Устройство для измерения углов наклона объекта
Иллюстрации
Реферат
УСТЮЙСТБО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВ НАКЛОНА ОБЪЕКТА, содержащее осветитель, два обраиценных одно к другому отражающими поверхностями л 79 7 ДС У /уууУу-{ //////////7/т//// зеркала, одно из которых гравитационно стабилизировано, а другое вместе с осветителем и фотодетектором , воспринимающим световой поток после многократных отражений от обоих зеркал, жестко соединено с объектом , отличающееся тем, что, с целью повышения точ ности измерений, осветитель выполнен как источник расходящегося пучка лучей, а зеркало, жестко соединенное с объектом, выполнено вогнутым , при этом источник света и центр фотодетектора размещены в оптически сопряженных точках, соответствующих изображению фокуса вогнутого зеркала в плоском гравитационно стабилизированном зеркале.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
Здц G 01 С 9/06; С 01 С 9/20
ГОСУДАРСТНЕННЬ1Й КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ с;
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ °
° (21) 3463991/18-10 (22) 05 ° 07.82 (46) 07. 11. 83. Бюл. М 41 (72) Е.Е. Воробьев (53) 528.541(088.8) (56) 1. Бычков О.Д. Уровни и микронивелиры и их применение для геодезической выверки конструкции. М., "Недра", 1973, с. 3-7 °
2. Авторское свидетельство СССР
9 309240, кл. G 01 С 9/36, 1973.
3. Патент США 9 3708231,кл,356152, 1983. (54)(57) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ
УГЛОВ НАКЛОНА 08bEKTA, содержащее осветитель, два обращенных одно к другому отражающими поверхностями
„„SU„„1052 А зеркала, одно из которых гравитационно стабилизировано, а другое вместе с осветителем и фотодетектором, воспринимающим cseToaoA поток после многократных отражений от обоих зеркал, жестко соединено с объектом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, осветитель выполнен как источник расходящегося пучка лучей, а зеркало, жестко соединенное с объектом, выполнено вогнутьы, при этом источник света и центр фотодетектора размещены в оптически сопряженных точках, соответствующих иэображению фокуса вогнутого зеркала в плоском гравитационно стабилизированном зеркале.
Сг(о= денса— .. акое и (((»(т.(сп еч vi. (" "H с(. с т =-— ((С О.. е H:-j ь (с -(тт .(—
j3a —:;.. (,rТСДЕТЕК TOPO! » r
В (330 Р((Е Мс(Т РИ
CBЕТ ПО» а(Да» Т
М НО БОК Ра Т НЬг<т .
Образу(а(1!и;< о(-(Бь(со(<аи чу
УСТ ЗОЙСТВс! H= и (» и(о л ь 3 с В а. н а,, ИЗМЕРЕНИЙ ОКr» ст (.С (ф(B (ДЕ (<И И
ЛОВ< с(H -::: 33!
-j! i т осВетит (r ((»
Са ЗЪ((3 Ст
Е ТЕ С»МОЦЕфОГ»((т(а
И ОО Б К И С а (И(C T
НаПриМЕрт Б р
Ций (а - с(к)ке
0 с Б е т и те лт „=" тт
MB. TOP( цель изобр с"т Е Н И "" . О В ЬВ.(.; с(H j<
НОсти -(з "1е се- (тоо T j» с. д(. 3 Q т!. " ст ((. < Б ст. R пе,rÄ», И:-! i:.g Q P е и и н
ЕРжа(т(ЕМ ОСВЕ,;;
O,HHO j< д»y j С. (А,O B ус! Щ(С наклона Об<В к \" Б д с((ОБ та, сод а(3(е н (-(ь(3<
Тс(3тЬ г(Б а 0(» а
"! О рЕTñ. НИ - v . ((O H i («т! (< ("-о(-; " (т ческо(«у т(риборострое(3и(<3, В частно - -БЬ(СО(<(СТОЧНЬ<(И УС .(РОЙ СТВа»(т! ДЛ З((»Е СЕВ -:, и т! гз i(OB Н акт (Оиа Об БЕК "
ИЗВЕСТНЫ раЗЬ(ссбраЗ(тЬ;:; — а.ОТСЗ3(Е <,ри че < ки е „ .- СтрОЙ ст Ва,(т((Я Опс(е т(ел(е "
Н(. т-„:,-.; (OH; —..;-. Е;-"; (, (r 3 . " Л"!» (ЗЬ 3< T(ИП OB
ЧУБ БИ TЕЛЬ jj(Ä „ З3(Е, (! — Нтск (З B ((jr (0((3 ((3 —.0((03((<ЕНИ<= ВЕРТИКаЛт. "ИЛИ ГОРИЗOH -. с(т. ( —.(Е (((» (т;, »!((3(0"(с»И (((„
Бт тнт(а r,»3Б! ТВАЙТ;- ..((Ь .-<)ТС ЗЛЕ((Е-т?а, с ть,gr»ВБ (ИP>(,(К "(i((. (4<3< Г(т ИЗ(НЕ (га А (. !.(б т„ ((-:Е ОЧ; „"(
Б;т-,.; !!КОС т ", Цr»j(3(<агт»(.; таj
3<Е Б Ка СДБ БОБ <((((ПОДВО СЕ БОБ НУТС Е
3 е сзка ттс . .". (c<пРББльст<т(т(3ее !(ГДаи(3(ий ((с( не((-". кодлы:(и(рОBdH(<ь(Й сьетоБОН .!) ;0(<
Н=:. *QГ(В(((на HO-H(r BCTBHTe ЛЬН((Й,0 TO= (((. (ИН т,т ji (3с(Нр
B O З МО3(<Н:-» (! Г»И Г! (,-;" 0(H jr(jj Q»
". -З БЕ Ст ":.,3,(С вЂ”:. РС(3((СЗ(БС ЛЯ И З(ИЕР((т(3(а.=. ОСБЕТ- ":ТFÃ(j (-(а С(НОБ(Е КОЛЛ."((т !—
p (r(((((T((((г(аQ i r; i » (га „; Ь((с Г: .(Ч (Q((< ВЕ (rj
H ((ð Б (т с(Е((тттй -. (q g - ((((З ПБ:(К и до с к и к 3 е рк а л;; с б ра(({е н н ь(3< ОДНО и ,(3РУПО((У 0ÒÐà3(<àÂ(ò (И(((И ПОБGP(
СДН И, Зг Ркад ГРаВИтаПИОННО Ста6ИЛИ=:!."раванс Г Г(О(ИС3(т(Ь(((ill ×ÒÍÈÊà Ил(! ме,-:нет СВое положение при нак снах
Обьекта В(ие<зт< с юсБетителе: —,—: (((»Б (т(П 3ЛНС Н:- Ь(с» т Нс(jipHj((Б
П -1 (с(<(»СТ(-, -ЗЛЕ <(BH OB на Йст(0(,цетектор по-л т;г: -(.ст сИЯ. с- (ЗЕг (<ВЛ „ (<ч(е ск . 4Й ч(»(HQ;-";(= T(iль
В.".. Бительность та(<ото
В(0;:<ет б(3(т.ь полно ..ть(<(з (.(Бдт< т("- ВЛт, r! („("Е В Битт ..
СТС((ХНЕ(((=. (Встг И .<-;Ã(3
; (" и,;, :- т» ((< с с (с((.: и
Ла . ЗДН!. »(3 (<0 ÒÎÐ(ñê ГРБВ Ит 2 ЦИО-(HQ
Па j! =(Ма(01((нгт(."Bi Y(j ((O .i -..! 1-ГС; К ВОСЛЕ
БЕГ(<., 30(.:;-;гСТКО СС .(J. .ВЕННОЕ С гЬСК— ра СЗ. 3.(Е(3((Ес((Б -!.".-Т;("-;. = =-КИ CQjjrj.;:(ЕН-.
Ва(((т(ИЙ:За. О,;.с(-ЗИЙ вЂ”.С, —, ЧЧО(< (в 3(=,.ОДБ(с С . D ИС
Тт .-. ЗЕр - -т -::iгтИЕЬ<.: --(ЕрЕ„-.:;Б(цЕИ т(се =(о„"((,. п(,=„са(3"-(с; = е а!<алто, .-(oт(диа(ЩОВ (!(((с! ((7Б ((((!(, -: — Н -, :,-, с С g Н Ьтл
Со с тав и тель И. Фе рштма к
Редактор Н. Кешеля Техред И, Метелева Корректор A.Дзятко
Заказ 8843/35 Тираж 602 Подписное
ВНЛИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий . 13035, И осква, Ж-35, Раушская каб„, д, 4/5 филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул, Проектная, 4 где 1 — расстояние от плоского зеркала б до главкой плоскости Н, проходящей через вершину зеркала 5; фскусное расстояние зеркала 5
P. — расстояние от главной плоскости до центра полевой диафрагмы 4.
Выход координатно-чув ств ителького фотоприемника,8 соединен с блоком 9 регистрации, а источник
2 света и блок 9 регистрации соединены с блоком 10 питания.
При наклоне устройства вместе с вогнутым зеркалом положение нормали гравитационно- увствителького плоского зеркала б остается неизменно горизонтальным, т.е. происходит разворот устройства относительно горизонтального плоского ,зеркала. При этом происходит смещение изображения диафрагмы по поверхности позиционно-чувствительного фотоприемника, фотоприемник вырабатывает электрический сигнал, пропорциональный величине смещения пятка по поверхности фотоприемника °
Этот сигнал фиксируют с помощью блока регистрации. устройство может быть выполнено и по несколько иной оптической схеме, Так, при смеще. ии источника с оси устройства ка величину Ь его изображение смещается в противополож" ную сторону ка величину д . В точку изображения источника может быть перенесен фотоприемкик. Это позволит исключить из схемы полупроэрачнсе зеркало, однако несколько уменьшит диапазон работы устройства.
Для реализации устройства можно использовать также вогнутое зеркало беэ отверстия в центре, тогда источник света должен быть расположен сбоку вогнутого зеркала. его ось должна быт= наклонена к оси устройства на такой угол, при котором изображение источника в исход10 ком положении устройства строится по другую сторону от вогнутого зеркала, и в эту точку должен быть помещен фотоприемник.
В любом варианте предлагаемая
15 оптическая схема обеспечивает повышение точности измерений, поскольку фактически .реализуется автоколлимационная схема при сохранении высокой чувствительности за счет использования оптического умножителя .
Важное достоинство состоит и в том, что вогнутое зеркало умножителя выполняет одновременно и функции коллиматора. Это означает существен ное уменьшение влияния ошибок разьюстировки. Возможная точность измерения угла наклона может составить
1,5" при использовании вогнутого зеркала с фокусным расстоянием
Е = 100 мм и точности регистрации смещений светового пятна фотоприемником порядка 10 мкм. Сохраняется и такое важное преимущество прототипа, как измерение угла по двум взаимно перпендикулярными координаткым направлениям.