SU1539533A1 - Устройство дл задани вертикального направлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к геодезическому приборостроению, в частности к устройствам дл  задани  вертикального направлени  с помощью светового луча, и может быть использовано при проведении геодезических работ в шахтах, туннел х, монтаже технологического оборудовани , а также как средство прив зки геодезических приборов к местной вертикали. Целью изобретени   вл етс  повышение точности за счет уменьшени  вли ни  внешних возмущающих воздействий. Устройство содержит последовательно расположенные на оптической оси источник 1 излучени , коллимирующую систему 2, объектив 6, экран 7, два афокальных мениска 4 и 4¹, которые расположены на оптической оси, при этом центры кривизны их вогнутых поверхностей совмещены друг с другом, а также два дифракционных элемента, выполненных в виде шариков 5 и 5¹, каждый из которых размещен на вогнутой поверхности соответствующего афокального мениска. 3 ил.

Description

t

сл

со ф ел

со

00

W

dfcaf

возмущающих воздействий. Устройство содержит последовательно расположенные на оптической оси источник 1 излучени , коллимирующую систему 2, объектив 6, экран 7, два афокальных мениска 4 и 4, которые расположены на оптической оси, при этом центры

Изобретение относитс  к геодезическому приборостроению, в частности к устройствам дл  задани  вертикального направлени  с помощью светового луча$ и может быть использовано при проведений геодезических работ в шахтах, туннел х, монтаже технологического оборудовани , а также как средство прив зки геодезических приборов к местной вертикали. I

Целью изобретени   вл етс  повышение точности за счет уменьшени  вли ни  внешних возмущающих воздействий На фиг. 1 приведена схема устройства дл  задани  вертикального направлени  j на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг.1.

Устройство содержит источник света 1 (например, лазер), коллимирующую систему 2, тубус 3,- два афокаль febix мениска 4 и 4 , закрепленные последовательно и соосно в тубусе 3, причем центры кривизны вогнутых поверхностей менисков совмещены в т.О, два шарика 5 и 5, свободно размещенные на вогнутых поверхност х соответствующих афокальных менисков 4 и 4, анализатор, который состоит из объектива 6 и экрана 7 (в качестве экрана может быть использован коор- динатно-чувствителъный фотоприемник) и расположен вдоль контролируемого вертикального створа на рассто нии не менее чем переднее фокусное рассто ние объектива 6 от последней преломл ющей поверхности мениска 4.

Афокальные мениски выполн ютс  из оптического стекла, радиусы кривизны менисков 4 и 4 рассчитываютс  по известной формуле телескопической линзы

г,

- 0,4 d,4

П-1

с учетом того, что центры кривизны вогнутых поверхностей менисков 4

кривизны их вогнутых поверхностей совмещены друг с другом, а также два дифракционных элемента, выполненных

5 в виде шариков 5 и 5 , каждый из кото рых размещен на вогнутой поверхности соответствующего афокального мениска . 3 ил.

и 4 совмещены, т.е. г5 г + 1(

5

0

5

где г, , rs Г1 Г4 радиусы кривизны вогнутых поверхностей менисков 4 и 4 ;

радиусы кривизны выпуклых поверхностей менис- 4 и 4 :

ков

Г) d 1,2 1 показатель преломлени  стекла;

толщина менисков вдоль оптической оси; рассто ние между вогнутыми поверхност ми менисков .

0

5

0

5

0

5

Герметичность конструкции оптического отвеса позвол ет примен ть в качестве шариков 5 и 5 две капельки ртути или непрозрачной несмачивающей оптическую поверхность менисков жидкости .

Дл  точного задани  вертикального створа при работе устройства используетс  тенева  или дифракционна  картина от двух шариков 5 и 5 , свободно перекатывающихс  по вогнутым сферическим поверхност м менисков 4 и 4f при наклоне тубуса 3 (закрепленного на контролируемом объекте) относительно местной вертикали. Шарики 5 и 5 самоустанавливаютс  в низших точках вогнутых сферических поверхностей менисков 4 и 4 и материализуют сббой две точки, задающие в пространстве пр мую вертикальную линию .

Теневые или дифракционные картины от шариков 5 и 5( точно совпадают в плоскости регистратора 7 только в том случае, когда направление распространени  светового пучка совпадает с вертикальной линией, заданной шариками 5 и 5. В любом другом случае (т.е. при наличии угла рассогласовани  между направлени ми распро странени  света и вертикалью) в плоскости экрана 7 наблюдаютс  две дифВидА

Фив2

Вид б

Фиг.З

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Наиболее эффективным использованием оптического отвеса является анализ дифракционной картины, формируемой световыми волнами, дифрагирующими на шариках 5 и 5*, а так как они интерферируют между собой в плоскости экрана 7, (установленного в задней фокальной плоскости объектива 6), то, зная длину волны излучения, диаметры шариков и расстояние 1 между ними, можно по числу полос определить угол отклонения направления распространения света от вертикального створа (т.е. наклон тубуса).

   Теневую картину от двух шариков можно получить, используя стандартные геодезические приборы (лот-аппараты, теодолиты, нивелиры), снабженные автоколлимационной насадкой с источником света и нерасстраиваемыУстройство для задания вертикального направления, содержащее последовательно расположенные на оптической 20 оси источник излучения, коллимирующую систему, первый дифракционный элемент и экран, о тличающее с я тем,, что, с целью повышения точности за счет уменьшения влияния 25 внешних возмущающих воздействий, в лего введены второй дифракционный элемент, объектив, расположенный перед экраном, а также первый и второй афокальные мениски, которые 3Q расположены на оптической оси, при этом центры кривизны их вогнутых поверхностей совмещены друг с другом, а каждый из дифракционных элементов выполнен в виде шарика, размещенного на вогнутой поверхности соответствующего афокального мениска..

   ВидА

   Видб

   Фиг.2.

   Фиг.З /Редактор Н. Горват