Устройство для определения смещений Советский патент 1988 года по МПК G01C15/00 

-«

8

I

X

X/

ю ел

Изобретение относится к инженерной геодезии и позволяет расширить функциональные возможности устройства за счет определ;1ения продольного сдвига и угла разворота деформационного знака. Б устройстве на деформационном знаке 1 закреплена инвар- ная проволока 6, другим концом связанная с опорным знаком 2.При наличии смещений деформационного знака 1 его продольный сдвиг определяется измерителем 7 по смещению проволоки 6. Поперечный сдвиг знака I измеряется фотоэлектрическим датчиком 10 поперечных сдвигов, на который поступает преломленный полупрозрачным зеркалом 11 пучок 12 света от источника 8 излучения, прошедший через коллиматор 9. При развороте знака 1 на некоторый угол отраженный от зеркала 11 пучок 14 прело,мляется через пентапризму 15 и воспринимается фотоэлектрическим датчиком 16. 1 3.п. ф-лы. 2 ил. i (Л

Фиг.1

Изобретение относится к инженерной геодезии, а именно к измерительной технике.

Целью изобретения является расши- с рение функциональных возможностей путем определения продольного сдвига и угла разворота деформационного знака.

На фиг.1 представлено предлагаемое 10 устройство, вид сверху; на фиг.2 - смещение отраженного пучка света при развороте деформационного знака.

Устройство для определения смеще НИИ деформационного знака относи- 15 тельно опорного знака 2, на которых установлены площадки 3 и 4, включает в себя установленные на площадке 4 блок 5 натяжения -инварной проволоки 6, измеритель 7 продольных сдвигов 20 инварной проволоки 6, источник 8 излучения света и коллиматор 9. Блок 5 натяжения инварной проволоки 6 может быть выполнен, например, в виде шкива на подшипниках с гирей для 25 натяжения или динамометра с пружийой. Измеритель продольных сдвигов может быть выполнен, например, в виде датчику емкостного типа для измерения смещений. В качестве источника излучеЗО ния может быть использована лампа накаливания или лазер.

Инварная проволока 6 скреплена с площадкой 3 деформационного знака

I.На площадке 3 установлены фото- 5 электрический датчик 10 измерения поперечных сдвигов, например, фотоэлектрический датчик, основанный на амплитудном методе выделения информации.

Перед фотоэлектрическим датчиком 1 О 40 установлено полупрозрачное зеркало

II,разделяющее пучок 12 света на дйа: преломленный 13 и отраженный 14, Преломленный пучок 13 поступает на фотоэлектрический датчик, а отражен- 5 ный пучок 14 через пентапризму 15на опорный знак 2, где на площадке 4 установлен фотоэлектрический датчик 16 углов разворота, определяющий величину смещения пучка 14. Устройство работает следующим образом.

При наличии смещений деформационного знака 1 вместе с ним смещается проволока 6, по которой определяется -г продольный сдвиг, а также фотоэлект-, рический датчик 10, ойределяющий ве- личину поперечного сдвига. Величину продольного сдвига инварной проволоки определяют измерителем 7 продольного сдвига, предварительно установив постоянное натяжение блоком 5. Поскольку наблюдения за сдвигами ведутся периодически, то при наличии их показания измерителя 7 сдвигов i-ro цикла отличаются от показаний (i-l)-ro цикла. Тогда продольный сдвиг t между циклами измерений вычиляется по формуле:

- t Г Si...

где S- - показания измерителя продольного сдвига при i-M цикле;

Sj - показания измерителя продольного сдвига при (i-l)цикле.

Поперечный сдвиг деформационного знака 1 определяется фотоэлектрическим датчиком 10. Пучок 12 света от источника 8 излучения, пройдя коллиматор 9, падает на полупрозрачное зеркало 11, которое разделяет его на преломленный пучок 13 и отраженный пучок 14. Преломленный пучок 13 поступает на фотоэлектрический датчик 10 линейных смещений. При измерении сдвигов деформационного знака в -м цикле снимают показания фотоэлектрического датчика и выполняют вычисление по формуле

и .

где и - величина поперечного сдвига й. - показания фотоэлектрического датчика в i-м цикле измерений;

- показания фотоэлектрического датчика в (-1)-м цикле измерений.

При развороте деформационного знака на угол о(. отраженный пучок 14 све та изменяет свое направление на угол 2о( и преломляется через пентаприз- му 15, выходит под углом 90 по отношению к первоначальному направлению и поступает на фотоэлектрический датчик 16 (фиг.2), который одновременно измеряет смещение пучка I4 света из- за поперечного смещения и деформационного знака, а также величину смещения пучка 14 света нз-за разворота. Величина смещения пучка 14 света из-за разворота деформационного знака определяется по формуле /- ( ,