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

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

Квантование диаметра и поправки через значение 0,2 t ₁ 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)t ₁ где п — номер состояния пере­счетной схемы (n =0,1,..., 4).

Распределение поправок с градацией 0,2t ₁ характеризуется матрицей вида

(17.1)

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

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

Квантование через 0,5 t ₂ и 0,25 t ₂ также сопровождается рас­пределением трех импульсов при моделировании поправки. Матрица поправок при квантовании через 0,5t ₂ имеет вид

(17.2)

Строки матрицы соответствуют текущим диаметрам d_i —0,5 t ₂ и d_i, а столбцы — количеству градаций поправок kt₂ (k = 0,5;

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

Для квантования через 0,25t ₂ матрицу поправок можно пред­ставить в виде

17.3)

Текущие диаметры определяют по выражению d ₁ — 0,25(2—

-n)t ₂ где n =0, 1, 2, 3. Диапазон поправок kt ₂ содержит k=

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

Реализация процесса измерения с квантованием через 0,1 t ₂ достигается с использованием двоично-десятичного счетчика.

Размерный ряд текущих диаметров определяется по выраже­нию d ₁ — 0,1(5 — n)t ₂ (где n = 0; 1;...; 9).

Для описания процесса квантования диаметра и поправки через 0,1 t ₂ используют следующие матрицы поправок:

в диапазоне изменения толщины коры от 0,1 t ₂ до t ₂

(17.4)

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

(17.5)

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

(17,6)

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

(17.7)

где Δ V_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.

Дата добавления: 2015-08-27