SU1767331A1 - Устройство определени отклонени горизонтальной оси углоизмерительного прибора - Google Patents

Abstract

Использование: дл  измерени  горизонтальных и вертикальных углов. Сущность изобретени : в процессе измерени  углов приборам коллиматор 5, с объективом 4 формирует световой поток от осветител  3, который направл етс  на плоское зеркало 6, подвешенное шарнирно к горизонтальной оси 2 зрительной трубы 1. 2 ил.

Description

сриг.1

Изобретение относитс  к области геодезического приборостроени  и может быть использо.о J , юизмерительных прибс pax.

Как известие, цепы и р д составл ющих погрешностей /зазрений углоизмеритель- HoiM прибором, имеющим осевую систему, содержащею горизонтальную и вертикальную оси, обусловлен отклонением этих осей от1 и тоЬретиче ского .положени  в про- стрзнстХе,

Положение осей уг ллоизмерительного приборе в пространстве обычно контролируетс  различного рода уровн ми, показани  которых могут сниматьс  визуально или автоматически в цифповом виде,

Наиболее близким по технической сущности к данному устройству  вл етс  накладной уровень, содержащий установочный узел, выполненный с возмсж- ностью закреплени  на горизонтальной оси углоизмерительного прибора, чувствительный элемент и узел индикации, позвол ющий осуществл ть визуальное отсчитывание. Недостатком этого устройст- ва  вл етс  невозможность контрол  положени  оси в динамическом режиме работы углоизмерительного прибора, а также невозможность контрол  наклона углоизмерительного приСора в плоскости, перпендикул рной его горизонтальной оси.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерений.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройстве, содержащем установочный узел, выполненный с возможностью закреплени  на горизонтальной оси углоизмерительного прибора чувствительный элемент и узел индикации, установочный узел выполнен шарнирным, чувствительный эле- мент выполнен в виде друх плоских зеркал, .одно из которых выполнено с возможностью жесткого закреплени  относительно опоры углоизмерительного прибора, другое соединено с установочным узлом, а узел индикации выполнен в виде коллиматора и фотоэлектрического двухкоординатного угломера , закрепленных неподвижно относительно корпуса углоизмерительного прибора и оптически сопр женных через оба зеркала. При этом зеркало, закрепленное на установочном узпе расположено таким образом, чтобы его отражающа  поверхность была параллельна горизонтальной оси углоизмерительного прибора, и снабжено фиксатором, содержащим упор и подпружиненный палец, установленные со- осно с двух разных сторон от зеркала и механически сопр жены с ним, так что их ось пересекает вертикальную ось углоизмерительного прибора и перпенди улк рнз зго горизонтальной оси.

На фиг. 1 приведена принципиальна  схема устройства; на фиг. 2 - схема устройства фиксации зеркала, закрепленного на горизонтальной оси.

Устройство определени  отклонени  горизонтальной оси углсизмерительного прибора , содержащего зрительную трубу 1 и горизонтальную ось 2, содержит осветитель 3, установленный в колиматоре 5 с объективом 4, плоское зеркало 6, подвешенной шарнирно к горизонтальной оси 2, опорное зеркало 7, установленное горизонтально на основании, св занной с Землей, и сптако- злектронный двухкоординатный угломер 8, содержащий объектив 9, фотоприемник 10 и усилитель 11, а также блок 12 обработки сигнала и вычислитель 13.

Устройство работае следующим образом .

В процессе измерени  углов прибором колгиматор 5 формирует световой поток, который направл етс  на плоское зеркало 6. Отразившись от зеркал 6, световой поток подаетс  на опорное зеркало 7, от которого он отражаетс  в приемную систему двухко- ордиг атного оптико-электронного угломера 8. В угломере происходитс  измерение угла наклона светового пучка относительно визирной оси угломера по дзум координатам, причем в первом случае эта координата соответствует наклону зеркала в плоскости, проход щей через горизонтальную ось 2 и вертикальную ось прибора (на чертеже не показана), а во втором случае наклону зер- ката в плоскости, перпендикул рной горизонтальной оси 2 и проход щей через вертикальную ось прибора, В блоке 12 производитс  выделение полезной информации и преобразование ее в цифровой вид. Структура блока 12 зависит от типов анализатора и приемника излучени , примен емых в угломере. В данном случае может быть применен любой из известных способов измерени  угловых координат в двух взаимно перпендикул рных плоскост х, например измерени  с помощью ПЗС-матри- цы (прибор с зар довой св зью). В случае применени  ПЗС-приемника блока 12 должен содержать систему обработки видеосигнала и АЦП (аналого-цифровой преобразователь). На выходе блока будут две координаты, выраженные в количествах элементов матрицы. На конкретном устройстве блока 12, видимо, нет необходимости останавливатьс , так как построение изме- рительных систем на ПЗС достаточно подробно рассмотрено в соответствующей литературе (Проектирование оптических систем/Под ред Р Шеннона, Д,, Д. Вайанте. М.: Мир, 1983, с, 363-421).

В блоке 13 осуществл етс  вычисление углов наклона горизонтзльной и вертикальной осей и соответствующих поправок в результаты измерений прибором,

Вычисление углов наклона осуществл етс  с учетом количества отражений пучка от зеркал. Так, при двух последовательных отражени х (фиг. 1), угол наклона а горизонтальной оси

где у - угол, измерений угломером по соответствующей наклону координат,

угол наклона ft вертикапьной оси в плоскости измерений 1

а

где а- угол, измеренный угломером по соответствующей наклону координате.

Вычислени  поправок в измерени  производ тс  аналогично прототипу а соответствии с известными формулами геодезического инструмента и геодезии. (Плотников В. С, Геодезические приборы. М.: Недра, 1Э87, с 29 - 30) Описанное устройство позвол ет в автоматическом режиме контролировать положение осей углоизмерительного прибора в протранстве пп всем параметрам, включа  и относительный наклон горизонтальной оси относительно вертикальной в процессе

измерени , например за счет неправильностей цапф Такой контроль особенно необходим при измерени х в динамике, когда методические приемы исключени  погрешностей осевых систем, например измерени  при двух кругах, не могут быть применены. Предложенное устройство решает эту проблему , позвол   измер ть текущие значени  суммарного наклона вертикальной оси

вместе с горизонтальной в плоскости, проход щей через горизонтальную собственно вертикальную оси.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство определени  отклонени  горизонтальной оси углоизмерительного прибора , содержащее установочный узел, выполненный с возможностью закреплени  на горизонтальной оси углоизмерительного прибора, чувствительный элемент и узел индикации , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности, установочный узел выполнен шарнирным, чувствительный элемент выполнен в виде двух плоских зеркал , одно из которых выполнено с возможностью жесткого закреплени  относительно опоры углоизмерительного прибора, другое соединено с установочным узлом, а узел индикации выполнен в виде коллиматора и фотоэлектронного преобразовател , расположенные неподвижно относительно одного из зеркал и оптически сопр женных через оба зеркала,

   ..

   ((риг. f)

   Фиг 2