Устройство для задания направления Советский патент 1984 года по МПК G01C15/12 

Изобретение относится к оптическим средствам измерений и может быть использовано для задания опорных направлений световым лучом и обеспечения непрерывного контроля за отклонением объектов от дпорного направления, например, при строительных, монтажных и др. работах.

Известно устройство для задания направления, содержащее блок для проецирования изображения, чувствительный блок для. получения сигналов амплитуды которых соответствуют интенсивности изображений в определенных точках, и индикатор ij .

Недостатком этого устройства является то, что оно не обеспечивает контроля одиночного направления в двух координатах.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и дости- гаемому результату является устр.ойство для задания направления, содержащее лазер с. системой формирования опорного луча и развертки его в плокости, установленный в базоьой точке, и отклоняющие оптические блоки, устанавливаемь е в вершинах задаваемых направлений и направляющие световые лучи на экраны, размещенные в контролируемых точках 2J .

Недостатком известного устройств является то, что в устройстве для задания нескольких направлений используются сложные механизмы привод ступенчатого вращения, накладывающие строгие ограничения на количество и угловую ориентацию точек размещения дополнительных оптических отклоняющих блоков относительно формирователя опорного луча, что понижает производительность и точност работ по контролю за положением объекта.

Цель изобретения - повышение производительности и точности работ

по контролю за положением объекта, I

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем лазер с системой формирования опорного луча и развертки его в плоскости, установленный в базовой точке, и отклоняющие оптические блоки, устанавливае1 1ые в вершинах задаваемых направлений и направляющие световые лучи на экраны, размещенные в контролируемых точках, отклоняющие оптические блоки собраны каж

28892

дый из двух прямоугольных призм с однократным отражением и двух призмромбов с двумя отражениями, соединенными попарно так,1то отражаю5 щие грани призм-ромбов размещены под углом 45 к выходным граням и перпендикулярны входным катетным граням прямоугольных призм, а выходные грани призм-ромбов присоедине0 ны к смежным взаимно перпендикулярным граням светоделительной кубпризмы, а светоделительная диагональная поверхность ее параллельна отражающим граням одной из указан5 ных призм-ромбов, входные грани обеих прямоугольных призм компланарны.

На фиг. изображена схема размещения устройства, на фиг.2 - блок раз0 вертки опорного луча, продольный

разрез, на фиг.З - отклоняющие оптические блоки, разрез на фиг. 4 .сечение А-А на фиг.З} на фиг.З - отклоняющие оптические блоки, аксонО5 метрия.

Устройство для задания направления содержит систему формирования опорного луча и развертки его в плоскости для задания опорной светоQ вой поверхности 2, лазер 3, отклоняющие блоки 4, направляющие луч из опорной световой поверхности в две взаимно перпендикулярные плоскости 5, экран 6 с допусковой сеткой 7, съемное юстировочное устройство, состоящее из накладного зеркала 8 и насадка 9,

Система 1 формирования опорного луча и развертки его в плоскости содержит телескопическую систему с диафрагмой 10, блок визуального контроля, состоящий из трубки 11, пентапризмы 12 и светоделительной кубпризмы 13, отклоняющую прямоугольную призму 14 с устройством 15 регулирования и измерения углового положения , выполненным в виде шарнирнорычажного механизма. Призму 14 приводят во вращение приводом 16. Пентапризма 12 и куб-призма 13 для визуального контроля направлений вводятся в ход луча 17. Отклоняющие оптические блоки 4, устанавливаемые в вершинах задаваемых направлений, собраны каждый из двух прямоугольных призм 18 и 19 с одной отражающей Гранью и двух призм-ромбов 20 и 21 с двумя отражающими гранями, соеди3I

ненными попарно так, что отражающие грани призм-ромбов 20 и 2 размещены под углом 45 к выходным граням и Перпендикулярны входным катетным граням прямоугольных призм 18 и 19, авыходные грани призм-ромбов 20 и 21 Присоединены к смежным взаино перпендикулярным входным граням С1 етоделительной куб-призмы 22. Светоделительная диагональная поверность куб-призмы 22 параллельна отржающим граням одной из указанных призм-ромбов, входные грани обеих прямоугольных призм компланарны. Для установки отклоняющих оптически блоков 4 над базовой точкой для задания направления имеется отвес 23.

Для обеспечения проведения первоначальной ориентации задаваемого направления без применения других геодезических приборов и методов отклоняющие оптические -блоки устанавливаются в корпусе, котрый имеет средства 24 поворота и измерения угл поворота вокруг двух ортогональных осей.

Для приведения устройства задания направления в начальное рабочее положение насадок 9 содержит светоделитель, фотоприемник и регистратор (не показаны. Светоделитель имеет два фиксированных положения относительно друг друга и фотоприемника.

Устройство работает следующим образом.

Устройство устанавливают в базовой точке опорной вертикали на строительно-монтажной площадке и . горизонтируют. Положень базовой точки опорной вертикали и оси устройства определяется графопостроительным расчетом по материалам топографической съемки точек-оснований для задания направлений. Регулировкой положения устройства относительно вертикали и регулировкой положения отклоняющей прямоугольной призмы 14 ориентируют и задают форму и положение в пространстве опорной световой поверхности 2. Оптические отклоняющие блоки 4 устанавливают .в вершинах задаваемых направлений. Накладное зеркало 8 закрепляют на корпусе отклоняюпщх оптических блоков 4, а насадок 9 - на отклоняю28894,

щей прямоугольной призме 14. Экран закрепляют на объекте. Луч 17 направляют на зеркало 8.Разворотом блоков 4 добиваются получения одинако5 вого сигнала на регистраторе при

двух фиксированных положениях светоделителя. Насадок и зеркало удаляют из оптической системы устройства для задания направлений. Включают приto вод 16. Эк,ран 6 закрепляют на объекте таким.образом, чтобы направляю- щая линия с характерными точками вписывалась в допусковую сетку 7. При задании направлений, отклоtS ненных от вертикали, в устройстве регулируют положение призмы 14 отсчетным шарнирно-рычажным механизмом 15 Итаким образом задают коническую световую поверхность с плос20 КИМ углом при вершине конуса, равным двойному углу отклонения направления от вертикали. При углах отклонения направления от вертикали,, не превышающих величин порядка 20, необ5 ходимое направление задают разворотом относительно горизонтального нулевого положения оптических отклоняющих блоков 4 вокруг двух ортогональных осей. Обеспечение отQ клонения задаваемого направления от вертикали на угол, больший 20 , посредством одного лишь поворота блоков 4 нежелательно .из-за увеличения потерь света при отражении на входных гранях оптического отклоняющего устройства.

При проведении периодического визуального контроля заданных направлений привод 16 отключают, в ход лучей 17 формирователя вводят пентапризму 12 и светоделительную кубпризму 13, вручную вращают призму. 14 вокруг оси вращения и последовательно наблюдают положение изображений экранов на сетке зрительной

трубки 11 блока визуального наблюдения .

Изобретение позволяет повысить производительность и качество строительства, например, лифтовых шахт

зданий за счет размещения световых вертикалей в каждом углу щахты, а также сделать возможным проведение непрерывного контроля за положением сооружаемого объекта, что позволит

5 сократить сро-ки строительства и (монтажа объектов.

77

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАДАНИЯ НАПРАВЛЕНИЯ, содержащее лазер с системой формирования опорного луча и развертки его в плоскости, установленный в базовой точке, и отклоняющие оптические блоки, устанавливаемые в вершинах задаваемых направлений и направляющие световые лучи на экраны, размещенные в контролируемых точках, отличающеес я тем, что, с целью повьшения производительности и точности работ по контролю за положением объекта, отклоняющие оптические блоки собраны каждый из двух прямоугольных призм с однократным отражением и двух призм-ромбов с двумя отражениями, соединенными попарно так, что отражающие грани призм-ромбов размещены под углом 45 к выходным граням и перпендикулярны входным катетным граням прямоугольных призм, а выходные грани призм-ромбов присоединены к смежным взаимно перпендикулярным граням светоделительной куб-приз1-1Ы, а светоделительная диагональная поверхность ее параллельна (Л отражающим граням одной из указанных призм-ромбов, входные грани обеих прямоугольных призм компланарны.

Pt/g.J

ю

n

Фиг.г

А-А

22 214

24

Фиг4

Фиг. 5