Устройство для определения углов наклона объектов

Устройство для определения углов наклона объектов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 12.1.1971 (№ 1610729/18-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 09.Х.1972. Бюллетень ¹ 30

Дата опубликования описания 20.Х.1972

М. Кл. G 0lc 9/06

Комитет по делам изобретений и открытий ври Совете Министров

СССР

УДК 528.546(088.8) Авторы изобретения

Р. А. Мовсесян, И. A. Таплашвили, Е. В. Тузов, В. И. Мищенко и В. H. Варданян

Ереванский политехнический институт им. К. Маркса

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛОВ

НАКЛОНА ОБЪЕКТОВ

Изобретение относится к области геодезического приборостроения, в частности к устройствам, предназначенным для определения угла наклона контролируемого объекта к горизонту.

Известны устройства, содержащие цилиндрический уровень, призменный блок с оптической системой для формирования изображений концов пузырька и систему отсчета. Установку уровня Ilo горизонту в ННх осуществляют,путем совмещения концов пузырька, изображение которых рассматривают в окуляр, что требует присутствия оператора на контролируемом объекте.

Цель изобретения — повышение точности работы устройства, обеспечение автоматизации и дистанционной передачи измерений.

Это достигается тем, что оно снабжено двумя фотоэлектрическими датчиками, сканирующими изображения обеих половинок пузырька уровня, установленными на конце штока, связанного с кодирующим диском датчика перемещений и счетчиком импульсов системы отсчета.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 — оптическое изображение на матовом экране концов пузырька, подле>кащих .сканированию; на фиг. 3 блок-схема устройства.

Предлагаемое устройство (фиг. 1) содержит цилиндрический уровень 1, над которым против пузырька 2 размещен прпзмепный блок 8. Под уровнем установлено матовое

5 стекло 4, освещаемое снизу лампочками 5.

Фокусирующая линза б расположена между призмснным блоком 3 и матовым экря!!Ом !.

По другую сторону экрана находится насадка 8, перемещающаяся по направляющим

10 вдоль плоскости экрана. Эта насадка мех»нически соединена со штоком 9 датчик» 10 перемещений, выполненного на базе индикатора часового типа с кодирующим диском 11 вместо стрелок. В диске вырезаны радиаль15 ные щели. Фотодиод 12 и осветительная л»мпочка 18, расположенные по противо! оложным сторонам диска 11, служат для фор;»lp0BBIIHB счетных импульсов. Шток 9 перемещается приводом, содержащим элсктроднн20 гатель 14 с кулачком 15 на валу. В пс.,одном состоянии этот кулачок не касается шток» 9 и цепь питания электродвигателя 14 разомкнута концевым выключателем 1б, на который давит выступ 17 боковой поверхности «у25 л ачка.

Равномерно освещенные концы пузырька уровня через призменный блок и фокусирующую линзу проецируются на экран. На ф!!г. 2 заш р>!ховя иными участка ми показ!!н! 1 про30 екЦии кОнЦОВ Ilузырька, спроецнрОВ»ннIэ!х ня

3 54,2 6 О матовом экране. Проекция одного конца пузырька расположена вдоль оси М вЂ” М, а проекция другого — вдоль оси Н вЂ” Н.

Блок-схема прибора (фиг. 3) содержит датчик — фотодиод 12, входящий в состав формирователя 18, счетные импульсы с которого подаются через клапаны 19» 20 на счетчики 21 и 22 импульсов. Информация считывается счетчиком 28, выдающим данные о по7оженнн объекта относительно горизонта. Клапаны 19 и 20 управляются сигналами фотодатчиков 24 и 25, преобразованными формирователями 26 и 27, которые и осуществляют переброс триггеров 28 и 29, Фотодатчики 24 и 25 установлены на насадке 8.

Устройство работает следующим образом.

При нажатии пусковой кнопки 80 осуществляется установка счетчика 28 и мпульсов ь нулевое положение, а также переброс триггеров 28 и 29 в такое состояние, при котором открываются клапаны 19 и 20, обеспечивая прохождение счетных импульсов к счетчикам

21 и 22. Одновременно подается питание на обмотку электродвигателя 14. Кулачок 15 начинает вращаться. При этом срабатывает концевой выключатель 16, в результате чего при отжатой кнопке 80 цепь питания электродвигателя остается включенной на время полного оборота кулачка. Вращаясь, кулачок входит в соприкосновение со штоком 9 датчика 10 перемещения и, таким образом, перемещает по направляющим насадку 8 с фотодатчиками 24 и 25. Одновременно начинает вращаться диск 11 с радиальными щелями, осуществляя модуляцию светового потока лампочки 18. Электрические импульсы фотодиода 12 подаются в формирователь 18 и преобразуются в счетные импульсы, которые через открытые клапаны 19 и 20 поступают одновременно на счетчики 21 и 22 импульсов.

Если концы пузырька проецируются на экране 7 так, как показано на фиг. 2, то при перемещении насадки 8 с фотодиодами от начального положения 0 — 01 к положению

0 — 0, первым изображения границы раздела пузырек — жидкость на экране достигает фотодатчик 24. В этот момент происходит скачкообразное изменение засветки этого фотодатчика и формирователь 26 своим импульсом переводит триггер 28 в состояние, при котором клапан 19 запирается. В результате прекращается прохождение счетных импульсов к счетчику 21 и на нем фиксируется число импульсов Nz, пропорциональное величине перемещения Н>. Счетчик 22 импульсов продолжает фиксировать импульсы до прихода фотодатчика 25 к изображению границы раздела пузырек — жидкость вдоль оси М вЂ” М.

В этот момент формирователь 27 выдает импульс, перебрасывающий триггер 29, клапан

20 запирается и прекращается прохождение счетных импульсов к счетчику 22. На этом счетчике импульсов фиксируется число импульсов N, пропорциональное величине перемещения Нь щ Насадка 8 с фотодатчиками 24 и 25 доходит до своего верхнего предельного положения

0 — 0 1 и затем вновь возвращается в исходное состояние 0 — Оь Кулачок 15, совершив полный оборот, выступом 17 воздействует на

15 концевой выключатель 16, который обрывает цепь питания электродвигателя 14. Момент выключения питания электродвигателя это момент подачи исполнительного импульса для начала обработки информации, заре2р гистрированной счетчиками 21 и 22. Этот импульс запускает генератор считывания, который входит как основной функциональный узел,в счетчик 28 и переводит в режим реверсного счета счетчики 21 и 22. Количество им25 пульсов, которое потребовалось для сведения счетчиков 21 и 22 на нуль, регистрируется счетчиком 28. В нем производится вычитание импульсов (N — N ), а результат с учетом знака выводится на индикатор прибора, Зо Величина перепада, пропорциональная углу наклона к горизонту, определяется как

ЛН = Н1 — Н2 = 6Л 1 — б!Ъ2 = 6 (У) — М2), где 6 — цена одного импульса, мкм; (Ni — Nz) — число импульсов, зафиксированное счетчиком 28.

Результат (N> — N ) можно вывести на цифропечатающее усгройство, завести в ЭВМ для последующей обработки или использовать

4О как сигнал рассогласования для дистанционного управления положением объекта.

Предмет изобретения

Устройство для определения углов наклона

45 объектов, содержащее цилиндрический уровень, призменный блок с оптической системой, формирующей изображения концов пузырька, и систему отсчета, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, автоматизации и

50 дистанционной передачи измерений, оно снабжено двумя фотоэлектрическими датчиками, сканирующими изображения обеих половинок пузырька уровня, установленными на конце штока, связанного с кодирующим ди55 ском датчика перемещений и счетчиком импульсов системы отсчета.

35426 0

Составитель Л. Колюбакина

Тскрсд Л. Евдонов

Корректор 3, Тарасова

Редактор А, Грузова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 3468!15 Изд. М 1414 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5