RU2359225C2 - Лазерное устройство для измерения непрямолинейности расположения искусственных и естественных объектов - Google Patents
Лазерное устройство для измерения непрямолинейности расположения искусственных и естественных объектов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2359225C2 RU2359225C2 RU2007130414/28A RU2007130414A RU2359225C2 RU 2359225 C2 RU2359225 C2 RU 2359225C2 RU 2007130414/28 A RU2007130414/28 A RU 2007130414/28A RU 2007130414 A RU2007130414 A RU 2007130414A RU 2359225 C2 RU2359225 C2 RU 2359225C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- photoelectric
- coordinate
- measurement
- lens
- natural
- Prior art date
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
Лазерное устройство для измерения непрямолинейности расположения искусственных и естественных объектов, которое содержит последовательно установленные лазер, устройство формирования референтного пучка и не менее двух фотоэлектрических марок, отличающееся тем, что фотоэлектрическая марка содержит зеркало, установленное под углом 45° к референтному направлению и частично отражающее референтный пучок, светорассеивающий элемент, объектив и координатно-чувствительный фотоприемник, при этом светорассеивающий элемент установлен между частично отражающим зеркалом и объективом, после которого расположен координатно-чувствительный фотоприемник. Технический результат - повышение точности измерений. 1 ил.
Description
Изобретение относится к измертельной технике и может быть использовано для измерения непрямолинейности расположения различных объектов относительно референтного направления, задаваемого лазерным излучением.
Известно устройство для измерения непрямолинейности расположения объектов, состоящее из последовательно установленных лазера, формирующей оптической системы и фотоэлектрического датчика поперечных смещений, расположенного на измеряемых объектах (головки рельс, шоссейные дороги, заводское оборудование, твердые породы Земли и т.д.) [1].
Недостатком данного устройства является отсутствие возможности проводить требуемые измерения одновременно в нескольких точках и, в частности, в конце трасы. Этот недостаток не позволяет контролировать во время измерений положение референтного пучка, материализующего референтное направление, в конце трассы, что определяет его пространственную нестабильность одновременно с произвольной измеряемой точкой.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для измерения непрямолинейности, которое позволяет производить одновременное измерение положения нескольких точек. В устройстве используются измерительные марки, в состав которых входят зеркала, частично отражающие референтный пучок и фотоэлектрические датчики поперечных смещений, позволяющие проводить измерения одновременно в нескольких точках, расположенных на трассе, включая конечную точку [2].
Основным недостатком данного устройства является сложность построения фотоэлектрических датчиков, способных выдавать численные данные о поперечном смещении фотоэлектрических марок. Известно, что такие данные формируются в такого типа устройствах с помощью следящих систем, содержащих фотоэлектрические нуль-индикаторы, двигатели и другие сложные компоненты, увеличивающие стоимость и время измерений. Применение координатно-чувствительных фотоприемников в этих устройствах, например ПЗС-матриц, связано с несоответствием габаритных размеров фотоэлектрических матриц существующих ПЗС (6-8 мм) и диаметров референтных пучков ≈25 мм (на трассе длиной 100 м), что не дает возможности производить измерения. Установка в устройстве ПЗС-камер, имеющих короткофокусные объективы, позволяет фокусировать поперечные референтные пучки до размеров ячеек ПЗС (≈20 мкм). Однако при использовании стандартных ПЗС-камер фотоэлектрическая марка становится также неработоспособной, т.к. при ее смещении сфокусированный референтный пучок остается неподвижным относительно ПЗС-матриц согласно законам геометрической оптики.
Целью изобретения является повышение точности измерений.
Указанная цель достигается тем, что в устройство дополнительно введены светорассеивающий элемент, объектив и координатно-чувствительный фотоприемник. Частично отражающее зеркало, светорассеивающий элемент, объектив и координатно-чувствительный фотоприемник оптически согласованы и объединены в единый блок - фотоэлектрическую марку, а самих марок установлено не менее двух: в конце трассы измерений и промежуточной точке.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где приведена принципиальная схема лазерного устройства для измерения непрямолинейности расположения искусственных и естественных объектов относительно референтного направления.
Устройство содержит лазер 1, формирующую оптическую систему 2, референтный пучок 3, частично отражающие зеркала 4, светорассеивающие элементы 5 (например, матовые стекла), объективы 6, координатно-чувствительные элементы 7, референтное направление 8 и фотоэлектрическую марку 9.
Работает устройство следующим образом.
При падении референтного пучка 3 на частично отражающие зеркала 4 бóльшая часть его мощности проходит по референтному направлению 8, а меньшая - отражается от них и падает на светорассеивающие элементы 5, создавая на их поверхностях световые пятна, внутри которых рассеивается лазерное излучение референтных пучков, создавая определенную индикатриссу рассеивания, диаметр которой в плоскостях объективов 6 должен быть больше диапазона измерений. При проведении измерений объективы 6 проецируют световые пятна на светочувствительную поверхность координатно-чувствительных фотоприемников 7. При этом каждый объектив 6 воспринимает световые пятна на светорассеивающих элементах как предметы. В этом случае величина перемещения изображения пятна однозначно связана с перемещением всей фотоэлектрической марки 9 по двум координатам.
Изобретение обеспечивает возможность использования координатно-чувствительных фотоприемников 7 (например, ПЗС-матриц) по прямому назначению - выдавать измерительную информацию в требуемой форме, в том числе и цифровой.
Источники информации
1. Авт.св. СССР № 474577, кл. G01B 21/00 от 19.07.1973.
2. Апенко М.И. и др. Прикладная оптика. М.: Машиностроение, 1992, с.368, 451-454 (прототип).
Claims (1)
- Лазерное устройство для измерения непрямолинейности расположения искусственных и естественных объектов, которое содержит последовательно установленные лазер, устройство формирования референтного пучка и не менее двух фотоэлектрических марок, отличающееся тем, что фотоэлектрическая марка содержит зеркало, установленное под углом 45° к референтному направлению и частично отражающее референтный пучок, светорассеивающий элемент, объектив и координатно-чувствительный фотоприемник, при этом светорассеивающий элемент установлен между частично отражающим зеркалом и объективом, после которого расположен координатно-чувствительный фотоприемник.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007130414/28A RU2359225C2 (ru) | 2007-08-09 | 2007-08-09 | Лазерное устройство для измерения непрямолинейности расположения искусственных и естественных объектов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007130414/28A RU2359225C2 (ru) | 2007-08-09 | 2007-08-09 | Лазерное устройство для измерения непрямолинейности расположения искусственных и естественных объектов |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007130414A RU2007130414A (ru) | 2009-02-20 |
RU2359225C2 true RU2359225C2 (ru) | 2009-06-20 |
Family
ID=40531284
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007130414/28A RU2359225C2 (ru) | 2007-08-09 | 2007-08-09 | Лазерное устройство для измерения непрямолинейности расположения искусственных и естественных объектов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2359225C2 (ru) |
-
2007
- 2007-08-09 RU RU2007130414/28A patent/RU2359225C2/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ЯМБАЕВ Х.К. СПЕЦИАЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ ДЛЯ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ РАБОТ. - М.: НЕДРА, 1990. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007130414A (ru) | 2009-02-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10054439B2 (en) | Reflector arrangement with retroreflector and with a sensor arrangement for inclination determination and calibration | |
CA2636381C (en) | Coordinate measurment apparatus | |
US10054422B2 (en) | Coordinate measuring device | |
US9823351B2 (en) | Multi-clad fiber based optical apparatus and methods for light detection and ranging sensors | |
JP2913984B2 (ja) | 傾斜角測定装置 | |
CN1248058C (zh) | 位置测量装置 | |
US9766326B2 (en) | Laser tracker with calibration unit for self-calibration | |
CN111208496B (zh) | 一种激光雷达的校准装置及校准方法 | |
US7663767B2 (en) | Apparatus and method for measuring displacement, surface profile and inner radius | |
CN105424322A (zh) | 自校准光轴平行性检测仪及检测方法 | |
CN104749901A (zh) | 一种调焦调平装置 | |
CN106052585A (zh) | 一种面形检测装置与检测方法 | |
CN104603635A (zh) | 利用用于扩展测量范围的混合成像方法的激光跟踪器 | |
CN110030969B (zh) | 光学测量装置、利用其协调目标物体的方法和存储介质 | |
US9297656B2 (en) | Sensor arrangement having code element | |
US20210239452A1 (en) | Method and Apparatus for Detecting Changes in Direction of a Light Beam | |
CN101493376B (zh) | 五棱镜组合超长焦距测量方法与装置 | |
RU2359225C2 (ru) | Лазерное устройство для измерения непрямолинейности расположения искусственных и естественных объектов | |
WO2017046832A1 (en) | Optical distance measuring system | |
US20060226335A1 (en) | Apparatus and a method for the determination of the focal distance | |
RU2359224C2 (ru) | Лазерное устройство для измерения отклонений отдельных участков поверхностей объектов от референтного направления | |
RU2606805C1 (ru) | Устройство для линейного перемещения объекта с нанометровой точностью в большом диапазоне возможных перемещений | |
KR19980702429A (ko) | 변위 측정장치 | |
CN113639665B (zh) | 基于漂移量反馈的高稳定性纳弧度量级角度测量方法与装置 | |
CN113686265B (zh) | 基于变形镜补偿的高稳定性纳弧度量级角度测量方法与装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150810 |