RU220856U1 - Транспортируемый компаратор для поверки нивелиров - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к измерительной технике и может быть использована для передачи единицы плоского угла в полевых условиях от электронного эталонного уровня к высокоточным, точным и техническим нивелирам различного конструктивного исполнения при определении их метрологических характеристик в широком температурном диапазоне. Транспортируемый компаратор для поверки нивелиров содержит станину, предметный столик установки цифрового нивелира, предметный столик установки поверяемого нивелира, оптический блок, включающий в себя пентапризму, устройство взаимного ориентирования, состоящее из зрительной трубы, места установки электронного уровня, микрометрического винта.

Description

Полезная модель относится к измерительной технике и может быть использована для передачи единицы плоского угла от электронного эталонного уровня к оптико-механическим и электронным нивелирам различных групп точности при определении их метрологических характеристик в полевых условиях (непосредственно в местах эксплуатации).

Из уровня техники известны установки для поверки нивелиров, состоящие из платформы, на которой закреплена автоколлимационная труба с оптическим окуляром или фотоэлектрическим преобразователем и плоское зеркало, а также установлена кювета с жидким маслом, которое воспроизводит горизонтальную поверхность [1], коллиматорные стенды, представляющие собой металлоконструкцию с закрепленными двумя коллиматорными и двумя автоколлиматорными зрительными трубами, предметным столиком, оснащенным механизмом вертикального перемещения площадки для установки поверяемых приборов [2], или компараторы эталонные для поверки нивелиров, состоящие из основания, эталонного автоколлиматора, кюветы с жидкостью (маслом) и оптического блока, содержащего пентапризму [3].

Недостатками установок для поверки нивелиров, коллиматорных стендов или компараторов эталонных являются отсутствие технической возможности их монтажа в полевых условиях (в местах эксплуатации нивелиров) и демонтажа после проведения поверки, сложность и трудоемкость процесса юстировки визирных осей автоколлиматоров, входящих в состав эталонного оборудования, параллельно плоскости горизонта при подготовке к работе, а также жесткие требования к условиям эксплуатации, подразумевающие применение эталонного оборудования только в лабораторных условиях при постоянном поддержании требуемого температурно-влажностного режима.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для поверки нивелира, состоящее из следующих частей: массивного основания, автоколлиматора, сосуда с жидкостью, пентапризмы [4]. Передача единицы плоского угла высокоточным, точным и техническим нивелирам с помощью устройства для поверки нивелира осуществляется путем измерения по шкалам автоколлиматора угловой величины несовмещения визирной оси поверяемого нивелира и горизонтальной плоскости, определенной через пентапризму по поверхности жидкости.

Основными недостатками применения устройства для поверки нивелира является возможность его размещения только в лабораторных условиях, подразумевающих постоянное поддержание требуемого для эксплуатации температурно-влажностного режима, и кроме этого размещение устройства необходимо на основании, развязанном с основным фундаментом, с целью исключения влияния вибрации, вызванной различными внешними факторами [4]. Таким образом, определение метрологических характеристик оптико-механических и электронных нивелиров различных групп точности в полевых условиях или в неподготовленных помещениях с помощью устройства для поверки нивелира невозможно.

Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является обеспечение возможности стабильной передачи единицы плоского угла в полевых условиях (в местах эксплуатации) высокоточным, точным и техническим нивелирам различного конструктивного исполнения с требуемой точностью в широком температурном диапазоне.

Данная задача решается за счет того, что транспортируемый компаратор для поверки нивелиров содержит основание в виде металлической станины, на которой с помощью крепежных элементов жестко закреплен предметный столик для установки поверяемого нивелира, представляющий собой площадку с возможностью ее перемещения по вертикальной оси для совмещения визирных осей поверяемых нивелиров с зрительной трубой компаратора, в центре станины закреплен оптический блок, включающий в себя пентапризму, применяемую для возможности совмещения визирных осей зрительной трубы и цифрового нивелира при определении значения горизонтальной плоскости без усложнения конструкции компаратора. В центре станины также закреплен предметный столик для размещения цифрового нивелира, применяемого с целью хранения значения плоскости горизонта. В качестве основного узла компаратора для определения метрологических характеристик поверяемых нивелиров на конце станины с помощью крепежных элементов закреплено устройство взаимного ориентирования, представляющее конструкцию из двух металлических пластин, скрепленных между собой с одной стороны шарнирным соединением и микрометрическим винтом с противоположной стороны. Такой вариант крепления реализует синусную схему прямоугольного треугольника с переменным значением катета, то есть позволяет изменять угол между верхней пластиной и нижней, прикрепленной к станине, помощью микрометрического винта. На верхней пластине расположены зрительная труба для визуального контроля совмещения своей визирной оси с визирной осью цифрового или поверяемого нивелиров, место установки электронного уровня, применяемого для количественного определения значения отклонения визирной оси поверяемого нивелира от плоскости горизонта, и головка микрометрического винта, предназначенного для плавного наклона верхней пластины и как следствие наклона зрительной трубы для возможности совмещения ее визирной оси и визирных осей цифрового или поверяемого нивелиров в вертикальной плоскости. На нижней пластине расположены элементы крепления к станине компаратора.

Для выполнения требований к достоверности и точности передачи единицы плоского угла в полевых условиях высокоточным, точным и техническим оптико-механическим или электронным нивелирам в качестве рабочего эталона применяется уровень электронный, соответствующий метрологическим характеристикам рабочего эталона 1 разряда (в соответствии с Государственной поверочной схемой плоского угла). Кроме электронного уровня в компараторе применяется цифровой нивелир, визирная ось которого за счет встроенного прецизионного компенсатора используется вместо жидкости, предназначенной для определения плоскости горизонта. Это исключает необходимость размещения компаратора на основании, развязанном с основным фундаментом. Эталонное оборудование компаратора рассчитано на эксплуатацию вне лабораторных условий в широком температурном диапазоне, сам компаратор обладает сборно-разборной конструкцией, небольшими массогабаритными параметрами, возможностью транспортирования к местам эксплуатации нивелиров любым видом транспорта группой из двух человек.

Техническим результатом, обеспечиваемым совокупностью признаков, является возможность применения в качестве эталона единицы плоского угла электронного уровня, а в виду стойкости к внешним факторам, сборно-разборной конструкции и небольших массогабаритных характеристик, возможность транспортирования и применения компаратора в полевых условиях (в местах эксплуатации нивелиров) и в составе мобильных лабораторий.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, где изображен на фигуре - общий вид компаратора.

Транспортируемый компаратор для поверки нивелиров (фиг.) содержит станину 1, предметный столик установки цифрового нивелира 2, предметный столик установки поверяемого нивелира 3, оптический блок 4, включающий в себя пентапризму 5, устройство взаимного ориентирования 6, состоящее из места установки электронного уровня 7, зрительной трубы 8 и микрометрического винта 9.

Компаратор работает следующим образом. На предметный столик 2 транспортируемого компаратора устанавливается цифровой нивелир 10, после чего он настраивается в рабочее положение, затем за его окуляром устанавливается источник света. Зрительная труба 8, установленная на устройстве взаимного ориентирования 6, наводится на объектив цифрового нивелира 10 через оптический блок 4, включающий в себя пентапризму 5. Для совмещения сетки нитей цифрового нивелира 10 и сетки нитей зрительной трубы 8 осуществляется регулировка по высоте с помощью микрометрического винта 9, предназначенного для наклона в вертикальной плоскости устройства взаимного ориентирования 6. После совмещения изображений сетки нитей цифрового нивелира 10 и сетки нитей зрительной трубы 8, по электронному уровню 11, закрепленному на месте установки электронного уровня 7 устройства взаимного ориентирования 6, определяется значение положения горизонтальной (эталонной) плоскости. После установки визирной оси зрительной трубы 8 компаратора параллельно горизонту оптический блок 4 с пентапризмой 5 убирается с оптического пути зрительной трубы 8, и в ее поле зрения формируется изображение подсвеченной с помощью источника света сетки нитей поверяемого нивелира 12, установленного на предметном столике 3 напротив устройства взаимного ориентирования 6. Вращением микрометрического винта 9 визирная ось зрительной трубы 8 совмещается с визирной осью поверяемого нивелира 12, после чего с электронного уровня И снимается показание угла наклона визирной оси нивелира. Таким образом, осуществляется определение угла между визирной осью поверяемого нивелира и горизонтальной плоскостью.

Данное техническое решение может найти применение при выполнении поверочных работ в метрологических организациях. Применение заявленного технического решения позволит использовать компаратор в составе мобильных лабораторий, в целях обеспечения поверки геодезических приборов на местах их эксплуатации.

Источники информации

1. Описание типа средств измерений №27149-04 от 26.10.2009 г. «Установки автоколлимационные для поверки нивелиров и теодолитов АУПНТ».

2. Описание типа средств измерений №71359-18 от 01.06.2018 г. «Стенды универсальные коллиматорные ВЕГА УКС-М».

3. Описание типа средств измерений №53819-13 от 18.06.2013 г. «Компаратор эталонный для поверки нивелиров ЭКПН».

4. Патент на изобретение 2093794 RU МКИ 6G01D 18/00 «Устройство для поверки нивелира» №95108630/28. Заяв. 26.05.95 г.

Claims (1)

1. Компаратор для поверки нивелиров, содержащий станину, на которой в начале размещен предметный столик установки поверяемого нивелира, в центре закреплен оптический блок, включающий в себя пентапризму, отличающийся тем, что на конце станины установлено устройство взаимного ориентирования, включающее в себя зрительную трубу для визуального контроля совмещения своей визирной оси с визирной осью цифрового или поверяемого нивелиров, место установки электронного уровня для количественного определения значения отклонения визирной оси поверяемого нивелира от плоскости горизонта, микрометрический винт наклона электронного уровня и зрительной трубы в вертикальной плоскости для технической возможности совмещения визирных осей, а в центре, напротив оптического блока, на предметном столике установлен цифровой нивелир, предназначенный для хранения и передачи через свою визирную ось горизонтальной плоскости.

Images