Устройство для измерения рефракции Советский патент 1986 года по МПК G01N21/41 

tenA

ч1

«Ч

00 Изобретение относится к области астрометрического и геодезического приборостроения и может использовать ся для измерения двух компонент рефракции в любых плоскостях на коротки расстояниях (зальная рефракция, рефракция в трубах телескопов) , Целью изобретения является повышение точности измерения рефракции на коротких расстояниях и обеспечени возможности измерения боковой рефракции. На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 и 3 показан ход луче излучения. Устройство содержит угломерный инструмент 1, имеющий двойной окулярный микрометр и автоколлимационный окуляр. Полупрозрачное плоское зеркало 2 помещено в оправу 3, кото рая имеет юстировочные винты 4 и с помощью крепежных винтов 5 скрепляется с диском 6. Оправа 7 плоского зеркала 8 жестко скрепляется с диском 9. Диски 6 и 9, штанги 10, скрепляющие их с кольцом 11, обраг зуют узел крепления зеркал. Держатель 12 узла крепления имеет кольца 13, раму 14 и ось вращения 15 (кольца 13 и рама 14 показаны п раз резе вертикальной плоскостью, проходящей через визирную линию угломе ного инструмента). На оси 15 укреплен противовес 16. Ось 15 вращается во втулке 17, с которой скреплен кронштейн 18, несущий микрометричес кий винт 19. К втзлке 17 прикреплен и полуоси 20, поддерживаемые вилкой 21, которая подвижно скреплена со стрелкой лебедки 22. На раме 14 укреплены приспособле ние 23 типа ложных лагеров, пружина 24 и винт 23, причем сжатие пружины 24 может регулироваться винтом 25. Если наблюдения производятся вбл зи горизонта, то держатель узла крепления целесообразно устанавлива па штативе (а не на лебедке), распо ложив его ниже самого узла креплени и соответственно переместить разгру зочное приспособление с рамы 14 на держатель 12. Диски б н 9, кольцо 11 должны иметь по возможности большие диамет ры, чтобы тепловое поле штанг 10 меньЕШ влияло на луч света, падающи на зеркала, а сами штанги целесооб682разтю покрывать,топлоизолируюшим слоем. Для измерения .пьной и боковой рефратсции на отухэтке, ограничеином BiiyTppHHiiMM пове 1хностями зеркал, трубу и к .трумснта 1 выставляют на зада}1ное зенитное расстояние, а держателю yajui крепления зеркал придают такое положеи ;е, при котором оба зеркала строят автоколлимациониые изображения нитей микромечра в центре поля зрения, поворачивая держатель вокруг оси ,20, а с помощью микрометрического винта 19 вокруг оси 15. В случае значительного рассогласова п-1я изображений необходимо добиться с помощью юстировоч п п винтов 4 параллельности отражающих поверхностей зерка.л, При измерениях моменты ог;ределения безрефракциониого и искаженного рефракцией отсчетов по возможности должны совпадать друг с л.ругом, поэтому целесообразно выполнять совмещения реальных ш-гтей с антоколлпмационньми изображениями и снимать отсчеты микрометра, например, п таком порядке: м;, М, М% М , К, М , где нижние индексы указывают зеркала (1 ближнее к объективу, 2 - дальнее) , в,ерхние - порядковый номер совмещения. Из этих отсчетов вь водлт средние значе 1ия: м т Км ., I /I - I , ,, М . Отсчеты м и М относят J ся практически к одному моменту времени. Эти отсчеты определяют и по вертикальному, и по горизонтальному микрометрам. Затем поворачивают крепле}1ия зеркал на 180°, так что диски 6 и 9 вращаются яа кольцах 13, ориентируясь по штрихам, наяесенньм с этой целью га поверхности диска 6 и кольца 13, 6jncti iero к объективу. Опп,. .« ределяют аналогичные отсчеты М, и М при втором положении зеркал. I Па фиг. 2 обозначены: О - центр объектива, М, - отсчет, соответствуЮ1ЦИЙ нуль-пункту микрометра. Если дальнее от объектива зеркало НП перпендикулярно к визирной линии МдО, свет, идущий из объектива по линии MfjO, отразится от посеребренТ1ОЙ rpaini полупрозрачного зеркала и пойдет обратно в объектив под углом 2о., где ей - проекп,ия угла между малями к отражающим поверхностям зе кал на плоскость, в которой измеряется рефракция. Поскольку при совме щении реальной нити с ее изображени они движутся навстречу друг другу, то совмещение произойдет в точке поля зрения с отсчетом М,, для получения которой надо через центр объектива О, провести линию, параллельную биссектрисе угла ОА,Т, т.е. м MO -t-об . Пройдя через полупрозрачное зеркало, луч отклонится на угол/3 из-за клиновидности зеркала, затем его тр ектория искривится из-за рефракции таким образом, что угол между касательными в точках А и В будет равен полному углу рефракции г. Из треугол ника следует, что угол падения р равен и г. Отразившись под тем же углом, луч еще раз искривится рефракцией и преломитсяполупрозрачным зеркалом на угол , т.е. войдет в объектив, отклонившись от линии на 2 (й+ г). Следовательно, отсчет М будет отличаться от М на + г. Таким образом М, (MO+ /я- r)-() р -с. +г На фиг. 3 показан ход лучей после поворота зеркал на 180 . Вся система в целом развернется на некоторый угол , поэтому безрефракционный отсчет М,, будет равен M -Cct+p. Из треугольника ВСЕ видно, что /Ь +У 68 f / J - 1. Сле Р + г. - ( У - г) и довательно, М М - ( fJ-t- У м:; - м м„-( г)7-гм, -(с +У )1 -/ +oi+ г Из уравнений (1) и (2) 4- (н; (м1 +м) м ) - - Таким образом, непараллельность отражающих поверхностей зеркал об , клиновидность полупрозрачного зеркала и и разворот всей системы в целом исключаются при усреднении отсчетов, взятых до и после поворота системь на 180 вокруг оси, перпендикулярной к отражающим поверхностям зеркал. Для исключения влияния гнутия, вызванного этим поворотом, служат приспособления разгрузки креплений. Простейший вариант разгрузки- пружинные ложные лагеры. Для того чтобы гнутие крепления не сказывалось па расположении дисков 6 и 9, сила сжатия пружины должна уравновесить вес кольца 11 и половину веса штанг 10. Если расстояние между зеркалами значительно, то устанавливается несколько разгрузочных приспособлений. Поскольку с уменьшением зенитного расстояния Z гнутие уменьшается пропорционально SinZ, то силу сжатия пружины 24 необходимо уменьшить винтом 25, При наблюдениях в зените разгрузочные механизмы ие требуются.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РЕФРАКЦИИ, содержащее угл омерный инструмент с объективом, автоколлимационным окуляром и окулярным микрометром, плоские зеркала в оправах, узел крепления зеркал, держатель узла крепления, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и обеспечения возможности измерения боковой рефракции, узел крепления зеркал выполнен в виде штанг, жестко соеди21якяцих о травы зеркал, отражающие поверхности зеркал параллельны и обращены друг к другу, одно из зеркал вьшолнено полупрозрачным и установлено перед объективом угломерного инструмента, держатель узла крепления выполнен с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси и с возможностью поворота в нем узла крепления вокруг нормали к отражающим поверхностям зеркал, при этом окулярный микрометр выполнен двойным.