Лазерный прибор для задания референтной линии

Лазерный прибор для задания референтной линии

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л G 01 С 15/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4693519/10 (22) 18.03.89 (46) 07.09.92. Бюл. М 33 (71) Комсомольский-на-Амуре политехнический институт (72) Ю.И.Беспалов, В,И.Зайков, М.Н.Голованов и С.Н.Кондратюк (56) Авторское свидетельство СССР

М 1699234, кл. G 01 С.15/00, 15.07.87. (54) ЛАЗЕРНЫЙ ПРИБОР ДЛЯ ЗАДАНИЯ

РЕФЕРЕНТНОЙ ЛИНИИ

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к геодезическим приборам, предназначенным для проецирования точек по вертикали.

Целью изобретения является повышение точности.

На фиг.1 показан разрез лазерного прибора в проекции на вертикальную плоскость; на фиг.2- регулирующее приспособление.

Лазерный прибор включает ампулы 1 и

2 с жидкостью и плоскопараллельными пластинами, объектив телескопической системы 3, плоскопараллельную пластину 4, ампулу с жидкостью 5, плоскопараллельную пластику 6, диафрагмы 7 и 8, отрицательные линзы 9 и 10, юстировочные винты 11 и 12. лазер 13, кожух 14 лазера, триггер 15, гайку

16, установочный уровень 17, баксу 18, втулку 19, кремальеру 20, эксцентренный маховичок 21. дополнительную камеру 22, канал

23 в стенке ампулы, корпус 24 формирователя излучения, .подшипник 25, цилиндрическую пружину 26, шарик 27.

„„Я2„, 1760322 А1 (57) Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к геодезическим приборам. С целью повышения точности внутри телескопической системы установлена дополнительная ампула с жидкостью, выполненная с возможностью регулирования уровня жидкости, чта позволяет производить фокусировку телескопической системы на заданный диапазон рабаты прибора. Кролле того, введение дополнительной ампулы позволяет использовать жидкость с меньшим коэффициентом преломления. 2 ил.

Ампулы 1 и 2 жидкостного компенсатора установлены ниже объектива телескопической системы и расположены в параллельном пучке лучей. выходящих из объектива. Ампула дополнительного жидкостного компенсатора, установленная внутри телескопической системы, содержит жидкость 5, дно в виде плоскопараллельной пластины 4 и крышку. Через канал 23 эта О ампула сообщается с камерой 22, объем которой регулируется вращением кремальеры

20. Зксцентренный маховичок 21, имеющий по ободу канавку, через шарик 27 давит на камеру 22, деформируя ее стенки, подпру- Ы жиненные пружиной 26, Таким образом, жидкость 5 может перетекать иа ампулы е

1аеаааВ камеру 22 и обратно и изменять толщину (глубину) слоя жидкости 5. Таким образом, формируемая кольцевая структура излучения регулируется вращением кремальеры 20, Положение отрицательного компонента телескопической системы, состоящего из линз 9 и 10, регулируется юстировачными винтами 11 и 12. Диафрагмы 7 и 8 спасобст1760322

h =

ЛГ (4) и

a=h и (5) 35

fz а=

S — f

К1 =- 0,5 (п — 1), (6) Тогда.,г

S =f+ —.

a (7) Кг = 2 (и — 1). (2) 45 и г, (s-f)(n — 1) вуют повышению качества иэображения интерференционной структуры, создаваемой телескопической системой, отсекая паразитные лучи, Гайка 16 служит для крепления в баксе 18 приливов кожуха 14 лазера после 5 центрировки последнего, Бакса 18 свободно вращается во втулке 19. Кожух 14 лазера жестко крепится к корпусу 24 формирователя, Триггер 15 снабжен подъемными винтами, служащими для приведения на середину 10 пузырька установочного уровня 17, Поверки лазерного прибора включают поверку установочного уровня, поверку вертикальности сформированного луча лазера, поверку соосности сформированного луча 15 лазера с геометрической осью прибора.

Поверка установочного уровня выполняется известным способом. Поверка вертикальности сформированного луча лазера производится вращением корпуса прибора 20 на 180, исправление осуществляется юстид ровочными винтами 11 и 12, Поверка соосности сформированного лазерного луча с геометрической осью надир-центрира (осью втулки 19) выполняется вращением корпуса 25 прибора на 180О, исправление осуществляется перемещением внутри баксы 18 приливов кожуха 14 лазера, после чего последние зажимаются гайкой 16, Ампула с жидкостью внутри телеско- 30 пической системы устанавливается на расстоянии, равном половине фокусного расстояния объектива. Коэффициент ее умножения (как компенсатора) где n — показатель преломления жидкости.

Коэффициент умножения двух ампул с жидкостью, установленных в параллельном .40 пучке лучей ниже объектива телескопической системы, Тогда общий коэффициент умножения компенсатора., состоящего иэ ампулы внутри телескопической системы и двух ампул в параллельном пучке. лучей ниже объектива, составляет

К=К1+Kz=1, (3)

Подставляя в формулу (3) выражения (1) и (2), после преобразований получим условие работы компенсатора: и = 1,400. 55

Таким образом, введение дополнительной ампулы с жидкостью внутри формирователя излучения позволяет существенно облегчить подбор жидкости по сравнению с известными устройствами, где требуется обеспечение n = 1,500. Как известно, наиболее распространены жидкости с более низким коэффициентом преломления.

Дополнительная камера переменного объема в ампуле с жидкостью, установленной в сходящемся пучке лучей, обеспечивает регулирование формируемой кольцевой интерференционной структуры излучения путем перефокусирования телескопической системы. Изменение объема жидкости при переходе ее иэ ампулы в дополнительную камеру приводит к изменению глубины жидкости и, следовательно, изменению оптической длины пути в телескопической системе формирователя.

Изменение глубины жидкости s ампуле где V — объем дополнительной камеры;

r — радиус поверхности жидкости в ампуле, Увеличение хода лучей в жидкости, глубина которой изменяется на величину и, Такое увеличение хода лучей обеспечивает перефокусировку оптической системы на дистанции от S до где f — фокусное расстояние системы.

Из формулы (4) и (7) находится необходимая величина уровня жидкости

Предлагаемый лазерный надир-центрир позволяет с высокой точностью проецировать точки по вертикали на различные дистанции. Воэможность изменения формируемой интерференционной структуры излучения без внесения дополнительных источников ошибок; связанных с фокусированием, способствует решению ряда прак1760322 тических задач в маркшейдерском деле и геодезии, например центрирование подземных опорных сетей на разных горизонтах и т,д.

f u (s — f) (n — 1)

10 где $ — диапазон работы прибора;

u — коэффициент преломления жидкости.

Составитель С,Юмашев

Тех ред M.Moðlåíòàë Корректор Т.Вашкович

Редактор Т.Юрчикова

Заказ 3177 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Формула изобретения

Лазерный прибор для задания референтной линии. содержащий последовательно расположенные на одной оптической оси источник излучения, телескопическую систему с фокусным расстоянием f и две частично заполненные жидкостью ампулы, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности он снабжен дополнительной ампулой с жидкостью, установленной на оптической оси внутри телескопической системы и выполненной с возможностью регулирова5 ния уровня жидкости h, значение которого определено выражением