RU2189010C1

RU2189010C1 - Laser geodetic level with radiation beam self-aligning in horizontal position

Info

Publication number: RU2189010C1
Application number: RU2001116202A
Authority: RU
Inventors: К.К. Ким; Н.С. Семин; К.А. Самофалов
Original assignee: Петербургский государственный университет путей сообщения
Priority date: 2001-06-09
Filing date: 2001-06-09
Publication date: 2002-09-10

Abstract

FIELD: laser geodetic instrumentation. SUBSTANCE: laser geodetic level with radiation beam self-aligning in horizontal position has source of laser radiation, power supply source and compensator. The latter comes in the form of frame of shape of right-angled triangle with aperture in right angle. Load- counterweight is made fast to one leg of frame and power supply source and source of laser radiation are attached to the other leg. EFFECT: simplified design of geodetic level and compensator, use of less powerful source of laser radiation. 2 dwg

Description

Изобретение относится к лазерным геодезическим приборам, а конкретнее к лазерным нивелирам с самоустанавливающимся в горизонтальное положение пучком излучения. The invention relates to laser geodetic instruments, and more particularly to laser levels with a radiation beam self-aligning to a horizontal position.

Известны лазерные нивелиры с самоустанавливающимся в горизонтальное положение пучком излучения за счет использования плавающего в ртути отражающего зеркала (Лазерные геодезические приборы в строительстве. /В.В. Грузинов, В.И. Иванищев, В.А. Коугия, О.Н. Малковский, В.Д. Петров. - М.: Недра, 1977. - С.26). There are known laser levels with a beam of radiation self-stabilizing in a horizontal position due to the use of a reflecting mirror floating in mercury (Laser geodetic instruments in construction. / V.V. Gruzinov, V.I. Ivanishchev, V.A. Kougiya, O.N. Malkovsky, V.D. Petrov .-- M .: Nedra, 1977 .-- P.26).

Использование ртути и мощного источника лазерного излучения (оптического квантового генератора) обусловливает значительную стоимость и низкие массогабаритные показатели нивелира, сложность конструкции, повышенные требования к безопасности обслуживающего персонала, что приведет к затратам на обучение персонала и подготовку рабочего места. The use of mercury and a powerful source of laser radiation (optical quantum generator) causes a significant cost and low weight and size indicators of the level, design complexity, increased safety requirements for staff, which will lead to costs for staff training and job preparation.

Известен лазерный нивелир ULJG-KP2 с самоустанавливающимся в горизонтальное положение пучком излучения (Пахута С. О лазерных геодезических инструментах, созданных в Польше. //Геодезия и картография. - 1974. - 5. - С. 56), выбранный в качестве прототипа. Нивелир ULJG-KP2 состоит из автоматического самоустанавливающегося компенсатора, установленного перед газовым гелиево-неоновым лазером, и насажанного на наводяще-измерительный узел, закрепленный в трегере, а также визирной трубы, закрепленной на корпусе лазера. A well-known laser level ULJG-KP2 with a beam of radiation self-leveling in a horizontal position (Pakhuta S. About laser geodetic instruments created in Poland. // Geodesy and cartography. - 1974. - 5. - P. 56), selected as a prototype. The ULJG-KP2 level consists of an automatic self-aligning compensator installed in front of the gas helium-neon laser and mounted on the guidance and measuring unit mounted in the tribrach, as well as a sighting tube mounted on the laser body.

Недостатками лазерного нивелира ULJG-KP2 являются: 1) сложная конструкция; 2) применение мощного источника лазерного излучения. The disadvantages of the laser level ULJG-KP2 are: 1) complex design; 2) the use of a powerful source of laser radiation.

Задачей настоящего изобретения является упрощение конструкции за счет исключения из состава прибора визирной трубы, наводяще-измерительного узла и трегера, упрощения конструкции компенсатора и применения менее мощного источника лазерного излучения. The objective of the present invention is to simplify the design by eliminating the sighting tube, the guidance and measuring unit and the tribrach from the composition of the device, simplifying the design of the compensator, and using a less powerful source of laser radiation.

Технический результат достигается тем, что в лазерном нивелире с самоустанавливающимся в горизонтальное положение пучком излучения, содержащем источник лазерного излучения, источник питания и компенсатор, который выполнен в виде рамки в форме прямоугольного треугольника с отверстием в прямом углу и жестко прикрепленного к одному из катетов грузика - противовеса, к другому катету рамки жестко прикреплены источник питания и источник лазерного излучения. The technical result is achieved by the fact that in a laser level with a radiation beam self-aligning to a horizontal position containing a laser source, a power source and a compensator, which is made in the form of a frame in the form of a rectangular triangle with a hole in the right corner and a weight rigidly attached to one of the legs, counterweight, a power source and a laser source are rigidly attached to another leg of the frame.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается: 1) наличием грузика-противовеса; 2) выполнением компенсатора в виде рамки в форме прямоугольного треугольника с отверстием в прямом углу. Comparative analysis with the prototype shows that the claimed device is different: 1) the presence of a counterweight; 2) the implementation of the compensator in the form of a frame in the form of a rectangular triangle with a hole in the right corner.

Отмеченные отличия позволяют пучку лазерного излучения самоустанавливаться в горизонтальное положение за счет использования грузика-противовеса, который под действием на него силы тяжести со стороны Земли устанавливает катет рамки, на котором закреплен грузик-противовес, перпендикулярно поверхности Земли. В связи с этим другой катет, несущий источник лазерного излучения и источник питания, устанавливается в горизонтальное положение. В результате пучок лазерного излучения располагается в горизонтальной плоскости. The noted differences allow the laser beam to self-align to a horizontal position due to the use of a counterweight, which, under the influence of gravity from the Earth, installs a leg of the frame, on which a counterweight is attached, perpendicular to the surface of the Earth. In this regard, another leg, carrying a source of laser radiation and a power source, is installed in a horizontal position. As a result, the laser beam is located in a horizontal plane.

Предлагаемое устройство показано на фиг.1. The proposed device is shown in figure 1.

На фиг.2 показано предлагаемое устройство, подготовленное к работе. Figure 2 shows the proposed device, prepared for use.

Устройство состоит из источника лазерного излучения и источника питания, например лазерной указки: марка К53-546 (EDMUND Industrial Optics 2000, Optics and Optical Instmments catalog, page 239) 1, закрепленных на одном из катетов 2 рамки в форме прямоугольного треугольника 3 с отверстием в прямом углу 4 и грузика-противовеса 5, прикрепленного к другому катету 6 рамки. The device consists of a laser source and a power source, for example a laser pointer: brand K53-546 (EDMUND Industrial Optics 2000, Optics and Optical Instmments catalog, page 239) 1, mounted on one of the legs 2 in the form of a rectangular triangle 3 with an opening in right corner 4 and counterweight 5 attached to the other side 6 of the frame.

Рамка выполняется из материала с низким коэффициентом трения (например, фторопласта). Поверхность, непараллельная уровню земли - 7 (см. фиг.2). The frame is made of a material with a low coefficient of friction (for example, fluoroplastic). The surface, non-parallel to the ground level - 7 (see figure 2).

Работа предлагаемого устройства происходит следующим образом. The operation of the proposed device is as follows.

Рамку 3 в форме прямоугольного треугольника с закрепленными на ней источником лазерного излучения и источником питания 1 прикрепляют посредством гвоздя, продетого через отверстие 4 в прямом углу рамки 3, к поверхности 7, непараллельной уровню земли, например к воткнутому в землю шесту (фиг.2). Причем рамка 3 может свободно вращаться относительно гвоздя. Затем присоединяют к другому катету 6 рамки 3 в форме прямоугольного треугольника грузик-противовес 5. После этого грузик-противовес 5 приводит систему в состояние равновесия под действием силы тяжести со стороны Земли и устанавливает катет 6 рамки 3 с грузиком-противовесом 5 перпендикулярно поверхности Земли. Так как рамка 3 представляет собой прямоугольный треугольник, то при установке катета 6 с грузиком-противовесом 5 в перпендикулярное положение по отношению к поверхности Земли пучок лазерного излучения будет направлен по горизонтали к поверхности Земли. The frame 3 in the shape of a right-angled triangle with the laser radiation source and power supply 1 attached to it is attached with a nail threaded through the hole 4 in the right corner of the frame 3 to a surface 7 that is not parallel to the ground level, for example, to a pole stuck into the ground (figure 2) . Moreover, the frame 3 can freely rotate relative to the nail. Then, a counterbalance weight 5 is attached to another leg 6 of frame 3 in the form of a rectangular triangle. After this, the counterweight 5 brings the system into equilibrium under the influence of gravity from the side of the Earth and installs the leg 6 of frame 3 with a counterweight 5 perpendicular to the surface of the Earth. Since the frame 3 is a right-angled triangle, when installing the leg 6 with the counterweight 5 in a perpendicular position with respect to the Earth’s surface, the laser beam will be directed horizontally to the Earth’s surface.

При нивелировании различных объектов отчетливо видны поверхности, превышающие установленный пучком лазерного излучения уровень. Это выражается в появлении пятна лазерного излучения на объекте, превышающем установленный пучком лазерного излучения уровень. When leveling various objects, surfaces are clearly visible that exceed the level set by the laser beam. This is expressed in the appearance of a laser radiation spot at the object that exceeds the level set by the laser beam.

Пучок лазерного излучения от лазерной указки достаточно хорошо виден днем и позволяет производить нивелирование в быту и на приусадебных участках, при оценочном нивелировании в железнодорожном строительстве. The laser beam from the laser pointer is quite clearly visible during the day and allows leveling in everyday life and in household plots, with the estimated leveling in railway construction.

Как можно заметить, применение заявляемого устройства, самоустанавливающего пучок лазерного излучения в горизонтальное положение за счет использования грузика-противовеса, который под действием на него силы тяжести со стороны Земли устанавливает катет рамки в форме прямоугольного треугольника с грузиком-противовесом перпендикулярно поверхности Земли и, следовательно, пучок лазерного излучения в горизонтальное положение, позволяет упростить конструкцию за счет исключения из состава прибора визирной трубы, наводяще-измерительного узла и трегера, упрощения конструкции компенсатора и применить менее мощный источник лазерного излучения. As you can see, the use of the inventive device, self-aligning the laser beam in a horizontal position through the use of a counterweight, which, under the influence of gravity from the Earth, sets the leg of the frame in the form of a rectangular triangle with a counterweight perpendicular to the surface of the Earth and, therefore, the laser beam in a horizontal position, allows you to simplify the design by eliminating the sighting tube from the instrument, suggestive evil and the base plate, simplifying the design of the compensator and apply a less powerful laser source.

Claims

A laser level with a radiation beam self-stabilizing in a horizontal position, containing a laser radiation source, a power source and a compensator, characterized in that the compensator is made in the form of a frame in the form of a rectangular triangle with an opening in the right corner and a weight - counterweight, rigidly attached to one of the legs, to the other leg of the frame is rigidly attached to a power source and a laser source.