УСТРОЙСТВО ДЛЯ СНЯТИЯ ОТСЧЕТА ПО ЛИМБУ УГЛОМЕРНОГО ПРИБОРА Российский патент 1995 года по МПК G01J1/04 G01C1/06 

Изобретение относится к оптическому геодезическому приборостроению и может быть использовано в отсчетных системах угломерных приборов.

Известно, что для уменьшения влияния ошибок лимба на измеряемое направление используют отсчеты по 2...6 участкам лимба. Однако широкое применение получили оптические отсчетные устройства с введением в поле зрения одного микроскопа только двух диаметрально противоположных участков лимба [1].

Недостатком этих технических решений с отсчитыванием по двум участкам лимба является недостаточно высокая точность, так как, хотя и происходит компенсация децентровки лимба, число штрихов при отсчете используется минимальное.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для отсчитывания по трем участкам лимба угломерного прибора, содержащее микроскоп и две проекционные системы, передающие изображения штрихов с разнесенных друг от друга участков лимба в одну плоскость, причем каждая из проекционных систем имеет увеличение минус единица и содержит два соосно расположенных объектива и две прямоугольные призмы с одной отражающей гранью, обращенные преломляющими гранями к объективам и лимбу, а также прямоугольные призмы (одну из них крышеобразную) между объективами [2].

Недостатком данного технического решения является недостаточно высокая точность наведения при используемом в этом устройстве биссектировании.

Цель изобретения - повышение точности отсчитывания, а также уменьшение габаритов устройства.

На фиг. 1 изображено заявляемое устройство; на фиг. 2 - совмещение биссекторов в предметной плоскости второй проекционной системы; на фиг. 3 показаны совмещаемые штрихи в поле зрения отсчетного микроскопа.

Устройство содержит лимб 1, прямоугольную призму 2, объектив 3, диафрагму 4, объектив 5, прямоугольные призмы 6, 7, объектив 8, блок 9 оборачивания изображения, объектив 10, прямоугольную призму 11.

Первая проекционная система состоит из прямоугольных призм 2, 6 с одним отражением, объективов 3, 5 с одинаковым фокусным расстоянием и диафрагмы 4, стоящей в совмещенных фокальных плоскостях объективов 3, 5. Вторая проекционная система состоит из прямоугольных призм 7, 11 с одним отражением, объективов 8, 10 с одинаковым фокусным расстоянием и блока 9 оборачивания изображения, например призмы Аббе без крыши. На месте призмы Аббе может стоять телескопическая система Кеплера или совмещаться сопряженные плоскости объективов второй системы.

Устройство работает следующим образом.

Изображение участка штрихов лимба 1 через призму 2, объектив 3, диафрагму 4, объектив 5 и призму 6 строится в плоскости штрихов второго участка лимба, отстоящего на 120^о от первого. Направление движения штрихов второго участка лимба и направление движения изображения штpихов первого участка лимба совпадают. При этом для дальнейшего наблюдения используются изображения удлиненной части биссекторов первого участка лимба и удлиненные части биссекторов второго участка лимба. Одиночные удлиненные части биссекторов помещаются оптической системой рядом друг с другом, образуя в предметной плоскости второй проекционной системы новые биссекторы (фиг. 2). За счет совмещения фокусов и установки в плоскости их совмещения диафрагмы 4 в первой и второй проекционных системах создается телецентрический ход лучей, что обеспечивает снижение ошибок из-за наклонов лимба относительно плоскости, ортогональной к оси вращения. Вторая проекционная система, подобная первой, но расположенная по другую сторону от плоскости лимба, с помощью призмы 7, объектива 8, блока 9 оборачивания изображения, объектива 10 и призмы 11 строит изображения биссекторов, образованных удлиненными частями штрихов первого и второго участков лимба, в плоскости третьего участка лимба, отстоящего на 120^о от второго участка. Направление движения штрихов третьего участка лимба обратное относительно направления движения штрихов первых двух участков за счет блока 9 оборачивания изображения (фиг. 3), что позволяет использовать коинцидентный способ совмещения штрихов. Этим достигается повышение точности измерения за счет снижения ошибки отсчетов примерно в 3 раза.

Использование: в оптическом геодезическом приборостроении. Сущность изобретения: устройство содержит отсчетный микроскоп, лимб и две проекционные оборачивающие системы, оптически сопрягающие отсчетный микроскоп и три участка лимба, отстоящие на 120° друг от друга, при этом первая проекционная система содержит две прямоугольные призмы, два объектива и установленную в плоскости совмещенных фокальных плоскостей диафрагму, обеспечивающую телецентрический ход лучей, вторая проекционная система выполнена с дополнительным оборачиванием изображения по меньшей мере в одной плоскости и содержит две прямоугольные призмы и два объектива, а деления лимба выполнены в виде биссекторов со штрихами, отличающимися по длине в два и более раза. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СНЯТИЯ ОТСЧЕТА ПО ЛИМБУ УГЛОМЕРНОГО ПРИБОРА, содержащее отсчетный микроскоп и две последовательно установленные проекционные системы, расположенные по разные стороны лимба, оптически сопряженные с микроскопом и тремя участками лимба, отстоящими на 120^o друг от друга и содержащие по два соосных объектива с одинаковыми фокусными расстояниями и по две прямоугольные призмы с одной отражающей гранью, обращенные преломляющими гранями к объективам и лимбу, при этом объективы расположены между призмами, штрихи лимба выполнены в виде биссекторов, изображения штрихов первого и второго участков лимба расположены рядом и параллельно друг другу в виде сдвоенных штрихов и их совместное движение при вращении лимба происходит навстречу движению штрихов третьего участка лимба, отличающееся тем, что в первую проекционную систему введена диафрагма, установленная в плоскости совмещенных фокальных плоскостей первого и второго объективов этой системы, во вторую проекционную систему между объективами этой системы введен блок оборачивания изображения с оборачиванием по меньшей мере в одной плоскости, а длины штрихов каждого биссектора на лимбе, отличаются друг от друга по меньшей мере в два раза. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок оборачивания изображения выполнен в виде призмы с нечетным числом отражающих граней и установлен так, что плоскость, перпендикулярная ее отражающим граням, образует с плоскостью лимба 30^o. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок оборачивания изображения выполнен в виде телескопической системы Кеплера. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок оборачивания изображения выполнен путем совмещения плоскости изображения первого объектива второй проекционной системы с предметной плоскостью второго объектива этой же системы.