摘要:
Method for measuring fiber angle in a fibrous solid material (12) relative to three mutually orthogonal reference axes. It is particularly well suited for measuring diving grain and grain surface angle in wood. The method is based on the measurement of the intensity of reflected light at different azimuthal angles when a beam of light (14) of small diameter is impinged upon the surface (12). The nature of the specular reflections (20) from a light beam (14) striking the surface of a cylinder (12) serves as a model for the system. A preferred apparatus for practicing the method comprises a light source, which may be a low powered laser, aimed normal to the surface of the fibrous material (12). A plurality of photosensors (22, 24, 26, 28, 32) lying in a plane (30) normal to the axis of the light beam (14) are placed around the light source to detect the light reflected at various azimuthal angles. When the fibers of the material (12) lie normal to the light beam (14), reflected light maxima are seen 180o apart at positions normal to the longitudinal axis of the fibers. If the fiber axes in the material (12) are tilted out of normalcy with respect to the incoming light beam (14), even though the surface of the material (12) is normal, the azimuthal angle between the reflected light maxima decreases as a function of the tilt angle. Various alternative methods include the use of an on-axis (52) photosensor with a multiplexed series of light sources (58) arranged around the axis (52). These lights (58) may be used simultaneously if they are of different wavelengths and the photosensors (92, 94, 96, 98) employs a beam splitting (86) and filtering system sensitive to each different light source (72, 74, 76, 78).
摘要:
Un procédé permet de mesurer l'angle des fibres dans un matériau fibreux solide (12) par rapport à trois axes de référence orthogonaux entre eux. Il convient particulièrement pour mesurer le grain incliné et l'angle de la surface du grain dans du bois. Le procédé se fonde sur la mesure de l'intensité de la lumière réfléchie à différents angles azimutaux lorsqu'un faisceau de lumière (14) de petit diamètre est projeté sur la surface (12). La nature des réflexions spéculaires (20) d'un faisceau de lumière (14) frappant la surface d'un cylindre (12) sert de modèle pour le système. Un appareil préféré d'application du procédé comprend une source de lumière, qui peut être un laser de faible puissance, dirigée perpendiculairement sur la surface du matériau fibreux (12). Une pluralité de photosenseurs (22, 24, 26, 28) situés sur un plan (30) perpendiculaire à l'axe du faisceau de lumière (14) sont placés autour de la source de lumière pour détecter la lumière réfléchie selon différents angles azimutaux. Lorsque les fibres du matériau (12) sont perpendiculaires au faisceau de lumière (14), la lumière réfléchie maximale est perçue à des positions écartées de 180o l'une de l'autre et perpendiculaires à l'axe longitudinal des fibres. Si l'axe de fibres dans le matériau (12) est incliné et non plus perpendiculaire par au faisceau incident de lumière (14), même que la surface du matéraiu (12) soit perpendiculaire, l'angle azimutal entre les positions de la lumière réfléchie maximale diminue en fonction de l'angle d'inclinasison des fibres. D'autres procédés comprennent l'utilisation d'un photosenseur sur un axe (52) avec une série multiplexée de sources de lumières (58) agencées autour de l'axe (52). Ces lumières (58) peuvent être utilisées simultanément, si elles ont des longueurs d'onde diverses, et les photosenseurs (92, 94, 96, 98) emploient un système de division (86) et de filtrage du faisceau sensible à chaque différente source de lumière (72, 74, 76, 78).