Устройство для отсчета по вертикальному лимбу Советский патент 1987 года по МПК G01G1/00 

Изобретение относится к геодезическому приборостроению, в частности к устройствам для измерения вертикальных углов.

Целью изобретения является повышение точности за счет улучшения ком пенсации и упрощение конструкции.

На фиг.1 изображена оптическая схема устройства для отсчета по вертикальному лимбу теодолита; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.3 - принципиальная схема крепления компенсатора; на фиг.4 - вид Б на фиг.3.

Устройство монтируется на теодолите, которьй содержит зрительную трубу, включающую объектив 1, два зеркала 2 и 3 и окуляр 4, горизонтальный 5 и вертикальный 6 лимбы, блок наблюдений горизонтального лимба (не показан), блок наблюдений вертикального лимба, включающий две пары ромбических призм 7, 8 и 9, 10, из которых 9 и 10 призмы компенсатора, объектив 11 оборачивающего элемента, пентапризмы 12 и 13, прямоугольную призму с двумя отражающими гранями 14 и объектив 15 оборачивающего элемента, пентапризму 16, оптический микрометр, включающий клинья 17-20, разделительный блок 21 и секундную шкалу 22, отсчетньй микроскоп, включающий призмы 23 и 24, коллектив 25, зеркало 26, призмы 27 и 28, объективы 29 и 30 и окуляр 31,

Оптические детали 16-31 являются общими для обеих отсчетных систем. При этом призма 16 установлена с возможностью поворота ее на 90° для переключения на соответствующую отсчет ную систему. Ее положение (фиг.1) соответствует работе отсчетной системы вертикального лимба. Для снят1-1Я отсчетов по горизонтальному лимбу необходимо повернуть призму 16 на 90 против часовой стрелки вокруг горизонтальной оси, расположенной в плоскости чертежа. Освещение обоих лимбов и секундной шкалы осуществляется с помощью волоконно-оптических гибких жгутов от одного источника света (осветительная система на схеме не показана).

При наклоне теодолита коромысло 32 поворачивается вокруг ребра призмы 33, размещенного на опорной поверхности 34, а ромбические призмы 9 и 10 сохраняют свое положение. Для

5

0

5

0

затухания колебаний коромысла служат демпферы (воздушные или магнитные) 35 и 36. Уравновешивание коромысла за счет снижения центра тяжести обеспечивается соответствующими грузами, расположенными ниже точки опоры, например на демпферах.

Устройство работает следующим обQ разом.. .1

При повороте зрительной трубы вокруг горизонтальной оси вместе с ней поворачивается вертикальный лимб, по которому с помощью блока наблюдений производят снятие отсчетов. При этом штрихи с двух противоположных участков лимба, расположенных в передней фокальной плоскости объектива 11, проектируются объективами 11 и 15 оборачивающего элемента, а также системой призм 7-10, 12, 13, 14 и 16 в плоскость, проходящую через разделительную грань блока 21. Две пары ромбических призм 7-10 служат для соединения световых пучков, идущих от штрихов с противоположных участков лимба, на оптической оси объектива 11, при этом призмы 9 и 10 перекрывают половину светового диаметра данного объектива и одновременно являются компенсатором наклона отсчетного индекса вертикального лимба. Входные грани этих призм параллельны плоскости вертикального лимба, причем призмы установлены с возможностью сохранения своего положения в пространстве при наклоне теодолита, и главные сечения обеих призм расположены горизонтально, а расстояние между серединами отражающих граней каждой призмы равно радиусу лимба.

Из плоскости, проходящей через 5 разделительную грань блока 21, изображение штрихов проектируется отсчет- ным микроскопом, состоящим из оптических деталей 22-31, в фокальную плоскость окуляра 31. Туда же проек- 0 тируются штрихи секундной шкалы 22. На входной грани призмы 23, расположенной вблизи разделительного блока 21, имеется окно с индексом, служащее диафрагмой поля зрения для изображения штрихов вертикального и горизонтального лимбов. На входной грани призмы 24, расположенной вблизи секундной шкалы, тоже имеется окно с индексом, служащее диафрагмой

5

0

5

поля зрения для изображения штрихов

секундной шкалы. I

Если вертикальная ось инструмента установлена в плоскости визирования с наклоном на небольшой угол о, (в пределах работы компенсатора) , то вместе с ней на такую же величину разворачивается и вертикальобъектива известного устройства, т.е. точность изготовления ромбических призм может быть ниже точности изготовления линз объектива. В то же время при равной с известным устройством точности стабилизации и одинаковой точности соблюдения расстояния между серединами отражающих граней

ный лимб.. При отсутствии стабилизации 10 ромбических призм в предлагаемом устройстве и фокусного расстояния объектива известного увеличивается в два раза диапазон наклона прибора, в пределах которого обеспечивается ста- 15 билизация индекса.

Формула изобретения

индекса это вызывает погрешность в отсчете вертикальных углов, равную etR. В предлагаемом устройстве за счет сохранения положения ромбических призм компенсатора изображение индекса смещается на величину об а в сторону, противоположную наклону прибора, и стабилизация индекса обеспечивается при условии, что расстояние между серединами отражающих граней этих призм с( равно радиусу лимба, т.е. а R. Поэтому погрешность стабилизации индекса зависит от погрешности, с которой выполняется это расстояние, т.е. от точности изготовления ромбических призм. Эта зависимость имеет следующий вид:

, oi-da d --Устройство для отсчета по верти-

20 кальному лимбу, содержащее оптический блок наблюдения диаметрально противоположных участков лимба с оборачивающим элементом, и двухпризмен-, ный компенсатор наклона отсчетного

25 индекса, отличающееся

тем, что, с целью повышения точности за счет улучшения компенсации и упрощения конструкции, блок наблюдения выполнен одноканальным, призмы ком30 пенсатора расположены перед оборачивающим элементом и выполнены ромбическими, длина каждой из них равна радиусу лимба, главное сечение расположено горизонтально, входная грань параллельна плоскости лимба, а двугранный угол, составленный отражающей и выходной гранью, отсечен плоскостью, проходящей перпендикулярно главному сечению через середину отЕсли приравнять величины погрешностей стабилизации предлагаемого устройства и известного, то получается, что при одинаковой у них точности стабилизации индекса погрешность расстояния между серединами отражающих граней ромбических призм допускается в два раза большей, чем погрешность фокусного расстояния

73

7ff

объектива известного устройства, т.е. точность изготовления ромбических призм может быть ниже точности изготовления линз объектива. В то же время при равной с известным устройством точности стабилизации и одинаковой точности соблюдения расстояния между серединами отражающих граней

Устройство для отсчета по верти-

20 кальному лимбу, содержащее оптический блок наблюдения диаметрально противоположных участков лимба с оборачивающим элементом, и двухпризмен-, ный компенсатор наклона отсчетного

25 индекса, отличающееся

тем, что, с целью повышения точности за счет улучшения компенсации и упрощения конструкции, блок наблюдения выполнен одноканальным, призмы ком30 пенсатора расположены перед оборачивающим элементом и выполнены ромбическими, длина каждой из них равна радиусу лимба, главное сечение расположено горизонтально, входная грань параллельна плоскости лимба, а двугранный угол, составленный отражающей и выходной гранью, отсечен плоскостью, проходящей перпендикулярно главному сечению через середину от4(-) ражающей грани.

ff

L/

35

qpua.2

Buff В

nti

m4P

I

//

«i.

cpue.3

дзиеЛ

Изобретение относится к геодезическому приборостроению и позволяет повысить точность отсчета за счет улучшения компенсации и упростить конструкцию устр-ва. В кo meнcaтope наклона отсчетного индекса перед обо- рачивакицим элементом размещены ромбические призмы 9 и 10, перекрьтающие половину светового диаметра объектива 1 1 . Призмы 9 и 10 установлены с возможностью сохранения своего положения в пространстве при наклоне теодолита, обеспечивая стабилизацию индекса при условии равенства длины каждой из них радиусу лимба. Двугранный угол, образованный отражающей и выходной гранями, отсечен плоскостью проходящей перпендикулярно главному сечению через середину отражающей грани. 4 ил. л

Редактор Л.Повхан

Составитель Л.Рудакова Техред Л.Сердюкова

Заказ 6147/45Тираж 694 , Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий.

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.., д. 4/5.

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор А.Обручар