Измерительная головка системы гидростатического нивелирования

Измерительная головка системы гидростатического нивелирования

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ъЗ."C А

0073!285

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. свид-ву

Р (22) Заявлено 24.05,78 (21) 2619249/18-10 (51) М. Кл. б 01 С 5/04

G 01 С 9/22

G 01 Г 23/22 с присоединением заявки №вЂ”

ГосУдаРственный комитет (23) Г1риорптет (43) Опубликовано 30.04.80. Бюллетень № 16 (45) Дата опубликования описания 30.04.80 (53) УДК 528.546 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения

О. И. Киричок (71) Заявитель Белорусский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (54) ИЗМЕРИТЕЛЪНАЯ ГОЛОВКА СИСТЕМЫ

ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО НИВЕЛИРОВАНИЯ

Изобретение относится к геодезическим приборам.

Известен гидростатический нивелир с измерительной головкой которого содержащей сосуд, внутри которого помещается щуп с закрепленной на нем посредством изолятора иглой электрического указателя.

LLIyn приводит в движение эксцентриковый кулачок, укрепленный на оси электродвигателя. Фотоэлектрический датчик, оо- 10 разованный осветителем, фотоприемником, подвижной и неподвижной растровыми пластинами, дает информацию о величине пути перемещения щупа (1). Однако такое устройство имеет сложную конструкцию.

Известно также устройство для определения уровня жидкости, содержащее сосуд, внутри которого помещен индикатор часового типа, шток которого перемещается 20 кулачком, укрепленным на оси электродвигателя. Индикатор снабжен кодирующим диском со щелями. Устройство получения информации состоит также пз осветителя и фотодиода. На конце штока установлен 25 световод с вмонтированной внутрь его лампочкой. Световод заточен в нижней части под углом полного внутреннего отражения.

На дне сосуда под световодом укреплен фотодиод (2). 30

Недостаток устройства состоит в сложности конструкции.

Наиболее близкое к изобретению техническое решение — измерительная головка системы гпдростатнческого нивелирования, содержащее частично заполненный жидкостью сосуд, световод, светоподающую спстему и фотоприемнпк (3).

Целью изобретения является повышение точности п надежности нивелирования, Цель достигается тем, что световод образован поверхностью жидкости и расположенным в жидкости параллельно ее поверхности зеркалом, светоподающая система установлена таким образом, что луч света направлен в световод под углом полного внутреннего отражения, а фотоприемником служит позиционно-чувствительный фотодатчпк.

С целью удлинения световода без увеличеш|я габаритов головки прп сохранении угла падения луча на стенки световода, она содержит вертикально установленные в световоде зеркала.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства.

В резервуаре 1 укреплено зеркало 2, образующее с поверхностью 3 жидкости световод, свет в который от источника 4 попадает через линзу 5, фокуспрующую изобра731285 жение источника света на позиционночувствительном фотодатчике 6.

На фиг. 2 показан один из возможных вариантов хода лучей при удлинении световода путем преломления луча вертикальными зеркалами 7.

Измерительная головка работает следующим образом.

Свет источника 4 через линзу 5 направляется в световод, образованный поверхностью 3 жидкости 3 и зеркалом под углом, несколько превышающим критический для данной жидкости. Пройдя по световоду, т. е. несколько раз отразившись от зеркала 2 и поверхности 3 жидкости, луч фокусируется на позиционно-чувствительном датчике. При смене уровня жидкости (на чертеже позиция представлена штрихами) расстояние между стенками световода изменяется на величину h, а расстояние между осями пучка света на выходе световода

L =2hsin и где n — число отражений света от поверхности жидкости. а — угол падения луча на поверхность жидкости, В приведенном варианте устройства каждое из зеркал в световоде, предназначенных для его удлинения, расположено таким образом, чтобы ось световода преломлялась в направлении следующего зеркала (фиг. 2), представляющей устройство и ось световода в горизонтальной проекции. В то же время зеркала установлены вертикально, т. е. перпендикулярно к поверхности жидкости и параллельного ей зеркала, с целью сохранения величины угла падения света на поверхность жидкости. В случае изменения угла падения при повороте оси световода, луч может выйти из световода при нарушении условия полного внутреннего отражения или сократится число отражений, что противоречит цели удлинения световода.

Измерительная головка по конструкции

5 значительно проще известных точных устройств того же назначения с дистанционным съемом информации и по точности измерения можеч быть рассчитана на величину, необходимую для решения практи10 ческих задач. Время, необходимое для выполнения одного измерения, составит доли секунды.

Формула изобретения

15 1. Измерительная головка системы гидростатического нивелирования, содержащая частично заполненный жидкостью сосуд, световод, светоподающую систему и фотоприемник, отличающ а яся тем, 20 что, с целью повышения точности и надежности нивелирования, световод образован поверхностью жидкости и расположенным в жидкости параллельно ее поверхности зеркалом, светоподающая система установ25 лена таким образом, что луч света направлен в световод под углом полного внутреннего отражения, а фотоприемником служит позиционно-чувствительный фотодатчик.

2, Головка по п, 1, отличающаяся

30 тем, что, с целью удлинения световода без увеличения габаритов головки при сохранении угла падения луча на стенки световода, она снабжена вертикально установленными в световоде зеркалами.

35 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 318813, кл, G 01 С 9/06, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

40 № 241715, кл. G 01 Г 23/28, 1967.

3. Васютинский И. 10. Гидростатическое пивелирование, М., «Недра», 1976, с. 90 — 91 (прототип) .

731285 аиг. 2

Составитель Л. Колюбакииа

Техред В. Серякова

Редактор Т. Рыбалова

Корректор Л. Слепая

Типография, пр. Сапунова, 2

НПО «Поиск» Гос а с в

Тираж 810

«Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5