SU1339394A1 - Theodolite - Google Patents

Theodolite Download PDF

Info

Publication number
SU1339394A1
SU1339394A1 SU863937270A SU3937270A SU1339394A1 SU 1339394 A1 SU1339394 A1 SU 1339394A1 SU 863937270 A SU863937270 A SU 863937270A SU 3937270 A SU3937270 A SU 3937270A SU 1339394 A1 SU1339394 A1 SU 1339394A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
prism
lens
axis
horizontal
angle
Prior art date
Application number
SU863937270A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Михайлович Русинов
Владимир Петрович Израилев
Микаэла Георгиевна Керская
Елена Зеликовна Шлям
Борис Дмитриевич Яровой
Original Assignee
Центральный Научно-Исследовательский Институт Геодезии,Аэросъемки И Картографии Им.Ф.Н.Красовского
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Центральный Научно-Исследовательский Институт Геодезии,Аэросъемки И Картографии Им.Ф.Н.Красовского filed Critical Центральный Научно-Исследовательский Институт Геодезии,Аэросъемки И Картографии Им.Ф.Н.Красовского
Priority to SU863937270A priority Critical patent/SU1339394A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1339394A1 publication Critical patent/SU1339394A1/en

Links

Landscapes

  • Telescopes (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к геодезическому приборостроению и может быть использовано дл  высокоточных измерений горизонтальных и вертикальных углов. Устр-во содержит зрительную трубу, включающую объектив 1, зеркала 2-5 и окул р 6, горизонтальный лимб 7, отсчетную систему дл  измерени  вертикальных углов, оптический микрометр и отсчетный микроскоп. Вход щий в отсчетную систему широкоугольный симметричный объектив с ломаной оптической осью с угловым полем в пределах 60-90 выполнен в виде отрицательных менисков 34, системы линз 36, 39-42 и объектива 45. Вьтолнение элементов широкоугольного объектива обеспечивает коррек  о аберраций, возникающих в сагиттальной плоскости, и сферической аберрации в наклонных пучках. 2 ил. (Л If2 СО со со со :о iti Put.jThe invention relates to geodetic instrumentation and can be used for highly accurate measurements of horizontal and vertical angles. The device contains a telescope including a lens 1, mirrors 2-5 and an eyepiece 6, a horizontal limb 7, a reading system for measuring vertical angles, an optical micrometer and a reading microscope. A wide-angle symmetric lens with a broken optical axis with an angular field within 60-90 is included in the reading system; it is made in the form of negative menisci 34, lens system 36, 39-42 and lens 45. The widening of the elements of the wide-angle lens provides corrections for aberrations in the sagittal plane, and spherical aberration in oblique beams. 2 Il. (L If2 WITH co with co: about iti Put.j

Description

1one

Изобретение относитс  к области геодезического приборостроени  и может быть использовано дл  высокоточных измерений горизонтальных и вертикальных углов.The invention relates to the field of geodetic instrumentation and can be used for high-precision measurements of horizontal and vertical angles.

Цель изобретени  - повьшение точности измерени  вертикальных углов.The purpose of the invention is to increase the accuracy of measurement of vertical angles.

На фиг.1 показана принципиальна  схема теодолита; на фиг.2 - вид А на фиг.1.Figure 1 shows a schematic diagram of a theodolite; figure 2 - view And figure 1.

Теодолит содержит зрительную трубу , включающую объектив 1, зеркала 2-5 и окул р 6, горизонтальный лимб 7, отсчетную систему дл  измерени  горизонтальных углов, содержащую призмы 8-14, объективы 15-17, призму 18, оптический микрометр, включающий клинь  19-22, разделительный блок 23 и секундную шкалу 24, отсчетный микроскоп , содержащий призмы 25 и 26, коллектив 27, зеркало 28, призмы 29 и 30, объективы 31 и 32 и окул р 33, и отсчетную систему дл  измерени  вертикальных углов, содержащую широкоугольный объектив, включающий симметрично расположенных два отрицательных мениска 34 и 35, две плоско-выпуклые линзы 36 и 37 и пр моугольную призму 38 между ними, призмы 39-44 и объектив 45. Оптические детали 18- 33  вл ютс  общими дл  обеих отсчет- ных систем.The theodolite contains a telescope including a lens 1, mirrors 2-5 and an eyepiece 6, a horizontal limb 7, a reading system for measuring horizontal angles containing prisms 8-14, lenses 15-17, a prism 18, an optical micrometer including a wedge 19- 22, a separation unit 23 and a second scale 24, a reading microscope containing prisms 25 and 26, a collective 27, a mirror 28, prisms 29 and 30, objectives 31 and 32 and an ocular 33, and a reading system for measuring vertical angles containing a wide-angle lens comprising symmetrically arranged two negative x meniscus 34, 35, the two planoconvex lenses 36 and 37 and the rectangular prism 38 therebetween, a prism 39-44, and a lens 45. Optical components 18 to 33 are common to both systems otschet- GOVERNMENTAL.

10ten

1515

Призма 18 установлена таким образом , что она может занимать два различных положени  в зависимости от того, значение каких углов, горизонтальных или вертикальных, необходимоThe prism 18 is installed in such a way that it can occupy two different positions depending on which angle, horizontal or vertical, is necessary

1339394213393942

пр моугольной призмы 38, на которой размещена диафрагма.rectangular prism 38, which houses the diaphragm.

Призмы 39-41, служащие дл  соединени  изображени  штрихов лимба с двух противоположных его сторон, жестко св заны между собой и со зрительной трубой и установлены с возможностью поворота вокруг горизонтальней оси одновременно с поворотом зрительной трубы при визировании ее на объект в вертикальной плоскости. Кажда  из отражающих граней призмы 39 и 40 с одним отражением, расположенных за объективом симметрично относительно горизонтальной оси, составл ет угол не более 7,5 с этой осью, причем при угловом поле объектива, равном 60, отражающие грани этих призм располагаютс  параллельно оси. Призма 41 имеет две отражающие грани, которые составл ют между собой угол 60 и расположены симметрично относительно той же горизонтальной оси. За при- 25 змой 41 в параллельном ходе лучей размещена призма типа призмы Шмидта с углом при вершине, равным 53° ,Prisms 39-41, which serve to connect the image of the strokes of the limb on two opposite sides, are rigidly connected with each other and with the telescope and are installed with the possibility of rotation around the horizontal axis simultaneously with the rotation of the telescope when viewing it on the object in a vertical plane. Each of the reflective faces of the prism 39 and 40 with one reflection, located behind the lens symmetrically about the horizontal axis, makes an angle of no more than 7.5 with this axis, and with an angular field of the lens equal to 60, the reflecting faces of these prisms are parallel to the axis. The prism 41 has two reflecting faces, which form an angle of 60 between them and are located symmetrically about the same horizontal axis. For prism 25, in a parallel course of rays, a Schmidt prism is placed with a vertex angle of 53 °,

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

При визировании зрительной трубы на объект в горизонтальной плоскости одновременно с ней вокруг вертикальной оси поворачиваетс  вс  оптическа  система теодолита относительно неподвижного горизонтального лимба. Сн тие отсчетов, соответствующих направлению на данный объект в горизонтальной плоскости, проис ходит по лимбу с помощью отсчетной системы дл When sighting a telescope at an object in a horizontal plane, at the same time with it, the entire optical system of the theodolite is rotated about the vertical axis relative to a fixed horizontal limb. The removal of readings corresponding to the direction to this object in the horizontal plane occurs over the limb using a readout system for

2020

30thirty

3535

измер ть. Широкоугольный объектив ра- до измерени  горизонтальных углов при ботает только краем пол  зрени  узким пучком лучей в пределах углового пол , равного 4 . Угловое поле широкоугольного объектива определ етс  в зависимости от выбираемого диаметра 45 лимба. Кроме того, так как штрихи лимба расположены по отношению к объективу в сагиттальной плоскости, то в объективе требуетс  на более высоком уровне исправл ть аберрации, воз- 50 никающие в сагиттальной плоскости, и особенно - сферическую аберрацию в наклонных пучках. Така  коррекци  аберраций обеспечиваетс  благодар  тому, что широкоугольный объектив вы- полнен в виде двух отрицательных менисков 34 и 35 и двух плоско-вьтуклых линз 36 и 37, симметрично расположенных относительно отражающей грани measure. A wide-angle lens measures horizontal angles only with the edge of the field of view with a narrow beam of rays within an angular field of 4. The angular field of the wide-angle lens is determined depending on the diameter chosen for the 45 limb. In addition, since the limb strokes are located in relation to the lens in the sagittal plane, the lens requires a higher level to correct aberrations that occur in the sagittal plane, and especially spherical aberration in oblique beams. This correction of aberrations is ensured by the fact that the wide-angle lens is made in the form of two negative meniscuses 34 and 35 and two flat-pointed lenses 36 and 37 symmetrically located relative to the reflecting face.

соответствующем положении переключа щейс  призмы 18. Величина угла межд направлени ми на два объекта в гори зонтальной плоскости определ етс  как разность отсчетов, сн тых по бу. На фиг.1 показано два положени  оптической системы теодолита при из мерении горизонтального угла между двум  объектами.corresponding to the position of the switching prism 18. The magnitude of the angle between the directions to two objects in the horizontal plane is determined as the difference of the samples taken along the bu line. Figure 1 shows two positions of the theodolite optical system when measuring the horizontal angle between two objects.

При визировании зрительной трубы на объект в вертикальной плоскости одновременно с ней вокруг горизонта льной оси поворачиваетс  система призм 39-42. Переключающа с  призма 18 устанавливаетс  в положение дл  измерени  вертикальных углов. Затем выполн етс  сн тие о. i гета. На фиг. показано два положени  объектива зр тельной трубы и подвижной части отсWhen sighting the telescope at an object in a vertical plane, the system of prisms 39-42 rotates around the horizontal axis simultaneously with it. The switching prism 18 is positioned to measure vertical angles. Then, the removal of o. i geta. FIG. The two positions of the lens of the optic tube and the moving part of the lens are shown.

измерени  горизонтальных углов при measuring horizontal angles with

соответствующем положении переключающейс  призмы 18. Величина угла между направлени ми на два объекта в горизонтальной плоскости определ етс  как разность отсчетов, сн тых по бу. На фиг.1 показано два положени  оптической системы теодолита при измерении горизонтального угла между двум  объектами.corresponding to the position of the switching prism 18. The magnitude of the angle between the directions to two objects in the horizontal plane is defined as the difference of the samples taken along the bu line. Figure 1 shows two positions of the theodolite optical system when measuring the horizontal angle between two objects.

При визировании зрительной трубы на объект в вертикальной плоскости одновременно с ней вокруг горизонтальной оси поворачиваетс  система призм 39-42. Переключающа с  призма 18 устанавливаетс  в положение дл  измерени  вертикальных углов. Затем выполн етс  сн тие о. i гета. На фиг.2 показано два положени  объектива зрительной трубы и подвижной части отсчетной системы дл  измерени  вертикальных углов при наведении на два объекта в вертикальной плоскости.When sighting a telescope at an object in a vertical plane, a system of prisms 39-42 rotates around the horizontal axis at the same time as the horizontal axis. The switching prism 18 is positioned to measure vertical angles. Then, the removal of o. i geta. Figure 2 shows two positions of the objective lens of the telescope and the moving part of the reading system for measuring vertical angles when aiming at two objects in a vertical plane.

При измерении вертикальных углов следует учитывать, что подвижна  часть отсчетной системы дл  измерени  вертикальных углов, кроме поворота вокруг горизонтальной оси, необходимого дл  измерени  вертикальных углов , при визировании зрительной трубы на объект в горизонтальной плоскости поворачиваетс  еще и вокруг вертикальной оси вместе со всей оптической системой теодолита, что приводит к изменению показаний отсчетной системы дл  измерени  вертикальных углов на величину, соответствующую отсчету на данный объект в горизонтальной плоскости. Поэтому дл  получени  отсчета , соответствующего направлению на данный объект в вертикальной плоскости , из отсчета, полученного с помощью отсчетной системы дл  измерени  вертикальных углов, нужно вычесть отсчет, соответствующий направлению на данный объект в горизонтальной плоскости.When measuring vertical angles, it should be noted that the moving part of the reading system for measuring vertical angles, besides turning around the horizontal axis necessary for measuring vertical angles, when viewing the telescope on an object in the horizontal plane, rotates around the vertical axis along with the entire optical system of theodolite , which leads to a change in the readings of the reading system for measuring vertical angles by an amount corresponding to a reading on a given object in the horizontal area skosti. Therefore, to obtain a reference that corresponds to the direction to this object in a vertical plane, from the reference obtained by using the reference system for measuring vertical angles, one must subtract the reference corresponding to the direction to this object in the horizontal plane.

Дл  определени  угла наклона или зенитного рассто ни  в полученный результат следует ввести поправку на смещение отсчетного индекса (место нул  или место зенита). Эта поправка определ етс  по результатам двух наведений на один и тот же хоро- що видимый удаленный объект, причем второе наведение выполн етс  после поворота зрительной трубы на 180 вокруг вертикальной оси и перевода ее через зенит.To determine the angle of inclination or zenith distance, a correction for the offset of the reference index should be introduced in the result obtained (zero location or zenith location). This correction is determined by the results of two hovers on the same well-visible distant object, with the second pointing being performed after the telescope is rotated 180 around the vertical axis and transferred through the zenith.

в пределах 60-90, две призмы, кажда  с одной отражающей грлнью, призма с двум  отражающими гран ми, призма сwithin 60-90, two prisms, each with one reflecting edge, a prism with two reflecting faces, a prism with

трехкратным отражением, пр моугольна  ьtriple reflection, rectangular

призма с двум  отражающими гран ми,prism with two reflective edges,

пр моугольна  призма с одной отражающей гранью и объектив, широкоугольный объектив выполнен в виде симметричноrectangular prism with one reflective edge and lens; wide-angle lens is made in the form of a symmetrical

10 расположенных относительно точки излома его оптической оси двух отрицательных менисков, двух плосковыпуклых линз и пр моугольной призмы между ними, причем точка излома оптической10 located relative to the breakpoint of its optical axis two negative menisci, two flat-convex lenses and a rectangular prism between them, the optical breakpoint

15 оси Объектива расположена в центре отражающей грани пр моугольной призмы и совмещена с точкой пересечени  вертикальной и горизонтальной осей теодолита , объектив установлен над гори20 зонтальным лимбом соосно с ним, а его фокальна  плоскость совмещена с плоскостью делений лимба, две призмы, кажда  с одной отражающей гранью, установлены симметрично относительноThe 15th axis of the Lens is located in the center of the reflecting face of a rectangular prism and is aligned with the intersection point of the theodolite vertical and horizontal axes, the lens is mounted above the horizontal limb coaxially with it, and its focal plane is aligned with the limb division plane, two prisms, each with one reflecting face installed symmetrically with respect to

25 горизонтальной оси вращени  теодолита в краевой части пол  зрени  широкоугольного объектива в зоне расположени  изображени  штрихов лимба в пределах углового пол , равного А , а25 of the horizontal axis of rotation of the theodolite in the edge portion of the field of view of the wide-angle lens in the zone of the image of the limb strokes within the angular field equal to A, and

30 угол между отражающими гран ми и осью находитс  в пределах 15-7,5 , призмы с двум  отражающими гран ми расположены симметрично относительно гори3530, the angle between the reflecting faces and the axis is in the range of 15-7.5, the prisms with two reflecting faces are located symmetrically relative to the horizon.

зонтальнои оси, и угол между этими гран ми равен 60 , а выходна  граньaxial axis, and the angle between these faces is 60, and the exit face

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Теодолит, содержащий зрительнуюTheodolite containing visual этой призмы перпендикул рна горизонтальной оси, входна  и выходна  грани призмы с трехкратным отражением составл ют с вертикальной осью угол 40 26,5, причем две призмы, кажда  с одной отражающей гранью, и призма с ;двум  отражающими гран ми жестко св заны между собой и со зрительной трубой и установлены с возможностью по- трубу, горизонтальный лимб, отсчетную 5 ворота вокруг горизонтальной оси от- систему дл  измерени  горизонтальных носительно широкоугольного объектива, углов, установленную на алидадной части, отсчетную систему дл  измерени  вертикальных углов, оптический микрометр и отсчетный микроскоп, о т - gQ личающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени  вертикальных углов, в него введены последовательно расположенные широкоугольный симметричный объектив с ло- g ленных за объективом четырех плоских маной оптической осью и угловым полем зеркалах.this prism is perpendicular to the horizontal axis, the input and output faces of the prism with triple reflection form an angle of 40 26.5 with the vertical axis, with two prisms, each with one reflecting face, and the prism with; two reflecting faces rigidly connected to each other and with a telescope and installed with the possibility of a pipe, horizontal limb, 5 gate reading around the horizontal axis, a system for measuring horizontal relative to a wide-angle lens, angles mounted on the alidade part, a reading system for measuring Vertical angles, an optical micrometer and a reading microscope, T - gQ, characterized in that, in order to improve the accuracy of measurement of vertical angles, a wide-angle symmetrical lens is inserted into it consistently with four flat mana optical axis and an angular field behind the lens. mirrors. жестко св занного с алидадной частью, призма с трехкратным отражением установлена с возможностью поворота оси Совместно со зрительной трубой с редаточным числом 1:2, при этом зри- тельИа  труба выполнена с ломанной оптической осью, и точки излома расположены на последовательно установ rigidly connected to the alidad part, the prism with a triple reflection is installed with the possibility of rotation of the axis. Together with the telescope with a ratio of 1: 2, while the viewing tube is made with a broken optical axis, and the break points are located on the sequential 339394л339394l в пределах 60-90, две призмы, кажда , с одной отражающей грлнью, призма с двум  отражающими гран ми, призма сwithin 60-90, two prisms, each, with one reflecting edge, a prism with two reflecting faces, a prism with трехкратным отражением, пр моугольна  ьtriple reflection, rectangular призма с двум  отражающими гран ми,prism with two reflective edges, пр моугольна  призма с одной отражающей гранью и объектив, широкоугольный объектив выполнен в виде симметричноrectangular prism with one reflective edge and lens; wide-angle lens is made in the form of a symmetrical 10 расположенных относительно точки излома его оптической оси двух отрицательных менисков, двух плосковыпуклых линз и пр моугольной призмы между ними, причем точка излома оптической10 located relative to the breakpoint of its optical axis two negative menisci, two flat-convex lenses and a rectangular prism between them, the optical breakpoint 15 оси Объектива расположена в центре отражающей грани пр моугольной призмы и совмещена с точкой пересечени  вертикальной и горизонтальной осей теодолита , объектив установлен над гори20 зонтальным лимбом соосно с ним, а его фокальна  плоскость совмещена с плоскостью делений лимба, две призмы, кажда  с одной отражающей гранью, установлены симметрично относительноThe 15th axis of the Lens is located in the center of the reflecting face of a rectangular prism and is aligned with the intersection point of the theodolite vertical and horizontal axes, the lens is mounted above the horizontal limb coaxially with it, and its focal plane is aligned with the limb division plane, two prisms, each with one reflecting face installed symmetrically with respect to 25 горизонтальной оси вращени  теодолита в краевой части пол  зрени  широкоугольного объектива в зоне расположени  изображени  штрихов лимба в пределах углового пол , равного А , а25 of the horizontal axis of rotation of the theodolite in the edge portion of the field of view of the wide-angle lens in the zone of the image of the limb strokes within the angular field equal to A, and 30 угол между отражающими гран ми и осью находитс  в пределах 15-7,5 , призмы с двум  отражающими гран ми расположены симметрично относительно гори3530, the angle between the reflecting faces and the axis is in the range of 15-7.5, the prisms with two reflecting faces are located symmetrically relative to the horizon. зонтальнои оси, и угол между этими гран ми равен 60 , а выходна  граньaxial axis, and the angle between these faces is 60, and the exit face этой призмы перпендикул рна горизонтальной оси, входна  и выходна  грани призмы с трехкратным отражением составл ют с вертикальной осью угол 26,5, причем две призмы, кажда  с одной отражающей гранью, и призма с ;двум  отражающими гран ми жестко св заны между собой и со зрительной трубой и установлены с возможностью по- ворота вокруг горизонтальной оси от- носительно широкоугольного объектива, ленных за объективом четырех плоских зеркалах.this prism is perpendicular to the horizontal axis, the input and output faces of the prism with triple reflection are 26.5 with the vertical axis, with two prisms, each with one reflecting face, and the prism with; two reflecting faces rigidly connected to each other and with telescope and installed with the possibility of rotation around the horizontal axis relative to the wide-angle lens, fallen behind the lens four flat mirrors. жестко св занного с алидадной частью, призма с трехкратным отражением установлена с возможностью поворота оси Совместно со зрительной трубой с редаточным числом 1:2, при этом зри- тельИа  труба выполнена с ломанной оптической осью, и точки излома расположены на последовательно установ 3rigidly connected to the alidad part, the prism with a triple reflection is installed with the possibility of rotation of the axis. Together with the telescope with a ratio of 1: 2, while the viewing tube is made with a broken optical axis, and the break points are arranged in series 3 fff J8fff J8 JOJO ВидА 28 27View 28 27 3232 Редактор Н.ЕгороваEditor N.Egorova Составитель Т.Древновска Compiled by T.Drevnovska Техред И.Попович Корректор С,ЧерниTehred I.Popovich Proofreader C, Cherni Заказ 4210/31 Тираж 676ПодписноеOrder 4210/31 Circulation 676 Subscription ВНИИПИ Государственного комитета СССРVNIIPI USSR State Committee по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5 Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4Production and printing company, Uzhgorod, st. Project, 4 иг.2ig.2
SU863937270A 1986-08-06 1986-08-06 Theodolite SU1339394A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU863937270A SU1339394A1 (en) 1986-08-06 1986-08-06 Theodolite

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU863937270A SU1339394A1 (en) 1986-08-06 1986-08-06 Theodolite

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1339394A1 true SU1339394A1 (en) 1987-09-23

Family

ID=21191888

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU863937270A SU1339394A1 (en) 1986-08-06 1986-08-06 Theodolite

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1339394A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Афанасьев В.А. Оптические измерени . М.: Геодезиздат, 1961, с.199. Литвинов Б.А. и др. Геодезическое .инструментоведение. М.: Недра, 1971, с. 246. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2784641A (en) Alignment telescope
US3918813A (en) Optical collimating alignment units
US3480367A (en) Triaxial optical alignment
US4082466A (en) Optical sighting instrument
RU2697436C1 (en) Method for angular reflector angular parameters measurement and device for its implementation
US3910704A (en) Compensating device for sighting instruments
SU1339394A1 (en) Theodolite
US4423957A (en) Optical instruments
US3610764A (en) Automatic leveling telescope including a reversible two-sided pendulum mirror and a focusing prism
US3552866A (en) Automatic leveling telescope including a reversible two-sided pendulum mirror
US1524089A (en) Measuring device
RU2800187C1 (en) Device for determining astronomical azimuth
RU2018084C1 (en) Self-levelling level
SU1359680A1 (en) Vertical dial reading device
SU64692A1 (en) Instrument for measuring the inclination of the visible sea horizon
US3704954A (en) Leveling instrument
RU2060461C1 (en) Code theodolite
RU2106600C1 (en) Autocollimation theodolite
US3234864A (en) Optical measuring apparatus
SU1295229A1 (en) Device for measuring zenith distances and refraction
RU2047834C1 (en) Optical system for measurement of angles of turn of two objects
RU2053483C1 (en) Micrometer theodolite
SU871015A1 (en) Device for checking optical system alignment
SU1795278A1 (en) Device for measurement of azimuthal direction
SU729440A1 (en) Device for contact-free checking of large astronomical aspheric mirrors