Способ угловых измерений и устройство для его осуществления

Способ угловых измерений и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерения углового положения объектов в инженерной геодезии и точном машиностроении. Целью изобретения является повышение точности измерения за счет увеличения смещения изображения путем многократного его проецирования. Изображение марки 6, установленной на объекте, проецируется с увеличением меньше единицы оптической системой 1 на светочувствительную поверхность блока преобразования 2, а затем через блок преобразования 3 воспроизводится на экране 4 и дополнительном экране 5, установленном в плоскости марки 6, после чего многократно повторяют операции проецирования и воспроизведения последнего изображения марки. 2 с.п.ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК дц 4 С 01 С 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4298353/24-10 (22) 14.08.87 (46) 15.08.89. Бюл.1 - 30 (71) Научно-исследовательский институт прикладной геодезии (72) В.И.Юрлов и Т.Д. Тимко (53) 528.489 (088.8) (56) Елисеев С.В. Геодезические инструменты и приборы. M.: Недра, 1973, с.264-265.

Шумихин Ю.A. Телевидение в науке и . технике. M. Энергия, 1970, с.294-295. (54.) СПОСОБ УГЛОВЫХ ИЗМЕРЕНИЙ И УСТРОЙСТВО Д11Я ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к конт,рольно-измерительной технике и может быть использовано для измерения

» %» йоои5 А 1

2 углового положения объектов в инженерной геодезии и точном машиностроюн(и, Целе ю H3o6peтсния является повьпнение точности измерения за счет увеличения смещения изображения путем многократного его проецирования.

Изображение марки 6, установленной на объекте, проецируется с увеличением меньше единицы оптической системой I на светочувствительную поверхность блока 2 преобразования, а затем через блок 3 преобразования воспроизводится на экране блока 4 и экране дополнительного блока 5, установленном в плоскости марки 6, после чего многократно повторяют операции проецирования и воспроизведения последнего изображения марки. 2 с.п. ф-лы, 2 ил. у, V„ величина смещения (в векторной фоРме) изобРажения марки 5 иа экране телеприемника 4; величина смещения марки 6 относительно оси оптичест(с Й

1(ро(кциоииой системы 1; (= где р„

1 5()()82 5

11з О б1)е I (1(ив еoTIIo(IIT(к контpo Jlb l(оизмерит(.)11 «I<)II технике и может быть

ИСТТ(НТЬЗО11(ИТО,)ТЛЯ ИЗМОР(НИЯ УГЛОНОГО положения объектов в инженерной геодезии, то Тном маи(иностроении, атомной энергетик, при контроле за деформациями сооружений и зданий.

Цель изобретения — повышение точности измерения за счет увеличения 10 смещения изображения путем многократного его проецирования.

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства для угловых измерений; на фиг.2 — последователь- 15 ности изображений марок на экранах блока воспроизведения изображения и дополнительного блока воспроизведения изображения.

Устройство содержит оптическую проекционную систему 1, блок 2 преобразования изображения в,сигнал (выполненный, например, в виде телекаме-, ры), расположенный в плоскости изображения, связанный с блокбм 3 преобра-2

25 зования сигнала, подключенным к блоку

4 воспроизведения изображения (выполЙенному, например, в виде телеприемника)„ дополнительный блок 5 воспроизведения изображения, расположенный 30 на измеряемом объекте (не показан), с экраном, совмецтенным с плоскостью предметов оптической проекционной системы, марку 6„ совмещенную с центром экрана и связанную с Объектом.

Способ реализуется следующим образом.

Марку 6, расположенную под углом, „ к оптической оси проекционной системы 1, проецируют с помощью этой 40 системы на чувствительную поверхность телекамеры 2, расположенной в плоскости иэображений. Сигнал, получен, ный телекамерой, усиливают и преобразуют в бл()ке 3, а затем воспроизводят 45 на экране телеприемника 4. Величина смещения изображения марки на экране телеприемника 4 (фиг.2a) определяется: увеличением оптической проекционной системы и равна

Ч увеlIи 1(иие ОIIти 1ескoй П1)О

"1II.IOHI I(.)Й (ИСТ ЕМЫ, Это изображение воспроизводят также н» экране телеприемника 5, с центром которого совмещена марка 6. Получают смещениое изображение марки относительно оси оптической проекцион— ной системы (фиг.2б) на величину, равную

,= j, +, =-g,+.р„Ч=у„(1+V), где g — величина смещения изображения марки относительно оси оптической проекционной системы, полученная после однократного проецирования марки.

Полученное изображение марки вновь автоматически проецируют на чувствительную поверхность телекамеры 2, преобразуют в блоке 3 и воспроизводят на экране телеприемника 4. Получают смещенное изображение марки относительно оси оптической проекционной системы на величину, равную у, = (), Ч =У, (V + V ), где а . — величина смещения изобра 3. жения марки на экране телеприемника 4 относительно оси оптической проекционной системы после двукратного .проецирования марки.

Полученное изображение воспроизводят также на экране телеприемника

5 и т.д. Происходит многократная циркуляция изображений марки, в результате которой на экранах телеприемников 4 и 5 получают. смещенные изображения марки относительно оси оптической проекционной системы на величины, равные соответственно

tl у„ = у; . Ч

= g где п — количество проецирований марки.

В итоге после многократного проецирования марки на экранах телеприемников 4 и 5 получают последовательность изображений, каждое из ко" торых меньше предыдущего в Ч раз, а характер последовательности изображений представляет собой бесконечно убывающую геометрическую прогрессию

1. 0ОВ2З

Р

Р< ес

Р х рк со знаменателем Ч. По формуле опре- . деления суммы бесконечно убывающей геометрической прогрессии определяют величину смещения изображения марки относительно оси оптической проекционной системы, полученную после многократного проецирования марки где у — величина смещения изображений марки относительно оси оптической проекционной системы,. полученная после многократного проецирования марки.

Величина смещений изображения марки по координатам Х и Y составит соответственно где О, у; проекции вектора ,1 1к смещения марки относительно оси оптической проекционной системы соответственно на оси Х и Y.

Таким образом, величина смещения марки g на экране телеприемника уве1 личивается в — — — — раз, Чем ближе (1 : V) к единице увеличение оптической проекционной системы, тем больше величина смещения Я . При V = 0,9" величина смещения изображения марки увеI личится в — — — -- = 10 раз.

I — 0,9

Такое увеличение смещения во столько же раз увеличивает крутизну характеристики преобразования, а следовательно, H точность измерения углс лого смещения.

Формула изобретения

1. Способ угловых измерений, при котором проецируют иэображение марки на светочувствительную поверхность, преобразуют изображение в электрический сигнал, воспроизводят по нему изображение марки на экране, определяют смещение изображения марки относительно центра экрана и судят по

15 нему о значении угла, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью повышения точности, устанавливают в плоскости марки дополнительный экран, воспроизводят на нем иЗображение мар20 ки, соответствующее ее положению на светочувствительной поверхности, многократно повторяют операции проецирования с увеличением меньше единицы и воспроизведения последнего изоб25 ражения марки, а смещение изображения марки определяют по положению точки, к которой асимптотически стремятся изображения марки.

2. Устройство для угловых измере30 ний, содержащее оптическую проекционную систему, марку, светочувствительную поверхность и блок преобразования изображения марки в электрический сигнал, расположенный в плоскости изображения оптической проекционной системы, к выходу которого подключен блок преобразования сигнала, соединенный с блоком воспроизведения изображения, о т л и ч а ю щ е е с я

40 тем, что, с целью повышения точности, в него введен дополнительный блок воспроизведения изображения, расположенный в плоскости марки и связанный с выходом блока преобразования сиг45 нала, при этом увеличение оптической проекционной системы меньше единицы.

Составитель В.Назаров

Техред М. Ходанич

Редактор И.Рыбченко

Корректор Т. Колб

Заказ 4849/33

Тираж 683

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101