Устройство для определения угла поворота объекта

Устройство для определения угла поворота объекта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 С 15/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

4

1 (гд

M ,(л) >

) э

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4826231/10 (22) 15.05.90 (46) 07.09.92. Бюл. N. 33 (71) Московский институт инженеров землеустройства (72) Ю,К.Неумывакин; В.В.Буш, М.И,Перский и А.Н.Сухов (56) Авторское свидетельство СССР

N 1328668,,кл,,G 01 В 11/30, 21.01,85, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛА ПОВОРОТА ОБЪЕКТА (57) Изобретение относится к геодезическому приборостроению, в частности к вспомоИзобретение относится к геодезическому приборостроению, в частности к вспомогательным приборам для определения угловых перемещений объекта относительно референтного направления, заданного с помощью автоколлимационного теодолита или лазера.

Известна насадка к зрительной трубе, с помощью которой по рискам, нанесенным на объекте, определяют угол разворота объекта в одной плоскости, С помощью подобной насадки угол разворота объекта определяют путем совмещения штриха, нанесенного на стеклянный диск насадки,. с рисками на объекте и взятия отсчета по лимбу.

Недостатками этого устройства являются отсутствие возможности определения углов в трехмерном пространстве, низкая точность измерений, малый диапазон измеряемых углов.

Известен также зеркально-линзовый отражатель (ЗЛО), содержащий корпус, объектив, отражатель и коллективную линзу. ЗЛО

„„5U„„1760323 А1 гательным приборам для определения угловых перемещений объекта относительно заданного направления. Сущность изобретения: устройство содержит полупрозрачную пластину с отверстием для пропуска луча, измерителя малых перемещений и узлов, позволяющих изменять развороты марки в пространстве. При выполнении измерений марку устанавливают на объект и направляют на нее луч света или лазера.

Величину угл- разворота определяют по отклонениям отраженного луча от центра мерки. 3 ил. устанавливают на наблюдаемом обьекте и визируют на него автоколлимацианным теодолитом. Необходимую информацию получают по смещениям автоколлимационного изображения относительно центра окулярной сетки. Недсстатком этого устройства является то, что с его помощью можно определять толька малые углы разворота (в пределах нескольких секунд), невозможность применения лазерного луча, что ограничивает расстояние между источником и

ЗЛО. сложность юстировки, Перечисленные недостатки снижают производительность труда и исключают возможность применения ЗЛО при наблюдениях за объектами, развороты которых могут достигать нескольких градусов.

В наиболее близком по технической сущности устройстве (2) излучение последовательно проходит частично прозрачный оптический элемент, отражается от плоского отражателя и регистрируется на экране. совмещенным с частично прозрачным оптическим элементом, с помощью отсчетного

1760323 блока, причем об угловом развороте судят по отношению линейного смещения оси светового пучка к расстоянию от экрана до плоского отражателя.

Однако, данное устройство не обеспечивает возможности измерения больших углов поворота объекта, т.е. ограничен диапазон измерений.

Целью изобретения является повышение производительности труда и расширение диапазона измерений.

Поставленная цель решается тем; что корпус выполнен с возможностью поворота вокруг продольной оси относительно узла базирования, на котором установлен введенный узел для измерения угла поворота корпуса, оптический блок выполнен с возможностью поворота относительно корпуса вплоскости,,совмещенной с продольной осью, причем частично прозрачная пластина выполнена с отверстием, центр которого совмещен с точкой пересечения продольной оси и оси вращения оптического блока.

На фиг.1 и 2 показан продольный разрез устройства; на фиг.З вЂ” вид на оптический блок со стороны полупрозрачной пластины.

Оптический блок 1 содержит отражатель 2, полупрозрачную пластину 3 с отверстием 5, измеритель малых перемещений 4, биссектор 6, ось вращения 7 и установленное в корпусе 8 устройство 9 для поворота оптического блока 1, а также направляющую поверхность 10, укрепленную на объекте, закрепительный винт 11, отсчетное устройство (лимб) 12, Устройство работает следующим образом (фиг.1 и 2).

Луч света или лазера проходит отверстие 5 и отражается на полупрозрачной пластине 3. С помощью измерителя малых перемещений 4 определяют расстояние

Л I> от светящейся точки на пластине до продольной оси корпуса в плоскости пластины 3. Поворачивают корпус на 180О, определяя угол поворота по лимбу, и после этого измеряют расстояние Л 12 (фиг.2).

Угол разворота равен /4 — — ". где Pi ир2 — углы падения луча на плоский отражатель, j% =arctg, j4 =arctg 11 Л 12

21 2( где L — расстояние между отражателем и полупрозрачной пластиной.

Устройство 9 для поворота оптического блока 1 служит для того, чтобы избежать попадания отраженного луча в отверстие 5.

Для этого перед началом измерений опти5 ческий блок поворачивают на такой угол, чтобы отраженный луч при двух положениях корпуса 8 попадал на пластину 3 в отверстие 5, Когда необходимо знать не абсолютную

10 величину разворота объекта, а только изменение углов разворота можно выполнять измерения при одном положении корпуса 8.

В подобных случаях искомые величины получают по формуле:

Л j3 = are tg 1/2 1. (Л I >- Лц) где Л I) и Л1ц — соответственно расстояния измеренные в 1 и 1-м циклах измерений.

20 Среднюю квадратическую погрешность угла разворота находим по формуле

m = - - Гп 2 .Ар 41

25 где mt — средняя квадратическая погрешность определения величин Л1 и Ь1ц, Подставив в эту формулу возможные значения

l = 100 мм, пц = 0,01 мм, получим m = 7, 30 Увеличение углов разворота завйсит от размеров полупрозрачной пластины 3. При этом максимальные значения отсчетов равны

1Л11! = 1Л12 I — д

2 где d — ширина пластины или ее диаметр.

Максимальное значение угла разворота

40 равняется ро ma d . Принимая d = L =

4L

=100мм, получим Д max=15О.

Увеличение значений углов, которые позволяют измерить предлагаемое устройст45 во, расширяет возможность его применения в строительстве.

Формула изобретения

Устройство для определения угла поворота объекта, содержащее источник колли50 мированного излучения, узел базирования, выполненный с возможностью закрепления на объекте, корпус с продольной осью, закрепленный на узле базирования, и установленный в корпусе оптический блок с

55 жестко закрепленными параллельно друг другу плоским отражателем и частично прозрачной пластиной, а также оптически сопряженным с ней измерителем перемещений,отличающееся тем,что.с целью

:1760323

Составитель С.Юмашев

Редактор Т,Никольская Техред М,Моргентал Корректор И,Муска

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 расширения диапазона, корпус выполнен с возможностью поворота вокруг продольной оси относительно узла базирования, на котором установлен введенный узел для измерения угла поворота корпуса, оптический блок выполнен с возможностью поворота относительно корпуса в плоскости, совмещенной с продольной осью, причем частично прозрачная пластина выполнена с отверстием, центр которого совмещен с точ5 кой пересечения продольной оси и оси вращения оптического блока.