Устройство для геодезических разбивочных работ Советский патент 1988 года по МПК G01C1/00 

Изобретение относится к геодези- ческо му приборостроению и может быть использовано для контрольно-разметочных и планировочных работ п строительстве, для управления движением объектов в заданной штоскости, по заданному направлению при монтаже технологического оборудования.

Целью изобретения является повышение точности геодезических разби- вочных работ путем обеспечения конт- роля стабильности положения лазерного луча.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит лазер 1, уста- новленный, например, вертикально, коллиматор 2, пептапризму 3 с полупрозрачной первой отражающей гранью А двухщелевута диафрагму 5, приемную оптическую систему 6 с диафрагмой 7, фотоприемник 8 - перечисленные блоки расположены на одной оси 0-0 , причем

щели диафрагмы симметричны относительно этой оси. Выход фотоприемника 8 подключен к входу частотомера 9 Пентапризма приводится во вращение электродвигателем 10, который имеет возможность через переключатель режима работ (на чертеже не показан) приводить во вращение диафрагму 5. Регистрация излучения на объекте производится фотоприемником 11,

В,режиме задания опорной плоскости, определяемом с помощью переключателя релшма работ, устройство работает, следующим образом.

Излучение лазера 1 поступает через коллиматор 2 на пентапризму 3, часть излучения отклоняется в ней на угол 90° и направляется на фотопри- емкик 11. Это излучение образует при вращении пентапризмы электродвигателем 10 опорную плоскость. Вторая часть излучения проходит первую отражающую грань пентапризмы, выполненную полупрозрачной, и приобретает фазовую задержку.

Следовательно, между лучами, попадающими на щели, возникает разность ,фаз вследствие различия их оптических путей, которые формируют интерференционную картину в плоскости их пересечения,

При выполнении первой отражающей грани пентапризмы полупрозрачной соотношение между коэ(5к 1ициентами ее пропускания и отражения предпочти

5

5

0 5

0 5

тельно подбирать спег;,и,злы1о в зависимости от дальности действия устройства и обеспечения надежности выделения сигнала фотоприемниками 8 и 11.

Оптическая разность хода между лучами, являясь функцией угла (|, в горизонтальной плоскости изменяется по гармоническому закону

S 5дСОз21|,

где UQ - максимальное значение разности хода интерферирующих пучков, соответствующее максимальному углу наклона полупрозрачной грани пентапризмы; Ср - угол в плоскости диафрагмы. При вращении пентапризмы с угловой скоростью to в спектре излучения, регистрируемого фотоприемником 8, возникает частотный сдвиг:

f S oWsin2ut /k , где Cf cot;

t - время.

При подборе СО таким образом, чтобы sin2cot 1 , максимальное значение принимает вид

.

Частотный сдвиг регистрируется частотомером 9.

Если в Процессе эксш уатации лазерный пучок отклоняется от оси 0-0 , то и плоскость изменяет свою ориентацию; но в этом случае изменяется и разность хода интерферирующих пучков, сформированных щелями, что приводит к изменению частотного сдвига f или ; по которому и судят о положении опорной плоскости. Возвращение опорной плоскости в исходное положение производят с помощью юсти- ровочных винтов (не показаны) до тех пор, пока значение частотного сдвига не принимает исходное значение.

В режиме задания опорного направ-- - ления, когда пентапризма неподвижна, вращается двухщелевая диафрагма в - плоскости, перпендикулярной оси О-о , относительно пентапризмы. Причем для ее вращения используется гот же электродвигатель 10.с соответствующим переключением режима работ. Вращение диафрагмы относительно неподвижной пентапризмы аналогично вращению пен- тапризмь относительно неподвижной Диафрагмы.

Формула изобретения Устройство для геодезических раз- бивочных работ, содержащее лазер.

коллиматор, пентзпризму, установленную с возможностью вращетшя, электродвигатель и первый .фотопрнемник, за- крепленньй на объекте, отличающееся тем, что, с целью повышения точности разбивки путем контроля стабильности положения лазерного луча, оно снабжено двухщелевой диафрагмой, установленной с возможностью

ррлщеиия, приемным оптическим блоком, вторым фотоприемником, выход которого соединен с введенным частотомером, и переключателем режима работ, причем дпухщелевая диафрагма и пентапризма кинематически связаны через переключатель режима работ с электродвигателем, а первая отражающая грань пента- призмы выполнена полупрозрачной.

Изобретение относится к геодезическому приборостроению и может быть использовано для контрольно- разметочных fi планировочных работ в строительстве, для управления движением объектов в заданной плоскости, по заданному направлению при монтаже технологического оборудования. Изобретение позволяет стабилизировать во времени положение опорной световой плоскости или направление путем фотоэлектрического отслеживания изменения оптической разности хода интерферирующих пучков, обусловленного изменением в пространстве положения диаграммы направленности светового пучка. Для этого устройство дополнительно снабжено последовательно установленными за пв11тапризмой 3 двухще- левой диафрагмой 5, приемной оптической системой 6, фотоприемником 8 и частотомером 9. При этом отражающая грань 4 пентапризму ,3 выполнена полупрозрачной. Двухщелевая ди афраг- ма 5 и пентапризма кинематически связаны через переключатель режима работ с электродвигателем 10. Изменение оптической разности хода приводит к соответствующему изменению частотного сдвига в спектре сигнала. Частотный сдвиг формируется при сканировании светового потока, прошедшего вращанщуюся пентапризму 3, с помощью двухщелевой симметричной неподвижной диафрагмы 5. Стабилизация направления осуществляется по изменению частотного сдвига при неподвижной пентапризме 3 и вращающейся диафрагме 5. 1 ил. (Л ю оо ГчЭ О5

Редактор Е.Хорина

Составитель В.Лыков

Техред А.Кравчук Корректор Л.Пилипенко

Заказ 3395 Тираж 680 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. А/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, А