DE1798468C3

DE1798468C3 - Optical display device for the angular deposit of a gyro theodolite

Info

Publication number: DE1798468C3
Application number: DE19661798468
Authority: DE
Inventors: Ferenc Budapest Pusztai
Original assignee: Magyar Optikai Muvek
Current assignee: Magyar Optikai Muvek
Priority date: 1966-04-22
Filing date: 1966-04-22
Publication date: 1978-05-11
Also published as: DE1798468B2; DE1798468A1

Description

Die Erfindung betrifft eine optische Anzeigevorrichtung für die Winkelablage eines Kreiseltheodoliten, dessen Kreisel in einem, an einem Torsionsfaden als astatisches Pendel aufgehängten Gehäuse gelagert ist, wobei in dem Gehäuse in der Lotebene ein Spiegel vorgesehen ist und am äußeren Gehäuse ein Okular mit einer Fadenplatte im Strahlengang sowie eine Lichtquelle vorgesehen sind.The invention relates to an optical display device for the angular deposit of a gyroscopic theodolite, whose top is mounted in a housing suspended from a torsion thread as an astatic pendulum, a mirror is provided in the housing in the perpendicular plane and an eyepiece is provided on the outer housing a thread plate in the beam path and a light source are provided.

Eine derartige Anzeigevorrichtung ist aus der US 98 306 bekannt.Such a display device is known from US Pat. No. 98,306.

Eine andere Ausbildung einer Anzeigevorrichtung ist aus der US 3172 213 bekannt, wobei hier — in allgemeiner Art — zur Ablesung ein Linsensystem vorgeschlagen wird.Another design of a display device is known from US Pat. No. 3,172,213, whereby here - in of a general nature - a lens system is proposed for reading.

Obwohl beide Lösungen sich auch darum bemühen, die Ablesemöglichkeiten zu vereinfachen, haben sich diese als nicht zweckmäßig erwiesen, so daß es die Aufgabe der Erfindung ist, die Ablesemöglichkeit so zu vereinfachen, daß insbesondere bei der Bestimmung des Nullpunktes den Schwingungen nicht gefolgt werden muß.Although both solutions also try to simplify the reading options, they have this proved to be inappropriate, so that it is the object of the invention to make the reading possible Simplify that the vibrations are not followed, especially when determining the zero point got to.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch angegebenen Maßnahmen.This object is achieved according to the invention by the measures specified in the patent claim.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigtThe invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment. It shows

Fig. I a gyroscopic theodolite partially in section,

F i g. 2 eine vereinfachte Darstellung der optischen Anordnung des Gleichlaufsystems und dieF i g. FIG. 2 shows a simplified illustration of the optical arrangement of the synchronization system and FIG

Fig.3, 4 und 5 verschiedene Bildausschnitte des Gleichlaufsystems.3, 4 and 5 different image details of the Synchronous system.

Der Kreisel 1 ist im Gehäuse 2 untergebracht, das mit Hilfe des Torsionsfadens 3 auf der Brücke 4 aufgehängt ist Der Torsionsfaden 3 ist mit einem Überzug aus hochleitfähigem Material versehen. Die Brücke 4 stützt sich mittels der Stellbolzen 5 auf die Platte 6. Die Schraubenfedern 7 sind bestrebt, die Brücke 4 gegen das Gewicht des Kreisels 1 und des Gehäuses 2 hochzuheben. Die Stromzufuhr zum Motor des im Vakuum befindlichen Kreisels erfolgt teils über die Spiralfedern 7 und teils über den Torsionsfaden 3. An der oberen Verlängerung des Gehäuses 2 ist ein Spiegel 9 starr befestigt, der die von der Fadenplatte 10 durch das mit einer das Licht teils dirchlässigen Schicht versehene Prisma 11 und durch die Linse 12 einfallenden Lichtstrahlen reflektiert und dann ebenfalls mit Hilfe des Prismas 11 dem Ablesesystem zugeführtThe top 1 is housed in the housing 2, which is suspended on the bridge 4 with the help of the torsion thread 3 The torsion thread 3 is provided with a coating of highly conductive material. The bridge 4 supports by means of the adjusting bolt 5 on the plate 6. The coil springs 7 strive to the bridge 4 against the Lift the weight of the top 1 and the housing 2. The power supply to the motor of the in vacuum located gyro takes place partly via the spiral springs 7 and partly via the torsion thread 3. At the top Extension of the housing 2, a mirror 9 is rigidly attached, which of the thread plate 10 through the with a prism 11 provided with a partially transparent layer and incident through the lens 12 Light beams are reflected and then likewise fed to the reading system with the aid of the prism 11

Zum Arretieren des Gehäuses dient der Arretierhebel 13, der mit Hilfe des Exzenters 14 und des Hebelarmes 15 betätigt werden kann. Auf dem Hebel 13 sind die Kontakte 16 ausgebildet, die mit Hilfe der in der Figur nicht veranschaulichten Leitung im arretierten Zustand des Gehäuses zur direkten Stromzufuhr zum Motor des im Vakuum befindlichen Kreisels 1 dienen. In arretierter Lage ist da* Gehäuse 2 in die konische Vertiefung der Scheibe 17 eingedrücktThe locking lever 13 is used to lock the housing, which with the aid of the eccentric 14 and the lever arm 15 can be operated. On the lever 13, the contacts 16 are formed, which with the aid of the in the figure Line not shown in the locked state of the housing for direct power supply to the motor of the Serving gyro 1 located in a vacuum. In the locked position there is * housing 2 in the conical recess of the Washer 17 pressed in

In der Mittellinie des in einer Kugelfläche endenden Hebels 13 ist ein abgerundeter Bolzen 18 vorgesehen. Die an dem Gehäuse 2 ausgebildete Arretiervertiefung ist konisch und darin ist eine elastische Gummimembrane 19 untergebracht, die durch einen Ring 20 an ihrer Stelle gehalten wird. Die Wirkungsweise dieser Teile soll hier nicht erörtert werden.A rounded bolt 18 is provided in the center line of the lever 13 ending in a spherical surface. The locking recess formed on the housing 2 is conical and therein is an elastic rubber membrane 19, which is held in place by a ring 20. How these parts work shall not be discussed here.

Die Skizze der optischen Anordnung des Gleichlaufsystems ist in F i g. 2 veranschaulicht. Die Fadenplatte 10 ist von natürlichem Licht oder vom Licht der Lichtquelle 21 beleuchtet Das die Fadenplatte durchflutende Licht gelangt durch das mit der das Licht teildurchlässigen Schicht versehene Prisma 11 und durch die Linse 12 auf den Spiegel 9, der es reflektiert Das reflektierte Licht durchflutet, nach abermaliger Durchflutung der Linse 12 und nach Reflexionen der das Licht teildurchlässigen Oberfläche des Prismas U den aus den Prismen 22 und 23 bestehenden Bildteiler- und Laufrichtungswender-Prismensatz. Das Bild der Fadenplatte kann mit Hilfe des Okulars 24 beobachtet werden.The sketch of the optical arrangement of the synchronization system is shown in FIG. 2 illustrates. The thread plate 10 is illuminated by natural light or by the light of the light source 21 The light flowing through the thread plate passes through the prism 11 provided with the layer that is partially transparent to the light and through the lens 12 the mirror 9, which reflects it. The reflected light flows through it, after it has flowed through the lens 12 again and after reflections of the partially transparent surface of the prism U from the prisms 22 and 23 existing image splitter and direction reversing prism set. The picture of the thread plate can be made with the help of of the eyepiece 24 can be observed.

In Fig.3 ist die auf der Fadenplatte angebrachte Skala ersichtlich. Auf der Fadenplatte befindet sich der mit 0 bezeichnete Hauptindexstrich in der Mitte und rechts bzw. links davon sind Teilstriche angebracht Die Teilstriche sind sowohl oben als auch unten numeriert. Die obere Numerierung ist spiegelbildlich. Auf der Fadenplatte hat das vom Hauptindexstrich rechts befindliche Teilstrichsystem eine Numerierung mit negativem, das vom Hauptindexstrich links befindliche Teilstrichsystem eine Numerierung mit positivem Vorzeichen, und zwar in der Weise, daß die Zahlen in beiden Richtungen mit der Entfernung vom Hauptindexstrich ansteigen und die Numerierung der unteren Teilstriche mit der auf den letzten Wert der oberen Numerierung folgenden Zahl beginnt. Bei dem in F i g. 3 dargestellten Beispiel läuft die obere Numerierung in beiden Richtungen von 1 bis 4 und dementsprechend beginnt die untere Numerierung mit 5.In Fig.3 is attached to the thread plate Scale visible. On the thread plate there is the main index line marked 0 in the middle and to the right and left of it are tick marks. The tick marks are numbered both above and below. The upper numbering is a mirror image. On the thread plate it has the right from the main index line The division system located on the left has a negative numbering that is on the left of the main index line Graduation system a numbering with a positive sign, in such a way that the numbers in increase in both directions with the distance from the main index line and the numbering of the lower Tick marks begin with the number following the last value in the upper numbering. In the case of the FIG. 3 In the example shown, the upper numbering runs in both directions from 1 to 4 and accordingly the lower numbering begins with 5.

Der Prismensatz 22 und 23 kehrt das Bild der oberen Hälfte der Federplatte um, so daß im Bildfeld auch die obere Numerierung in normaler Anordnung erscheint. Infolge der Bildumkehrung sind im Bildfeld die Vorzeichen des vom Hauptindexstrich rechts befindlichen Teilstrichsystems der oberen Skala positiv und die Vorzeichen des links befindlichen Teilstrichsystems negativ.The prism set 22 and 23 reverses the image of the upper half of the spring plate so that in the image field also the upper numbering appears in the normal order. As a result of the image reversal, the The sign of the graduation system on the upper scale to the right of the main index line is positive and the The sign of the division system on the left is negative.

Bei der Schwingung des Gehäuses 2 verdreht sich auch der Spiegel 9 und demzufolge vollführen im Bildfeld des Beobachtungssystems die Teilstriche eine Verschiebung in Gegenrichtung zueinander.When the housing 2 vibrates, the mirror 9 also rotates and consequently performs in the The field of view of the observation system, the tick marks a shift in the opposite direction to each other.

F i g. 4 veranschaulicht die Striche in einer solchen, voneinander verschobenen Stellung.F i g. 4 illustrates the lines in such a position displaced from one another.

Bei der Bestimmung der NuUage des Gehäuses 2 sind die zu erwartenden Schwingungen von solcher Größe, daß die beiden Bilder des Hauptindexstriches im Bildfeld bleiben. Bei der Nullpunktbestimmung ist die Ablesung in der Grenzlage der Schwingungen vorzunehmen. So lange auf der Skala neben den Hauptindexstrichen abgelesen werden kann, ist die Ablesung auf der oberen Skala vorzunehmen. Wenn aber die Hauptindexstriche den Skalenbereich verlassen, könnte eine Ablesung nicht mehr durchgeführt werden. In diesem Falle kann die Ablesung so erfolgen, daß irgendein Grenzstrich als Index benutzt wird Eine solche Situation zeigt auch F i g. 5. Hier kann die Ablesung mit dem Grensteilstrich der oberen Skala, also mit dem 4 entsprechenden Teilstrich auf der unteren Skala durchgeführt werden. Deshalb ist es nötig, die untere Skala vom letzten Teilstrichwert der oberen Skala an fortlaufend zu numerieren.When determining the NuUage of the housing 2, the vibrations to be expected are of such magnitude, that the two images of the main index line remain in the image field. When determining the zero point, the Take a reading in the limit position of the vibrations. So long on the scale next to the main index lines can be read, the reading is to be made on the upper scale. But if the main index lines If you leave the scale range, a reading could no longer be carried out. In this Case, the reading can be made using any border line as an index The situation is also shown in FIG. 5. Here the reading can be made with the division mark on the upper scale, i.e. with the 4 corresponding graduation mark can be carried out on the lower scale. That is why it is necessary to use the lower one The scale must be numbered consecutively from the last graduation mark on the upper scale.

Der Vorteil der Lösung ist, daß bei der Bestimmung des Nullpunktes den Schwingungen nicht gefolg! werden muß, da diese im Bildfeld unmittelbar in Grac ablesbar sind. Bei Bestimmung der Nordrichtung jedoch ist das Folgen schon nötig. In diesem Fall muß man mit Hilfe des Gleichlaufsystems der Verdrehung devThe advantage of the solution is that in determining of the zero point did not follow the vibrations! must be, since this in the image field directly in Grac are readable. However, when determining the north direction it is necessary to follow. In this case you have to go with Help of the synchronous system of rotation dev

Gehr.uses so folgen, daß die beiden Hauptindexstriche zusammenfallen.Gehr.uses follow in such a way that the two main index lines to coincide.

Die Vermessung mit dem Gerät kann foigenderma·The measurement with the device can be done as follows

ίο Ben durchgeführt werden:ίο Ben be carried out:

Zuerst wird die N ullage des Gehäuses im Verhältnis zum Gerät kontrolliert. Nach Aufstellung des Gerätes und dem Entarretieren beginnt das frei gewordene Gehäuse 2 Schwingungen auszuführea Die Grenzwerte der Schwingungen können in der erörterten Weise mit dem Beobachtungssystem des Autokollimators abgelesen werden. Nach Bestimmung der Grenzwerte kann die Nullage mittels Berechnung kontrolliert werden.
Wenn der Kreisel nach dem Arretieren die nötige Drehzahl erreicht hat, wird die Arretierung wieder gelöst Da der Drallvektor des Kreisels nur annähernd in die Nordrichtung zeigt, kommt der Kreisel durch das auftretende Moment in Präzessionsbewegung und führt Drehschwingungen im Verhältnis zur Nordrichtung aus.First, the zero position of the housing in relation to the device is checked. After the device has been set up and unlocked, the housing that has become free begins to carry out 2 vibrations a The limit values of the vibrations can be read in the manner discussed with the autocollimator's observation system. After determining the limit values, the zero position can be checked by means of a calculation.
When the gyro has reached the required speed after being locked, the lock is released again.

Während der Dauer der Schwingungen folgen wir durch Drehen des Verstellknopfes 25 den Schwingungen des Gehäuses mit dem Gerät und beim Erreichen der Grenzlage wird deren zahlenmäßiger Grad auf dem Glasring 26 abgelesen. Aus der Mittelwertbildung der Grenzwerte kann die genaue Nordrichtung festgesetzt werden.During the duration of the oscillations, we follow the oscillations of the by turning the adjustment knob 25 Housing with the device and when the limit position is reached, its numerical degree is on the Glass ring 26 read. The exact north direction can be determined from the averaging of the limit values will.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Claim:

Optical display device for the angular deposit of a gyro theodolite, whose gyro in one, is mounted on a torsion thread as an astatic pendulum housing, in which Housing in the plumb plane a mirror is provided and an eyepiece with a on the outer housing Thread plate in the beam path and a light source are provided, characterized in that that the thread plate (10) is arranged with one on both sides to form a main index graduation (0) Scale is provided, the tick marks at the top from the main index graduation to the right increasing numbering in mirror writing with negative Sign marking and its tick marks at the top of the main index tick mark shows increasing numbering in mirror writing with positive signs on the left, while the in corresponding directions arranged numbering at the lower ends of the graduation marks in Normal font are executed and each with the last value of the assigned upper numbering begin at the main index graduation that between the mirror (9) and the eyepiece (24) a das Light partially transmitting prism (11) and a prism set (22, 23) is arranged through which the upper half of the scale on the thread plate (10) is mirrored in the eyepiece (24) so that the numbering in normal type and as a mirror image of the arrangement with regard to the main index tick the thread plate (10) appears, and through the lower half of the scale according to the arrangement is mirrored on the thread plate (10) in the eyepiece, so that the two in the Half of the scale visible in the eyepiece when the mirror (9) is rotated in the opposite direction from the move the optical axis of the eyepiece.

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