Нивелир с самоустанавливающейся линией визирования

Нивелир с самоустанавливающейся линией визирования

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

НИВЕЛИР С САМОУСТАНАВШВАЮЩЕЙСЯ ЛИНИЕЙ ВИЗИРОВАНИЯ, содержащий .зрительнуютрубу с объективом, уголковым Отражателем, сеткой нитей, установленной в главной плоскости объектива, компенсатором маятникового типа, имеющим отражательный опти чгский , расположеияь) в главной плоскости объектива между объективом и уголковым отражателем, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества изображения и расширения диапазона стабилизации линии визирования, отражательный оптический элемент компенсатора выполг йен в виде BP-ISO, закреплен ной в маятниковой подвеске совместно с объективом и сеткой нитей, причем узловая точка объектива и центр сетки нитей расположены на прямой парал- ,лельной главному сечению приз ВР-180 и/юси качания маятника, a .сетка нитей закреплена в дополнитель-; но введенной маятниковой подвеске с возможностью поворота в плоскости, перпендикулярной oпfичecкoй оси зрительной трубы. 00 а

„SU„, 1136014 А

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИК

4151) 01 С 5/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н ABToPctloMY СВИДЕТЕЛЬСТВ\Г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССОР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫЛИ (21) 3612048/24-10 (22) 29.06.83 (46) 23.01.85. Бюл. 115 3 (72) Н.И.Кручинина, Г.К.Бесчасный, М.В.Ранк, Э.Г.Рейшер и В.М.Соловьев (71) Всесоюзный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский институт горной геомеханнки и маркшейдерского дела и Ленинградский ордена Трудового Красного

Знамени институт точной механики и оптики. (53) 528.541(088.8) (56) 1. Бесчасный Г.К. и др. Нивелир с широкодиапазонной стабилизацией линии визирования без установочного уровня. - Сб. статейнч.2 Инженерная геодезия. И., 1976. с.3-11.

2. Елисеев С.В. Геодезические инструменты и приборы. M„, "Недра", 1973 с.365-366. (54) 57) ННВЕЛНР С САНОУСТАНАВЛНВАВ

ЩЕЙСЯ ЛИНИЕЙ ВИЗИРОВАНИЯ, содержащий ,зрительную трубу с объективом, уголковым отражателем, сеткой нитей, ус-. тановленной в главной плоскости объектива, компенсатором маятникового типа, имеющим отражательный онтн ческий элемент, расположенный в главной плоскости объектива между объек тивом и уголковым отражателем, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения качества изображения и расширения диапазона стабилизации линии визирования, отражательный оптический элемент компенсатора выпол» нен в виде призмы ВР-180, закреппеи ной в маятниковой. подвеске совместно с объективом и сеткой нитей, причем узловая точша объектива и центр сетки Я нитей расположены иа прямой, парал» лельной главному сечению призмы

BP-180 и оси качания маятника, а ,сетка нитей закреплена в дополнительно введенной маятниковой подвеске с возможностью поворота в плоскости, перпендикулярной оптической оси зрительной трубы.

1136014

Изобретение относится к геодезическо-маркшейдерскому приборостроению и может быть использовано для определения превышений способом геометрического нивелирования. 5

Известен технический нивелир

ТН-7 с самоустанавливающейся линией визирования в широком диапазоне углов наклона прибора, содержащий объектив с приклеенной к нему сеткой нитей установленный в маятниковой подвеске с двумя взаимно перпендикулярными осями качания, подвешенное плоское зеркало компенсатора, расположенное на половине фокусного расстояния объектива, наблюдательную систему jlj.

Основными недостатками известного нивелира являются невозможность обеспечения надежной компенсации разворота сетки совместно с объективом с помощью маятникового подвеса и снижение качества изображения и разрешающей способности объектива из-за перекрытия его центральной зоны сеткой и призмой наблюдательной системы,25

Кроме того, сложна конструкция прибора, обусловленная необходимостью стабилизации всех элементов схемы, определяющих визирную ось, и значительные ее габариты. ЗО

Наиболее близким по -технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является нивелир с самоустанавливающейся линией визирования, содержащий зрительную трубу с З5 объективом, сеткой нитей, уголковым отражателем и оптико-механическим компенсатором маятникового типа, выполненным в виде плоского зеркала, установленного, как и сетка нитей, 11 в главной плоскости объектчва. Уголковый отражатель нивелира установлен ва объективом и служит для фокусировки изображения (2 ).

Недостатками известного нивелира являются снижение качества иэображения из-за перекрытия части поля зре- . ния сеткой нитей и призмой наблюдательной системы,а также небольшой диапазон ,стабилизации линии визирования.

Цель изобретения - улучшение качества изображения и расширение диапазона стабилизации линии визирования.

Поставленная цель достигается тем, что в нивелире с самоустанавливающейся линией визирования, срдержащем зрительную трубу с объективом1 уголковым отражателем, сеткой нитей, установленной в главной плоскости объектива, компенсатором маятникового типа, имеющем отражательный опти ческий элемент, расположенный в главной плоскости объектива между объективом и уголковым отражателем, отражательный оптический элемент компенсатора выполнен в виде призмы BP-180О ! закрепленной в маятниковой подвеске совместно с объективом и сеткой нитей, причем узловая точка объектива и центр сетки нитей расположены на прямой, параллельной главному сечению призмы BP-180 и оси качания маятника, а сетка нитей закреплена в дополнительной введенной маятниковой подвеске с возможностью поворота в плоскости, перпендикулярной оптической оси зрительной трубы.

На фиг,l представлен нивелир, общий вид; на фиг.2 — то же, вид сверху; на фиг.3 - то же, вид спереди; на фиг.4 - ход лучей в онтической системе нивелира.

Объектив 1, призма 2 компенсатора, призма 3 наблюдательного канала и сетка 4, установленная в подшипнике 5, закреплены на общей плате 6, подвешенной на двойной шарикоподшипниковой подвеске, оси 7 и 8 качания которой перпендикулярны визирной оси.

Ось 7 через подшипники связана с кронштейнами 9 корпуса 10 прибора.

Внутреннее кольцо подшипника 5 с сеткой 4 связано с грузом ll создающим маятниковый момент для разворота сетки при боковых наклонах нивелира.

Гашение колебаний платы 6 и рамки внешней подвески 12 осуществляется магнитоиндукционным демпфером, содержащим постоянные магниты 13 и тормозные пластины 14 и 15. Кронштейн 16 зеркального уголкового отражателя 17 укреплен в корпусе 10 на направляющих 18, обеспечивающих его перемещение при фокусировке изображения.

Защитное стекло 19 и плоскопарал» лельная пластинка 20 оптического микрометра расположены перед объективом.

Наблюдательная система прибора включает призмы 3 и 21, линзовую оборачивающую систему 22 и окуляр 23.

Нивелир работает следующим образомв

Пучок лучей от предмета (рейки ) проходит защитное стекло 19, пластин" ку 20 микрометра и попадает на .объек1136014 тив 1, после которого зеркапьным уголковым отражателем 17 направляется на призму 2 компенсатора. Смещенный призмой 2 в направлении, перпендикулярном оси объектива, пучок лучей вновь идет на уголковый отражатель 17

I и отклоняется им на сетку 4, где строится изображейие объекта. Вместе со штрихами сетки 4 это изображение передается оптическим призменным шар- 1р ниром (3 и 21) и линзовой оборачивающей системой 22 в фокальную плоскость окуляра 23. Для снятия отсчета по рейке с точностью до сотых долеи миллиметра используется оптический мик- 15 рометр с поворотной плоскопараллельной пластинкой 20, В предлагаемом нивелире в качестве элемента компенсатора использована призма, эквивалентная по своему дей- gp ствию плоскому зеркалу и перпендикулярному к нему ромбу, смещающему пучок лучей в поперечном направлении, обладающая свойствами, необходимыми для построения схемы высокоточного д5 широкодиапазонного нивелира: отсутствие разворота изображения объекта при боковом наклоне нивелира, соответствующему повороту призмы компенсатора вокруг нормали эквивалент» 3Q ного ей зеркала, так как компоненты эквивалентной системы не дают разворота изображения; стабильность положения визирной оси при значительных наклонах нивелира благодаря инвариантности призмы компенсатора к неизбежному в этом случае смещению призмы в вертикальной плоскости. Визирная ось в предлагаемом нивелире определяется узловой точкой объектива и изображением центра перекрестия в зеркальном уголковом отражателе и призме компенсатора BP-180

При продольном наклоне нивелира все оптические элементы, закреплен- 4> ные на маятниковой подвеске, сохраняют свое взаимное положение, происходит лишь смещение ребра уголкового отражателя, которое не нарушает стабильности положения визирной оси ввиду свойства уголкового отражателя не смещать изображение при двукратном прохождении лучей в этом отражателе.

При боковом наклоне поворот нивелира происходит вокруг визирной оси, что также сохраняет стабильность ее положения.

Нечувствительность нивелира к смещению ребра зеркального уголкового отражателя в вертикальной плоскости делает схему нерастраивающейся при перефокусировке. Расположение осн внешней подвески компенсатора и ребра уголкового отражателя в плоскости, перпендикулярной вертикальной оси вращения прибора, обеспечивает минимальную величину расфокусировки при его повороте вокруг наклоненной оси.

Закрепление объектива, сетки и призмы ВР-180 на одном звене двойной подвески обеспечивает не только высокую точность работы в широком диапазоне, но и сборочно-юстировочную технологичность прибора, так как погрешности изготовления призмы и взаимной ориентировки всех оптических элементов подвески легко компенсируются ее балансировкой. Кроме того прецлагаемая схема с подвеской объектива позволяет использовать типовой двухлинзовый объектив, дающий .высокое качество изображения лишь в малом угле поля зрения.

Использование в компенсаторе нивелира призмы тройного отражения поз" воляет установить сетку вне объектива, создавая возможность устранения ее разворота при боковых наклонах. дополнительным маятником, а конструк" тивное соединение элементов, определяющих визирную ось, на одной подвеске обеспечивает однозначность их взаимного положения и надежность ста билизации визирной оси в широком диапазоне.

1136014

1136014

S б

23

ФмА gag@ Заказ 10272/29 ТиРа® 651 РР

gag «ав жт r.. 7x opoa m