SU1677528A1 - Устройство дл задани опорной плоскости - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к геодезическому приборостроению и может быть использовано дл  задани  вертикальной плоскости при строительно-монтажных работах . Целью изобретени   вл етс  повышение точности за счет уменьшени  вли ни  внешних возмущающих воздействий . Устройство содержит корпус с подставкой 1, жестко закрепленные в корпусе объектив 5, светоделитель, выполненный в виде пр моугольной призмы 4 с частично прозрачными отражающими гран ми, ребро ко торой лежит в фокальной плоскости объектива 5, дополненной призмами 6 до плоскопараллельной пластины и два источника 3 излучени  с разными частотами, оптически сопр женных через грани призмы 4 с объективом 5 Кроме того, устройство включает подвес 10 закрепленный на подставке и св занный с корпусом, блок контрол  положени  опорной плоскости выполненный в виде фотоэлектрического анализатора с фотоприемным элементом 8 оптически сопр женным с объективом 5. и искусственного горизонта 14, оптически сопр женного с фотоприемным элементом 8 через объектив 5, и узел коррекции положени  опорной плоскости, выполненный в виде системы переменных грузов 11 При этом источники 3 излучени  оптически сопр жены через отражающие грани призмы 6 с фотоприемным элементом 8 4 ил со с о 3 |Ц 00

Description

Изобретение относитс  к геодезическому приборостроению и может быть использовано дл  задани  вертикальной плоскости при строительно-монтажных работах .

Цель изобретени  - повышение точности за счет уменьшени  вли ни  внешних возмущающих факторов.

На фиг.1 показана принципиальна  схема устройства; на фиг.2--4 - схема его настройки .

Устройство состоит из двух основных частей - передающего блока 1 и приемного блока 2. Источники 3 излучени  установлены на линии, проход щей через острое ребро пр мого двугранного угла соединительной призмы (светоделител )4 и перпендикул рной к оптической оси объектива 5, в фокальной плоскости которого ус- «тановлено острое ребро призмы 4. Отражающее покрытие на катетных гран х призмы 4 частично пропускает свет. Призма 4 дополнена до плоскопараллельной пластины с помощью призм 6, между призмами б и источниками 3 излучени  установлены диафрагмы 7, преп тствующие попаданию излучени  источников без отражени  на катетных гран х призмы 4 на гипотенузную грань последней, за которой установлен фотоприемный элемент 8, фоточувствительна  площадка которого меньше или равна световому диаметру пучка, падающего на него света. Диафрагма 9 расположена между призмой 4 и объективом 5 и служит дл  срезани  излучени , идущего от источников 3 без отражени  на призме 4 в направлении, к объективу. Передающий блок содержит также подвес 10, ось качани  которого установлена в одной плоскости с острым ребром призмы 4 и параллельно последнему. Подвес 10 закреплен на подставке и св зан с корпусом. На корпусе передающего блока установлен узел коррекции, выполненный в виде переменных грузов 11, предназначенных дл  изменени  положени  равновеси  подвешенного элемента. Дл  фиксации подвеса в нерабочем положении при хранении , транспортировании и переносах служит арретир 12. Дл  настройки подвеса служит также электронный нуль-индикатор 13, подключаемый к фотоприемному элементу 8 и составл ющий с ним фотоэлектрический анализатор, через систему подвеса 10, и искусственный горизонт 14, устанавливаемый за объективом 5 (фиг.4). Фотоэлектрический анализатор и искусственный горизонт составл ют блок определени  положени  опорной плоскости. Подвешенный элемент св зан с демпфером 15, на корпусе устройства установлен уровень 16 дл  приведени  подвешенного элемента в среднее положение диапазона качани  с помощью подъемных винтов 17.

Приемный блок 2 состоит из телескопической оптической системы 18, в зрачке выхода которой установлен фотоприемный элемент 19. Блок может быть снабжен за- крепительно-навод щим устройством 20 и уровнем 21 и устанавливатьс  на геодезиче0 ской подставке 22. Дл  удобства проведени  замеров на объектив приемного устройства может надеватьс  насадка 23 с центральным перекрестием. На корпусе приемного устройства установлены три разно5 цветных светодиода 24, св занные с фотоприемным устройством и сигнализирующие своим зажиганием равенство прин тых мощностей потоков излучени  и преобладание одной из двух частот (fi, f.).

0 Устройство работает следующим образом .

При настройке передающего блока, котора  может производитьс  непосредствен- но перед установкой его в рабочее

5 положение, к фотоприемному элементу 8 подключаетс  электронный нуль-индикатор 13, нулевое положение стрелки которого соответствует равенству падающих на фотоэлемент 8 разномодулировзнных потоков

0 излучени . Лучи источников 3 излучени , попав на первую хатетную грань призмы 4, частично проход т через нее без отражени  и попадают на вторую катетную грань, отразившись от последней, измен т свое ка5 правление и идут расход щимс  пучком в противоположную сторону от объектива к фотоприемному элементу 8 разрезанным на две части, одну модулированную питающим током частотой fi и другую - f2, причем рав0 носигнальна  зона лежит на оси объектива 5 и проходит через острое ребро призмы 4, Фоточувствительна  площадка фотоприемного элемента 8 располагаетс  так, что световой диаметр пучка, падающего на нее

5 излучени  равен или несколько больше ее, поэтому нулевое положение стрелки индикаторного электронного устройства 13 соответствует соосному расположению фоточувствительной площадки относительно

0 падающего на нее пучка излучени . При необходимости возможна коррекци  положени  фотоэлемента его поперечным сдвигом, как показано на фиг.2, до установки стрелки на нуль. После чего фотоэлемент надежно

5 фиксируетс  и за объективом 5 устанавливаетс  искусственный горизонт 14, как показано на фиг.З. Подвешенный указатель направлени  выводитс  из арретированно- го состо ни  и последующа  регулировка сводитс  к балансировке подвеса с по мощью переменных грузов 11. Так как источники 3 излучени  наход тс  на некотором рассто нии от переднего фокуса объектива 5, то из передающего устройства выходит и попадает на искусственный гори,- зонт 14 сход щийс  пучок света, отразившись от последней, пучок также сход щимс  возвращаетс  в объектив 5 и, пройд  его, собираетс  в обратном ходе. Перед острым ребром призмы 4, установленным в фокальной плоскости объектива 5, проходит блок призм 4 и 6 и расход щимс  пучком попадает на фотоэлемент 8. Лини  раздела сохран етс  только в случае совпадени  ее с осью объектива 5 в обратном ходе. На фоточувствительную площадку фотоприемного элемента 8 падает пучок излучени , несущий одинаковые мощности обеих частот. При балансировке, измен   нагруженность подвешенного элемента в плоскости качани  с помощью переменных грузов 11, добиваютс  нулевого положени  стрелки электронного индикаторного устройства 13, что возможно только при нормальном падении плоскости раздела на жидкость, поскольку поверхность жидкости всегда горизонтальна, вертикальна и плоскость раздела пучка излучени . После этого настройка или выверка положени  задающей направление световой плоскости считаетс  произведенной и далее при случайном сбое положени  всего передающего блока, возможном при работе в процессе эксплуатации, положение опорной световой плоскости автоматически корректируетс  силами гравитации.

При необходимости периодического ведени  контрольных замеров по мере углублени  ствола в ход лучей передающего блока 1 (фиг.1) вводитс  приемный блок 2. Чтобы передающий блок находилс  в поле зрени  приемного блока, последний устанавливаетс  по уровню 21 с помощью винтов подставки 17. Приемный блок сначала грубо перемещают поперек предполагаемого расположени  световой опорной плоскости , ориентиру сь на цвет загоревшегос  одного из светодиодов 24, своим загоранием фиксирующего преобладание мощности одной из половин потока излучени  и указывающего таким образом направление перемещени  приемного блока. При установке центра объектива приемного блока на линии раздела потока излучени  на фотоприемный элемент попадут одинаковые мощности потоков, модулированных разными частотами - fi и fa, о чем информирует своим загоранием третий светодиод. После чего на объектив приемного блока устанавливаетс  насадка 23 с перекрестием, 6т центра которого и производ т необходимые з мерени .

Подвес передающего блока 1 (фиг.1) может демпфироватьс  с помощью магни- то-индукционного демпфера, представл ющего собой пластину, прикрепленную к указателю перпендикул рно оси подвеса и размещенную между двум  посто нными магнитами, не св занными с указателем,

0 Подвес указател  можно осуществить установкой гнезд фланцев указател  на кернах или с помощью точных подшипников. В качестве источников излучени  могут быть использованы полупроводниковые лазеры, а

5 также излучающие диоды.

Устройство обеспечивает высокую точность и надежную работу при установке его на неустойчивом грунте, что дает возможность его использовани  при высокоточном

0 строительстве или монтажных работах например , при строительстве вертикальных шахтных стволов. При строительстве вертикальных шахтных стволов пр моугольного сечени  значительно повышаетс  качество

5 строительства. Четыре передающих блока можно расположить таким образом, чтобы опорные световые плоскости зан ли положение , параллельное проектному положению стенок ствола, что обеспечивает

0 контроль по всему периметру сечений ствола при его строительстве. Устройство также служит дл  автоматического дистанционного управлени  щитовым агрегатом, предназначенным дл  проходки вертикального

5 ствола, обеспечив при этом св зь фотоприемного элемента приемного блока с пультом управлени  агрегата.

Использование устройства позвол ет повысить качество и производительность

0 работ, св занных с заданием вертикального направлени  вниз.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  задани  опорной плоскости , содержащее корпус с подставкой,

   5 жестко закрепленные на нем объектив, светоделитель с первой и второй отражающими гран ми, ребро пересечени  которых расположено в фокальной плоскости объектива, и первый и второй источники излучени ,.опти0 чески сопр женные с объективом соответственно через первую и вторую отражающие грани светоделител , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности за счет уменьшени  вли ни  внешних возму5 щающих воздействий, в него введены подвес , закрепленный на подставке и св занный с корпусом, блок контрол  положени  опорной плоскости, выполненный в виде фотоэлектрического анализатора с фотоприемным элементом, закрепленным в

   корпусе и оптически сопр женным с объективом , и искусственного горизонта, оптически сопр женного с фотоприемным элементом через объектив, а также узел корсветоделитель дополнен до плоскопараллельной пластины, а первый и второй источники излучени  оптически сопр жены с фотоприемным элементом соответственно

   рекции положени  опорной плоскости, ме- 5 через вторую и первую отражающие грани, ханически св занный с корпусом, причем выполненные частично прозрачными.

   фиг.З

   -13

   Щи г. Ц