VIRKESMÄTNINGSRÅDET ( VMR ) DEL VIII. Automatmätning

Transkript

1 VIRKESMÄTNINGSRÅDET ( VMR ) KOMPENDIUM I VIRKESMÄTNING DEL VIII Automatmätning

2 VMR AUTOMATMÄTNING Innehållsförteckning 1. Inledning Sid Allmänt om automatisk stockmätning 2 3. Princip för längdmätning 2 4. Principer för diametermätning Mätramar av fabrikat Rema Control AB Mikropuu Automatmätningens särdrag Mätning av stocklängd Mätning av stockdiameter Barktyp och snö/is Mätnoggrannhet Jämförelse mellan mätning på längsgående och tvärgående transportör 14 Bilaga 1: Virkesmätningsrådets "Anvisningar för godkännande samt rutinmässig kontroll och skötsel av utrustning för automatisk stockmätning".

3 - 1 - AUTOMATMÄTNING 1. INLEDNING Automatmätning Dimensioner Form Begreppet automatmätning används i dagligt tal inom virkesmätningen för att beskriva den mätning som sker av stockar, företrädesvis sågtimmer, med hjälp av optisk - elektronisk utrustning eller röntgenteknik. Graden av automation kan dock variera från enkel längdmätningsutrustning med manuell diametermätning och registrering av mätdata till utrustning som utför mätning av både längd och diameter samt registrering automatiskt. Den automatiska mätningen har hittills huvudsakligen omfattat stockens dimensioner, dvs längd och diameter. I några fall har tekniken emellertid också utvecklats till att utnyttja stockens form för att bestämma dess kvalitet. Med form avses i detta sammanhang egenskaper såsom avsmalning, krokighet och bulighet. Exempel finns också på teknik för bestämning av densitetens variation hos stockar för att med ledning av denna indirekt bestämma kvaliteten. Utrustning för mätning av stockars form och kvalitet utnyttjas i dagsläget framförallt för optimering av sågutbytet vid försågning och än så länge inte för vederlagsmätning. På sikt kan dock väntas att även denna form av kvalitetsbestämning kan bli värdegrundande. Tekniken för automatisk stockmätning togs ibruk i slutet av 60-talet och har därefter utvecklats i snabb takt. Tillförlitlighet och precision i mätningen har ökat samtidigt som mätdata från den enskilda stocken blivit mer omfattande. Ett exempel på det senare är de s k 3D-mätramarna som i princip bestämmer stockens tvärsnittsarea i varje diametermätningsintervall. Analog Digital Den optisk-elektroniska mätningen bygger på antingen analog eller digital teknik. Den analoga tekniken arbetar med förutsättningar som kräver korrigeringar för systematiska fel på grund av att t ex hela skalan av ljus från totalt mörker till fullt ljus finns med. Digitaltekniken är en senare utvecklad teknik som bygger på ett antingen eller förhållande som t ex ljus eller inget ljus alls till en fotocell. Utrustningar för automatisk mätning tillverkas och marknadsförs av ett flertal olika företag både i Europa och Nordamerika. Vad gäller utrustningar anpassade för vederlagsmätning är utbudet i dagsläget emellertid begränsat till ett fåtal av vilka Rema Control AB i Västerås är den dominerande leverantören på marknaden. Märket Elinova finns representerat på några mätplatser och slutligen kan nämnas Mikropuu från Finland som i sen tid börjat marknadsföra 3D-mätramar i Sverige.

4 ALLMÄNT OM AUTOMATISK STOCKMÄTNING Automatmätning innebär, som namnet säger, att mätningen sker automatiskt men det innebär dock inte att alla moment i stockmätningen utförs på detta sätt. Fortfarande måste mätningen övervakas manuellt, virkesidentiteter registreras och vissa virkesegenskaper bedömas okulärt för att sedan registreras manuellt. Det som egentligen händer vid automatmätning är att mätningen av stockens längd och diameter samt registreringen av dessa mått i mätplatsdatorn sker med automatik. Virkesmätaren avlastas det rutinarbete som mätningen av längd och diameter innebär för att istället kunna koncentrera sig på bedömning av de övriga stockegenskaper som ingår i mätningen, nämligen sortiment, trädslag, kvalitet, barktyp, volymavdrag samt orsak till nedklassning eller vrakning. Automatiseringen av mätningen av längd och diameter har dessutom möjliggjort en inte oväsentlig ökning av mätkapaciteten. Ändå kan noggrannheten i mätningen hållas på en nivå som inte skulle vara möjlig vid manuell mätning i denna arbetstakt. En viktig del i mätningsarbetet utgörs av administrativa uppgifter. Virkesmätaren skall kontrollera att timret mäts in på rätt leverantör och utfärda s k ID-handling som tillsammans med mätplatsdatorns stockdata skall sändas till SDC. Rutinerna kring redovisningen är långt ifrån enkla och kräver speciella kunskaper. 3. PRINCIP FÖR LÄNGDMÄTNING Fotocell Vid automatisk längdmätning utnyttjas normalt det förhållandet att en stock på transportör med känd eller mätbar hastighet passerar förbi en bestämd mätpunkt med fotocell och ljuskälla. Ljuskällan belyser konstant fotocellen som registrerar ljusflödet. Längdmätning sker under den tid som stocken passerar mätpunkten och därmed skuggar fotocellen. Principen för automatisk längdmätning beskrivs i bild 1 nedan. Bild 1. Princip för längdmätning. Fotoceller Pulsgivare Elektronikenhet Räkneverk Siffertablå

5 - 3 - Pulsgivare Display Bilden visar en stock på transportör till vilken det har anslutits en pulsgivare. Den avger pulser i en takt som är synkroniserad med transportörens hastighet. Kopplingen av pulsgivaren till transportören innebär att varje puls kan översättas till en viss sträcka på stocken och summan av dessa sträckor motsvarar stockens längd. Detta mått visas också i ett teckenfönster, en s k display. Användningen av pulser för att beräkna längden av en sträcka är ett exempel på digital teknik. Felaktig längd kan registreras om t ex transportbanan är ojämnt sliten, skarvad eller reparerad så att pulserna inte längre motsvarar en konstant längd. Fel längd erhålls också om stocken glider i längsled på transportören under pågående mätning. Risken för felaktig mätning av längden kan minskas genom att ytterligare en fotocell monteras in på ett känt avstånd från den första fotocellen. På detta sätt kan mättiden förkortas väsentligt och därmed minskar också risken för felmätning. Bild 2. Längdmätning med hjälp av två fotoceller. FC 1 FC 2 D Anm: FC = Fotocell När två fotoceller utnyttjas på detta sätt summeras pulser endast under den tid som stocken skuggar båda fotocellerna samtidigt. Det innebär att utrustningen bara mäter den del av stocken som är längre än det fasta avståndet (D) mellan fotocellerna. Stockens längd erhålls genom att den längd, som antalet pulser ger, ökas med det konstanta avståndet (D) mellan fotocellerna. Avståndet mellan fotocellerna får därför inte vara längre än den kortast förekommande stocken. Längdmätning pågår så länge fotocellen eller fotocellerna är skuggade. Oavsett om det är den egentliga stocken, en barkflaga eller en fällkam som hindrar ljusflödet så uppfattar automatiken detta som om det är stocklängden som mäts. Den längd, som i sådant fall erhålls, är alltså inte den instruktionsenligt mätta längden mellan stockens ändcentra. Virkesmätaren måste därför se till att felaktig längd med anledning av fällkam, barkflaga eller liknande kontrolleras och korrigeras till rätt mätvärde. För att undvika felaktig mätning av stocklängden, och även av diametern på grund av fel i mätutrustningen, skall dagligen göras en kontroll av utrustningens funktion genom mätning av en särskilt bestämd provkropp. Hur denna kontroll skall utföras framgår av de särskilda anvisningar som rekommenderats av Virkesmätningsrådet, och som fogats som bilaga 1 till detta kapitel.

6 PRINCIPER FÖR DIAMETERMÄTNING Punktlaser Linjelaser Till skillnad från längdmätningen utförs diametermätningen enligt olika principer beroende på utrustningens fabrikat. Den äldsta och ännu idag tillämpade principen går ut på att registrera storleken av den skugga som en stock ger när den belyses med parallella ljusstrålar. Andra tillämpningar bygger på användning av laserljus för direkt mätning av avstånd (punktlaser) eller i kombination med kameror för avbildning och mätning av laserlinjer (linjelaser). 4.1 Mätramar av fabrikat Rema Control AB. Rema Control AB har sedan början av 70-talet tillverkat och marknadsfört utrustning för automatisk stockmätning. Under denna tid har ett flertal olika typer av utrustningar utvecklats. I följande avsnitt behandlas det principiella funktionssättet för fyra olika typer av mätramar från detta företag. Mätramar i 75-serien Principen för Remas äldre mätare i den s k 75-serien framgår av följande bild. Bild 3. Mätning med hjälp av speglar. Ljuskälla Bild 3. Mätning med hjälp av speglar. Ljuskälla Mätutrustningens komponenter är monterade på ett gemensamt chassi i form av en ram som därför även kallas mätram. Vid mätningen förs stocken genom mätramen liggande på medbringarna till en transportör Mätutrustningen består av en ljuskälla försedd med raster som motverkar störande reflexer. Ljuskällan är riktad mot en parabolisk spegel, som samlar allt parallellt infallande ljus från ljuskällan till en punkt, där en roterande spegel sitter. I mätramen belyses stocken så att den kommer att kasta en skugga på parabolspegeln. Skuggans storlek varierar med stockens profil, dvs den återger kontinuerligt stockens diameter.

7 - 5 - Den roterande spegeln sveper för varje varv över den paraboliska spegeln vars ljus den tar emot och sänder vidare till en fotocell. Fotocellen registrerar därmed via den roterande spegeln hur stor del av den paraboliska spegeln som är skuggad av stocken. Spegeln snurrar med ett bestämt antal varv per minut (1 500 rpm), vilket innebär att varvtiden (25 varv per sekund) är känd. Stockens diameter bestäms av den del av varvtiden, som fotocellen inte erhåller ljus från parabolspegeln på grund av stockens skugga. Genom att stocken kontinuerligt förflyttas genom mätramen kommer fotocellen, så länge stocken befinner sig i mätramen och för varje varv spegeln roterar, att registrera en skugga, som alltså motsvarar stockens diameter. Omvandlingen av den tid som fotocellen skuggas till en diameter är ett exempel på analog teknik. Mätramar i 900/9 000-serien Mätbalkar Lysdioder En mätram med beteckningen 900 eller 9000 är utformad för att mäta stockar i en eller två mätriktningar beroende på om två eller fyra s k mätbalkar är monterade. Varje mätbalk innehåller ett stort antal lysdioder placerade tätt intill varandra i två parallella rader av vilka den ena fungerar som sändare och den andra som mottagare. Sändardioderna i en mätbalk sänder ut strålar av ofarligt, icke synligt ljus (s k IR-ljus) som passerar över till mottagardioderna i den motstående mätbalken. Ljusstrålar går alltså i båda riktningarna mellan mätbalkarna. De korsar dessutom varandra så att ett nät av ljusstrålar bildas. Där strålarna korsar varandra bildas mätrutor, vars storlek bestämmer mätnoggrannheten. Principen för mätningen i en mätram av denna typ framgår av bild 4 nedan. Bild 4. Mätprincip för sändar- och mottagarenheterna.

8 - 6 - En dator i mätutrustningen tänder ljusstrålarna en i taget och kontrollerar vilka ljusmottagare som ser ljusstrålen från den tända ljussändaren. När mätdatorn tänt tillräckligt antal ljussändare kan den exakt avgöra stockens begränsningsytor i mätriktningen och beräkna den aktuella diametern. Mätnoggrannheten är +/- 1 mm. Bild 4 visar hur ljuset från en tänd ljussändare påverkar tre mottagarpar. I verkligheten går strålarna mycket tätt så att det förefaller vara en tät ljusridå som stocken passerar igenom. Ljuset går obehindrat fram till det översta mottagarparet men ses bara av den övre mottagaren i det mellersta paret. Det undre mottagarparet nås inte alls av ljusstrålen från sändaren. Genom att datorn tänder och avkänner många sändare och mottagare i båda mätriktningarna får man fram de exakta lägena för stockens begränsningsytor. En mätning i denna mätram går mycket snabbt, 140 mätningar per sekund. Det innebär att en stock som är fyra meter lång vid normal transporthastighet mäts på c:a 500 ställen utefter hela dess längd. Mätpunkterna för diameter kommer således att ligga mindre än 1 cm från varandra. Rema Control 3D-mätram 3D-mätram Rema Control AB marknadsför en typ av mätram som går under benämningen 3D-mätram. Namnet antyder att mätningen sker i tre dimensioner, vilket dock inte är helt principiellt korrekt. Denna utrustning mäter primärt inte stockens diameter utan närmare bestämt ytterkonturen av stocken i tvärsnitt längs stocken som bild 5 nedan visar. Dessutom sitter i mätramen även de fotoceller som registrerar stockens längsförflyttning. Eftersom mätningen utförs längs hela stocken blir strukturen på hela dess mantelyta också kartlagd. Bild 5. Princip för 3D-mätning.

9 - 7 - Laserljus 3D-mätaren består av en mätram med tre mätbalkar som med laserljus mäter avståndet till mantelytan på stocken när den passerar genom mätramen. Antalet mätningar per sekund är 120 eller 240 beroende på banhastigheten. Mätbalkarnas placering med 120 o vridning i förhållande till varandra innebär att hela stockens omkrets i princip kan täckas vid mätningen. Varje mätbalk rymmer 16 lasermätenheter vilket innebär att totalt 48 mätpunkter står till förfogande för mätningen av ett stamtvärsnitt. I verkligheten utnyttjas inte alltid alla dessa punkter när stocken är för klen för att alla punkter skall få plats på mantelytan. Omvänt gäller för grova stockar att det tillgängliga antalet punkter inte räcker till för att täcka alla delar av mantelytan. Det blir alltså luckor mellan strålarna från bredvidliggande mätbalkar och mätutrustningens datorprogram får då interpolera ytan i området med felande mätpunkter. Principen vid 3D-mätning går alltså ut på att geometriskt bestämma de enskilda laserpunkternas läge på stockens mantelyta som bild 6 visar. Med ledning av denna information är det matematiskt möjligt att beräkna ett stort antal mått för varje enskilt stamtvärsnitt. Hit hör t ex arean av tvärsnittet och diametern i den cirkel som den motsvarar samt största och minsta diametrar. Tekniken med 3D-mätning används också för utbytesoptimering vid postning för sågning då man med kännedom om hela stockens geometri exakt kan beräkna vilka kombinationer av plank- och bräddimensioner som ger bästa utbyte. Tack vare möjligheten att i detalj beskriva stockens form har det visat sig möjligt att i viss utsträckning också bestämma dess kvalitet. Bild 6. Beskrivning av stocks mantelyta enligt 3D-mätning. Log Scanner Log Scanner Densitet Rema Controls Log Scanner är en vidareutveckling av den mätutrustning som tidigare gick under benämningen Tina och som ursprungligen utvecklades av Tekniska Röntgencentralen. De tidigare använda radioaktiva isotoperna har numera ersatts av röntgenrör och tillhörande programvara har väsentligt förbättrats. Tekniskt sett bygger Log Scannern på samma arbetsprincip som en vanlig röntgenapparat, dvs den ger en genomlysningsbild av stocken som visar skillnader i täthet eller densitet i dess olika delar.

10 - 8 - Olika materials förmåga att dämpa röntgenstrålning belyses speciellt i nedanstående bild av en bräda med innehåll av både sten, spik och kvist. Bild 7. Röntgenbild av bräda. Densitet Material med hög densitet dämpar således strålningen mer än material med låg densitet. Spiken, skruven och stenen i bilden släpper igenom en mindre mängd strålning än kvisten, som i sin tur låtit en mindre mängd strålning passera än det omgivande rena träet. Med ledning av röntgenbildens ljusstyrka kan därför material med olika täthet åtskiljas. Dessa täthetsvariationer kan sedan utnyttjas för att beskriva stockens egenskaper och eventuella innehåll av främmande material, t ex metall och sten. Träets absorbtion av röntgenstrålning påverkas även av dess tjocklek och fuktinnehåll vilket i viss mån försvårar tolkningen av röntgenbilden. Bild nummer 8 nedan visar principen för en Log Scanner med röntgenrör och detektorer. Bild 8. Skiss över principen för mätning med Log Scanner.

11 - 9 - Log Scannern har två röntgenrör med vilka stocken genomlyses. Bakom stocken finns detektorer som kontinuerligt mäter variationen i densitet i mätområdet så länge stocken befinner sig där. Följande egenskaper eller beståndsdelar hos stocken kan urskiljas: bark splintved och kärnved kvistved röta tjurved (i mån av täthetsavvikelse). Variationen i strålningsintensitet under mätning av en stock kan beskrivas i diagramform på det sätt som framgår av följande bild. Bilden visar hur strålningsintensiteten varierar beroende på dels stockens diameter, dels beståndsdelar i stocken med olika densitet som t ex kvist och röta. Bild 9. Diagram över stocks längd och täthetsvariation. Godhetstal Diagrammet kan efter omvandling till elektriska pulser användas för att beräkna stockens längd och diameter samt även form eftersom två mätriktningar används. Det kan också användas för att bestämma densiteten i olika delar av stocken för att med ledning härav dra slutsatser om vissa andra egenskaper hos stocken. Eftersom t ex ved och bark har olika densitet är det möjligt att bestämma gränsen mellan dessa båda beståndsdelar och därmed också diameter under bark. Likaså har kvist, tjurved och röta avvikande densitet i förhållande till normal ved vilket i princip gör det möjligt att även särskilja dessa beståndsdelar och dra vissa slutsatser om stockens kvalitet. Sammantaget med informationen om stockens form brukar detta kvalitetsbegrepp uttryckas i form av ett godhetstal. En förutsättning för att detta skall vara praktiskt möjligt är dock att skillnaderna i strålningsintensitet är kända.

12 Mikropuu Godhetsklass Det finska företaget Mikropuu marknadsför en typ av 3D-mätram som går under beteckningen OPMES 604. Mätramen är en s k profilmätare baserad på en kombination av linjelaser och fyra videokameror. Mätaren, som är godkänd för vederlagsmätning i Sverige, ger en fullständig tredimensionell bild av den inmätta stocken vilket innebär att erhållna mätdata, förutom för konventionell vederlagsmätning, också kan användas som utgångspunkt för bestämning av stockens godhetsklass. 5. AUTOMATMÄTNINGENS SÄRDRAG. Mätning av stocklängd 5.1 Mätning av stocklängd Enligt gällande mätningsinstruktion utgör stocklängden det kortaste avståndet mellan stocks ändcentra. Regeln som sådan är enkel men kan innebära problem för stockar som inte är jämnkapade, har fällkam eller är snett kapade eftersom mätutrustningen konsekvent uppfattar allt som skuggar längdmätarens fotocell såsom tillhörande stocken. Resultatet blir en överskattning av stocklängden. Med dagens mekaniserade avverkning är de sistnämnda felorsakerna sällsynta men däremot förekommer inte sällan vidhängande delar av rotben i rotskäret. Det är därför mycket viktigt att virkesmätaren/operatören är observant på dessa felorsaker och korrigerar den inmätta längden i mätplatsdatorn. Mätning av stockdiameter 5.2 Mätning av stockdiameter Den sökta stockdiametern skall instruktionsenligt vid toppmätning avse diametern under bark 10 cm från ändskäret. Diametern som sådan skall svara mot diametern i den cirkel vars area är lika med arean av tvärsnittet av stammen 10 cm från stockändan. Eftersom stockdiametern gäller mått under bark måste på grund av mättekniken avdrag för barken göras i särskild ordning. Detta behandlas nedan under punkt 5.3. Stockdiametern skall enligt instruktionen mätas 10 cm från toppändan. Även i fallet med en helt slät och jämnt avsmalnande stam kommer måttställets läge att variera kring denna punkt beroende dels på att mätningen inte startar exakt i stockens ända, dels på att mätpunkterna ligger på ett visst avstånd från varandra. I praktiken accepteras därför ett mätintervall om 8-12 cm för toppmåttet. Detta gäller alltså för det gynnsammaste fallet. Dessutom kan måttställets läge vara påverkat av ojämnheter eller av att stocken faktiskt under en viss sträcka smalnar av mot grovändan. Det är således inte ovanligt att det minsta måttet ligger någonstans mellan kvistvarven och eftersom mätutrustningen är programmerad att söka det minsta måttet, kommer det registrerade måttet att ligga mer än 10 cm från toppändan. Enligt anvisningar från Virkesmätningsrådet till tillverkarna av mätutrustning får måttet dock ej vara beläget mer än 30 cm från toppändan.

13 Orundhet på måttstället Vid manuell diametermätning med klave är praxis att mätningen sker på mötande kant såvida stocken inte är oval då korsklavning skall ske. Beroende på den automatiska mätutrustningens mätprincip kan ovalitet hos stockar beaktas på olika sätt. I mätramar med en (1) mätriktning, nästan undantagslöst den horisontella, godtas måttet enligt denna mätning såvida stocken inte bedöms vara tydligt oval. Är detta fallet skall måttet korrigeras. Det är också sedan länge känt att stockar har en tendens att på transportören lägga sig på lågkant, vilket leder till en viss underskattning av diametern. Det systematiska fel som detta medför beaktas genom en korrektion i den s k mätplatstabellen. Mätramar med två eller tre mätriktningar gör det möjligt att i princip erhålla korrekta mått även för ovala stockar. Det har dock i praktiken visat sig svårt att få mätramen med två mätriktningar att fungera tillförlitligt på grund av nedsmutsning av den undre mätbalken. Detta har lett till att endast den horisontella normalt används vid vederlagsmätning. Erfarenheten har visat att denna förenkling av mätningen inte medfört någon märkbar försämring av mätnoggrannheten men att däremot driftsäkerheten i anläggningen ökat. Barktyp och snö/is Mätramar som bygger på principen på 3D-mätning gör det möjligt att beakta varje ojämnhet i stocktvärsnittet, d v s även ovalitet. Denna egenskap gör denna typ av mätram klart överlägsen de äldre med fasta mätriktningar. Fortfarande finns dock problemet med bark och snö/is kvar. 5.3 Barktyp och snö/is Den automatiskt mätta diametern innefattar oavsett typ av mätram även eventuell bark samt snö och is på måttstället. Eftersom det sökta måttet skall vara under bark måste ett avdrag göras som motsvarar tjockleken härav. Mätplatstabellen Barktypskod För varje sågtimmerstock i ett virkesparti bedöms och registreras en viss barktypskod som svarar mot den typ av bark som finns inom mätområdet för diameter. I den efterföljande databearbetningen - virkesredovisningen - översätts barktypskoden till en matematisk formel som ger den dubbla barktjockleken på stocken. Diametermåttet under bark erhålls därefter som skillnaden mellan stockens diameter i mm enligt automatmätningen och barktjockleken i mm enligt funktionen. Före volymberäkningen avrundas diametermåttet till närmast lägre hel cm, s k fallande mått. Volymen av stocken beräknas på centimeterklassens mitt. Korrektionen för bark görs med hjälp av trädslags- och barktypsberoende funktioner för beräkning av den dubbla barktjockleken. Funktionerna skall vara anpassade till dels det virke som tas emot på mätstationen ifråga, dels till skillnaden i mätteknik mellan manuell och automatisk mätning. Virkesmätningsrådets mätningsinstruktioner innehåller en förteckning över de funktioner för tall och gran som för olika geografiska områden i landet rekommenderas för inledningsvis tillämpning. Visar det sig i den praktiska mätningen att funktionerna inte ger tillfredsställande barkavdrag skall de korrigeras till rätt nivå.

14 Med skillnaden i mätteknik mellan manuell och automatisk mätning ovan avses det förhållandet att kontroll och justering av mätramar sker med utgångspunkt i resultat från mätning av provkroppar med en ytstruktur som inte liknar bark på stockar. Kontrollen av mätramsmåtten på stockar sker dessutom med klave vilket avviker från det icke berörande mätsätt som kännetecknar mätramen. Det är alltså helt naturligt att en viss avvikelse uppstår mellan dessa mätsätt och därför är det nödvändigt att i mätplatstabellen för mätplatsen ifråga lägga in en korrektion för detta. I den praktiska verkligheten är det emellertid inte möjligt att separera korrektionen för olika felkomponenter utan dessa läggs in i mätplatstabellen som en klumpsumma tillsammans med barkfunktionerna. Det finns heller inget praktiskt skäl att göra en sådan åtskillnad. Bedömningen av barktyp och eventuell diameterreduktion skall konsekvent göras inom ett område 5-30 cm från centrum i stockens toppända, d v s det område inom vilket den automatmätta diametern skall vara belägen som bild 10 nedan visar. Bild 10. Bedömningsområde för barktyp. Diameterreduktion skall göras för snö, is, lavar, vidsittande bark och andra orsaker som förstorar diametermåttet i bedömningsområdet. Det reducerade diametermåttet skall motsvara stockens korrekta diametermått före bedömningen av barktyp, d v s på bark om bark finns, annars under bark om stocken saknar bark. För bedömningen av barktypen gäller följande regler: Barktyp: oskadad bark Kvarsittande bark på tall bedöms med hänsyn till tjockleken som tunn bark, mellanbark eller tjock bark. Kvarsittande bark på gran anges normalt endast i en tjocklek. skadad (avskavd) bark Skadad bark bedöms som ingen bark om skadan är minst 2 cm lång och av sådan omfattning att utrustningen bedöms mäta diametern på bar ved. Vid bedömning av stock på tvärgående transportör anges skadan som ingen bark om den omfattar mer än halva omkretsen.

15 Mätningsinstruktionens regler för bedömning av barkskada (=ingen bark) utformades på 1970-talet och bygger på förutsättningen att diametermåtten uppmäts på ett inbördes avstånd av 40 mm, vilket var det intervall mellan måtten som var gällande i automatmätningens början. Med tiden har utvecklingen gått mot allt tätare mellan mätpunkterna men trots detta har instruktionen inte ändrats. Under förutsättning att avståndet mellan mätpunkterna är 40 mm blir sannolikheten 50 % för att diametern skall vara uppmätt i en barkskada med längden 2 cm. Ökar barkskadans längd mot 4,0 cm så ökar också sannolikheten för att ett diametermått skall falla inom skadan till 100 %. Omvänt så går sannolikheten för denna händelse mot 0 om skadans längd går mot 0. Vidare förutsätts att barkskadan lika ofta förekommer på stockens undersida som på dess ovansida. Om barkskadan bara finns på ovansidan ger den registrerade barktypen ingen bark för stor diameter på stocken eftersom inget avdrag görs för den bark som finns på undersidan och diametermåttet skall avse under bark. På motsvarande sätt erhålls för liten diameter om barkskadan endast finns på stockens undersida genom att den bedömda barktypen medför en korrektion för den dubbla barktjockleken. Medelvärdet av bedömningen av dessa båda typfall blir dock statistiskt sett korrekt. Den instruktion för barkbedömning som beskrivits ovan är som framgått utformad för situationen med en mätriktning i mätramen och en hastighet i diametermätningen som är tämligen långsam. I dagsläget sker diametermätningen i de flesta mätramar med betydligt tätare intervall än tidigare. Mer än en mätriktning kan förekomma och i ytterlighetsfallet med de s k 3Dramarna sker mätningen i princip runt hela stocken. Effekten av allt detta blir att förekommande barkskador i högre grad än tidigare påverkar bestämningen av stockdiametern så tillvida att det registrerade diametermåttet "på bark" blir mindre än det förväntade. Det säger sig självt att den ursprungliga instruktionen för barkbedömning inte fungerar under dessa förutsättningar. Problemet med nuvarande instruktion är uppmärksammat men långt ifrån enkelt att lösa så länge endast manuell bedömning står till buds. Introduktionen av 3D-ramar har gjort behovet av en anpassning av barkbedömningen akut. För att i någon mån anpassa barkbedömningen till denna mätprincip provas därför en instruktion enligt vilken den sammanlagda förekomsten av barkskador i mätområdet bedöms i ett antal klasser. Dessa klasser kombineras sedan med ordinarie barktypskoder så att barkavdraget stegvis minskas i förhållande till den faktiska ökningen av barkskadan. Förfaringssättet ger givetvis ingen idealisk anpassning av barkavdraget men det blir ändå betydligt bättre än med nuvarande instruktion och gör att 3D-mätramens i övrigt goda egenskaper kommer bättre till sin rätt.

16 Mätnoggrannhet 6. MÄTNOGGRANNHET Med noggrannhet i mätning avses avvikelsen mellan uppmätt och verkligt värde. När det gäller mätning med utrustning för automatisk längd- och diametermätning har Virkesmätningsrådet fastställt vissa noggrannhetskrav för mätningen. Utrustning för automatmätning måste således för att få användas för vederlagsmätning uppfylla följande krav på mätnoggrannhet hos enskilt mätvärde: längdmätning: diametermätning: maximal avvikelse + 2 cm maximal avvikelse + 2 mm Hur utrustningens mätnoggrannhet skall testas framgår av rådets "Anvisningar för godkännande samt rutinmässig kontroll och skötsel av utrustning för automatisk stockmätning. Dessa anvisningar har fogats som bilaga 1 till detta kapitel. Den grundläggande principen för test av utrustningarnas mätnoggrannhet är att det sker med provkroppar med mycket exakt uppmätta mått. Materialet i provkropparna och deras utförande gör att resultatet av testen endast är hänförbart till mätutrustningens tekniska mätnoggrannhet. När det sedan gäller den praktiska mätningen av stockar blir förutsättningarna annorlunda, vilket kan motivera olika typer av korrektioner. Exempel på sådana är avdrag för snedkapning och fällkammar samt snö eller is på stocken. Det är också vanligt att diametermätningen behöver korrigeras på grund av att ytstrukturen på stockarna inte överensstämmer med den som gäller för provkropparna. 7. JÄMFÖRELSE MELLAN MÄTNING PÅ LÄNGSGÅENDE OCH TVÄRGÅENDE TRANSPORTÖR. Vid mätning på längsgående transportör, vilket fortfarande är det vanligaste förfaringssättet, passerar stocken relativt nära virkesmätaren även om operatörsplatsen i de flesta fall är omgiven av glasvägg mot transportören. Tack vare det korta avståndet till stocken är möjligheterna goda att ingående granska och bedöma inte bara mantelytan utan även stockändarna. Med hjälp av spegel på den bortre sidan av transportören kan även en stor del av stockens baksida granskas på ett tillfredsställande sätt. Det korta avståndet till stocken gör också att tiden för att förflytta sig från operatörsplatsen till stocken blir kort för den händelse den av någon anledning behöver undersökas närmare. Stockluckan Den längsgående transportörens hastighet är ofta variabel och dessutom kan i vissa fall även avståndet mellan stockarna (stockluckan) på transportören varieras. Det innebär att virkesmätaren inom vissa gränser kan bestämma hur lång tid som skall stå till förfogande för bedömning av varje stock. Sänkt transportörhastighet och ökad stocklucka leder dock båda till att mätkapaciteten minskar.

17 I vissa anläggningar kan tillämpas flytande bedömningsområde vilket innebär att operatören har mer än en stock mellan mätram och senaste läge för registrering av stockens kvalitet. Detta ger möjlighet att anpassa tiden för bedömning av den enskilda stocken till hur svårbedömd den är, vilket underlättar mätningsarbetet. Bildstöd Tvärgående transportör Hjälpmedel i form av bildstöd har under senare år blivit vanligt även i mätstationer för mätning på längsgående transportör. Bildstödet utgörs av en bildskärm som i förstoring normalt visar stockens bortre ända. Virkesmätaren behöver därför inte invänta denna ända för att göra sin slutliga bedömning och dessutom får mätaren genom bildskärmen en väl så tydlig bild av ändytans utseende som vid direkt betraktande från operatörsplatsen. En trend i utvecklingen av mätningsstationer för sågtimmer under senare år har varit att låta kvalitetsbedömningen av stockarna ske på tvärgående transportör. Transportören är därvid placerad utanför den egentliga mätlokalen, som har en glasvägg mot transportören. Fördelen med tvärtransportör är att mätkapaciteten har kunnat ökas väsentligt utan att avkall behövt göras på mätningens kvalitet. Dessutom blir arbetsmiljön mycket god tack vare att operatörsplatsen är effektivt avskärmad från både buller och damm från timret. En annan fördel med denna lösning är att bedömningsområdet kunnat utökas till både fyra och fem stockar vilket gör det möjligt att inom vissa gränser anpassa tiden för bedömning till den enskilda stockens svårighetsgrad. Även om således flödet av stockar per tidsenhet är högt så upplevs detta inte så stressande som vid mätning med motsvarande hastighet på en längsgående transportör. En annan fördel med tvärgående transportör är att det enkelt går att åstadkomma rullning av stockarna, vilket gör det möjligt att bedöma stockarnas hela mantelytor samtidigt som krökar tydligt framträder. En nackdel med mätning på tvärgående transportör är att avståndet till stocken, speciellt till dess bortre ända, blir stort och att ändytan inte utan vidare kan granskas. Anläggningar av detta slag skall därför vara försedda med bildskärm som visar den bortre stockändan. Det kan också vara ett problem att vid kvalitetsbedömningen hålla rätt på ordningsföljden mellan stockar, vilka som bedömts och vilken stock som står i tur för bedömning. För att minska risken för denna typ av fel rekommenderas därför att anläggningen förses med teknik som pekar ut den stock som står i tur för bedömning. Den tekniska utformningen av mätstationer med tvärgående transportör medför att mätramen måste placeras antingen före eller efter tvärtransportören. Oavsett vilket blir följden att bedömningen av barktyp inte kan relateras till stockens faktiska läge vid passagen genom mätramen. Vid användning av 3D-mätram saknar informationen om stockens läge genom mätramen praktisk betydelse men däremot är den nog så viktig, när mätningen sker med en enda mätriktning. Någon praktisk lösning på detta problem föreligger tyvärr ännu inte.

18 VMR Bilaga ANVISNINGAR FÖR GODKÄNNANDE SAMT RUTINMÄSSIG KONTROLL OCH SKÖTSEL AV UTRUSTNING FÖR AUTOMATISK STOCKMÄTNING 1 Allmänt om godkännande och kontroll av utrustning för automatisk stockmätning Utrustning för automatisk stockmätning skall till såväl fabrikat som typ vara godkänd av Virkesmätningsrådet (VMR) för att användas för vederlagsmätning utförd av auktoriserade virkesmätningsföretag (godkännandetest). Enskild mätanläggning skall också vara godkänd innan den får tas i bruk (installationstest). I samband med praktisk mätning skall utrustningen dessutom regelbundet kontrolleras (årligt test samt daglig tillsyn och kontroll). 2 Godkännandetest Utrustning för automatisk stockmätning som används för vederlagsgrundande stockmätning skall vara godkänd av Virkesmätningsrådet (godkännande av typ och fabrikat). Provmätning för godkännande av typ och fabrikat skall utföras av Virkesmätningsrådet eller någon som rådet utser. För godkännande krävs att mätutrustningen uppfyller de noggrannhetskrav som framgår av dessa anvisningar och att den i övrigt är så utformad att den väl lämpar sig för vederlagsmätning. Förfarandet vid kontroll av längd- och diametermätning samt av diametermåttställe framgår av nedanstående anvisningar. Utrustningsleverantör som begärt godkännandetest ansvarar i samråd med Virkesmätningsrådet för att lämplig provningsutrustning (provkroppar) finns tillgängliga och att provkropparnas aktuella mått kan med tillfredsställande noggrannhet kontrolleras av förrättningsmannen. Intyg om att mätutrustningen godkänts i sin helhet utfärdas av Virkesmätningsrådet. Intyg kan också utfärdas för godkänt test av delmomenten diametermätning, längdmätning respektive diametermåttställe. I bilaga till intyget bifogas protokoll om provmätningens resultat. Vid större avvikelser än de nedan angivna är utrustningen inte godkänd. Underkänt godkännandetest kan inte göras om samma dag. 2.1 Provmätning av längdmätare Provet skall ske med hjälp av två formstabila provkroppar, vars längder skall vara ca 3,1 m respektive 4,8 m. Deras exakta längd skall ligga mitt i en cm-klass, t ex 3105 mm respektive 4755 mm. Provkroppens längd bör dock inte vara jämnt delbar med omkretsen hos kerattens vändhjul. Provkropparna skall vara jämnkapade i ändarna med räta vinklar och ha minst samma höjd som den minsta i anläggningen förekommande stockdiametern. Provkroppens längd skall kontrollmätas med måttband av stål.

19 Provmätning av diametermätare Provning av diametermätning skall ske med tre provkroppar med cylindriskt eller ovalt tvärsnitt. Provkropparnas diametrar skall vara ca 10, 20 respektive 30 cm. Med diameter avses för provkropp med ovalt tvärsnitt diametern av en cirkel med motsvarande area som provkroppens tvärsnittsarea. Provkroppens diameter skall kontrollmätas med skjutmått eller annat mätinstrument med tillräcklig noggrannhet. Vid provmätningen placeras provkroppen i mätområdet. I utgångsläget skall provkroppen befinna sig i kerattbanans mitt och med underkanten i medbringarnivå (medbringarnivå = den nivå på vilken undre kanten av en cylinder med 200 mm diameter befinner sig när cylindern vilar på två medbringare). Läget i höjdled för provkropparnas underkant varieras från +10 cm ned till -3 cm utgående från medbringarnivån. Detta upprepas med provkroppens läge i sidled förskjutet 5 cm åt vardera hållet räknat från banmitt (se figur). Banmitt CM Medbringarnivå Avvikelsen mellan enskilt mätvärde och provkroppens diameter får inom detta mätområde vara högst 2,0 mm. För de nio mätningarna inom det skuggade området får det aritmetiska medeltalet av avvikelserna vara högst 1,0 mm. Provmätning som utgör underlag för intyg skall utföras vid ett och samma tillfälle samt med oförändrad inställning av justeringsfunktion under hela provet. 2.3 Kontroll av diametermåttställe Enligt Skogsstyrelsens virkesmätningsföreskrifter skall diametern vid toppmätning avse diametermåttet 10 cm innanför centrum i stockens toppända. Diametermåttstället kontrolleras med en konisk formstabil provkropp. Tio mätningar görs med vardera "topp" respektive "rot" först. Därefter beräknas medelvärdena för måttstället för topp först respektive "rot" först. Dessa skall ligga inom intervallet 8 till 12 cm från provkroppens toppända, dock får inte något enskilt måttställe ligga utanför intervallet 5 till 15 cm. Provmätning som utgör underlag för intyg skall utföras vid ett och samma tillfälle samt med oförändrad inställning av justeringsfunktion under hela provet.

20 - 3-3 Installationstest Provmätning för installationsgodkännande skall utföras av eller under kontroll av det företag som kommer att använda mätutrustningen för vederlagsmätning. Installationstest utförs enligt ovanstående instruktion för godkännandetest, dock skall mätdon som regelbundet väntas bli utnyttjade för mätning av virke grövre än 30 cm även kontrolleras med provkropp med diameter ca 40 cm. Vidare bör mätutrustningens noggrannhet kontrolleras på ett stockparti av för sågverket normal sammansättning. Om kerattbanans hastighet är variabel bör därvid tillses att testet utförs vid såväl normal som den högsta hastighet vid vilken vederlagsmätning kan komma att utföras. Vid denna mätning bör hela banan vara belastad med stockar. Utrustningens mätresultat skall fortlöpande jämföras med stockvis kontroll och åtgärder vidtas om så är motiverat. Efter nyinstallation eller när större ingrepp, som påverkar mätresultatet, skett i utrustningen skall särskild vikt läggas vid stockvis kontroll och uttaget av kontrollstockar bör då vara större än normalt. 4 Årligt test En gång varje år skall en jämfört med daglig tillsyn och kontroll mer omfattande inspektion av mätutrustningen och kontrollmätning utföras. Sådan mätning skall också företas när anläggningen genomgått reparation som kan ha påverkat mätresultatet. 4.1 Kontroll av längdmätare Kontroll av längdmätare sker på samma sätt och med samma utrustning som beskrivits ovan. Provkroppens längd skall kontrollmätas före test. Antalet mätningar skall vara minst tio för varje provkropp. Avvikelsen mellan enskilt mätvärde och provkroppens längd får ej överstiga 2 cm. Det aritmetiska medeltalet av avvikelserna får vara högst 1,0 cm. 4.2 Kontroll av diametermätare Kontrollen skall ske med provkroppen placerad i kerattbanans mitt och omfatta minst tre provkroppar av olika storlek. I höjdled skall mätningen omfatta samma mätnivåer i förhållande till medbringarnivån som vid godkännande- och installationstest. Avvikelsen mellan enskilt mätvärde och provkroppens diameter får ej överstiga 2 mm. 4.3 Kontroll av diametermåttställe Tio mätningar görs med vardera "topp" respektive "rot" först. Därefter beräknas medelvärdena för måttstället för topp först respektive "rot" först. Dessa skall ligga inom intervallet 8 till 12 cm från provkroppens toppända, dock får inte något enskilt måttställe ligga utanför intervallet 5 till 15 cm. 5 Daglig tillsyn och kontroll Utrustning för automatisk stockmätning skall skötas och underhållas så att dess mätnoggrannhet inte äventyras. Detta innebär bl a att ljuskällor, fotoceller o dyl skall hållas rena och slitage av kerattkedjor och medbringare kontrolleras regelbundet.

21 - 4 - Kontroll av mätutrustningens funktion skall ske varje dag innan mätningen börjar. Tillverkare av mätutrustning bör som standardtillbehör leverera lämplig utrustning för dagligt test av mätnoggrannheten. Resultatet av kontrollen registreras och uppgifterna skall finnas tillgängliga i särskild pärm i anslutning till mätutrustningen. 5.1 Kontroll av längdmätare Kontrollen av längdmätare sker på samma sätt och med samma utrustning som beskrivits ovan. Vid daglig tillsyn och kontroll skall minst en mätning göras. Om avvikelsen mellan enskilt mätvärde och provkroppens längd är större än 2 cm men mindre än 4 cm skall testet upprepas minst tio gånger. Fås återigen avvikelser i denna storleksordning skall mätutrustningen omgående justeras men vederlagsmätning behöver inte avbrytas. Är avvikelsen 4 cm eller större får mätutrustningen inte användas för vederlagsmätning. 5.2 Kontroll av diametermätare Vid daglig tillsyn och kontroll skall kontrollen omfatta minst en mätning med provkroppen placerad mitt i kerattbanan. Om avvikelsen mellan enskilt mätvärde och provkroppens diameter är större än 2 mm men mindre än 4 mm skall testet upprepas minst tio gånger. Fås återigen avvikelser i denna storleksordning skall mätutrustningen omgående justeras men vederlagsmätning behöver inte avbrytas. Är avvikelsen 4 mm eller större får mätutrustningen inte användas för vederlagsmätning.