SU1295214A1 - Устройство дл измерени рассто ни - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике, в частности к бесконтактному контролю положени  объектов в пространстве, геодезии. Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  рассто ний до объекта путем исключени  внешней измерительной базы, что в свою очередь исключает погрешности, св занOftexm ные с взаимной юстировкой объекта .и устройства контрол . Сканер, образованный совокупностью четырех куб-призм 4-7, обеспечивает деление излучени  на два параллельнь:х пучка за счет объединени  куб-призм 4-7 попарно в блоки, разнесенные на рассто ние, равное базовому. Куб- призмы 4-7 жестко установлены на платформе 3 и ориентированы так, что их светоделительные грани ортогональны одна относительно другой, а платформа 3 выполнена вращающейс , что обеспечивает сканирование обоими пучками в пространстве. Моменты -времени, в которые пучки попадают на фотоприемники 8, произвольно расположенные на объекте, фиксируютс  блоком 10 сравнени  временных интервалов, и по известной скорости ска1шровани  и рассто нию между блоками куб-призм определ ют искомое рассто ние до объекта, 2 ил. I (Л Фиг.1

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике, к области бесконтактного контрол  положени  объектов в пространстве, геодезии.

Цель изобретени  - повышение точности измерений рассто ни  до объекта путем исключени  внешней измерительной базы, что в свою очередь исключает погрешности взаимной юстировки объекта и измерительности устройства .

На фиг. 1 изображено устройство и сканер; на фиг. 2 - измерительна  схема,

Устройство содержит установленные на общем основании источник излучени , например лазер 1, коллиматор 2, платформу. 3, установленную с возможностью вращени  вокруг оси кол- лиЯатора, куб-призмы 4-7, фотоприемник 8, расположенный на объекте, рассто ние R до которого измер етс , контрольный фотоприемйик 9, рас- сто ние до которого R, известно. Выходы фотоприемников соединены с входом блока 10 сравнени  временных интервалов, выход которого соединен с входом блока 11 индикации.

Сканер состоит из куб-призм 4-7 с одинаковыми по величине ребрами. Призма 4 обеспечивает расщепление лазера а призмы 5-7 - отражение  уча. Призмы 4, 5 и 6, 7 объеди - иены в блоки, размещенные на базовом рассто нии чОдин относительно другого .

Устройство работает следующим образом .

;Излучение лазера проходит через коллиматор 2, оптическа  ось которого совпадает с осью вращени  платформы 3, попадает на куб-призмы 4-7, Куб-призма 4 расщепл ет луч на две части, направл   одну из них в сторону куб-призмы 5, а другую - в сторону куб-призмь 6, Куб-призма 5 отражает луч в сторону фотоприемника 8, куб-призма 6 отражает луч на куб-призмы 7s а та, в свою очередь, в сторону фотоприемника 8 таким Образом , что луч, отраженный куб-призмой 7, идет параллельно лучу, отраженному куб-призмой 5. Оба луча, отраженные в сторону фотоприемника 8, вращаютс  в одной плоскости, параллельной плоскости платформы 3.

Рассто ние мелоду призмами 5 и 7

несоответственно, между лучами,на

правленными в сторону фотоприемника 8,  вл етс  базовым.

Лучи разворачиваютс  в пространстве расщеплением с угловой скорог стью (О, при этом один из лучей проходит через ось вращени  сканера.

При своем движении лучи принимаютс  фотоприемниками 8 и 9. Сигналы с фотоприемников поступают на вход блока 10 сравнени  временных интервалов , после обработки результат представл етс  блоком 11 индикации в удобной дл  использовани  форме.

Искомое рассто ние R определ етс  из формулы

RX

Ь.-. sintot

(1)

где со - скорость вращени  базы,

рад/с; .

t - интервал времени между импульсами с фотоприемника 8, расположенного в точке Ф, полученными в результате пересечени  его чувствительной площадки сначала лучом ОС, а затем лучом АВ. . При сканировании контрольного фотоприемника 9 лучом ОС и АВ на его выходе возникают два импульса, интервал между которыми t несет информацию о скорости со. В этбм случае формула определени  скорости при известных R и b имеет вид

Q - arcsin -- , (2)

а формула дл  определени  контролируемой величины

b

Р - «,-,.- .

sint,/t-arcsinb/Rv

(3)

Таким образом, задача определени  рассто ни  сводитс  к вычислению отношени  временных интервалов t и tj и дальнейшим преобразовани-.  м результата в соответствии с выражением (3). В устройстве сигналы с выходов фотоприемников поступают в блок сравнени  временных интервалов 10, после чего в блоке 11 индикации производ тс  необходимые математические преобразовани  дл  представлени  информации о рассто НИИ R.X в удобной форме.

Использование сканера в качестве измерительной базы позвол ет отказатьс  от предварительной взаимной юстировки измерительного устройства

3 12 и объекта, котора  в известном уст-. ройстве проводитс  с целью обеспечени  взаимной перпендикул рности баэы фотоприемников, устанавливаемых на объекте, и оптической оси коллиматора. Исключение неизбежных при юстировке погрешностей обеспечивает повышение точности измерени .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  измерени  рассто ни , содержащее источник излучени , коллиматор и последовательно установленные по ходу излучени  сканер, фотоприемную систему, выполненную из двух фотоприемников, разнесенных

   144

   один относительно другого на рассто ние , равное базовому, блок сравнени  временных интервалов и блок индикации, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерени , оно снабжено платформой, установленной с возможностью вращени вокруг оптической оси коллиматора, а сканер выполнен в виде жестко установленных на платформе четьфех куб- призм, попарно объединенных в свето- делительные блоки, разнесенные один относительно другого на рассто ние, равное базовому, и ориентированных таким образом, что их светоделитель- ные грани ортогональны друг относи- тельно друга.

   te2

   Составитель Н.Чичварин Редактор М.Бланар Техред А.Кравчук

   Заказ 608/46 Тираж 678Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г, Ужгород, ул. Проектна , 4

   Корректор О.Лугова