Устройство для определения угла наклона

Устройство для определения угла наклона

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к геодезическому приборостроению и может быть использовано для задания и контроля вертикального направления, например, при строительстве высотных сооружений. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет одновременного формирования отвесного светового пучка. Устройство содержит лазер 1 с коллиматором 2, на пути излучения которого установлен светоделительный блок 3 с юстировочными винтами 4, формирующий пять световых пучков 5,6,7,8,9. Направление распространения центрального пучка 5 совпадает с оптической осью лазера, а пучки 6,7 и 8,9 лежат в ортогонально расположенных плоскостях, причем расстояние от пучка 5 до каждого из указанных четырех пучков одинаковы. На пути каждого из пучков 6,7,8,9 последовательно установлены поляризаторы 10,11,12,13, жидкостной компенсатор 14, выполненный в виде резервуара с оптически активной жидкостью, модуляторы Фарадея 15,16,17,18, анализаторы 19,20,21,22 и фотоприемники 23,24,25,26, выходы которых подключены к входам электронной измерительной схемы 27. Между светоделительным блоком 3 и поляризаторами 10,11,12,13 установлен блок, выполненный из четырех оптических клиньев 28,29,30,31, имеющий центральное сквозное отверстие и обладающий возможностью одновременного перекрытия пучков 6,7,8,9. На пути центрального пучка 5 расположено центральное отверстие блока клиньев, жидкостной компенсатор 14 с оптически активной жидкостью и блок, выполненный из пентапризм 32,33, обеспечивающий вертикальное направление центрального пучка 5. Выходы электронной измерительной схемы 27 подключены к электроприводам, которые механически связаны с подъемными винтами 37,38,39. Все указанные элементы крепятся в корпусе 40. Преимуществом предлагаемого устройства является стабилизация положения вертикального пучка как при наклоне устройства, так и при влиянии температурных деформаций резонатора лазера. После юстировки устройство может автоматически устанавливать световой пучок в вертикальное положение без вмешательства человека. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

КСПУБ ЛИК (!9! (!1!

А1 (504 С 01 С 15 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Фиг. 1

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

IlPH П (КТ СССР

К ASTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4226936/24-10 (22) 10.04.87 (46) 23.08.89. Бюл. !!« 31 (71) Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) А.И.Ванюрихин, Д.Н.Кавунец и В.А.Сафарян (53) 528.541(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР !!« 117029, кл. С 01 С 15/12, 11.05.57 °

Авторское свидетельство СССР

У 645951, кл. С 01 С 9/32 14.06.76.

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛА

НАКЛОНА (57) Изобретение относится к геодезическому приборостроению и может быть использовано для задания и контроля вертикального направления, например, при строительстве высотных сооруже«.ий. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет одновременного формирования отвесного светового пучка. Устройство содержит лазер 1 с коллиматором

3 1502961

2, на пути излучения которого установлен светоделительный блок 3 с юстировочными винтами 4, формирующий пять световых пучков 5,6,7,8,9. Направление распространения центрального пучка 5 совпадает с оптической осью лазера, а пучки 6,7 и 8,9 лежат в ортогонально расположенных плоскостях, причем расстояние от пучка 5 до каждого из укаэанных четырех пучков одинаковы. На пути каждого иэ пучков 6,7,8,9 последовательно установлены поляризаторы 10,11,12,13, жидкостной компенсатор 14, выполненный в виде резервуара с оптически активной жидкостью, модуляторы Фарадея 15,16,17,18, анализаторы 19,20, 21,22 и фотоприемники 23,24,25,26, вью ходы которых подключены к входам 20 электронной измерительной схемы 27.

Между светоделительным блоком 3 и поляризаторами 10, 11,12,13 установлен блок, выполненный из четырех оптических клиньев 28,29,30,31, имеющий 25 центральное сквозное отверстие и обладающий воэможностью одновременного перекрытия пучков 6,7,8,9. На пути центрального пучка 5 расположено центральное отверстие блока клиньев, жидкостной компенсатор 14 с оптически активной жидкостью и блок, выполненный из пентапризм 32,33, обеспечивающий вертикальное направление центрального пучка 5. Выходы электронной измерительной схемы 27 подключены к электроприводам, которые механически связаны с подъемными винтами 37,38,39. Все указанные элементы крепятся в корпусе 40. Преимуществом предлагаемого устройства является стабилизация положения вертикального пучка как при наклоне устройства, так и при влиянии температурных деформаций резонатора лазера. После юстировки устройство может автоматически устанавливать световой пучок в вертикальное положение беэ вмешательства человека. 4 ил.

Изобретение относится к геодезическому приборостроению и может быть использовано для задания и контроля вертикального направления, например, при строительстве высотных сооружений.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства для горизонтирования путем одновременного формирования вертикаль 40 но направленного светового пучка, На фиг. 1 показана схема устройства, на фиг. 2-4 — направление лучей при горизонтировании резервуара с жидкостью. 45

Устройство содержит лазер 1 с коллиматором 2, на пути излучения которого установлен светоделительный блок

3 с юстировочными винтами 4, формирующий световые пучки 5-9. Направление распространения центрального пучка 5 совпадает с оптической осью лазера 1, а пучки 6-9 лежат в ортогонально расположенных плоскостях, причем расстояния от пучка 5 до каждого из укаэанных четырех пучков одинаковы. На пути каждого из пучков 6-9 последовательно установлены поляризаторы 10-13, жидкостной компенсатор, ( выполненный в виде резервуара 14 с оптически активной жидкостью, модуляторы Фарадея 15- 18, анализаторы 1922 и фотоприемники 23-26, выходы которых подключены к входам электронной измерительной схемы 27. Между. светоделительным блоком 3 и поляризаторами 10- 13 установлен блок, выполненный из четырех оптических клиньев 28-31, имеющий центральное сквозное отверстие и обладающий возможностью одновременного перекрытия пучков 6-9. На пути центрального пучка 5 расположено центральное сквозное отверстие в блоке клиньев, резервуар 14 с оптически активной жидкостью и блок, резервуар 14 с оптически активной жидкостью и блок, выполненный иэ пентапризм 32 и 33 и обеспечивающий вертикальное направление центрального пучка 5. Выходы электронной измерительной схемы 27 подключены к четырем электроприводам (на фиг. 1 указаны только три) 34-36 механически связанными с подъемными винтами 37-39. Все указанные элементы крепятся в корпусе 40.

Светоделительный блок 3 склеен из стеклянных прямоугольных призм, 5 1502 торцовые поверхности которых имеют частично прозрачные и зеркальные грани, и разделяет входящий пучок лазера 1 на пять параллельно выходящих пучков 5-9. Блок из четырех оптичес5 ких клиньев 29,30,31 и 28, расположенных крестообразно, имеет центральное сквозное отверстие и установлен на крышке резервуара 14 в подшипниковой системе. Поляризаторы 10-13 и анализаторы 19-22 могут быть выполнены в виде приэменных поляризаторов, например призм Глана, имеющих высокие поляризующие характеристики. Модуляторы Фарадея 15- 18 выполнены из магнитоактивных стержней, помещенных в подмагничивающие катушки. В качестве фотоприемников 23-26 могут быть использованы фотоэлектронные умножители, имеющие высокую чувствительность и большой рабочий спектральный диапазон. Резервуар 14 заполнен оптически активной жидкостью, например скипидаром. Дно и крышка резервуара 14 сос- 2В тоит из плоскопараллельных оптически прозрачных пластин. Электронная измерительная схема 27 выполнена в е виде синхронных детекторов, входы которых подключены к выходам фотоприемников 23-26 и к выходу генератора опорных сигналов (не показан), входящему составной частью в электронную измерительную схему 27. Модуляторы

Фарадея 15-18 подключены к входам генератора опорных сигналов.

Устройство работает следующим образом.

Сначала по сигналам электронной измерительной схемы 27 подъемными винтами 37-39 устанавливают корпус

40 в такое положение, при котором слой оптически активной жидкости резервуара 14 представляет собой плоскопараллельную пластинку. В общем 4Б случае для этого положения пучки 5-9 могут быть расположены не вертикально, а так, как показано на фиг. 2.

Для установки центрального пучка

5 в вертикальное положение на пути бп пучков 6-9 вводят клинья 28-31. Если пучки 5-9 находятся в вертикальном положении, сигнала рассогласования на выходе электронной измерительной схемы 27 нет (фиг. 3), так как пути, проходимые пучками 6-9 в оптически активной жидкости резервуара 14, одинаковы. Если пучки 5-9 находятся не в вертикальном положении (фиг. 4), 961 6 пути, проходимые пучками 6-9 в оптически активной жидкости резервуара

14, не равны, а следовательно, на выходах электронной измерительной схемы

27 появляются сигналы рассогласования, которые можно регистрировать по индикатору электронной измерительной схемы 27, что свидетельствует о вертикальном положении центрального пуч ка 5. Затем подключаются электроприйоды 34-36 к электронно-измерительной схеме 27, и устройство готово к работе.

Ф

В случае отклонения луча лазера 1 от вертикального положения, например, из-за температурных деформаций, конструкции устройства, на выходе электронной измерительной схемы 27 появится сигнал рассогласования.

Этот сигнал поступит на входы электроприводов 34-36, которые наклоняют корпус 40 устройства до исчезновения сигнала рассогласования. В этом положении жидкость образует оптический клин, но при этом центральный пучок 5 сохраняет вертикальное положение.

Формула и э о б р е т е н и я

Устройство для определения угла наклона, содержащее источник света с коллиматором, четырехканальный светоделительный блок, на выходе которого в каждом из каналов последовательно расположены поляризатор, сосуд с оптически активной жидкостью, модулятор Фарадея, анализатор, фотоприемник и электронный измерительный блок, причем сосуд с центральной частью и оптически активной жидкостью и электронный измерительный блок выполнены общими для всех четырех каналов, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью расши" рения функциональных возможностей за счет одновременного формирования отвесного светового пучка, оно снаб" жено четырьмя оптическими клинья.и, установленными между светоделительным блоком и соответствующими поляризаторами с возможностью одновременного введения в оптические каналы, острые углы всех оптических клиньев обращены к центральной части сосуда или от нее, а светоделительный блок выполнен с дополнительным оптическим элементом, ось которого направлена отвесно.

1502961

Составитель Л.Колесава

Техред Я., яндык Корректор О.Ципле

Редактор H.Pîãóëè÷

Заказ 5076/52 Тирам 683 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Я-35, Рауаская наб., д. 4/5

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