專利名稱：新型測高器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于林業(yè)中測量樹木高度的儀器。
現(xiàn)有的測高器如常用的勃魯萊(Blume－Liess)和克里斯頓(Christen)測高器，各有其優(yōu)缺點(diǎn)。勃魯萊測高器具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便和測量精度較高的優(yōu)點(diǎn)，但用它測量樹高需先測定測點(diǎn)到樹木的水平距離，尤其是在地形復(fù)雜的情況下，使測高工作麻煩，既不利于測值精度，又不利于工作效率；克里斯頓測高器具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便和成本低的優(yōu)點(diǎn)，它最大的優(yōu)點(diǎn)是測量樹高不需測量水平距，但用它測高時(shí)，易產(chǎn)生較大的量測誤差，尤其是在樹木較高(20米以上)或林內(nèi)透視不良的情況下，量測誤差更大。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種新型測高器。用它測量樹高，只需在被測樹木的樹干上設(shè)一2米的標(biāo)高，在距樹水平距10～40米范圍內(nèi)的任一測點(diǎn)，不需測量水平距，且不受地形條件的限制。經(jīng)使用，測高精度在±3％之內(nèi)，測高效率是勃魯萊測高器的2.5倍。它是按任意相似三角形的原理設(shè)計(jì)而成，現(xiàn)參照附

圖1說明如下在圖1中，因?yàn)锳C∥ac，所以ACac＝BCbc。其中AC為樹高H，BC為樹高Ho。則有樹高H＝ (ac)/(bc) Ho……(A)由此，H＝h1＋h2＝ (ac)/(bc) Ho＝ (ad＋dc)/(bc) Ho。當(dāng)標(biāo)高Ho取2米時(shí)，則有，樹高H＝h1＋h2＝2 (ad)/(bc) ＋2 (dc)/(bc) ……(A′)在圖1中，OD為測點(diǎn)離樹木的水平距，od為測點(diǎn)到ac的垂線。因?yàn)閛d⊥ac，OD⊥AC。所以tga＝ (dc)/(od) ＝ (DC)/(OD) ，那么OD＝ (DC)/(dc) ·od……〈1〉。又因?yàn)锳C∥ac。所以 (DC)/(dc) ＝ (AC)/(ac) ＝ (BC)/(bc) ……〈2〉。將〈2〉代入〈1〉式得OD＝ (DC)/(dc) ·od＝ (BC)/(bc) ·od＝ (od)/(bc) BC……〈B〉 其中BC為標(biāo)高Ho取2米，od取10厘米，設(shè)水平距OD為S，則有，水平距S＝ (od)/(bc) ·Ho＝ 10/(bc) ×2＝ (2O)/(bc) ……(B′)結(jié)合附圖將本實(shí)用新型的構(gòu)造詳細(xì)描述如下圖2是新型測高器的正面圖。
圖3是新型測高器的反面圖。
圖4是新型測高器中活動(dòng)標(biāo)尺(3)的分解圖。
圖5是新型測高器中固定刻度盤(4)的分解圖。
參照?qǐng)D2和圖3。本實(shí)用新型是由制動(dòng)鈕〈1〉、瞄準(zhǔn)器〈2〉、活動(dòng)標(biāo)尺〈3〉、固定刻度盤〈4〉、擺針〈5〉和起動(dòng)鈕〈7〉等部件構(gòu)成。
起動(dòng)鈕〈7〉、制動(dòng)鈕〈1〉和擺針〈5〉三者的關(guān)系和作用與勃魯萊測高器相同。瞄準(zhǔn)器〈2〉的前端是在保護(hù)管內(nèi)的兩個(gè)準(zhǔn)星，后端為一瞄準(zhǔn)孔，用以瞄準(zhǔn)被測樹木的樹干上設(shè)定的2米標(biāo)高、樹基或者樹頂。
活動(dòng)標(biāo)尺(3)可沿滑動(dòng)軌跡(6)滑行。在其背部壓有簧，起臨時(shí)固定作用?；顒?dòng)標(biāo)尺(3)的作用是確定儀器由瞄準(zhǔn)標(biāo)高到瞄準(zhǔn)樹基的讀值。固定刻度盤(4)粘固于該儀器的內(nèi)殼上，當(dāng)確定了活動(dòng)標(biāo)尺(3)的讀值之后，再根據(jù)儀器瞄準(zhǔn)樹基或樹頂時(shí)擺針(5)的停留位置，可從固定刻度盤(4)上讀出被測樹木的高度。
圖4是新型測高器中活動(dòng)標(biāo)尺(3)的分解圖。它由刻值盤(8)、連桿(9)、墊圈(10)、彈簧(11)和蓋罩(12)構(gòu)成?？讨当P(8)與連桿(9)和蓋罩(12)固定在一起。墊圈(10)和彈簧(11)套在連桿(9)上。彈簧(11)夾在墊圈(10)與蓋罩(12)之間，在活動(dòng)標(biāo)尺(3)滑動(dòng)過程中起臨時(shí)固定作用。刻值盤(8)的刻值用1，2，3，4……9表示，分別代表0.5，0.6，0.8，1.0……2.0厘米。由公式(B′)水平距S＝ 20/(bc) 知，刻值盤(8)中的刻值所表示的水平距范圍為10～40米。因此，本次設(shè)計(jì)的新型測高器適合水平距為10～40米范圍內(nèi)的任一測點(diǎn)測高。如此設(shè)計(jì)是為了減小測量誤差?；顒?dòng)標(biāo)尺(3)可沿距擺針(5)圓心垂直距離10厘米的滑動(dòng)軌跡(6)滑行，用以確定固定刻度盤(4)中相對(duì)應(yīng)的橫線值。
圖5是新型測高器中固定刻度盤(4)的分解圖。它由與活動(dòng)標(biāo)尺(3)的刻值相對(duì)應(yīng)的16條橫線和不同的橫線上相同樹高值連結(jié)成的等高線組成。用以確定不同橫線上的樹高值。固定刻度盤(4)中的各條橫線由下至上依次用1，2，3，4……9表示，與活動(dòng)標(biāo)尺(3)的刻值相對(duì)應(yīng)。固定刻度盤(4)中等高線的刻劃方法參照附圖6簡述如下各橫線上的數(shù)值為距擺針圓心(13)垂直距離10厘米(也是活動(dòng)標(biāo)尺(3)的滑動(dòng)軌跡)的直尺(15)厘米刻值與擺針圓心(13)間的引線值，把擺針圓心(13)至直尺(15)的垂線定為0米，0米兩側(cè)的樹高刻值由公式(A′)樹高H＝h1＋h2＝2 (ad)/(bc) ＋2 (dc)/(bc) 求得。例如若某橫線bc＝1(bc的實(shí)際值為0.5厘米)，當(dāng)樹高為1，2，3……40米時(shí)，則擺針(5)在bc＝1的橫線上偏離的厘米數(shù)分別是0.25，0.5，0.75……10。將各條橫線上的相同樹高值用曲線連結(jié)即為等高線(14)。
本實(shí)用新型的測高方法敘述如下第一步設(shè)標(biāo)高，選測點(diǎn)。首先在被測樹木的樹干上標(biāo)一2米的標(biāo)高，然后在距樹水平距10～40米的范圍內(nèi)選透視度良好的任一測點(diǎn)。
第二步測樹高。測點(diǎn)確定后，測者手持測高器，捺下起動(dòng)鈕(7)，從瞄準(zhǔn)器(2)中的瞄準(zhǔn)孔通過準(zhǔn)星透視樹干上所設(shè)的2米標(biāo)高，看準(zhǔn)后稍停片刻，等擺針(5)靜止時(shí)扣緊制動(dòng)鈕(1)，將活動(dòng)標(biāo)尺(3)移動(dòng)，使其刻值盤(8)中的0值與擺針(5)重合；在原地再按如上方法瞄準(zhǔn)樹基，根據(jù)擺針(5)的停留位置，先讀出擺針(5)在活動(dòng)標(biāo)尺(3)上偏離的數(shù)值。再根據(jù)活動(dòng)標(biāo)尺(3)的讀值和擺針(5)的停留位置在固定刻度盤上讀得高度值h2。同理，可讀得瞄準(zhǔn)樹頂?shù)母叨戎礹1。則被測樹木的樹高值如果在平地或緩坡地測樹高，即讀值h1和h2在固定刻度盤(4)中0米的兩側(cè)為H＝h1＋h2；如果在坡下或坡上測樹高，即讀值h1和h2在固定刻度盤(4)中0米的一側(cè)為H＝h1－h(huán)2或H＝h2－h(huán)1。
權(quán)利要求1.活動(dòng)標(biāo)尺(3)和固定刻度盤(4)與起動(dòng)鈕(7)、制動(dòng)鈕(1)、擺針(5)等部件構(gòu)成的新型測高器，其特征是活動(dòng)標(biāo)尺(3)可沿距擺針(5)圓心垂直距離10厘米的滑動(dòng)軌跡(6)移動(dòng)，固定刻度盤(4)粘固于該儀器的內(nèi)殼上，活動(dòng)標(biāo)尺(3)上的刻值與固定刻度盤(4)的各條橫線所表示的值相對(duì)應(yīng)。
2.按權(quán)力要求1規(guī)定的新型測高器，其特征是活動(dòng)標(biāo)尺(3)是由刻值盤(8)、連桿(9)、墊圈(10)、彈簧(11)和蓋罩(12)構(gòu)成，刻值盤(8)與連桿(9)和蓋罩(12)固定在一起，墊圈(10)和彈簧(11)套在連桿(9)上，彈簧(11)夾在墊圈(10)與蓋罩(12)之間。
3.按權(quán)力要求1規(guī)定的新型測高器，其特征是固定刻度盤(4)由與活動(dòng)標(biāo)尺(3)的刻值相對(duì)應(yīng)的各條橫線和各條橫線上相同樹高值所連結(jié)成的等高線組成，其中0米刻值與擺針圓心(13)到直尺(15)的垂線重合。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種新型測高器，在林業(yè)上用于測量樹木的高度。其基本原理是按任意相似三角型的原理設(shè)計(jì)而成。其特征是不需測量水平距，且不受地形條件的限制。經(jīng)使用，測高精度在±3％之內(nèi)，測高效率是勃魯萊測高器的2.5倍。測高樹高，只需在被測樹木的樹干設(shè)一2米的標(biāo)高，在離樹木水平距10～40米范圍內(nèi)的任一測點(diǎn)，由儀器瞄準(zhǔn)標(biāo)高，樹基或樹頂時(shí)擺針的停留位置，移動(dòng)活動(dòng)標(biāo)尺，即可從固定刻度盤上確定出樹木的高度。
文檔編號(hào)G01C15/00GK2105669SQ91225979
公開日1992年5月27日 申請(qǐng)日期1991年9月27日 優(yōu)先權(quán)日1991年9月27日
發(fā)明者董金偉 申請(qǐng)人:董金偉