FR2835604A1 - Method for measuring the volume of a solid body, especially a log, in which a measurement station is used to measure successive log sections that are then combined with length measurements to provide an accurate volume value - Google Patents
Method for measuring the volume of a solid body, especially a log, in which a measurement station is used to measure successive log sections that are then combined with length measurements to provide an accurate volume value Download PDFInfo
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Abstract
Description
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La présente invention concerne un procédé de mesure du volume d'un corps solide, tel que notamment une grume, dans lequel l'on fait défiler ladite grume à l'aide d'un convoyeur animé d'une vitesse prédéterminée, à travers une station de mesure, placée perpendiculairement au sens de défilement dudit convoyeur, l'on effectue une collecte de mesures relatives à la grume à l'intérieur de ladite station, et l'on traite les mesures collectées conformément aux besoins et à l'usage que l'on souhaite en faire. The present invention relates to a method for measuring the volume of a solid body, such as in particular a log, in which said log is scrolled by means of a conveyor driven at a predetermined speed, through a station. of measurement, placed perpendicular to the direction of travel of said conveyor, a collection of measurements relating to the log is carried out inside said station, and the measurements collected are processed in accordance with the needs and the use that the 'we want to do.
Par ailleurs, la présente invention a également pour objet un dispositif permettant la mise en oeuvre dudit procédé. Furthermore, the present invention also relates to a device allowing the implementation of said method.
Il existe actuellement de nombreuses techniques et méthodes pour déterminer de manière précise et rapide le volume de matières telles que des grumes, présentant des formes et des tailles variables, se succédant sur un convoyeur de type chaîne de transport. There are currently many techniques and methods for determining precisely and quickly the volume of materials such as logs, having variable shapes and sizes, succeeding each other on a conveyor chain conveyor.
Plusieurs documents de l'art antérieur ont pour objet de tels systèmes. Several documents of the prior art relate to such systems.
Ainsi, le document WO 99/47885 se rapporte à un procédé et un dispositif permettant de déterminer la forme et la taille d'objets tels que des aliments, notamment. Thus, the document WO 99/47885 relates to a method and a device making it possible to determine the shape and the size of objects such as food, in particular.
Ledit dispositif comprend un convoyeur d'amenée desdits aliments ainsi qu'un anneau positionné autour dudit convoyeur, perpendiculairement à l'axe de ce dernier, et équipé d'une pluralité de transducteurs laser espacés les uns des autres de manière équidistante. Said device comprises a conveyor for feeding said food as well as a ring positioned around said conveyor, perpendicular to the axis of the latter, and equipped with a plurality of laser transducers spaced apart from each other in an equidistant manner.
Ici, lorsque les objets se déplacent linéairement à travers ledit anneau, les différents transducteurs laser effectuent des mesures qui sont ensuite transmises vers un ordinateur où elles sont traitées de manière à obtenir les grandeurs souhaitées. Here, when the objects move linearly through said ring, the various laser transducers carry out measurements which are then transmitted to a computer where they are processed so as to obtain the desired quantities.
Une autre technique décrite dans le document WO 96/34251 a pour objet de permettre la détermination de valeurs caractéristiques (longueur, diamètre, volume..) d'un objet tel qu'une grume. Another technique described in document WO 96/34251 is intended to allow the determination of characteristic values (length, diameter, volume, etc.) of an object such as a log.
Dans cet exemple, il est prévu de faire passer ladite grume à une vitesse connue, à travers une station photographique, laquelle est constituée par au moins un plan perpendiculaire à la direction In this example, it is planned to pass said log at a known speed, through a photographic station, which is constituted by at least one plane perpendicular to the direction
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de défilement des grumes, contient des lumières et une caméra vidéo, et est reliée à un ordinateur. of scrolling logs, contains lights and a video camera, and is connected to a computer.
Les valeurs que l'on souhaite déterminer sont calculées à partir d'images séquentielles de ladite grume, obtenues à partir de groupe de points de surface de la grume. The values which one wishes to determine are calculated from sequential images of said log, obtained from a group of surface points of the log.
Par ailleurs, le document WO 00/62011 a pour objet un procédé et un dispositif pour la détermination des dimensions d'objets tels que des troncs d'arbre, par exemple, dans lequel il est prévu de faire défiler lesdits objets au-dessus d'une surface de mesure, de les analyser à l'aide d'une caméra, selon au moins trois angles différents, puis de traiter par ordinateur les données enregistrées. Furthermore, the document WO 00/62011 relates to a method and a device for determining the dimensions of objects such as tree trunks, for example, in which it is intended to scroll said objects above d '' a measurement surface, to analyze them using a camera, from at least three different angles, then to process the recorded data by computer.
Enfin, le document EP 0 442 252 décrit un dispositif pour la détermination de la masse d'un objet en mouvement à partir de moyens de mesure optoélectroniques comprenant un ensemble de diodes émettrices et réceptrices situées dans une zone de mesure perpendiculaire à l'axe de l'objet, et dans laquelle ce dernier est amené, ainsi qu'un barrage optique et une station de traitement des mesures. Finally, document EP 0 442 252 describes a device for determining the mass of a moving object from optoelectronic measuring means comprising a set of emitting and receiving diodes located in a measurement zone perpendicular to the axis of the object, and into which the latter is brought, as well as an optical barrier and a measurement processing station.
Bien que la plupart des dispositifs et procédés décrits cidessus aient donné satisfaction jusqu'à aujourd'hui quant aux résultats obtenus et aux valeurs déterminées, ils ont cependant pour principal inconvénient de reposer sur la mise en oeuvre de moyens particulièrement sophistiqués, souvent fragiles et onéreux et qui ne sont pas toujours adaptés à des milieux soumis à des contraintes physiques importantes, telles que des poussières, des températures extrêmes, ou encore des vibrations, comme c'est souvent le cas dans les scieries, où lesdites grumes sont préparées et conditionnées. Although most of the devices and methods described above have given satisfaction to date with regard to the results obtained and the determined values, they nevertheless have the main drawback of relying on the use of particularly sophisticated means, often fragile and expensive. and which are not always suitable for environments subject to significant physical constraints, such as dust, extreme temperatures, or vibrations, as is often the case in sawmills, where said logs are prepared and packaged.
La présente invention propose, par conséquent, un procédé de mesure de volume de grume simplifié, pratique et avantageux pour l'utilisateur, permettant d'améliorer la gestion et la rentabilité de l'activité, et pouvant être mis en oeuvre par le biais d'un dispositif ne craignant nullement lesdites agressions évoquées précédemment, et ne comportant que des moyens particulièrement simples et peu onéreux. The present invention therefore provides a simplified, practical and advantageous method for measuring the volume of logs, making it possible to improve the management and profitability of the activity, and which can be implemented by means of 'A device not in any way afraid of said attacks mentioned above, and comprising only particularly simple and inexpensive means.
A cet effet, elle concerne un procédé de mesure du volume d'un corps solide, tel que notamment une grume, dans lequel, l'on fait To this end, it relates to a method for measuring the volume of a solid body, such as in particular a log, in which,
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défiler ladite grume à l'aide d'un convoyeur animé d'une vitesse prédéterminée, à travers une station de mesure, placée perpendiculairement au sens de défilement dudit convoyeur, l'on effectue une collecte de mesures relatives à la grume à l'intérieur de ladite station, et l'on traite les mesures collectées conformément aux besoins, et qui se caractérise en ce que : - l'on effectue ladite collecte de mesures sur des tranches successives de grume, - l'on détermine la surface de chacune des tranches, à partir des mesures effectuées, - l'on évalue la longueur de la grume, - l'on établit le volume exact de ladite grume à partir de sa longueur, du nombre de tranches, et de la surface de chacune d'entre elles. scrolling said log using a conveyor driven at a predetermined speed, through a measuring station, placed perpendicular to the direction of travel of said conveyor, a collection of measurements relating to the log is carried out inside of said station, and the collected measurements are processed in accordance with the requirements, and which is characterized in that: - said measurement collection is carried out on successive slices of log, - the surface of each of the slices, from the measurements made, - the length of the log is evaluated, - the exact volume of the said log is established from its length, the number of slices, and the surface area of each of them they.
Selon une première possibilité de mise en oeuvre particulièrement avantageuse, l'on effectue ladite collecte de mesures par ultra-sons. According to a first particularly advantageous implementation possibility, said collection of measurements by ultrasound is carried out.
Selon une autre possibilité de mise en oeuvre, l'on effectue ladite collecte de mesures par rayons laser. According to another possible implementation, said collection of measurements is carried out by laser rays.
Par ailleurs, le procédé selon la présente invention se caractérise également en ce que l'on détermine la surface de chacune des tranches de grume par triangulation. Furthermore, the method according to the present invention is also characterized in that the area of each of the log slices is determined by triangulation.
Selon une caractéristique additionnelle, l'on détermine la longueur de la grume par rapport à l'avancement dudit convoyeur. According to an additional characteristic, the length of the log is determined relative to the advancement of said conveyor.
Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse dudit procédé, l'on traite lesdites mesures collectées à l'aide d'un automate. According to another particularly advantageous characteristic of said method, said collected measurements are processed using an automaton.
Enfin, le procédé selon la présente invention se caractérise également en ce que l'on réalise une gestion des mesures collectées et du volume déterminé pour chacune des grumes, à l'aide dudit automate, de manière à permettre une exploitation rentable de l'ensemble de ces données. Finally, the method according to the present invention is also characterized in that a management of the collected measurements and of the volume determined for each of the logs is carried out, using said automaton, so as to allow profitable operation of the assembly. of this data.
La présente invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, destiné à être positionné sur un convoyeur pour le transport desdites grumes, et comportant une station de collecte de mesures placée The present invention also relates to a device for implementing the method according to the invention, intended to be positioned on a conveyor for the transport of said logs, and comprising a measurement collection station placed
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perpendiculairement au sens de défilement dudit convoyeur ainsi que des moyens de traitement des mesures collectées, caractérisé en ce que ladite station de mesure comprend un portique enjambant ledit convoyeur, et présentant à chaque fois au moins une cellule de type à ultra sons ou à laser placée de manière appropriée respectivement sur le montant transversal et chacun des montants verticaux dudit portique. perpendicular to the direction of travel of said conveyor as well as means for processing the collected measurements, characterized in that said measurement station comprises a gantry spanning said conveyor, and each time having at least one cell of the ultrasonic or laser type placed suitably respectively on the transverse upright and each of the vertical uprights of said gantry.
Selon une première caractéristique particulièrement avantageuse, ledit dispositif comporte un barrage photoélectrique apte à contribuer à la détermination de la longueur de ladite grume. According to a first particularly advantageous characteristic, said device comprises a light barrier capable of contributing to the determination of the length of said log.
Selon une caractéristique additionnelle dudit dispositif, ledit convoyeur est équipé d'un codeur apte à permettre la mesure de l'avancement dudit convoyeur. According to an additional characteristic of said device, said conveyor is equipped with an encoder capable of allowing the measurement of the progress of said conveyor.
Selon une autre caractéristique, ledit dispositif comporte un automate pour le stockage et le traitement des mesures collectées. According to another characteristic, said device comprises an automaton for storing and processing the collected measurements.
Selon une caractéristique additionnelle, ledit automate est relié à des moyens d'édition des mesures collectées et/ou traitées. According to an additional characteristic, said automaton is connected to means for editing the measurements collected and / or processed.
Enfin, selon une dernière caractéristique, le dispositif selon l'invention comprend un ordinateur équipé de moyens de gestion de données. Finally, according to a last characteristic, the device according to the invention comprises a computer equipped with data management means.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, se rapportant à des exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif. The invention will be better understood on reading the description which follows, relating to exemplary embodiments given by way of indication and without limitation.
La compréhension de cette description sera facilitée au vu des dessins joints en annexe dans lesquels : - la figure 1 représente une vue schématique en perspective d'un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, - les figures 2,3 et 4 consistent en des vues schématiques représentant des étapes du procédé selon l'invention. The understanding of this description will be facilitated in view of the appended drawings in which: - Figure 1 represents a schematic perspective view of a device for implementing the method according to the invention, - Figures 2,3 and 4 consist of schematic views representing steps of the method according to the invention.
La présente invention concerne le domaine des procédés et des appareils utilisés pour mesurer les caractéristiques physiques de matériaux ou de corps à formes variables, tels que des grumes, qui sont préparées dans les scieries, et acheminées par convoyeur vers un lieu de conditionnement ou de stockage. The present invention relates to the field of methods and apparatuses used to measure the physical characteristics of materials or bodies of variable shapes, such as logs, which are prepared in sawmills, and conveyed by conveyor to a place of packaging or storage. .
Ces dispositifs sont, la plupart du temps, destinés à une mise en oeuvre par des ouvriers ou une main d'oeuvre peu qualifiée, et These devices are, most of the time, intended for use by workers or a low-skilled workforce, and
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doivent, par conséquent, présenter un procédé de mise en oeuvre particulièrement facile à appréhender par ce type d'utilisateur et permettant d'obtenir des résultats rapidement exploitables. must, therefore, present a particularly easy implementation process for this type of user and allowing to obtain results quickly exploitable.
Par ailleurs, étant donné leurs conditions d'utilisation, lesdits appareils doivent nécessairement être conçus de manière à résister à des contraintes physiques importantes. Furthermore, given their conditions of use, said devices must necessarily be designed so as to withstand significant physical constraints.
Enfin, lesdits appareils doivent présenter un coût de revient raisonnable. Finally, said devices must have a reasonable cost price.
A cet effet, la présente invention concerne d'abord un procédé de mesure du volume d'un corps solide tel qu'une grume 1, dans lequel cette dernière est, de manière classique, amenée à l'aide d'une chaîne de transport 2, au niveau d'une station de mesure 3, tel que cela est représenté à la figure 1. To this end, the present invention firstly relates to a method of measuring the volume of a solid body such as a log 1, in which the latter is, conventionally, brought using a transport chain 2, at a measurement station 3, as shown in FIG. 1.
Une fois la grume 1 en place, ledit procédé prévoit d'abord de prélever des mesures, progressivement, par tranches 4 successives de grume 1, puis, à partir desdites mesures, de déterminer la surface de chacune desdites tranches 4. Once the log 1 is in place, the said method first provides for taking measurements, progressively, by successive slices 4 of the log 1, then, from the said measurements, for determining the area of each of the said slices 4.
Ensuite ledit procédé prévoit de déterminer la longueur de la grume 1 concernée, et enfin d'évaluer son volume, à partir d'une relation entre le nombre de tranches 4 de grume 1, la surface de chacune d'entre elles et la longueur totale de la grume 1. Then said method provides to determine the length of the log 1 concerned, and finally to evaluate its volume, from a relationship between the number of slices 4 of log 1, the surface of each of them and the total length of the log 1.
En fait, par le biais dudit procédé, l'utilisateur va déterminer la surface des différentes tranches 4 de grume 1 par triangulation, en définissant à l'intérieur de chacune des tranches 4 un triangle, dont il mesure les côtés a, b, c, tel que schématisé à la figure 2. In fact, by means of said method, the user will determine the area of the different slices 4 of log 1 by triangulation, by defining inside each of the slices 4 a triangle, the sides of which he measures a, b, c , as shown in Figure 2.
Ces mesures sont effectuées via les moyens 5,6, 7, de préférence par ultra-sons, ou par rayons laser. These measurements are carried out via the means 5, 6, 7, preferably by ultrasound, or by laser rays.
La surface des différentes tranches 4 de grume 1 est ensuite
obtenue par le biais de la relation R2 = a2b2c2 4a2b2- (a2+b2-c2)
Par ailleurs, la longueur de la grume 1 est déterminée en mesurant l'avancement du convoyeur 2. The surface of the different slices 4 of log 1 is then
obtained through the relationship R2 = a2b2c2 4a2b2- (a2 + b2-c2)
Furthermore, the length of the log 1 is determined by measuring the progress of the conveyor 2.
Par le biais dudit procédé, il est également possible de définir à l'avance le nombre de tranches 4 de grume 1 à analyser. By means of said method, it is also possible to define in advance the number of slices 4 of log 1 to be analyzed.
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Ainsi, lorsque leur nombre et leur surface sont connus, et la longueur de la grume 1 déterminée, on obtient aisément le volume de cette dernière. Thus, when their number and their surface are known, and the length of the log 1 determined, the volume of the latter is easily obtained.
Selon une autre caractéristique, le procédé selon l'invention prévoit de traiter ensuite les différentes mesures collectées de manière automatique, par le biais d'un automate, par exemple, afin d'obtenir une vision globale de l'ensemble des données relatives aux différentes grumes 1 traitées. According to another characteristic, the method according to the invention provides for then processing the various measurements collected automatically, by means of an automaton, for example, in order to obtain a global vision of all the data relating to the different 1 logs processed.
Ainsi, l'on peut réaliser par exemple, une gestion de ces données, en les triant selon des critères prédéterminés tel que le volume, le client concerné, l'essence et la qualité des grumes 1. Thus, it is possible, for example, to manage these data, by sorting them according to predetermined criteria such as the volume, the customer concerned, the species and the quality of the logs 1.
L'ensemble des données relatives aux grumes 1 sont, par conséquent, traitées de manière à rentabiliser la production au maximum, et se rapprocher au plus près des besoins du client. All the data relating to logs 1 are therefore processed in order to make production as profitable as possible, and to come as close as possible to the needs of the customer.
Ces données peuvent, le cas échéant être visualisées directement sur ledit automate, celui-ci étant équipé d'un écran, ou éditées dans un journal, à intervalles répétés ou une seule fois à la fin de la journée, toujours en fonction des besoins. These data can, if necessary, be viewed directly on the said automaton, the latter being equipped with a screen, or published in a journal, at repeated intervals or only once at the end of the day, always as required.
Il est également envisageable de stocker toutes ces données dans un ordinateur, par exemple, afin de procéder à leur exploitation ultérieurement. It is also conceivable to store all this data in a computer, for example, in order to proceed to their exploitation later.
Tel que schématisé de manière simplifiée à la figure 1, le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention comprend une station 3 de collecte de mesure constituée d'un portique 31 enjambant un convoyeur 2 de manière perpendiculaire au sens de défilement de ce dernier. As shown schematically in FIG. 1, the device for implementing the method according to the invention comprises a measurement collection station 3 consisting of a gantry 31 spanning a conveyor 2 perpendicularly to the direction of travel of this last.
Des moyens de mesure 5,6, 7, consistant de préférence en des cellules à ultra-sons ou à rayons laser, sont adaptés respectivement au niveau des montants verticaux 32,33 et transversal 34 dudit portique 31, de préférence de manière à se situer, pour les moyens de mesure 5,6 à mi hauteur de ladite grume 1, et pour le moyen de mesure 7 de manière à être sensiblement centré au-dessus de la grume 1. Measuring means 5, 6, 7, preferably consisting of ultrasonic or laser beam cells, are adapted respectively to the vertical uprights 32, 33 and transverse 34 of said gantry 31, preferably so as to be located , for the measuring means 5,6 at mid height of said log 1, and for the measuring means 7 so as to be substantially centered above the log 1.
Lesdits moyens de mesure 5,6, 7 permettent de définir des paramètres A, B, C, D, E, F, G, H, représentés aux figures 3 et 4, correspondant respectivement aux distances entre les moyens de Said measuring means 5, 6, 7 make it possible to define parameters A, B, C, D, E, F, G, H, represented in FIGS. 3 and 4, corresponding respectively to the distances between the means of
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mesure 5,6, 7 et le convoyeur 2, entre les moyens de mesure 5,6, 7 pris deux à deux et entre les moyens de mesure 5,6, 7 et un barrage photoélectrique 8 dont la fonction sera décrite ultérieurement. measurement 5,6,7 and the conveyor 2, between the measurement means 5,6,7 taken two by two and between the measurement means 5,6,7 and a light barrier 8 whose function will be described later.
La connaissance de ces différents paramètres A, B, C, D, E, F, G, H est nécessaire, en particulier, pour l'évaluation des côtés a, b, c du triangle défini dans chacune des tranches 4 de grume 1. Knowledge of these different parameters A, B, C, D, E, F, G, H is necessary, in particular, for the evaluation of the sides a, b, c of the triangle defined in each of the slices 4 of log 1.
En effet, lorsque la grume 1 est en position au niveau de la station 3 de collecte de mesures, les moyens de mesure 5,6, 7 vont permettre de déterminer les distances entre eux et ladite grume 1, et vont permettre d'en déduire les valeurs a, b, c, à partir desdits paramètres. When the log 1 is in position at the measurement collection station 3, the measurement means 5, 6, 7 will make it possible to determine the distances between them and said log 1, and will make it possible to deduce therefrom the values a, b, c, from said parameters.
Ces derniers sont donc définis et connus à l'avance par l'utilisateur, qui peut régler le positionnement des moyens 5,6, 7 en fonction des dimensions du corps solide à mesurer. The latter are therefore defined and known in advance by the user, who can adjust the positioning of the means 5, 6, 7 as a function of the dimensions of the solid body to be measured.
Comme évoqué précédemment, le dispositif selon la présente invention est également équipé d'un barrage photoélectrique 8, visible à la figure 4, disposé le long de la grume 1, servant à la fois à contribuer à l'évaluation de la longueur de la grume 1 et à l'épaisseur des tranches 4. As mentioned above, the device according to the present invention is also equipped with a light barrier 8, visible in FIG. 4, arranged along the log 1, serving both to contribute to the evaluation of the length of the log 1 and the thickness of the slices 4.
D'autre part, le convoyeur 2 est équipé d'un codeur 9, apte à mesurer son avancement pour la détermination de la longueur de la grume 1, en combinaison avec le barrage photoélectrique 8. On the other hand, the conveyor 2 is equipped with an encoder 9, capable of measuring its progress for determining the length of the log 1, in combination with the light barrier 8.
De préférence, selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, ledit dispositif comprend en outre un automate, dans lequel on stocke à l'avance les différents paramètres A, B, C, D, E, F, G, H et qui est apte, à la fois, à calculer automatiquement les valeurs souhaitées, et à les traiter et gérer selon les besoins de l'utilisateur. Preferably, according to a particularly advantageous embodiment, said device further comprises an automaton, in which the various parameters A, B, C, D, E, F, G, H are stored in advance and which is suitable, at the same time, to automatically calculate the desired values, and to process and manage them according to the needs of the user.
Les mesures collectées par les moyens de mesure 5,6, 7 sont transmises en O/10V ou 4/20mA audit automate pour y être exploitées. The measurements collected by the measurement means 5, 6, 7 are transmitted in O / 10V or 4 / 20mA to said automaton to be used there.
Ledit dispositif peut également être équipé de moyens d'édition des données, telle qu'une imprimante, par exemple, reliée à l'automate. Said device can also be equipped with data editing means, such as a printer, for example, connected to the automaton.
Enfin, selon une dernière caractéristique particulièrement avantageuse, ledit dispositif peut comprendre également un ordinateur équipé de moyens de gestion tels que des logiciels Finally, according to a last particularly advantageous characteristic, said device can also include a computer equipped with management means such as software.
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spécifiques permettant une optimisation de la production et de l'exploitation des données, pour une rentabilité accrue. specific to optimize the production and use of data, for increased profitability.
Ainsi, qu'il apparaît clairement de ce qui précède, le présent procédé de mesure du volume de corps solides tels que des grumes est de mise en oeuvre particulièrement aisé, permet une souplesse dans l'exploitation des résultats, et repose sur un dispositif fiable, solide et peu coûteux. Thus, as is clear from the above, the present method of measuring the volume of solid bodies such as logs is particularly easy to implement, allows flexibility in the exploitation of the results, and is based on a reliable device. , solid and inexpensive.
Bien que l'invention ait été décrite à propos de quelques formes de réalisation particulières, il est bien entendu qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut y apporter diverses modifications de forme, de matériaux et de combinaisons de ces divers éléments, sans pour cela s'éloigner du cadre et de l'esprit de l'invention. Although the invention has been described in connection with a few particular embodiments, it is understood that it is in no way limited thereto and that it is possible to make various modifications to it in terms of shape, materials and combinations of these various elements, without departing from the scope and spirit of the invention.
En particulier, bien qu'ayant été décrite dans le cadre particulier de la mesure du volume de grumes, il est tout à fait envisageable d'utiliser la pré & sente invention dans le cadre de la détermination du volume de matériaux ou substances d'une autre nature. In particular, although having been described in the particular context of measuring the volume of logs, it is entirely conceivable to use the present invention in the context of determining the volume of materials or substances of a other nature.
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