Устройство для измерения поперечных смещений

Устройство для измерения поперечных смещений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1 с - ьФ p : i с, 8 пв.таити

Союз Советских

Социалистических

Республик

О.б

781567

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ . (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 181278 (21) 2698970/18-10 (51)М. Кл. с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

G 01 С 1/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 2311,8(1 Бюллетень ¹ 43

Дата опубликования описания 2 3,1180 (53) УДК 528. 52 (088. 8) (72) Авторы изобретения

A.М. Жил кин, В.A. Илюхин, A. В. Фальцман, М.Д.Кращин и A.À.Àðåôüåâ

Московский институт инженеров геодезии, аэрофотосъемки и картографии (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОПЕРЕЧНЫХ

СМЕЦЕН ИЙ

Изобретение относится к измерению расстояний, уровней и азимутов, а именно к измерению углов.

Известен лазерный теодолит ЛТ-56, состоящий из источника света (лазера), формирователя пучка в виде телескопической системы и анализатора смещений, установленного на контролируемом объекте (визуальная марка или фотоэлектрический анализатор) (11.

При измерении положения контролируемого объекта определяется величина поперечного смещения визуальной марки или фотоэлектрического анализатора относительно энергетического 15 максимума сечения пучка в плоскости анализатора. Но энергетический максимум в любом произвольном сечении лазерного пучка не совпадает с его геометрическим центром и, более того, 20 положение энергетического максимума нестабильно во времени, что снижает точность его регистрации в плоскости марки. Это вызвано целым рядом причин и, прежде всего, температурной 25 деформацией резонатора, дифракционными явлениями на краях газораэрядной трубки. Кроме того, из-за раэъюстировки системы лазер-формирователь пучка, деформации резонатора лазера, 30 и т.п. нестабильно во времени и положение самого пучка. Влияние этих факторов значительно понижает точность измерений, проводимых известным устройством и тем самым ограничивает его функциональные возможности.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

Указанная цель достигается тем, что за формирователем пучка введен оптический мостик, состоящий из последовательно расположенных светоделйтельного элемента, например полупрозрачного зеркала, отражателя, например зеркала, двухлинэовой афокальной системы, отражателя и полупрозрачного элемента.

На фиг. 1 показана схема устрбйства; на фиг. 2 — сечение лазерного пучка.

Устройство состоит из последовательно установленных источника опорного светового потока (лазера) 1, формирователя 2 пучка в виде телескопической системы, оптического мостика, состоящего из светоделительного элемента Э, двух отражателей 4, 5, двухлинзовой афокальиой системы 6 и полупрозрачного элемента 7. На контролируемом объекте расположен ана781567 лизатор 8 смещений; выполненный либо

-в "вйде палетки для- визуальных измерений, либо в виде фотоэлектрического анализатора.

Устройство работает следующим об- раэом.

Излучение опорного светового потока (лазера) 1 коллимируется формирователем 2 пучка (телескопической системой) и поступает на оптический мостик. Часть световой энергии"пучка светоделительным элементом 3 и стража-® телем 4 направляется в двухлинзовую афокальную систеМу 6, где -происходит его оборачивание. После прохожденилвторого отражателя 5 на светоделительном элементе 7 преобразованная часть 15 194йа"сбвмещаетсМ" с основным потоком до совпадения их геометрических цент ров и направляется на анализатор 8 поперечных смещений °

При хорошо отъюстированной систе- 2О ме лазер-телескопическая система и одномодовом излучении изображение светового пучка в плоскости анализатора будет иметь форму круга.

Несовпадение энергетического мак- симума в сечении пучка с его геометрическим" центром, что характерно для лазерного излучения, приведет к тому, что в сечении преобразованного пучка - в плоскости анализатора поперечных сме-" щений теперь будет два энергетичес- 30 ких максимума, расположенных симметрично относитййьйб 1 ебметрического центра сечения пучка (фиг. 2а, 2б), бсср"аваясь симметричными по -отношению к общему геометрическому центру. 35

Изменение положения самого пучка, вследствие пространственной нестабильности излучения лазера или разъюстировКй сйстеьы лазер-телескопическая

" система, приведет к раздвоению пуч- . 4p ка в плоскости анализатора (фиг. 2в), бднако центр симметрии полученного изображения будет неподвижен относительно йервоначального положения.Принимая за начало отсчета центр симметрии полученного изображения пучка, обеспечивается значительное повышение точности измерений и исключается ряд поправок необходимых при работе на существующих устройствах.

Предлагаемое устройство повышает точность измерений за счет исключения влияния несовпадения энергетического центра пучка с геометрическим, нестабильности положения энергетического центра в сечении пучка, нестабильности положения самого пучка, из-за нестабильности лазера и разъюстировки системы лазер-телескопическая система и позволяет работать в двух режимаху визуальном и автоматическом, в зависимости от применяемого. анализатора смещений. формула изобретения

Устройство для измерения поперечных смещений, содержащее последовательно расположенные источник опорного светового потока, формирователь светового пучка в виде телескопической системя и анализатор смещений, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, после формирователя пучка введен опти(ческий мостик, состоящий из последовательно расположенных светоделительного элемента, отражателя, двухлинзовой афокальной системы, отражателя и полупрозрачного элемента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 Грузинов В.В. и др. Лазерные геодезические приборы в строительстве. М., 1977 (прототип).

781567

Составитель Н.Кристич

Редактор И.Ликович Техред .Е.Гаврылешко Корректор М. Пожо

Заказ 8110/40 Тирам. 801 . Подписное

ВНКИПИ Гооударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проекная, 4