Pierwszenstwo: Opublikowano: 6.IL1967 52861 KI. 42 c, 5/03 MKP G 01 c UKD Twórca wynalazku: mgr inz. Janusz Chalecki Wlasciciel patentu: Polskie Zaklady Optyczne, Warszawa (Polska) Niwelator automatyczny z kompensatorem równoleglym Przedstawiony ponizej niwelator stanowi roz¬ wiazanie konstrukcyjne lunety z automatycznym poziomowaniem osi celowej. Od znanych rozwia¬ zan rózni sie ono ukladem optycznym oraz bu¬ dowa i dzialaniem kompensatora.Obecnie produkowane niwelatory automatyczne maja kompensatory na ogól wbudowane w uklad optyczny lunety. Wada takiej konstrukcji jest koniecznosc zabezpieczenia specjalnej dosó duzej przestrzeni, miedzy lub za elementami optyczny¬ mi obiektywów, potrzebnej na pomieszczenie ukla¬ du kompensatora.Pociaga to za soba koniecznosc opracowywania specjalnych, czesto skomplikowanych ukladów obiektywu. Inne rozwiazania jak np. wedlug pa¬ tentu Wilda opracowanego na podstawie wyna¬ lazku St. Gallena oparte sa na dzialaniu klina cieczowego jako elementu poziomujacego. Wada takiego rozwiazania jest menisk cieczy i wrazli¬ wosc cieczy na zmiany temperatury, które pocia¬ gaja za soba zmiane wspólczynnika lepkosci i wspólczynnika zalamania swiatla. Wady te po¬ woduja zmiennosc dzialania przyrzadu zalezna od temperatury.Rozwiazanie wedlug wynalazku pozbawione jest wszystkich wad ukladów cieczowych i pozwala na wbudowanie kompensatora do kazdej lunety niwelatorowej bez komplikowania konstrukcji obiektywu. Jest to mozliwe ze wzgledu na mala ilosc miejsca jakie zajmuje pryzmat kompensato¬ ra w ukladzie lunety. W zwiazku z tym, rozwia¬ zanie wedlug wynalazku nie komplikuje specjal¬ nie budowy lunety i pozwala na zastosowanie pro¬ stych ukladów obiektywów. 5 Istota wynalazku polega na umieszczeniu urza¬ dzenia kompensujacego wychylenia lunety w ko¬ morze z boku lunety, przy czym plaszczyzna wa¬ han wahacza kompensatora jest równolegla do osi celowej lunety niwelatora. Pryzmat ukladu 10 kompensatora sklejony jest z dwóch pryzmatów: równoleglobocznego i prostokatnego, a obiektyw kompensatora pochylen lunety ma powiekszenie wprost proporcjonalne do ogniskowej obiektywu lunety i odwrotnie proporcjonalne do odleglosci 15 plaszczyzny siatki od srodka podwieszenia wa¬ hacza. Kompensator posiada przeciwwage do wstepnego poziomowania wahacza oraz urzadze¬ nie do dokladnej rektyfikacji kompensatora przez przesuniecie obiektywu lub jednego z jego ele- 20 mentów w plaszczyznie pionowej.Wynalazek zostanie blizej objasniony na przy¬ kladzie wykonania, podanym na rysunku, na któ¬ rym fig. 1 przedstawia schematycznie widok bocz¬ ny niwelatora z przekrojem pionowym przez ko- 25 more kompensatora; fig. 2 przedstawia schema¬ tycznie przekrój poziomy przez lunete i kompen¬ sator; fig. 3 przedstawia schematycznie obiektyw lunety; fig. 4 przedstawia schemat ukladu kom¬ pensatora w polozeniu spoziomowanym i pochy- 30 lonym. 528613 Kompensator (fig. 1, 2) znajduje sie w komo¬ rze 1, umieszczonej równolegle obok lunety 2.Uklad optyczny lunety stanowi obiektyw, sklada¬ jacy sie ze stalego czlonu dodatniego 3 i przesuw¬ nej ujemnej soczewki ogniskujacej 4, oraz oku¬ lar 5 z plytka ogniskowa 6. Pomiedzy obiektyw i okular wstawiony jest pryzmat 7 z powierzchnia swiatlodzielaca. Pryzmat projektuje w pole wi¬ dzenia okulara 5 obraz siatki umieszczonej na plytce 8 wahacza 9, dany przez obiektyw 10 kom¬ pensatora, nakladajac go na lezacy w tej samej plaszczyznie obraz pola widzenia lunety. Plytka 8 oswietlana jest przez okienko 11.Wahacz 9 jest podwieszony na osi 12 w punk¬ cie Z. Wahacz obraca sie w niewielkim zakresie katowym w plaszczyznie pionowej równoleglej do osi optycznej lunety. Drgania wahacza sa wy¬ gaszane za pomoca urzadzenia tlumikowego 13.Przesuwna przeciwwaga 14 sluzy do regulacji po¬ chylenia wahacza w stosunku do stalych elemen¬ tów kompensatora, co uzyskuje sie przez odpo¬ wiednie wywazenie calego zespolu podwieszonego.Obiektyw 10 lub jeden z jego elementów moz¬ na przesuwac w plaszczyznie pionowej za pomo¬ ca wkretu 15 w celu uzyskania dokladnej rekty¬ fikacji instrumentu.Zasada dzialania kompensatora przedstawiona jest schematycznie na fig. 3 i fig. 4.Na fig. 3 przedstawiony jest schemat obiekty¬ wu lunety z przyslona pola P w polozeniu spo¬ ziomowanym oraz kierunek osi optycznej w po¬ lozeniu pochylonym o kat dcp. Srodek pola widze¬ nia O przesunie sie po pochyleniu lunety do punktu O'. Aby nastapilo automatyczne spozio¬ mowanie osi celowej, srodek krzyza lunety po¬ winien wrócic do punktu O. Krzyz lunety lub tyl¬ ko jego poziome ramie stanowi obraz siatki 8 dany przez uklad soczewek 10 i pryzmatu 7 kom¬ pensatora.Na fig. 4 przedstawiony jest w rozwinieciu sche¬ mat kompensatora w polozeniu spoziomowanym instrumentu oraz w polozeniu pochylonym o kat dcp. Wahacz kompensatora ustawiony jest tak, aby srodek S plytki 8 lezal na stalym poziomie w stosunku do srodka podwieszenia Z wahacza na osi 12 w odleglosci r od niego.W zasadzie oba punkty powinny lezec w jed¬ nej plaszczyznie poziomej. W polozeniu spozio¬ mowanym uklad obiektywu kompensatora pro¬ jektuje linie pozioma, przez srodek plytki S, w srodek pola widzenia obiektywu O.Po pochyleniu instrumentu o kat dcp punkt S znajdzie sie w polozeniu S' przesuwajac sie w stosunku do punktu Z osi 12 zwiazanego z obu¬ dowa obiektywów. 4 Punkt S' odwzorowuje tie w punkcie O pola widzenia lunety, jezeli zostanie spelniony wa¬ runek 5 r— w gdzie: r —ramie wahacza, f — ogniskowa obiek¬ tywu lunety, w — powiekszenie obiektywu kompensatora.Równanie powyzsze stanowi podstawowy waru¬ nek poprawnego dzialania omawianego niwelato- ra automatycznego. Ramie r ma regulowana dlu¬ gosc dla skompensowania tolerancji ogniskowej f i powiekszenia w.Kompensator opisanej powyzej konstrukcji zaj¬ muje bardzo malo miejsca miedzy soczewka og¬ niskujaca, a plytka ogniskowa lunety, mozna go wiec zastosowac w polaczeniu z kazdym rodza¬ jem obiektywu z wewnetrznym ogniskowaniem.Uklad jest prosty w wykonaniu i latwy do rek¬ tyfikacji realizowanej przez obrót wkreta 15.Przez oswietlenie plytki 8 mala latarka bate¬ ryjna mozna latwo przystosowac niwelator do pomiarów dolowych w kopalniach i do obserwa¬ cji nocnych.Niwelator automatyczny opisanego typu mozna stosowac do wszelkiego rodzaju prac w zakresie niwelacji technicznej. PL