs, les
recepteurs etant adaptes pour recevoir, en etant rendus actifs par
l'unite electronique, un rayonnement le long de chemins conver- gents
en provenance d'un ensemble d'emetteurs du cote oppose, et pour etre
ensuite rendus inactifs, et l'unite electronique etant adaptee pour
etre program- mee avec les positions desdites intersections et pour
rendre actifs et inactifs en-sequence les emet- teurs a tour de role
et pour rendre actifs et inactifs a la meme vitesse les recepteurs en
sequence un groupe apres un autre, chaque groupe etant constitue d'un
ou de plusieurs recepteurs, et pour determiner en fonction des chemins
de rayonnement coupes quelles sont les intersections occupees par
l'objet, et pour en-conclure si un objet d'une grandeur minimale
predeterminee est present dans la zone de mesure et Etablir avec ledit
degre d'exactitude, l'etendue de l'objet le long de la ligne de
reference.
Selon une caracteristique particuliere du dispositif, les emetteurs et
les recepteurs de chaque cote du moyen de transport sont disposes sur
des lignes paralleles a la ligne de reference, a egale distance de
celle-ci et dans le plan de section transversale mesure de l'objet
Selon une autre caracteristique particuliere, au moins certains
recepteurs sont des recepteurs multiples pour augmenter le pouvoir de
resolution du dispositif Selon une autre caracteristi- que
particuliere, les emetteurs et les recepteurs d'un cote du moyen de
transport sont decales en position par rapport aux emetteurs et aux
recepteurs du cote oppose, par exemple de la moitie de l'ecartement
des recepteurs Selon une autre caracteristique particu- liere, le
nombre d'emetteurs et/ou de recepteurs d'un cote du moyen de transport
est superieur a celui du cote oppose Selon une autre caracteristique
particu - liere, le nombre d'emetteurs entre une paire de recept-
teurs du bord sur au moins un cote du moyen de transport est inferieur
au nombre normal entre une paire de recepteurs et a une des valeurs O
ou 0,5 N, N etant ledit nombre normal, pour empecher la deterioration
des resultats de mesure dans les zones de bord desdites lignes Selon
une autre caracteristique particuliere, tous les emetteurs entre deux
recepteurs, plus un recepteur, sont reunis en un module definissant
une unite qui peut etre construite avec d'autres unites equivalentes
dans une rampe de mesure.
D'autres caracteristiques et avantages de la presente invention seront
mis en evidence dans la description suivante, donnee a titre d'exemple
non limitatif, en reference aux dessins annexes dans lesquels; la
figure 1 est une vue de face d'un premier exemple de realisation d'un
dispositif selon la presente invention;; la figure 2 represente plus
en detail des chemins de rayonnement dans une partie du dispositif de
la figure 1; la figure 3 represente schematiquement deux exemples de
realisation d'un recepteur; la figure 4 represente les chemins de
rayonnement avec les deux exemples de realisation de recepteur de la
figure 3; les figures 5 et 6 representent deux procedes pour disposer
des lignes d'emetteurs et de recepteurs opposes; les figures 7 et 8
representent deux facons dont ces lignes peuvent etre terminees; la
figure 9 represente quatre exemples de realisation de cadres de mesure
selon, la presente invention; et, la figure 10 est un schema logique
fonction- nel de l'electronique du dispositif selon l'invention.
Sur la figure-l, un objet mesure 10 qui est dans cet exemple une
grosse b che est transporte sur un moyen de transport 25, par exemple
un convoyeur.
Un ensemble d'emetteurs de rayonnement lia, llb, et un ensemble de
recepteurs de rayonnement 12 a, 12 b, sont disposes de chaque cote du
moyen de transport 25. Les recepteurs sont disposes en ayant des
ecartements predetermines c entre eux, et un ensemble d'emetteurs
ayant des ecartements inferieurs d entre eux est dispose entre chaque
paire de recepteurs voisins Le nombre d'emetteurs est donc superieur a
celui des recepteurs presents La distance entre un recepteur et un
emetteur voisin est egale a 0,5 d.
Dans l'exemple represente, les emetteurs et les recepteurs sont
disposes sur des lignes droites
A, B, chaque ligne etant d'un cote du moyen de trans- port 25 Les
lignes A, B sont disposees a une distance mutuelle a et une zone de
mesure E est situee entre ces lignes Les lignes A, B s'etendent en
realite jusqu'aux positions C, D, ce qui pour des raisons de clarte
n'est pas represente sur la figure.
Une ligne de reference P qui dans l'exemple represente se trouve a
egale distance 0,5 a des deux lignes A, B passe par le milieu de
l'objet mesure 10.
La ligne de reference peut cependant etre aussi placee plus pres d'une
ligne que de l'autre, a condition qu'elle ne touche pas l'une des
lignes En pratique, on s'est rendu compte que la meilleure position de
la ligne de reference R etait dans une region E' ayant une largeur de
0,67 a et a egale distance (0,17 a) des lignes A, B. Si tous les
emetteurs d'un cote de l'objet mesure sont relies a tous les
recepteurs du cote oppose par des chemins de rayonnement droits ou
"rayons" et vice versa, on obtient un reseau de rayons avec un nombre
relativement grand de points d'intersection tels que Pl entre deux
rayons (voire plus) Les posi- tions de ces intersections sont fixes,
car elles sont determinees par la geometrie du dispositif de mesure,
et elles ne peuvent donc etre enregistrees qu'une seule fois dans un
dispositif electronique 20 associe Chaque intersection est definie
sans ambiguite par les rayons qui se coupent en cette intersection Par
exemple, l'intersection Pl est definie par les rayons 121 et 131
Chaque chem'in de rayonnement ou rayon est a son tour defini par ses
deux points extremes, c'est-a-dire, par un certain emetteur et par un
certain recepteur.
Les deux rayons 121 et 131 sont ainsi definis par les paires
d'emetteur-recepteur llq-12 a et llf-12 v.
Chaque emetteur est adapte pour emettre, quand il est rendu actif, un
faisceau divergent de rayons tel que le faisceau 110 dans le cas
del'emetteur llp, constitue de tous les rayons inclus entre deux
rayons limites 111-113 Les emetteurs sont en outre disposes pour etre
chacun rendus actifs et inactifs (c'e St-a- dire, mis en
fonctionnement et arretes) en sequence l'un apres l'autre par
l'intermediaire d'un conducteur individuel tel que 13 a, au moyen d'un
dispositif 21 connu pour cette fonction, ce dispositif etant de
preference un composant faisant partie du dispositif electronique 20.
Les recepteurs sont egalement connectes par l'intermediaire de
conducteurs tels que 14 a a l'unite electronique 20 pour un balayage
ou interrogation a la vitesse a laquelle les emetteurs sont rendus
actifs De preference,les recepteurs ne sont pas inter- roges l'un
apres l'autre, mais un groupe apres l'autre, chaque groupe comprenant
plusieurs, par exemple trois, recepteurs (en d'autres termes: pour
chaque emetteur, trois recepteurs sont interroges du cote oppose).
Si de cette facon l'unite electronique 20 a enregistre par exemple que
lorsque l'emetteur llf est mis en fonctionnement, le recepteur 12 v
est rendu actif, et que lorsque l'emetteur llp est mis en fonc-
tionnement, le recepteur 12 a est rendu actif (ce qui se produit
pratiquement simultanement quand on considere que la frequence de mise
en sequence est generalement tres elevee), il en est conclu que
l'intersection Pl se trouve libre.
Quand un objet mesure tel qu'une biuche 10 est introduit dans le
dispositif de mesure, il occupe la place o se trouve un-ensemble
d'intersections telles que P 2 En raison du masquage, aucun rayon, ou
du moins pa 7stous les rayons qui se rencontrent norma- lement la, ne
peut atteindre ces intersections masquees
P 2.
-Le dispositif 21 indique toujours l'emission de chaque rayon, et
quand un certain recepteur n'in- dique pas simultanement qu'il est
rendu actif, il en est conclu que le rayon correspondant ou les rayons
cor- respondants (si plusieurs-recepteurs ne reagissent pas) n'ont pu
etre produits en raison d'un obstacle Dans le cas de l'intersection P
2 la situation est donc la suivante: quand le dispositif 21 indique
que l'emetteur lld a ete mis en fonctionnement, aucun signal n'est
recu par le recepteur 12 x, et quand il indique que l'emetteur llh a
ete mis en fonctionnement, aucun signal n'est recu par le recepteur 12
v, et il en est conclu que la position de l'intersection P 2 est
occupee par l'objet mesure.
Si l'on considere la figure 1, on notera que c'est effectivement une
section R' qui a ete mesuree, c'est-a-dire la longueur masquee sur la
ligne de re- ference R entre des points T et T qui representent deux
intersections se trouvant les-plus proches l'une de l'autre sur la
ligne de reference et qui nesontIl pas masquees.
Sur la figure 1, on a en outre represente en tirets un objet en forme
de plaque 10 ' et un objet 10 " ayant une section en forme de
lentille.
Il est evident qu'avec ces deux objets, la longueur masquee R'
correspond exactement a leur etendue le long de la ligne de reference
R Il ressort aussi de la figure 1 qu'avec un objet ayant une section
trans- versale au moins approximativement circulaire, tel que c'est le
cas avec la bnche 10, la longueur masquee R' correspond, jusqu'a un
certain degre d'exactitude qui est suffisant pour tous les besoins
pratiques, au diametre de cet objet qui coincide avec la ligne de
reference R La forme de section transversale des objets 10, 10 ' et 10
" peut Etre inscrite dans un cercle ayant le diametre R' entre les
points T 1 et T 2 OU on peut dire que la plus grande etendue de laite
forme coincide avec la ligne de reference R. Cependant, si un objet
mesure 10 "' a une autre section transversale, par exemple, carree
telle que representee sur la figure 2 par des tirets, la longueur
masquee R' entre les points T et T 2 peut i 2 etre beaucoup plus
grande que l'etendue de l'objet le long de la ligne de reference R On
ne peut donc pas obtenir une indication de dimension fiable avec ces
objets, mais une indication de leur presence avec certitude L'unite
electronique 20 peut, dans ce cas, etre programmee pour n'observer que
les longueurs masquees R' superieures a une certaine valeur minimale,
c'est-a-dire pour n'indiquer que les objets au-dessus d'un certain
ordre de grandeur, et pour ignorer completement les objets plus petits
tels que par exemple un picot de bois l Oa (fig 2) etc. Sur la figure
2, on a represente plus en detail la partie du dispositif de la figure
1 qui se trouve entre les recepteurs 12 a, 12 c et 12 v, 12 x Le
nombre d'emetteurs lia, llb, entre chaque paire de recepteurs est
superieur a celui qui a ete repre- sente sur la figure 1 pour des
raisons de clarte En pratique, on peut placer par exemple 16 emetteurs
entre deux recepteurs ayant un ecartement de c = 40 mm, par exemple,
ce qui signifie que la valeur d est d'environ 2,5 mm On peut
avantageusement reunir tous les emetteurs entre deux recepteurs, plus
un des recepteurs, en un seul module tel que le module M, et, dans une
application a l'industrie de scierie, on peut disposer par exemple 17
ou 18 de ces modules de chaque cote de l'objet mesure, chaque module
comportant
16 emetteurs plus un recepteur -
La disposition d'emetteurs et de recepteurs representee sur la figure
2 permet d'evaluer ou de "surveiller" une zone-en forme de triangle
avec des coins aux positions 12 b, llv et llr.
On utilise avantageusement de la lumiere in- fra-rouge comme
rayonnement emis et recu, ce qui permet entre autres choses d'eliminer
un-eclairement environ- nant Les emetteurs sont alors des diodes a
emission de lumiere infrarouge et les recepteurs sont des photodiodes
sensibles a la lumiere infra-rouge.
Selon un exemple de realisation avantageux de la presente invention,
on utilise des recepteurs. multiples au lieu de simples recepteurs,
par exemple, des recepteurs doubles ou triples, ce qui permet
d'augmenter le pouvoir de resolution du dispositif.
On augmente encore le pouvoir de resolution si on utilise comme
recepteurs des detecteurs sensibles a une position a une dimension qui
donnent une information continue du deplacement d'un point lumineux
sur la surface du detecteur Ces detecteurs, disponibles par exemple
sous la denomination S 1352 aupres de la societe HAMATSU Corporation,
comprennent deux electro- des de signal, une a chaque extremite de la
surface du detecteur, et le courant electrique engendre par le point
lumineux est divise en fonction de l'ecarte- ment du point lumineux
par rapport a chaque electrode.
Sur la figure 3 a, on a represente schemati- quement un simple
recepteur 12 comportant un seul element recepteur 120, et sur la
figure 3 b, on a represente un recepteur double 12 ' comportant deux
elements recepteurs 120 ' et 120 " qui sont disposes avec un
ecartement de 0,5 d (c'est-a-dire, le meme ecartement qu'entre un
recepteur et un emetteur le plus proche, par exemple l'emetteur 12 x
de la figure 1).
Sur la figure 4 a, on a represente comment dans un simple recepteur 12
on obtenait un pouvoir de resolution de 0,5 d sur la ligne de
reference R, tandis que sur la figure 4 b, il est evident qu'avec un
recepteur double 12 ', on obtient un pouvoir de reso- lution double,
c'est-a-dire, 0,25 d, sur la ligne de reference Ainsi, avec la valeur
pratique donnee plus haut d = 2,5 mm et avec des rayons lineaires, on
obtient un pouvoir de resolution meilleur que 1,4 mm avec un recepteur
simple, et meilleur que 0,7 mm avec un recep- teur double.
On a represente sur les figures 5 et 6 deux facons differentes de
disposer des modules d'emetteurs et de recepteurs opposes La facon
representee sur la figure 6 donne une meilleure couverture d'une
region de mesure donnee avec le meme nombre de recepteurs.
Sur les figures 7 et 8, on a represente deux manieres differentes de
terminer les lignes de recepteurs et d'emetteurs A, B, c'est-a-dire,
comment on peut concevoir les zones d'extremite de ces lignes,
c'est-adire les modules d'extremite Dans les sections separees des
figures 7 et 8, chaque section represen- tant un module M, leur
longueur c et le nombre N - d'emetteurs sont indiques Dans l'exemple
de realisa- tion de la figure 7, le module d'extremite M' est un
demi-module, et sur la figure 8, le module d'extre- mite M" est un
"module vide", c'est-a-dire ne comportant qu'une seule paire de
recepteurs avec l'ecartement usuel c.
Les lignes d'emetteurs et de recepteurs A, B, sont definies en
pratique par des moyens de transport droits et allonges, c'est-a-dire
des rampes de mesure, dans lesquels sont disposes les modules
comportant les emetteurs et les recepteurs et leurs conducteurs
d'alimentation, et qui sont reunis selon des cadres de mesure En
considerant les valeurs etablies precedem- ment, appropriees dans
l'application a l'industrie des scieries, une rampe comprenant
normalement 17 ou 18 modules dont chacun comporte 16 emetteurs plus un
recepteur, a envziron 65 a 70 cm de long.
-On a represente sur la figure 9 quatre exemples de realisation
differents de ces cadres de mesure.
Sur la figure 9 a, on a represente l'exemple le plus simple avec deux
rampes A', B', prevues pour effectuer des mesures dans une direction
et correspondant a la figure 1 Il est evident que les rampes A', B'
peuvent aussi etre disposees dans une autre position que la position
verticale, par exemple horizontale ou inclinee Sur la figure 9 b, on a
represente un premier exemple pour une mesure dans deux directions.
Les rampes A', B' ont ete completees par deux autres rampes AA' et BB'
pour avoir un cadre de mesure a quatre cotes actifs L'exemple
represente sur la figure 9 c est aussi prevu pour une mesure dans deux
directions de mesure et ne differe de l'exemple de la figure 9 b qu'en
ce que le cadre de mesure constitue par les rampes A", B", AA" et BB"
est tourne de 45 -
2512 U 13
L'exemple de la figure 9 d est prevu pour la mesure dans trois
directions de mesure et peut etre concu comme une superposition des
exemples des figures 9 a et 9 c La raison pour construire des
dispositifs de mesure avec plusieurs directions de mesure est qu'avec
une direction de mesure, on ne peut etablir l'etendue de l'objet
mesure que le long d'une ligne de reference R (qui est parallele aux
rampes correspondantes), alors qu'on ne peut etablir l'etendue de la
section transversale, par exemple a angles droits par rapport a la
ligne de reference, et/ou les contours de la section transver- sale
Des dispositifs avec plusieurs directions de mesure permettent de
determiner par exemple la forme ovale et/ou la forme torse d'une
btche, etc.
Avec des objets ayant des sections transver- sales variables, tels que
des grosses boches qui, comme on le sait bien, s'amincissent de
l'extremite de la racine vers l'extremite du sommet, on repete la
mesure dans plusieurs plans de section transversale en deplacant
l'objet mesure d'une maniere connue dans sa direction longitudinale
dans le dispositif de mesure, par exemple a une vitesse de lm/sec
Selon un exemple de realisation prefere de la presente inven- tion, on
peut appliquer un procede d'exploration avec une amplitude
d'exploration selective dans un tel cas de la maniere suivante:
La buche est transportee d'une maniere clas- sique et a la premiere
mesure sont etablies, outre une valeur de diametre, egalement deux
positions absolues le long des lignes A et B correspondant aux deux
points extremes du diametre A la mesure suivante, et aux mesures qui
suivent, ne sont explores que deux intervalles plus petits dont chacun
comprend une des deux valeurs absolues obtenues en dernier Au lieu
d'effectuer toujours une exploration tout le long des lignes A et B,
on n'explore que deux intervalles plus petits, les regions restantes,
o aucun resultat de mesure ne peut etre attendu, etant eliminees.
L'avantage de ce procede est que l'erreur dite de dia- gonale, due au
transport en avant de l'objet pendant la mesure, est reduite Alors que
d'ordinaire dans les scieries, on peut obtenir normalement 40 coups
d'ex- ploration complete par seconde, on peut obtenir jusqu'a 100
balayages d'exploration par seconde avec lo le procede appliquant
l'amplitude d'exploration selec- tive. Le procede et le dispositif
selon la presente invention ont plusieurs avantages Il n'est pas
necessaire d'avoir des parties mobiles, et il est bien connu que les
parties mobiles sont facilement endom- magees, qu'elles produisent des
erreurs de fonction- nement dues a des particules de salete, etc, et -
qu'elles ont tres souvent une duree de vie utile plus courte que les
parties fixes Une quantite de recepteurs beaucoup plus petite est
necessaire par rapport aux emetteurs, et le pouvoir de resolution du
dispositif depend de l'ecartement d des emetteurs, non des recep-
teurs, et il est toujours meilleur que cet ecartement (0,5 d, 0,25 d)
Un emetteur defini par une diode a emission de lumiere infra-rouge est
generalement environ dix fois moins couteux qu'un recepteur corres-
pondant defini par une photo-diode a infra-rouge.
On peut realiser les emetteurs (diodes electrolumines- centes LED)
ainsi que les recepteurs (photodiodes) avec des composants disponibles
dans le commerce, par exemple, les emetteurs avec des diodes a
emission de lumiere du type TIL 48 fabriquees par la societe Texas
Instruments, et les recepteurs doubles avec des photodiodes doubles du
type FIL-52 D fabriquees par la societe United Detector Technology
Inc. Le dispositif selon l'invention peut etre facilement modifie
selon des souhaits specifiques en matiere de pouvoir de resolution,
d'etendue de mesure, etc en 'equipant" les rampes de differentes
manieres. Quand on utilise le procede avec l'amplitude d'exploration
selective, on peut utiliser de preference un ou plusieurs microdateurs
du type 8088 de la societe Intel, ou des dispositifs semblables, comme
"dispositifs electroniques intelligents" A l'aide des informations sur
le transport en avant de l'objet mesure, c'est-a- dire, son mouvement
devant ou a travers le cadre de mesure (ces informations peuvent etre
facilement obtenues d'une maniere connue, par exemple, au moyen d'un
generateur d'impulsions associe au convoyeur), on peut meme etablir la
longueur et le volume total d'un objet mesure dans ces dispositifs
electroniques.
Sur la figure 10, on a represente un schema fonctionnelldu dispositif
electronique 20 inclus dans le dispositif de mesure selon la presente
invention.
Les differents blocs fonctionnels executent les fonctions suivantes:
le bloc d'unite centrale de traitement de donnees "CPU maitre" assure
les fonctions de direction du systeme, de communication avec l'ex-
terieur, de calculs d'application et de traitement des tests du
systeme On notera que chaque direction de mesure implique sa propre
unite "CPU maitre", l'une d'elles agissant cependant en meme temps
comme unite CPU maitre du systeme pour tout le dispositif, s'il y a
plusieurs directions de mesure Le bloc d'unite "CPU d'exploration "
assure les fonctions de commande d'exploration, d'evaluation
principale et de controle interne Le bloc "Decodeur" assure la
conversion des adresses numeriques des emetteurs individuels et valide
la selection des recepteurs individuels Le bloc "Circuit de commande
d'emetteur" alimente les emetteurs selectionnes individuellement Le
bloc double "Emetteurs/Recepteurs" represente les rampes de mesure
avec par exemple des diodes electroluminescentes a infra-rouge et des
photodiodes a infra-rouge Le bloc "Amplificateur de recepteur"
amplifie les reactions des recepteurs a des indications decodables.
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1 Procede pour indiquer la presence d'un objet (10) dans une zone de
mesure (E), caracterise en ce qu'il consiste a utiliser un ensemble
d'emetteurs (lla, llb,) et de recepteurs (12 a, 12 b,) de rayonnement
fixes, places sur au moins deux cotes opposes bordant la zone de
mesure de maniere a ce que les chemins de rayonnement (111,) entre
emetteurs et recepteurs se coupent dans la zone de mesure, a commander
les emetteurs et les recepteurs par une unite electronique (20) qui
commande un balayage d'explora- tion des emetteurs et des recepteurs
en rendant actifs les emetteurs individuellement successivement, et
les recepteurs en groupes predetermines d'un ou plus successivement,a
detecter, avec l'unite electronique, le masquage par l'objet de
chemins de rayonnement se- pares, en creant un reseau de chemins de
rayonnement qui se coupent selon un reseau d'intersections de
positions predeterminees, a memoriser les positions des intersections,
et a determiner une dimension de l'objet (10) le long d'une ligne dans
la zone de mesure (E) en fonction des intersections masquees (P 2) et
non masquees (P 1) par l'objet.
2 Proc Z-e pour indiquer-la presence d'un objet (10) dans une zone de
mesure (E) selon la revendication 1, caracterise en ce que, pour
indiquer egalementi avec un certain degre d'exactitude fonction de la
forme de section transversale de l'objet, l'etendue de l'objet le long
d'une ligne de reference (R) situee dans la zone de mesure, a l'aide
d'un ensemble d'emetteurs (lla, llb,) et de recepteurs (12 a, 12 b,)
de rayonnement fixes, places de maniere a ce que les chemins de
rayonnement (111,) entre eux se coupent dans la zone de mesure, et au
moyen d'une unite electronique (20) permettant de determiner le
masquage par l'objet (10) de chemins de rayonnement separes, les
emetteurs (lla, llb,) et les recepteurs (12 a, 12 b,) tous au moins
sur deux cotes opposes bordant la zone de mesure (E), les recepteurs
toujours en nombre inferieur a celui des emetteurs, sont, sous le
controle de l'unite electronique (20 " successivement rendus actifs et
inactifs dans un balayage d'explo- ration, les emetteurs etant mis en
fonctionnement et arretes l'un apres l'autre, et les recepteurs etant
interroges en un groupe apres un autre a la meme vitesse que les
emetteurs sont rendus actifs et inactifs, chaque groupe etant
constitue d'un ou de plusieurs recepteurs, chaque emetteur mis en
fonctionnement emettant un rayonnement le long de chemins divergents
vers une pluralite de recepteurs du cote oppose, et chaque recepteur
rendu actif recevant un rayonnement le long de chemins convergents
d'une pluralite d'emet- teurs sur le cote oppose, ce qui cree dans la
zone de mesure (E) un reseau de chemins de rayonnement (111,) qui se
coupent en des points d'intersections (P 1, P 2) ayant des positions
fixes enregistrees dans 1 'unie electronique (20), l'unite
electronique permet- tant de determiner, en fonction des chemins de
rayon- nement coupes, quelles sont les intersections occupees par
l'objet et d'etablir l'etendue de l'objet (10) le long de la ligne de
reference (R) avec ledit degre d'exactitude a l'aide de deux
intersections non masquees sur la ligne de reference entre lesquelles
se trouve une certaine longueur d'intersections masquees,
l'exploration de balayage pouvant etre repetee dans un ensemble de
plans de section transversale de l'objet quand l'objet est transporte,
selon des angles droits par rapport aux plans de section transversale,
devant les emetteurs et les recepteurs.
3 Procede selon l'une quelconque des reven- dications 1 et 2,
caracterise en ce qu'une pluralite de lignes de reference sous-tendant
un angle choisi tel que 90, est utilisee.
4 Procede selon l'une quelconque des reven- dications 1 et 2,
caracterise en ce que l'etendue d'un balayage d'exploration est
etablie en fonction d'un precedent balayage d'exploration du meme
objet (10), cette etendue etant inferieure a celle du balayage
d'exploration maximal.
5 Procede pour indiquer-la presence d'un objet (10) dans une zone de
mesure (E) selon la reven- dication 4, caracterise en ce qu'il
consiste a utiliser un ensemble d'emetteurs (lla, llb,) et de
recepteurs (12 a, 12 b,) de rayonnement fixes, places sur au moins
deux cotes opposes bordant la zone de mesure (E) de maniere a ce que
les chemins de rayonnement (111,) entre emetteurs et recepteurs se
coupent dans la zone de mesure, a commander les emetteurs et les
recepteurs par une unite electronique, a detecter avec l'unite
electronique (20), le masquage par l'objet de chemins de rayonnement
separes, en creant un reseau de chemins de rayonnement qui se coupent
selon un reseau d'in'ter- sections de positions predeterminees, a
memoriser les positions des intersections dans l'unite electro- nique,
a determiner une dimension de l'objet le long d'une ligne dans la zone
de mesure en fonction des intersections masquees et non masquees par
l'objet, ledit objet etant connu comme diminuant de taille le long de
ladite ligne de la zone de mesure a des positions successives le long
de sa longueur, a deplacer l'objet dans la zone de mesure dans la
direction de sa longueur, et a commander les emetteurs et les
recepteurs a chaque mesure le long de sa longueur en partant de la
prece- dente mesure, en permettant d'augmenter la vitesse de chaque
mesure par rapport a ce qu'elle serait si chaque mesure etait faite en
fonction de toutes les intersections de positions predeterminees.
6 Procede selon l'une quelconque des reven- dications i et 5,
caracterise en ce qu'il consiste en outre a prevoir les recepteurs en
un nombre inferieur a celui des emetteurs de maniere a ce que chaque
recepteur recoive un rayonnement d'une pluralite d'emetteurs.
7 Procede selon l'une quelconque des reven- dications 1 et 5,
caracterise en ce qu'il consiste en outre a espacer les emetteurs et
les recepteurs chacun respectivement le long de son cote respectif
bordant la zone de mesure -(E), avec des ecartements predetermines.
8 Procede selon l'une quelconque des reven- dications 1 et 5,
caracterise en ce qu'il consiste en outre a rendre actifs les
recepteurs et les emetteurs dans un mode de balayage d'exploration en
rendant actifs les emetteurs individuellement successivement, et les
recepteurs en groupe predetermines d'un ou plus successivement.
9 Dispositif pour indiquer la presence d'un objet'(l Q) dans une zone
de mesure (E) et, avec un certain degre d'exactitude fonction de la
forme de section transversale de l'objet, l'etendue de l'objet le long
d'une ligne de reference (R) situee dans la zone de mesure, pour la
mise en oeuvre du procede selon l'une quelconque des revendications 1
a 8, caracteriae en ce qu'il comprend un moye and #x003E; de trans-
port (25) pour transporter l'objet, un ensemble d'emetteurs (lia,
lib,) et de recepteurs (12 a, 12 b,) de rayonnement-places de maniere
que les chemins de rayonnement (111,) entre eux se coupent dans la
zone de mesure, et une unite electronique (20) connectee aux emetteurs
et aux recepteurs et adaptee pour etablir un resultat d'indication en
fonction des chemins de rayonnement masques par l'objet, et en ce que,
sur chacun d'au moins deux cotes opposes au moyen de transport (25) et
a une distance invariable de celui-ci (0,5 a), un ensemble de
recepteurs est prevu avec un ecartement predetermine (c), et entre du
moins certaines paires de recepteurs voisins sont prevus au moins deux
emetteurs avec un ecartement inferieur (d), les emetteurs et les
recepteurs etant places de maniere a creer dans la zone de mesure (E)
un reseau de chemins de rayonnement d'interconnexion ayant une
pluralite d'intersections (P 1, P 2), les emetteurs etant adaptes pour
emettre en etant rendus actifs par l'unite electronique un rayonnement
le long de chemins diver- gents en direction d'un ensemble de
recepteurs du cote- oppose et pour etre ensuite rendus inactifs, les
recepteurs etant adaptes pour recevoir, en etant rendus actifs par
l'unite electronique, un rayonnement le long de chemins convergents en
provenance d'un ensemble d'emetteurs du cote oppose, et pour etre
ensuite rendus inactifs, et l'unite electronique (20) etant adaptee
pour etre programmee avec les positions desdites intersections et pour
rendre actifs et inactifs en sequence les emetteurs a tour de role et
pour rendre actifs et inactifs a la meme vitesse les recepteurs en
sequence un groupe apres un autre, chaque groupe etant constitue d'un
ou plusieurs recepteurs, et pour determiner en fonction des chemins de
rayonnement coupes quelles sont les intersections occupees par
l'objet, et pour en conclure si un objet d'une grandeur minimale
predeterminee est present dans la zone de mesure (E) et etablir, avec
ledit degre d'exactitude, l'etendue de l'objet (10) le long de la
ligne de reference (R).
10 Dispositif selon la revendication 9, caracterise en ce que les
emetteurs et les recepteurs de chaque cote du moyen de transport (25)
sont disposes sur des lignes (A, B) paralleles a la ligne de refe-
rence (R); a egale distance (0,5 a) de celle-ci et dans le plan de
section transversale mesure de-l'objet (10).
11 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 9 et 10,
caracterise en ce qu'au moins certains recepteurs sont des recepteurs
multiples (
12 ') pour augmenter le pouvoir de resolution du dispositif; 12
Dispositif selon l'une quelconque des revendications 9 a 11,
caracterise en ce que les emetteurs et les recepteurs d'un cote du
moyen de transport (25) sont decales en position par rapport aux
emetteurs et aux recepteurs du cote oppose, par exemple de la moitie
de l'ecartement des recepteurs (0,5 c).
13 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 9 a 12,
caracterise en ce que le nombre d'emetteurs et/ou de recepteurs d'un
cote du moyen de transport (25) est superieur a celui du cote oppose.
14 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 9 a 13,
caracterise en ce que le nombre d'emetteurs entre une paire de
recepteurs du bord sur au moins un cote du moyen de transport est
inferieur au nombre normal entre une paire de recepteurs et a une des
valeurs O ou 0,5 N, N etant ledit nombre normal, pour empecher la
deterioration des resultats de mesure dans les zones de bord desdites
lignes.
15 Dispositif selon llune quelconque des revendications 9 a 14,
caracterise en ce que tous les emetteurs entre deux recepteurs, plus
un recepteur, sont reunis en un module (M) definissant une unite qui
peut etre construite avec d'autres unites equivalentes dans une rampe
de mesure (A', B').
? ?
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