Tomografia oporności elektrycznej (EIT) drzew
PICUS Treetronic wykorzystuje napięcie/prąd elektryczny do badania drzewa. Wyniki wyświetlane są jako dwuwymiarowa mapa przejrzyście obrazująca oporność elektryczną drewna, zwana Tomogram Oporności Elektrycznej (EIT). Największy wpływ na oporność elektryczną drewna ma zawartość wilgoci, struktura komórek i elementy chemiczne, które zmieniają stan drewna. Treetronic może wykryć takie zmiany mierząc jak niejednorodne drewno zmienia pole elektryczne. Wykorzystując połączenie tomografu dźwiękowego i elektrycznego można uzyskać więcej informacji o drzewie. EIT pomaga analizować rodzaj uszkodzenia i często umożliwia rozróżnienie pustek od ‘mokrego’ chorego drewna.
Zalety analizy łączonych tomogramów Sot i EIT
Wspólnie analizując oba tomogramy, często jest możliwe:
Przykład
SoT Buku pokazuje typowy tomogram do zarażenia zgnilizna. Środek obrazu nie ma żadnego ciemnego koloru (tzn. wyższej prędkości), lecz tylko jasno brązowe. EIT obrazuje wysoką przewodność środka (kolory niebieskie), co jest jasnym potwierdzeniem aktywności zgnilizny. EIT po prawej pokazuje typowy rozkład oporności dla zdrowego buku:
Po lewej SoT 5 cm powyżej poziomu ziemi po środku EIT niebieski = niska oporność. Po prawej referencyjne EIT zdrowego buku
Treetronic pytania i odpowiedzi
Jaka jest różnica pomiędzy tomografią dźwiękową a tomografią oporności elektrycznej?
Tomografia dźwiękowa wykorzystuje fale dźwiękowe do uzyskania informacji “mechanicznej” o stanie drewna w pniu. Tomografia oporności elektrycznej wykorzystuje napięcie elektryczne do uzyskania informacji „chemicznych” o drewnie. W skrócie są to dwie różne metody uzyskania dwóch różnych informacji o drewnie
Jakie są ograniczenia tomografii oporności elektrycznej?
Wyniki pomiaru EIT są dwuznaczne; różne rozkłady oporności w drzewie mogą powodować takie same odczyty po obwodzie. Dlatego też, pomiary oporności elektrycznej mogą dawać błędne wyniki w następujących sytuacjach:
1. Pomiary blisko poziomu gruntu. Kalkulacja EIT zakłada nieskończoną długość drzewa powyżej oraz poniżej poziomu pomiaru. Warunek ten nie może być spełniony mierząc blisko poziomu gruntu, gdyż cylindryczny kształt pnia przechodzi w system korzeniowy poniżej poziomu ziemi. Jednakże, szczególnie w wysoce przewodzącym drewnie blisko/poniżej poziomu gruntu (a takie można znaleźć w drzewach zaatakowanych zgnilizną), tomogram zostanie pokazany poprawnie.
2. Pomiary pustych drzew. Pozostały pierścień drewna jest bardzo przewodzący w porównaniu do pustego środka drzewa. Obliczenia mogą nie być w stanie prawidłowo zidentyfikować pustkę (pustka powinna mieć wysoką oporność) jeżeli odległość pomiędzy punktami jest zbyt duża.
3. Pustki wypełnione wodą. Pustki wypełnione wodą będą pokazane kolorami niebieskimi (wysoka przewodność) na tomogramie EIT.
Jaka jest różnica pomiędzy Shigometrem a Treetronic?
Shigometr oraz Treetronic starają się uzyskać takie same informacje o konsystencji drewna (“czym jest oporność elektryczna?”), lecz bazują na innej zasadzie działania. Shigometer wymaga nawiercenia otworu w pniu, a następnie zbierane są informacje wzdłuż linii wiercenia. Jest to bezpośredni pomiar przewodności, gdyż dwie elektrody dotykają drewna w celu pomiaru napięcia i natężenia.
Treetronic wykorzystuje bardziej precyzyjną konfigurację czterech elektrod. Dwie elektrody służą do podawania prądu do drzewa, a dwie pozostałe mierzą spadek napięcia w różnych pozycjach. Dzięki temu Treetronic może zbierać informacje z całego przekroju pnia. Są to dane z całego pnia drzewa.
Obliczenia w Treetronic są inne od obliczeń Shigometru. Wynikiem obliczeń pomiarów Treetronic jest tomogram oporności elektrycznej (EIT). Interprtacja EIT wymaga doświadczenia i technicznej wiedzy o danym gatunku drzewa. EIT zapewnia cenne dodatkowe informacje o rodzaju uszkodzenia pnia drzewa.
Na przykład: Mierząc beech z Meripiulus gianteus, tomogram dźwiękowy nie będzie w stanie wykryć choroby, gdyż drewno w pniu nie jest zaatakowane przez zgniliznę. Treetronic natomiast pokaże bardzo wysoką przewodność, co w przypadku Beech oznacza infekcję grzybami, które zwiększają poziom wilgotności drewna. W tym przypadku Treetronic umożliwia także spojrzenie pod glebę dzięki trójwymiarowej naturze pomiarów. Tomograf dźwiękowy nie daje żadnych informacji spod poziomu gruntu.
Ile sond potrzebnych jest do pracy z Treetronic?
Treetronic posiada 24 kanały lub sondy. Aby uzyskać odpowiednią rozdzielczość pomiaru, tomografia oporności elektrycznej wymaga więcej punktów pomiarowych niż tomografia dźwiękowa. W wielu sytuacjach zalecamy podwojenie ilości dźwiękowych punktów pomiarowych dzięki czemu zapewniona będzie dobra rozdzielczość pomiaru oporności elektrycznej. Dla przykładu, jeżeli tomogram dźwiękowy wykonany był w 10 punktach pomiarowych, zalecamy wykonanie tomografii oporności elektrycznej z 20 sondami. Większe drzewa można mierzyć łącząc nawet 3 urządzenia Treetronic.
Jak ważna jest prawidłowa geometria?
Tomogramy EIT wymagają precyzyjnej informacji o geometrii pnia drzewa na wysokości pomiaru. Im geometria jest zmierzona precyzyjniej, tym wyniki pomiaru Treetronic są precyzyjniejsze. Oprogramowanie PICUS umożliwia różne sposoby dokładnego pomiaru geometrii. Metoda triangulacji jest jednak najdokładniejsza.
Czy urządzenie wymaga rocznych przeglądów okresowych?
Nie, sensory nie wymagają okresowej kalibracji. Firma Toropol oferuje jednak okresowe sprawdzenie i konserwacje systemu zgodnie z wymogami producenta.
Czy do pracy z PICUS wymagane jest szkolenie?
Tak, do prawidłowej pracy z PICUS zalecamy 1 dniowe szkolenie
Czy tomogramy mogą pokazać drewno bielaste i drewno twardzielowe w drzewie?
Tak, szczególnie Treetronic może w wielu sytuacjach precyzyjnie pokazać drewno bielaste i twardzielowe. W drzewach z defektami (pustki lub choroby), rozróżnienie drewna bielastego od twardzielowego może być znacznie trudniejsze
Czy tomogram dźwiękowy lub elektryczny jest w stanie pokazać pierścienie wzrostu?
Nie, pierścienie wzrostu są zbyt małe, aby można je było wykryć przy pomocy tej technologii.
Czy tomogram dźwiękowy lub elektryczny daje informacje o korzeniach?
Tomogram dźwiękowy (SoT) nie daje żadnej informacji o korzeniach. Daje on informacje tylko na wysokości pomiaru.
Tomogram oporności elektrycznej (EIT) daje informacje o przewodności pewnej części pnia. Długość sekcji jest mniej więcej równa do średnicy drzewa. Dlatego też, mierząc przy samym poziomie gruntu, EIT może dać także informacje o korzeniach, szczególnie o występującej zgniliźnie
