SU1760322A1

SU1760322A1 - Laser device for setting reference line

Info

Publication number: SU1760322A1
Application number: SU894693519A
Authority: SU
Inventors: Юрий Иванович Беспалов; Валерий Иванович Зайков; Михаил Николаевич Голованов; Сергей Николаевич Кондратюк
Original assignee: Комсомольский-на-Амуре политехнический институт
Priority date: 1989-03-18
Filing date: 1989-03-18
Publication date: 1992-09-07

Description

1one

(21)4693519/10 (22)18.03.89 (46) 07.09.92. Бюл. № 33 (71) Комсомольский-на-Амуре политехнический институт(21) 4693519/10 (22) 03/18/89 (46) 07.09.92. Bul № 33 (71) Komsomolsk-on-Amur Polytechnic Institute

(72)Ю.И.Беспалов, В.И.Зэйков, М.Н.Голованов и С.Н.Кондратюк (56) Авторское свидетельство СССР № 1699234, кл. G 01 С.15/00, 15.07.87.(72) Yu.I. Bespalov, V.I. Zeikov, M.N.Golovanov and S.N. Kondratyuk (56) USSR Author's Certificate No. 1699234, cl. G 01 C.15 / 00, 07.15.87.

(54) ЛАЗЕРНЫЙ ПРИБОР ДЛЯ ЗАДАНИЯ РЕФЕРЕНТНОЙ ЛИНИИ(54) LASER DEVICE FOR ASSIGNING A REFERENCE LINE

(57) Изобретение относитс к оптическому приборостроению, а именно к геодезическим приборам. С целью повышени точности внутри телескопической системы установлена дополнительна ампула с жидкостью, выполненна с возможностью регулировани уровн жидкости, что позвол ет производить фокусировку телескопической системы на заданный диапазон работы прибора. Кроме того , введение дополнительной ампулы позвол ет использовать жидкость с меньшим коэффициентом преломлени . 2 ил.(57) The invention relates to optical instrument making, namely to geodetic instruments. In order to increase the accuracy inside the telescopic system, an additional ampoule with a liquid is installed, made with the possibility of adjusting the level of the liquid, which allows the telescopic system to be focused on the specified range of operation of the device. In addition, the introduction of an additional ampoule allows the use of a liquid with a lower refractive index. 2 Il.

Изобретение относитс к оптическому приборостроению, а именно к геодезическим приборам, предназначенным дл проецировани точек по вертикали.The invention relates to optical instrumentation, namely, geodetic instruments designed to project points vertically.

Целью изобретени вл етс повышение точности.The aim of the invention is to improve the accuracy.

На фиг.1 показан разрез лазерного прибора в проекции на вертикальную плоскость; на фиг.2 регулирующее приспособление .Figure 1 shows a section of the laser device in the projection on the vertical plane; Fig.2 regulatory device.

Лазерный прибор включает ампулы 1 и 2 с жидкостью и плоскопараллельными пластинами, объектив телескопической системы 3, плоскопараллельную пластину 4, ампулу с жидкостью 5, плоокопараллельную пластику 6, диафрагмы 7 и 8, отрицательные линзы 9 и 10, котировочные винты 11 и 12. лазер 13, кожух 14 лазера, триггер 15, гайку 16, установочный уровень 17, баксу 18, втулку 19, кремальеру 20, эксцентренный маховичок 21. дополнительную камеру 22, канал 23 в стенке ампулы, корпус 24 формировател излучени , подшипник 25, цилиндрическую пружину 26. шарик 27.The laser device includes ampoules 1 and 2 with liquid and plane-parallel plates, a lens of a telescopic system 3, a plane-parallel plate 4, an ampoule with liquid 5, a plane-parallel plastic 6, diaphragms 7 and 8, negative lenses 9 and 10, quotation screws 11 and 12. laser 13 laser casing 14, trigger 15, nut 16, installation level 17, bucks 18, sleeve 19, creamer 20, eccentric handwheel 21. additional chamber 22, channel 23 in the wall of the ampoule, housing 24 of the beam shaper, bearing 25, coil spring 26. ball 27.

Ампулы 1 и 2 жидкостного компенсатора установлены ниже объектива телескопической системы и расположены в параллельном пучке лучей, выход щих из объектива. Ампула дополнительного жидкостного компенсатора, установленна внутри телескопической системы, содержит жидкость 5, дно в виде плоскопараллельной пластины 4 и крышку. Через канал 23 эта ампула сообщаетс с камерой 22, объем которой регулируетс вращением кремальеры 20. Эксцентренный маховичок 21, имеющий по ободу канавку, через шарик 27 давит на камеру 22. деформиру ее стенки, подпружиненные пружиной 26. Таким образом, жидкость 5 может перетекать из ампулы в камеру 22 и обратно и измен ть толщину (глубину) сло жидкости 5. Таким образом , формируема кольцева структура излучени регулируетс вращением кремальеры 20.Ampoules 1 and 2 of the liquid compensator are installed below the telescopic lens and are located in a parallel beam of rays emanating from the lens. Ampoule additional liquid compensator installed inside the telescopic system, contains a liquid 5, the bottom in the form of a plane-parallel plate 4 and the cover. Through the channel 23, this ampoule communicates with the chamber 22, the volume of which is controlled by the rotation of the creamer 20. The eccentric handwheel 21 having a groove along the rim, through the ball 27, presses the chamber 22. deforms its walls, spring-loaded spring 26. Thus, the liquid 5 can flow from the ampoules into the chamber 22 and back and change the thickness (depth) of the fluid layer 5. Thus, the formed annular radiation structure is governed by the rotation of the cremallera 20.

Положение отрицательного компонента телескопической системы, состо щего из линз 9 и 10, регулируетс котировочными винтами 11 и 12 Диафрагмы 7 и 8 способстi , ъThe position of the negative component of the telescopic system, consisting of lenses 9 and 10, is adjusted by quotation screws 11 and 12, Aperture 7 and 8, b

ЁYo

ss

ОABOUT

соwith

I10I10

К TO

вуют повышению качества изображени интерференционной структуры, создаваемой телескопической сиртемой, отсека паразитные лучи. Гайка 16 служит дл креплени в баксе 18 приливов кожуха 14 лазера после центрировки последнего. Бакса 18 свободно вращаетс во втулке 19. Кожух 14 лазера жестко крепитс к корпусу 24 формировател . Триггер 15 снабжен подъемными винтами , служащими дл приведени на середину пузырька установочного уровн 17.They improve the quality of the image of the interference structure created by the telescopic telescopic beam, the compartment of parasitic rays. The nut 16 serves to fasten in 18 Bux the tides of the laser casing 14 after centering the latter. The buck 18 rotates freely in the sleeve 19. The laser casing 14 is rigidly attached to the former body 24. The trigger 15 is provided with lifting screws that serve to bring the installation level 17 to the middle of the bubble.

Поверки лазерного прибора включают поверку установочного уровн ,поверку вертикальности сформированного луча лазера, поверку соосности сформированного луча лазера с геометрической осью прибора.Verifications of a laser device include verification of the installation level, verification of the verticality of the formed laser beam, and verification of the coaxiality of the formed laser beam with the geometric axis of the device.

Поверка установочного уровн выполн етс известным способом. Поверка вертикальности сформированного луча лазера производитс вращением корпуса прибора на 180s, исправление осуществл етс юсти- ровочными винтами 11 и 12. Поверка соосности сформированного лазерного луча с геометрической осью надир-центрира (осью втулки 19) выполн етс вращением корпуса прибора на 180°, исправление осуществл етс перемещением внутри баксы 18 приливов кожуха 14 лазера, после чего последние зажимаютс гайкой 16.The calibration of the set level is performed in a known manner. Verification of the verticality of the formed laser beam is performed by rotating the instrument case through 180s, correction is carried out by adjusting screws 11 and 12. Verification of the alignment of the generated laser beam with the geometrical axis of the nadir-centrifuge (the axis of the sleeve 19) is performed by rotating the instrument case 180 °, correction by moving inside the bucks 18 tides of the laser casing 14, after which the latter are clamped by the nut 16.

Ампула с жидкостью внутри телескопической системы устанавливаетс на рассто нии, равном половине фокусного рассто ни объектива. Коэффициент ее умножени (как компенсатора)The vial with the liquid inside the telescopic system is set at a distance equal to half the focal length of the lens. Its multiplication factor (as a compensator)

,5(n-1).5 (n-1).

О)ABOUT)

где п - показатель преломлени жидкости,where n is the refractive index of the fluid

Коэффициент умножени двух ампул с жидкостью, установленных в параллельном пучке лучей ниже объектива телескопической системы.The multiplication factor of two ampoules with a liquid installed in a parallel beam of rays below the lens of the telescopic system.

К2 2(п-1).K2 2 (p-1).

(2)(2)

Тогда общий коэффициент умножени компенсатора, состо щего из ампулы внутри телескопической системы и двух ампул в параллельном пучке лучей ниже объектива, составл етThen the total multiplication factor of the compensator, consisting of an ampoule inside a telescopic system and two ampoules in a parallel beam of light below the lens, is

+ .(3) +. (3)

Подставл в формулу (3) выражени (1) и (2), после преобразований получим условие работы компенсатора: п 1,400.Substituting expressions (1) and (2) into formula (3), after transformations, we obtain the condition of the compensator: n 1,400.

Таким образом, введение дополнительной ампулы с жидкостью внутри формировател излучени позвол ет существенно облегчить подбор жидкости по сравнению сThus, the introduction of an additional ampoule with a liquid inside the radiation shaper allows one to significantly simplify the selection of a liquid in comparison with

известными устройствами, где требуетс обеспечение п 1,500. Как известно, наиболее распространены жидкости с более низким коэффициентом преломлени .known devices where the provision of p 1,500 is required. As you know, the most common fluids with a lower refractive index.

Дополнительна камера переменногоOptional AC camera

объема в ампуле с жидкостью, установленной в сход щемс пучке лучей, обеспечивает регулирование формируемой кольцевой интерференционной структуры излучени volume in a vial with a liquid installed in a convergent beam of rays, provides for the regulation of the formed annular interference structure of the radiation

путем перефокусировани телескопической системы. Изменение объема жидкости при переходе ее из ампулы в дополнительную камеру приводит к изменению глубины жидкости и, следовательно, изменению оптической длины пути в телескопической системе формировател .by refocusing the telescopic system. The change in the volume of the liquid when it goes from the ampoule to the additional chamber leads to a change in the depth of the liquid and, consequently, a change in the optical path length in the telescopic system of the driver.

Изменение глубины жидкости в ампулеChanging the depth of the fluid in the ampoule

h -h -

VV

г2 r2

(4)(four)

где V - объем дополнительной камеры;where V is the volume of the additional camera;

г - радиус поверхности жидкости в ампуле .g is the radius of the surface of the liquid in the ampoule.

Увеличение хода лучей в жидкости, глубина которой измен етс на величину h,The increase in the path of the rays in a liquid, the depth of which varies by h,

a ha h

п -1p -1

(5)(five)

Такое увеличение хода лучей обеспечивает перефокусировку оптической системы на дистанции от S до Such an increase in the course of the rays provides refocusing of the optical system at a distance from S to

а -but -

S -ГS-G

(6)(6)

где f - фокусное рассто ние системы.where f is the focal distance of the system.

.40.40

ТогдаThen

S f+ -. аS f + -. but

(7)(7)

4545

Из формулы (4) и (7) находитс необходима величина уровн жидкостиFrom the formula (4) and (7) is the required level of liquid

5050

h h

f2-nf2-n

(S-f)(n-1)(S-f) (n-1)

Предлагаемый лазерный надир-цент- рир позвол ет с высокой точностью проецировать точки по вертикали на различные дистанции. Возможность изменени формируемой интерференционной структуры излучени без внесени дополнительных источников ошибок, св занных с фокусированием , способствует решению р да практических задач в маркшейдерском деле и геодезии, например центрирование подземных опорных сетей на разных горизонтах и т.д.The proposed laser nadir-center makes it possible to project points vertically at different distances with high accuracy. The possibility of changing the generated interference radiation structure without introducing additional sources of errors associated with focusing helps to solve a number of practical tasks in surveying and geodesy, for example, centering underground support networks on different horizons, etc.

Claims

Claims of the invention A laser device for setting a reference line, comprising a successively located on one optical axis a radiation source, a telescopic system with a focal distance f and two partially filled with liquid ampoules, characterized in that

. /

accuracy, it is equipped with an additional ampoule with a liquid mounted on the optical axis inside the telescopic system and configured to adjust the level of the liquid h, the value of which is determined by the expression

ten

h

fa

(S-f) (n-1)

where S is the range of the instrument;

n is the refractive index of the fluid. „

F and G. 2