CS224872B1

CS224872B1 - Method and apparatus for optical determination of profile and dimension of underground cavities

Info

Publication number: CS224872B1
Application number: CS816554A
Authority: CS
Inventors: Jan Vlcek
Original assignee: Jan Vlcek
Priority date: 1981-09-04
Filing date: 1981-09-04
Publication date: 1984-01-16
Also published as: BG43815A1; DD230324A3

Description

Vynález se týká způsobu a zařízení k optickému zjišťování profilů a rozměrů podzemních dutin, zejména, obtížně přístupných nebo nepřístupných podélných dutin v hornictví, příkladně komínů, u kterého se používá v dutině umístěná optická soustava soustřeďující paprsky světelného zdroje do úzké světelné roviny, protínající stěny dutiny ve světelné průsečnici v rovině kolmé na optickou osu objektivu, který vytváří optický obraz světelné průsečnice, přičemž se vynálezem řeší zpracování a přenos objektivem vytvořeného optického obrazu·The invention relates to a method and apparatus for optical detection of profiles and dimensions of underground cavities, in particular, difficult to access or inaccessible longitudinal cavities in mining, for example chimneys, in which an optical system concentrating light source beams in a narrow light plane intersecting the cavity walls is used in the intersection of the light in a plane perpendicular to the optical axis of the lens, which produces an optical image of the intersection of the light, the invention solves the processing and transmission of the objective-created optical image ·

К zjišťování rozměrů podzemních dutin se dosud používá fotogrammetrická metod® světelných řezů, při které objektivem vytvořený optický obraz světelné průsečnice se stěnou podzemní dutiny dopadá na fotografickou citlivou vrstvu, čímž vzniká tzv. fotogrammetrický měřický snímek· Tato metoda má četné výhody, spočívající v tom, že méřický snímek zobrazuje věrně všechny nepravidelnosti světelné průsečnice, přičemž při dodržení zásad jednosnímkové fotogrammetrie umožňuje dosáhnout vynikající přesnost. Jeho základní , nevýhoda je v tom, že soubor informací, které měřický snímek obsahuje, je možno využít teprve po laboratorním zpracování negativů a jejich následném vyhodnocení dle fotogrammetrických zásad, tedy vždy po relativně velkém časovém odstupu od pořízení měřického snímku· Často je však potřebné znát informace o profilech a rozměrech dutiny již běhemPhotogrammetric method® of light sections is still used to determine the dimensions of the underground cavities, in which the objective-formed optical image of the intersection of the underground cavity wall impinges on the photographic sensitive layer, resulting in a so-called photogrammetric measurement image. that the metering image faithfully shows all the irregularities of the light intersection, while maintaining the precision of one-frame photogrammetry. Its basic disadvantage is that the set of information contained in the survey image can be used only after the laboratory processing of the negatives and their subsequent evaluation according to photogrammetric principles, ie always after a relatively large time interval from the acquisition of the survey image. information about cavity profiles and dimensions already during

224 872224 872

224 872 vlastního měření tak, aby zjišťování profilů bylo možno upřesnit, např· zvýšit počet zjišťovaných profilů na podkladě většího počtu světelných průsečnic za účelem přesnějšího zachycení často velmi složitého vývoje některých dutin, příkladně komínů. Při některých pracech tohoto druhu, zejména když se rozměr profilu výrazně mění a často dosahuje mnohonásobek rozměru původního nebo teoretického, není ani potřebná ta přesnost, kterou je možno dosáhnout fotogrammetrickými metodami· Okamžitá znalost rozměrů profilů Je navíc často potřebná též proto, aby bylo možno včas zajistit nezbytná bezpečnostní opatření.224 872 of the measurement itself so that the detection of profiles can be refined, for example, to increase the number of detected profiles on the basis of a plurality of light intersections in order to more accurately capture the often very complex development of some cavities, for example chimneys. In some works of this kind, especially when the dimension of the profile varies considerably and often reaches many times the original or theoretical dimension, the accuracy that can be achieved by photogrammetric methods is not necessary. ensure the necessary security measures.

Dosavadní nedostatky se podle vynálezu odstraňují u způsobu optického zjišťování profilů a rozměrů podzemních dutin tím, že v dutině protilehle světelné průsečnici v předem zvolené vzdálenosti se umístí objektiv a za ním se v určeném odstupu upevní převaděč, v jehož přední rovině kolmé na optickou osu objektivu vytváří objektiv optický obraz světelné průsečnice, který se převaděčem přemění na soubor signálů, jenž se na převaděč uchyceným přenosovým systémem přenese mimo prostor měření, kde se přenosový systém zapojí na ústrojí к příjmu souboru signálů, jehož prostřednictvím se soubor signálů zobrazí a/nebo registruje.According to the invention, the existing drawbacks are eliminated in the method of optical detection of profiles and dimensions of underground cavities by placing a lens in a cavity opposite the light intersection at a preselected distance and attaching a converter behind it at a specified distance. an optical image of the intersection of the light that is transformed by the converter into a signal set, which is transmitted to the converter by the attached transmission system outside the measurement area, where the transmission system is connected to a signal receiving device through which the signal set is displayed and / or registered.

Způsob se s výhodou provádí zařízením, u kterého Je objektiv umístěn v přední části tuhého pouzdra, v jehož zadní části je v určeném odstupu upevněn převaděč optického obrazu na soubor sigiálů a dále jeho přenosový systém, který je mimo prostor měření zapojen na ústrojí к příjmu a/nebo к registraci souboru signálů. S výhodou je к tuhému pouzdru spojovací soustavou v určené vzdálenosti uchycena alespoň jedna optická soustava, soustřeSující paprsky světelného zdroje do úzké světelné roviny, protínající stěny dutiny ve světelné průsečnici. Je účelné, je-li ústrojí к příjmu souboru signálů opatřeno obrazovkou, na které Je případně trvale zobrazen teoretický tvar světelné průsečnice, přičemž s výhodou je protilehle obrazovce ve stálé poloze umístěna fotografická nebo filmovací komora, jejíž objektiv Je к obrazovce přivrácen.The method is preferably carried out by a device in which the lens is located in front of the rigid housing, the rear of which is fixed at a specified distance from the optical image converter to the set of signals and its transmission system which is connected to the receiving device outside the measuring area; / or to register a set of signals. Preferably, at least one optical assembly concentrating the light source beams into a narrow light plane intersecting the cavity walls at the light intersection is attached to the rigid housing at a predetermined distance by the coupling assembly. It is expedient if the device for receiving the signal set is provided with a screen on which the theoretical shape of the intersection of light is optionally permanently displayed, preferably a photo or film chamber whose lens is facing the screen is located in a fixed position opposite the screen.

Výhody způsobu a zařízení podle vynálezu Jsou v tom, že informace o tvarech profilů a rozměrech dutiny je možno získat Již během vlastního měření, takže tyto informace je možno ihned upřesnit a vhodně doplnit a případně provést potřebná bezpečnostní opatření. Kromě toho Je možno za použití registrace získané informace uchovat a v případě potřeby v budoucnosti znovu zpracovat. Volbou vhodného druhu převaděče je přitom možno volit přesnost zjišťování profilů a rozměrů dutin, přičemž lze použít také takové převaděče, které předstihují přesnost dosavadních fotogrammetrických metod. Navíc je možno za použití vhodného převaděče, případně zapojeného do zařízení podle vynálezu, pracovat ve zcela extrémních podmínkách, příkladně v prostředí s nebezpečím výbuchu, nebo také v prostorách zcela zaplněných vodou, apod.Advantages of the method and apparatus according to the invention are that the information on the shape of the profiles and the dimensions of the cavity can be obtained already during the measurement itself, so that this information can be immediately refined and appropriately supplemented and the necessary safety measures taken. In addition, the information obtained can be stored and re-processed if necessary in the future using the registration. By selecting a suitable type of transducer, it is possible to select the accuracy of the detection of profiles and dimensions of the cavities, and it is also possible to use such transducers that exceed the accuracy of the existing photogrammetric methods. In addition, it is possible to operate under extremely extreme conditions, for example in a potentially explosive atmosphere, or also in rooms filled with water, etc. using a suitable converter, possibly connected to the device according to the invention.

Příklady způsobu a zařízení к optickému zjišťování profilů a rozměru podzemních dutin jsou znázorněny na výkresech, kde na obr. 1 Je podélný osový řez horizontálníExamples of a method and apparatus for optical detection of profiles and dimensions of underground cavities are shown in the drawings, where in Fig. 1 the longitudinal axial section is horizontal

224 872 dutinou se znázorněním podstaty způsobu podle vynálezu, na obr. 2 je podélný osový řez nepravidelnou vertikální dutinou s umístěním příslušného zařízení v jednom z možných provedení, na obr. 3 Je pohled zpředu na ústrojí к příjmu souboru signálu, opatřené obrazovkou s trvale zobrazeným teoretickým tvarem profilu, tj. světelné průsečnice, a na obr. 4 je podélný řez ústrojím к příjmu souboru signálů s obrazovkou a protilehle umístěnou fotografickou komorou.Fig. 2 is a longitudinal axial sectional view of an irregular vertical cavity with the location of the device in one embodiment; Fig. 3 is a front view of a signal collection apparatus having a permanently displayed display screen; The theoretical shape of the profile, i.e., the intersection of light, and FIG. 4 is a longitudinal section through a device for receiving a set of signals with a screen and an opposing photographic chamber.

Při práci způsobem podle vynálezu se postupuje takto: V prvé řadě se v podélné dutině i, příkladně v dutině horizontální dle obr. 1, a to v prostoru měření 4a. umístí optická soustava 1, která soustřeůuje paprsky neznázorněného světelného zdroje do úzké světelné roviny J, protínající stěny 13a. 13b ve světelné průeečnici 2· Jako optická eoustava 1 se použije některá ze známých soustav, pracující např. za využití prstencovité čočky dle prof. Blaháka, nebo na principu dvojice clonících desek, nebo na principu rotujícího projektoru nebo odrazného hranolu, atd. S přihlédnutím ke zvolené optické soustavě 1 se použije vhodný neznázorněný světelný zdroj, většinou zdroj trvale svítící, nebo také zdroj mžikový atd. Vždy se však požaduje, aby optická soustava 2 soustřeďovala paprsky světelného zdroje do úzké světelné roviny 2 přibližně kolmé na neznázorněnou podélnou osu dutiny £. V tomto případě se v průniku úzké světelné roviny 2 ^se stěnami 13a. 13b dutiny £ vytvoří na těchto stěnách 13a. 13b úzká světelná průsečnice 2 ve tvaru světelné stopy, probíhající po celém vnitřním obvodu dutiny £ obepínajících stěn 13a.In the process according to the invention, the procedure is as follows: First, in the longitudinal cavity 1, for example in the horizontal cavity of FIG. 1, in the measuring space 4a. position the optical assembly 1 which concentrates the beams of a light source (not shown) in a narrow light plane J intersecting the walls 13a. 13b in the light beam 2 · One of the known systems is used as the optical system 1, working for example using an annular lens according to prof. Blahák, or on the principle of a pair of screens, or on the principle of a rotating projector or prism, etc. With regard to the chosen optical system 1, a suitable light source (not shown), mostly permanently illuminating or flashing etc. is used. that the optical assembly 2 concentrates the light source beams into a narrow light plane 2 approximately perpendicular to the longitudinal axis of the cavity (not shown). In this case, a narrow light plane 2 ^with walls 13a intersects. 13b form cavities 6 on these walls 13a. 13b, a narrow light-crossing point 2 in the form of a light trace extending along the entire inner circumference of the cavity 8 surrounding the walls 13a.

která je zřetelně patrná a se všemi nepravidelnostmi přesně znázorňuje příčný profil dutinou £· Umístění optické soustavy 1 v místě měření £a se zajistí známými prostředky dle jejího druhu. V základní úpravě je ji možno neznázorněným způsobem držet v rukou obsluhy, nebo je ji možno umístit dle obr. 1 na stojanu 16, a podobně.The position of the optical system 1 at the measuring point 6 is secured with known irregularities according to its type. In the basic arrangement, it can be held in the hands of the operator (not shown), or it can be placed according to FIG. 1 on a stand 16, and the like.

Dále se v předem zvolené vzdálenosti £ umístí objektiv β tak, aby jeho optická osa 15 byla přibližně kolmá na uzkou světelnou rovinu 2· Předem zvolená vzdálenost D se volí dle vlastností objektivu Q a rozměru světelné průsečnice 2 za účelem jejího zobrazení. Požaduje se, aby umístění objektivu 0 zajišťovalo jeho stálou polohu, takže Je účelné Jeho pevné uchycení příkladně na nosiči 17. Dále ee za objektivem 0 v určeném odstupu C, závislém opět na jeho ohniskové vzdálenosti, upevní převaděč 3 tak, aby jeho poloha vzhledem к objektivu 0 byla stálá. Proto bude většinou účelné jeho upevnění na společném nosiči 17 s objektivem 0, i když to není nezbytnou podmínkou a každý ze zmíněných členů může být některým neznázorněným známým způsobem ustaven zcela samostatně.Further, at a preselected distance θ, the objective β is positioned so that its optical axis 15 is approximately perpendicular to the narrow light plane 2. The preselected distance D is selected according to the properties of the lens Q and the dimension of the intersection of light 2 to display it. It is required that the position of the lens 0 ensure its fixed position so that it is expediently fixed to the carrier 17, for example. Furthermore, behind the lens 0 at a specified distance C, again dependent on its focal length, the converter 3 is fixed so that its position relative to lens 0 was stable. Therefore, it will usually be expedient to mount it on a common carrier 17 with an objective 0, although this is not a necessary condition and each of the members may be set up separately in some known manner (not shown).

Převaděč 1 je vhodné v zájmu snížení zkreslení umístit tak, aby jeho přední rovina 3a byla kolmá na optickou osu 15 objektivu β, který na této přední rovině 3a vytváří optický obraz 00 světelné průsečnice 2· Tento optický obraz 00 se převaděčem rozloží a tím přemění na soubor signálů SS; způsob rozkladu a přeměna závisí na druhu převaděče 2, přičemž se převaděč 2 ^volí zejména s ohledem na požadovanou přesnost měření a s ohledem na podmínky> ve kterých bude pracovat. Přitom lze použít řaduIn order to reduce distortion, it is preferable to position the transducer 1 so that its front plane 3a is perpendicular to the optical axis 15 of the lens β, which in this front plane 3a produces an optical image 00 of the intersection of light. SS signal set; the method of decomposition and conversion depends on the type of converter 2, the converter 2 being ^chosen in particular with regard to the required measurement accuracy and the conditions in which it will operate. A number can be used

224 872 známých technických řešení. Např. př velmi nízkých nárocích na přesnost lze poiUít matici fotodiod nebo fotoodporů, kterými se přemění části optického obrazu na signály elektrické; přitom pro získání rámcových informací miůže obsahovat itio mtice poměrně malý počet členů, takže takto provedený převaděč 2 je snadno realizovatelný za poměrně nízkých nákladů. Při nižších nárocích na přesnost lze k rozkladu optického obrazu £0 poiUít soustavu vláknové. optiky (vodiče světla), při jejichž potUžtí se přemění optický obraz 00 naoptický soubor signálů SS; přitom lze hustotou soustavy . vláknové optiky účelně. regulovat přesnost. Značná výhoda soustavy vláknové optiky je v tom, íe optický soubor signálů SS lze snadno využívat zejména v prostředí s nebezpečím výbuchu nebo v prostředí s vysokou vlhkootí, kde elektrická zařízení ztěžují nebo znemžiňijí práci. Při středních'nárocích na přesnost lze vytlít známý rozklad'a převedení optického obrazu na tzv. televizní signál za pooužtí běžných prvků. Př řešení většiny úkolů, využívajících způsob po&Le vynálezu, se však nepožaduje. taková ryclh.ost převodu obrazu, která se dosahuje při převodu pochybujícího' se obrazu na televizní signál.. Poněvadž . při používání způsobu podle vynálezu se převádí obraz statický, bude - často možné ' využít - některé známé převaděče £ pracuuíaí na principu pomlé přeměny optického obrazu na elektrický signáL. Tyto pommlé systémy navíc výhodu ' v - tom, že významně zvyšovat přesnost převodu, která mCUe nejen dosáhnout, Ole i předstihnout přesnost fotografie.224 872 known technical solutions. E.g. with very low precision requirements, a matrix of photodiodes or photoresists can be used to convert a portion of the optical image into electrical signals; in order to obtain the frame information, the ittion may comprise a relatively small number of members, so that the converter 2 thus made is easy to implement at a relatively low cost. With lower accuracy requirements, a fiber assembly can be used to decompose the optical image 40. optics (light conductors), the difficulty of which transforms the optical image 00 into an optical set of SS signals; the system density can be used. fiber optics expediently. to regulate accuracy. A significant advantage of the fiber optic system is that the optical signal set SS can be easily used, particularly in explosive environments or in high humidity environments, where electrical equipment makes work difficult or impossible. With medium precision demands, the known decomposition and conversion of an optical image into a so-called television signal can be dispensed using conventional elements. However, most of the tasks utilizing the method of the invention are not required. such a conversion of the image which is obtained by converting the doubtful image into a television signal. when using the method according to the invention, the static image is converted, it will often be possible to use some of the known converters based on the principle of slow conversion of the optical image into an electrical signal. These pommlé systems additionally have the advantage of significantly increasing the conversion accuracy, which mCUe not only achieve, Ole even outperform the accuracy of photography.

Na převaděč 2 se dále uchytí přenosový systém £> kterém se soubor signálů SS přenese mimo prostor měření 4a. Přenosový systém 2 se volí dle použitého převaděče £· Př pouužiti vláknové optiky jím bude soustava vláken, * např. z organického nebo anorganického skle (vodiče světla), při pjuužtí převodu obrazu ne. elektrický signál budou v některých případech použity drátové . přenosové systémy 2» v některých případech však mohou být pouuity i bezdrátové přenosové systémy ' 2· Jejich druh bude však také záviset., na vzdááenoosi, na kterou budou z msta měření 4a přenášely. V některých případech se může jednat pouze o vzdálenost několika meerů, v jiných případech o vzd^enoH dekametrové nebo i hektametrové, přičemž v některých případech se bude jednat o přenosové cesty přímé v optickém dolhledu a v jiných případech o cesty . i několikrát zalomené, jak je patrné z obr. 1. Přenosový systém 2 se dále zapojí na ústrojí 2 k příjmu souboru sl^dů £S, které se volí dle druhu převaděče 2· Mohou jím být např. výstupy vláknové optiky, vhodný druh displaye, moontor, terminál pooítače, zařízení pro grafický záznam, zařízení pro záznam maagneický na pásku nebo .'na disk, . aj. . Prostřednictvím ústrojí 2 k příjmu se dle jeho druhu soubor signálů SS .. bud přímo zobrazí nebo se současně zobrazí a registruje, nebo se pouze registruje, a to známými způsoby za moonnosi.opakovaného zobrazení kdykooi v budoucnu. .The transmission system 6 is further attached to the converter 2, whereby the signal set SS is transferred outside the measurement area 4a. The transmission system 2 is selected according to the converter used. When using fiber optics, it will be a system of fibers, eg made of organic or inorganic glass (light conductors), but not in the case of an image conversion. electrical signal will in some cases be used wired. However, in some cases, wireless transmission systems 2 may also be used. Their type will, however, also depend on the distance to which measurements 4a will be transmitted from the city. In some cases it can be only a distance of several meters, in other cases it is decametric or even hectameter, in some cases it is direct optical path and in other cases it is a path. The transmission system 2 is further connected to a device 2 for receiving a set of services S, which is selected according to the type of converter 2. It may be eg fiber optic outputs, a suitable type of display , moontor, computer terminal, graphic recorder, maagonic recorder or tape recorder,. aj. By means of the receiving device 2, according to its type, the signal set SS .. is either directly displayed or simultaneously displayed and registered, or is only registered, in known ways for the moonnosi. Repeated display at any time in the future. .

Způsob podle vynálezu se účelně provádí za pouuži;! příslušného zařízení, jehož základní podstata dle ob]?. 2 je v tom, že objektiv 2 je . umetán v přední části 10a tuhého pouzdra 10. v jehož zadní části 10b je v určeném odstupu 2 . upevněn převaděč 2The process according to the invention is expediently carried out using: appropriate device, whose basic nature according to the ob] ?. 2 is that the lens 2 is. swept in the front part 10a of the rigid housing 10, the rear part 10b of which is at a defined distance 2. converter 2 fixed

224 872 optického obrazu 00 na soubor signálů SS. Provedeni tuhého pouzdra 10 záv!.sí od způsobu Jeho podívání. Nappíklad ppi používání zařízení s přeměnou obrazu na elektrický signál v prostředí s nebezpečím výbuchu se použije tuhé pouzdro Ю v tzv. nevýbušném provedení, napP· za dodržení předepsaných spár nebo v provedení.přetlakovém, při používání zařízení ve-velmi vilkám prostředí nabo i ve vodě a pod vodou se použije tuhé pouzdro 10 vodotěsné, při používání v prostředí s nebezpečím nárazů se použije tuhé pouzdro 10 otřesuvzdorné nebo nárazmnadomé, atd. V zadní části 10a je dále upevněn přenosový systém 5, souboru signálů SS dLe druhu převaděče £, přičemž přenosový systém % je mimo - prostor měíření 4a zapojen na ústrojí £ k příjmu a/nebo k registraci souboru signálů SS. Další součástí zařízení je optická soustava 1 soustře3ující paprsky neznázorněného světelného zdroje do úzké světelné roviny £ prooíraaící stěny 13a. 13b dutiny £ ve světelné průsečnici £. Tato optická soustava 1 se v dutině £ vhodně umíísí tak, že je objektivu £ přivrácena. Pro některé práce je * účelné, k tuhému pouzdru 10 za vyuuití spojovací soustavy 11a. 11b v určené vzdálenooti D tuto optickou soustavu 1 vhodně uchyttt. Spojovací soustava 11a. 11b může být tvořena různými prostředky, např. soustavou alespoň dvou, lépe věak tří závěsů, příkladně tyčí nebo lanek, nebo tuhým válcovitým dutým nosným tělesem příkladně s výřezy, nebo ji může tvořit jediný závěsný vertikální člen, např. lano těžní klece, na kterém . je tuhé pouzdro 10 a optická soustava 1 mimotředně uchycena např. prostřednictvím konzzl. Spojovací soustavu 11a. 11b může také tvořit libovolná známá vertikální tuhá konstrukce, na které je jak tuhé pouzdro 10, tak optická soustava χ p^oileHe upevněna. Tuhá konstrukce však může být také horizontální a ' případně opatřená koly pro moonnot pohybu na kolejích. V některých případech je účelné, prostřednictvím spojovací soustavy 11a. 11b neznázorněiým způsobem uc^yit jinak známé alespoň dvě optické soustavy 1, vytvářřeící dvooici rovnoběžných světelných rovin v určené vzájemné vzdálenosti; tím se dosáhne současné zjišťování alespoň dvou prooilů.224 872 optical image 00 per SS signal set. The embodiment of the rigid sleeve 10 depends on the way it looks. For example, when using a device that converts an image into an electrical signal in a potentially explosive atmosphere, a rigid housing Ю in the so-called explosion-proof design, e.g., with the prescribed joints or in the overpressure design, is used. and under water a rigid housing 10 is used which is watertight, in use in an impact hazard environment a rigid housing 10 is used which is shockproof or shockproof, etc. In the rear part 10a, a transmission system 5, a signal set SS dLe %, the outside of the measuring space 4a is connected to a device 6 for receiving and / or registering a set of SS signals. Another part of the device is an optical system 1 collecting beams of a light source (not shown) into a narrow light plane 6 of the glowing wall 13a. 13b of the cavity 4 in the light intersection 4. The optical assembly 1 is suitably positioned in the cavity 5 so that the lens 6 is facing. For some applications, it is expedient to attach the rigid housing 10 to the coupling assembly 11a. 11b in the defined distance D, suitably mount this optical assembly 1. Coupling assembly 11a. 11b may be formed by various means, eg a system of at least two, preferably three hinges, for example rods or cables, or a rigid cylindrical hollow support body, for example with cut-outs, or may be a single hinged vertical member, e.g. . For example, the rigid housing 10 and the optical assembly 1 are mounted eccentrically by e.g. Connecting system 11a. 11b may also be formed by any known vertical rigid structure on which both the rigid housing 10 and the optical system 10 are fixed. However, the rigid structure may also be horizontal and optionally provided with wheels for moonnot movement on the rails. In some cases, it is expedient through the coupling system 11a. FIG. this achieves simultaneous detection of at least two prooils.

Pro práce ve velmi nepravidelných a případně uklonáných dutinách £ a . koránech je účelné, tvoiř-li nebo doolňuuj-li spojovací soustavu 11a. 11b po obvodu rozložené neznázorněné a jinak známé ochranné va vodicí lyžiny, které pгslkrýraaí, případně i obepínají jak tuhé pouzdro 10a. tak optickou soustavu χ. Výhoda použžtí ochranných a vodicích lyžin je v tom, že jednak brání poškození zařízení při spouutění do velmi ^pravidelných komínů - a jednak u^oOiíu^J:í posun zařízení po počvách komínů ukloněných.For work in very irregular and possibly inclined cavities 6a. in the Qur'an, it is expedient to form or refine the connection system 11a. 11b is a circumferentially extending, not shown and otherwise known protective and guiding rail, which covers or possibly surrounds a rigid housing 10a. and the optical system χ. The advantage of using protective and guiding skids is that they prevent damage to the device when lowered into very regular chimneys and, on the other hand, the movement of the device along the chimney sweep.

Účinnost zařízení se ' zvýší, upesní-li se nad optickou soustavou X nebo pod ní, nebo jak nad ní, tak pod ní z fotogrammeerických zařízení známá odrazná rozptylná soustava 12. která prostorově rozptyluje paprsky neznázorněného světelného zdroje na stěny 13a. 13b dutiny £, a to buň nad, nebo pod, nebo pod i nad světelnou průseěnie1 2 do širšího prostorového pásu 14. Odrazná rozptylná soustava 12 se většinou opticky řeší tak, aby prostorový pás 14 měl přibližný rozměr 1 až 3 m. Tím se dosáhne, že optický obraz 00 obsahuje nejen světelnou prilseečalci — která slouží k přesnému zjištění profilu a rozměru, ale také část stěn 13a. 13b dutiny £, a to v prostorovém pásu X£, ’ které slouží k pohledovému posouzení stavu stěn 13a. 13b dutiny £·The efficiency of the device is enhanced if a reflective scattering system 12, which is spatially scattered by the beams of a light source (not shown), is mounted on the walls 13a above or below the optical system X, or both above and below it. 13b of the cavity 6, the cell above, below, or below, and above, the light transducer 12 into the wider spatial strip 14. The reflective dispersion system 12 is generally optically designed such that the spatial strip 14 has an approximate dimension of 1 to 3 m. The optical image 00 comprises not only light prisms - which serve to accurately determine the profile and size, but also a portion of the walls 13a. 13b of the cavity £ in the spatial belt X ', which serves to visually assess the condition of the walls 13a. 13b cavity £ ·

224 872 б224 872 b

Je účelné, ústrojí £ к příjmu souboru signálu SS opatřit obrazovkou ža a dále na této obrazovce trvale graficky nebo elektricky zobrazit teoretický tvar .§ profilu dutiny £. Tento teoretický tvar £ při práci slouží jako etalon pro porovnání rozměrů a tvaru zjišťovaných profilů.It is expedient to provide the display device SS with a screen 7 and further display the theoretical shape of the profile of the cavity 8 on this screen permanently or graphically. This theoretical shape 6 serves as a standard for the comparison of the dimensions and shape of the profiles to be determined.

Přestože ústrojí £ к příjmu souboru signálů SS může být opatřeno známou registrační soustavou, lze v některých případech dosud používané elektromagnetické soustavy registrace nahradit tak, že protilehle obrazovce 6a je ve stálé poloze umístěna fotografická nebo filmovací komora £, jejíž fotografický objektiv 20 je к obrazovce 6a přivrácen. Tak je možno na obrazovce 6a zobrazenou světelnou průsečnici 2 společně s obrazem prostorového pásu 14 a teoretického tvaru 8 profilu společně registrovat optickou cestou na filmový pás a v budoucnosti opakovaně zpracovat v libovolném měřítku.Although the recording apparatus SS may be provided with a known recording system, in some cases the electromagnetic registration systems used hitherto may be replaced so that a photographic or film chamber 6, whose photographic lens 20 is toward the screen 6a, is in a fixed position. overturned. Thus, the light intersection 2 shown on the screen 6a together with the image of the spatial strip 14 and the theoretical shape 8 of the profile can be co-registered optically on the film strip and reprocessed at any scale in the future.

Způsob a zařízení podle vynálezu jsou určeny v prvé řadě pro hornické účely, zejména pro optické zjišťování profilů v nepřístupných komínech. V hornictví jsou však dobře použitelné také pro jiné úkoly, počínaje zjišťováním profilů a svislosti jam a konče zjišťováním profilů zejména málo mocných dobývek. Jsou však dobře použitelné také v jiných oblastech techniky, zejména ve stavebnictví, v geologickém průzkumu, při stavbě a asanaci studní, ale také ve strojírenství aj.The method and apparatus according to the invention are primarily intended for mining purposes, in particular for the optical detection of profiles in inaccessible chimneys. In mining, however, they are also well suited for other tasks, ranging from surveying the profiles and the verticality of pits to ending the surveying, in particular, of less powerful mining operations. However, they are also well applicable in other fields of technology, especially in construction, geological exploration, in the construction and sanitation of wells, but also in engineering, etc.

Claims

Method for optical detection of profiles and dimensions of underground cavities, in particular longitudinal cavities in mining, in which in the cavity placed optical system are concentrated beams of light source du narrow light plane, intersecting walls, cavities, in light intersection in plane perpendicular to optical axis a lens which produces an optical image of the light bar, characterized in that the lens (0) is placed in the cavity (4) prooile of the light bar (2) at a preselected distance (0) and behind it at a specified distance ( C) fixes the converter (3), in whose front plane (3a) perpendicular to the optical axis (15) of the lens (0), the lens (0) forms an optical image (00) of the light intersection (2), which transforms into a set of signals (SS), which is transferred to the converter (3) by the attached transmission system (5) outside the measuring area (4a), where the transmission system (5) is connected to the device (6) signal borne (SS) through which the signal set (SS) is displayed and / or registered ·

2. Apparatus for carrying out the method according to claim 1, comprising an optical system concentrating the light source beams into a narrow light plane passing through the wall of the cavity in the light path, and a support system and an objective forming an optical image of the intersection, 0) is placed in the front part (10a) of the rigid housing (10), in the rear part (10b) of which the optical image converter (00) is attached to the signal set (SS) at a specified distance - (C) and (SS); its transmission system (5), - which is connected outside the measuring area (4a) to a device (6) for receiving and / or registering a set of signals (SS).

Device according to claim 2, characterized in that at least one optical assembly (1) concentrating the light source beams in a narrow light plane is attached to the rigid housing (10) by the coupling assembly (11a, 11b) at a defined distance (D). (7)> intersecting walls (13a, 13b) of the cavity (4) at the light intersection (2) ·

Device according to Claims 2 and 3, characterized in that the signal receiving device (6) is provided with a screen (6a) on which the theoretical shape (8) of the light intersection (2) is permanently displayed.

Device according to claim 4, characterized in that a photographic or film chamber (9) is placed in a fixed position in proximity to the screen (6a), whose photographic lens (20) faces the screen (6a).