SU149232A1

SU149232A1 - Optical Quadrant

Info

Publication number: SU149232A1
Application number: SU736872A
Authority: SU
Inventors: А.В. Спивак
Original assignee: А.В. Спивак
Priority date: 1961-07-04
Filing date: 1961-07-04
Publication date: 1961-11-30

Description

Известны квадранты оптические, выполненные в виде двух заполненных жидкостью сообщающихс сосудов. Однако эти квадранты не обладают достаточной чувствительностью и их невозможно примен ть на нежестком основании.Optical quadrants are known, made in the form of two fluid-filled communicating vessels. However, these quadrants are not sensitive enough and cannot be used on a non-rigid base.

Предлагаемый квадрант свободен от этих недостатков благодар тому, что сосуды соединены дополнительным воздушным каналом с капилл рным отверстием.The proposed quadrant is free from these drawbacks due to the fact that the vessels are connected by an additional air channel to the capillary opening.

На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый квадрант; на фиг. 2 - плоский уровень с воздушным демпфированием, используемый в предлагаемом квадранте; на фиг. 3 - оптическа схема.FIG. 1 schematically shows the proposed quadrant; in fig. 2 - a flat level with air damping, used in the proposed quadrant; in fig. 3 - optical layout.

В качестве чувствительного элемента, определ ющего горизонтальность поверхности, применен плоский уровень 1 с воздушным демпфированием (фиг. 2), отличающийс безынерционностью н небольщим периодом затухани колебаний жидкости пор дка 0,3-0,5 сек. Это позвол ет примен ть прибор на нежестких основани х даже при наличии вибраций.A flat level 1 with air damping (Fig. 2) is used as a sensing element determining the horizontal surface, which is characterized by inertia-free n a short period of damping of oscillations of the liquid in the order of 0.3-0.5 sec. This allows the device to be used on non-rigid foundations even in the presence of vibrations.

Уровень 1 устроен по принципу сообщающихс сосудов и представл ет собой герметичный сосуд 2 пр моугольного сечени , заполненный жидкостью (например, этиловый спирт, силиконова жидкость № 3 и спирто-эфирна смесь). Сосуд 2 разделен в направлении продольной оси центральной плоскопараллельной пластиной 3 па две равные части, образующие два одинаковых сосуда 4 и 5 (два плоских уровн ), соединенных между собой нижним каналом дл жидкости, образованным основанием пластины 3, ее боковыми гран ми 6 и дном 7 сосуда, и верхним каналом дл воздуха через отверстие в диафрагме 8.Level 1 is constructed according to the principle of communicating vessels and is a hermetic vessel 2 of rectangular cross-section filled with liquid (for example, ethyl alcohol, silicone liquid No. 3, and an alcohol-ether mixture). The vessel 2 is divided in the direction of the longitudinal axis of the central flat plate 3 pa two equal parts forming two identical vessels 4 and 5 (two flat levels) interconnected by a lower channel for the liquid formed by the base of the plate 3, its side faces 6 and the bottom 7 the vessel, and the upper air channel through the opening in the diaphragm 8.

Оптическа схема квадранта (фиг. 3) состоит из двух отсчетных систем - отсчетного микроскопа плоского уровн и отсчетного микроскопа лимба с двухсторонней системой отсчета. Пол зрени обоих микроскопов выведены -в один общий окул р.The optical circuit of the quadrant (Fig. 3) consists of two reference systems — a flat level reading microscope and a limb reading microscope with a two-sided reference system. The field of view of both microscopes is displayed in one common eye.

Яо 149232- 2 . -Яикроскоп плоского уровн работает следующим образом .Yao 149232-2. - A flat level yakroscope works as follows.

Пучок лучей дй1вного или искусственного света (от низковольтной Э1гГектролампочки), отраженный поворотным зеркалом 9, проход через боковые грани призменного блока JO, направл етс линзой 11 подсветки уровн через боковые грани центральной части плоского уровн / на призмы 12 и J3, кажда из которых направл ет часть светового пучкч через призмы 14 и 15 на противоположные концы плоского уровн /.A beam of direct or artificial light (from a low-voltage EHT lamp), reflected by a rotating mirror 9, a passage through the side faces of the prism prism block JO, is guided by a level illumination lens 11 through the side faces of the central part of the flat level onto the prisms 12 and J3, each of which directs part of the light beam through the prisms 14 and 15 to the opposite ends of the flat level /.

Пучки лучей, проход через уровень, испытывают на границе раздела жидкость - воздух полное внутреннее отражение и, отража сь призмами 16 И 17 по направлению, параллельному плоскости уровн Л проход т через линзы 18, 19, 20 и 21 объективов правой и левой частей плоского уровн на призменный блок 10 и призму 22, которые отражают их иа разделительную призму 23 с приклеенным к ней клином 24.Beams of rays, a passage through the level, experience full internal reflection at the liquid-air interface and, reflected by prisms 16 and 17 in a direction parallel to the level plane L pass through the lenses 18, 19, 20 and 21 of the objective lenses of the right and left parts of the flat level on the prism block 10 and the prism 22, which reflect their separation prism 23 with a wedge 24 glued to it.

В плоскости разделительной грани призмы 23 с клином 24 стро тс изображени границы раздела жидкость-воздух правой и левой частей плоского уровн способом «икверт линзами 18, 19, 21 и 20 с увеличением 3,75.In the plane of the separating face of the prism 23 with a wedge 24, images of the liquid-air interface of the right and left parts of the flat level are constructed using an iquert lens method with lenses 18, 19, 21 and 20 with an increase of 3.75.

Разделительна призма 23 направл ет оба пучка лучей в липзы 25 и 26 объектива, перенос щего через призму 27 и окул рную полупентапризму 28 изображени границы раздела жидкость-воздух с разделительной гранью призмы 23 с увеличепиел 0,75 в плоскость диафрагмы 29.A separating prism 23 directs both beams of rays to the lipses 25 and 26 of the lens, transporting through the prism 27 and the ocular pentoprism 28 images of the liquid-air interface with the separating face of the prism 23 with a magnitude of 0.75 towards the aperture plane 29.

Изобрал ени границы раздела жидкость-воздух с разделительной гранью рассматрива отс через окул р 30 в нижнем окне диафрагмы .The image of the liquid-air interface with the separating face is viewed from the bottom of the aperture through the eye 30 in the lower aperture window.

Работа отсчетного микроскопа лимба происходит следующим образом .The work of the reading microscope limb is as follows.

Пучок лучей дневного или искусственного света, отраженный поворотным зеркалом 9, проход через боковые грани призменного блока 10, направл етс линзой Л подсветки лимба через боковые грани центральной части плоского уровн / на призму 13, ;котора отражает пучок лучей по направлению, параллельному плоскости лимба 31, на призму 32, которой осуществл етс подсве ка лимба. Осветив штрихи правой части лимба, учОК лучей проходит через лимб на призму 33, отражаетс ею по направлению, параллельному плоскости лимба, проходит через линзы 34 н 35 объектива на призму 36, котора отражает его на диаметрально противоположную часть лимба 31.A beam of daylight or artificial light, reflected by a rotating mirror 9, a passage through the side faces of the prism block 10, is guided by a lens L of the limb illumination through the side faces of the central part of the flat level / on the prism 13, which reflects the beam of rays in a direction parallel to the plane of the limb 31 , on the prism 32, which is used to illuminate the limb. Having illuminated the strokes of the right part of the limb, the ray of rays passes through the limb to the prism 33, it reflects in the direction parallel to the plane of the limb, passes through the lenses 34n35 of the objective to the prism 36, which reflects it to the diametrically opposite part of the limb 31.

Вблизи штрихов, IB плоскости делений левой части лимба, строитс линзами 34 и 35 объектива изображение штрихов его диаметрально противопололсной части в масштабе 1:1.Near the strokes, the IB plane of division of the left limb, an image of the strokes of its diametrically opposite half-length on a 1: 1 scale is constructed by lenses 34 and 35 of the lens.

Дальнейший путь двух пучков лучей направлен через лимб на призму 37, котора отражает их в линзы 38 и 39 объектива микроскопа, стро щего изображение диаметрально против0полол :ных штрихов лимба в плоскости разделительной гпани призмы 40 с клином 41 с увеличением 2,6. Затем каждый пучок, преломл сь призмами и 43, проходит через свой оптический клин 44 н 45 и соответс- зуЕощие им подвижные клинь 46 и 47 оптического микрометра и попадает в разделительную призму 40 с клином 41.The further path of the two beams of rays is directed through the limb to the prism 37, which reflects them into the lenses 38 and 39 of the microscope objective, which builds the image of diametrically opposed limb line strokes 40 in the plane of the wedge separation section 40 with an increase of 2.6. Then each beam, broken by prisms and 43, passes through its optical wedge 44 and 45 and the corresponding moving wedges 46 and 47 of the optical micrometer and falls into the separation prism 40 with the wedge 41.

Разделительна призма направл ет оба пучка в линзу 48 и через отражающую призму 49 в линзу 50 объектива, перенос щего через призму 51 и полупентапризму 28 изображени диаметрально противоположных штрихов лимба и разделительную грань разделительной призмы с увеличением 0,75- в плоскость диафрагмы 29.The separation prism directs both beams into the lens 48 and through the reflective prism 49 into the lens 50 of the lens, transferring through the prism 51 and the pentoprism 28 images of diametrically opposite limb strokes and the separating face of the separation prism with a magnification of 0.75 to the plane of the diaphragm 29.

Изображение штрихов ли.мба, а также делени шкалы 52, жестко св занной с подвижными клинь ми 46 и 47 оптического микрометра.An image of the strokes of a lymba, as well as a dividing scale 52, rigidly connected to the moving wedges 46 and 47 of the optical micrometer.

рассматриваютс в окул р 30 микроскопа через верхнее и среднее окна диафрагмы 29 с индексом, прикрепленным к окул рной призме 28.viewed into the microscope eyepiece 30 through the upper and middle windows of the diaphragm 29 with the index attached to the ocular prism 28.

Вс оптическа часть предлагаемого квадранта, за исключением лимба 31 и зеркала 9, монтируетс внутри поворотной части корпуса (на алидаде), на которой (фиг. 1) также установлены окул р 53, барабан оптического микрометра 54, барабан температурной компенсации 5-5 плоского уровн , а также нанесена шкала 56 дл грубого отсчета с делени ми через каждые 10°.The entire optical part of the proposed quadrant, with the exception of the limbus 31 and the mirror 9, is mounted inside the rotatable part of the body (on the alidade), on which (Fig. 1) an eye piece 53, an optical micrometer drum 54, a temperature compensation drum 5-5 are also installed and a scale 56 is applied for a rough count with divisions every 10 °.

Стекл нный лимб, имеющий 360 градусных делений с 20 минутными интервалами и обозначением каждого градуса жестко фиксирован относительно корпуса с основанием.A glass limb having 360 degree divisions with 20 minute intervals and the designation of each degree is rigidly fixed relative to the body with the base.

Разбивка на дес тиминутные делени производитс посредством оптического микрометра, шкала которого имеет деление с двухсекундными интервалами и обозначением каждой минуты.The division into ten-minute divisions is carried out by means of an optical micrometer, the scale of which is divided into two-second intervals and the designation of each minute.

Дл измерени квадрант помещают на повер емую поверхность при отпущенном зажиме (флажке 57) алидады (фиг. 1) затем, наблюда в окул р, руко ткой 58 поворачивают алидаду до по влени щтриха , образованного совмещенными изображени ми границы раздела жидкость-воздух противоположных концов плоского уровн , при по влении щтриха уровн флажком 57 закрепл ют алидаду и микрометрическим винтом тонкой наводки 59 вгон ют щтрих уровн в середину биссектора, заверша его установку.To measure, the quadrant is placed on a test surface with the clamp released (flag 57) of the alidade (Fig. 1), then, observed in the ocular p, the handle 58 turns the alidade until the appearance of the schtrich formed by the combined images of the liquid-air interface opposite ends of the flat The level, with the appearance of level shchrikh, a flag 57 is fixed to the alidade and a micrometer screw 59 leads to the level threshold in the middle of the bisector, completing its installation.

После этого, пользу сь барабаном оптического микрометра 54, совмещают ближайщие штрихи лимба и по шкале лимба (среднее окно) и шкале микрометра (верхнее окно) производ т отсчет, сумма этих двух отсчетов будет равна углу наклона повер емой поверхности.After that, using an optical micrometer drum 54, the next limb strokes are combined and the scale of the limb (middle window) and the micrometer scale (upper window) are counted, the sum of these two counts will be equal to the angle of inclination of the surface being tested.

Установка контрольных поверхностей на заданный угол производи гс е обратном пор дке.Installation of control surfaces at a given angle was performed in the reverse order.

Углы между двум повер емыми поверхност ми или положени ми измер ютс путем установки квадранта поочередно на каждую поверхность и определени разности углов.Angles between two verifiable surfaces or positions are measured by setting a quadrant alternately on each surface and determining the angle difference.

Предмет изобретени Subject invention

Квадрант оптический, выполненный в виде двух наполненных жидкостью сообщающихс сосудов, отличающийс тем, что, с целью повышени его чувствительности и возможности использовани его на нежестком основании, сосуды соединены дополнительным воздущным каналом с капилл рным отверстием.The optical quadrant, made in the form of two fluid-filled communicating vessels, is characterized in that, in order to increase its sensitivity and its use on a non-rigid base, the vessels are connected by an additional air channel with a capillary orifice.

- 3 -Ло 149232- 3 -Lo 149232

«"

Л)L)