Прибор влагомер используется в сочетании с измерителем толщины коры и определяет балл категории состояния дерева на основании измеряемой влажности прикамбиального слоя.
Технический результат заключается в повышении точности измерений влажности прикамбиального слоя живых деревьев и снижении трудоемкости измерения толщины коры в совокупности с влажностью прикамбиального слоя.
Общая техническая структура прибора представлена на рисунке 1.
Прибор для определения влажности прикамбиального слоя и толщины коры дерева содержит датчик с двумя металлическими игольчатыми электродами 1, расположенными в одной плоскости, и измерительный блок 2 с индикацией, с жидкокристаллическим дисплеем 3 для визуализации результатов измерений и с кнопками (на фигуре не показаны) включения/выключения прибора и выбора породы дерева. Внутри измерительного блока 2 размещена электронная плата (на фигуре не видна), соединенная с дисплеем 3. На плате расположены микроконтроллеры, содержащие параметры влагосодержания пород деревьев, с определенными тарировочными кривыми.
Измерительный блок 2 соединен с датчиком проводом 7 через ручку-упор 6, с которой соединена трубка 5 с находящимся внутри нее полукруглым резцом. Трубка 5 с резцом представляют собой толщиномер, предназначенный для измерения толщины коры исследуемого дерева. Полукруглая форма резца позволяет использовать его в качестве инструмента для отбора керна древесины.
На трубку 5 нанесена миллиметровая шкала с обозначением сантиметров от 0 до 5. На верхнем конце трубки 5 установлена прямоугольная пластина 4, соединенная с игольчатыми электродами 1. По центру пластины 4 выполнено сквозное отверстие. Резец жестко закреплен на ручке-упоре 6, при этом его режущая часть заточена. Трубка 5 закреплена на ручке-упоре 6 при помощи пружины (на фигуре не видна).
Структурная схема прибора (рисунок 2) содержит микроконтроллер, два электрода, элемент питания 9В, преобразователь и стабилизатор напряжений, блок 7-сегментных индикаторов, кнопки. Электроды погружаются в прикамбиальный слой дерева, по ним пропускается электрический ток. Падение напряжения захватывается каналом аналогово-цифрового преобразователя AN0 микроконтроллера. По величине напряжения с АЦП можно судить об электрическом сопротивлении материала. Результаты измерений отображаются на дисплее, выводятся на 7-сегментные индикаторы. Для управления прибором используются кнопки: кнопка включения, кнопка выбора режима и задержки. Преобразователь и стабилизатор напряжений служат для обеспечения питания микроконтроллера, для формирования напряжения между электродами.
Структурная схема прибора представлена на рисунке 2.
На рисунке 3 представлен вид прибора в сравнении со смартфоном.
Прибор производит:
1. Определение влажности прикамбиального слоя исследуемого дерева.
2. Определение толщины коры исследуемого дерева.
3. Определение балла категории состояния исследуемого дерева.
Объединение функций влагомера и толщиномера в одну конструкцию способствует повышению функциональных возможностей прибора, снижению трудоемкости и сокращению времени на определение влажности прикамбиального слоя, толщины коры и балла категории состояния дерева.