Устройство для нивелирования Советский патент 1988 года по МПК G01C5/00 

(21)4142531/24-10

(22)03.П.86

(46) 07.10.88. Бюп. № 37

(71)Новополоцкий политехнический институт им. Ленинского комсомола Белоруссии и Научно.-проиэводственное объединение Точприбор

(72)В.В.Завальный, В.М.Ратинский, А.И.Сурков и В.Д.Сибирцев

(53) 528.543(088.8) (56) Зацаринньй А.В. Автоматизация высокочастотных инкенерно-геодезичес- ких измерений.- М.: Недра, .1976, с. 183.

Авторское свидетельство СССР № 1101675, кл. G 01 С 5/00, 21.06.83.

Скогорев В.П. Лазеры в геодезии.- М.: Недра, 1987, с. 21-24.

9UZ.1

(54) устройстве) ДЛЯ НИВЕЛИРОВАНИЯ (57) Изобретение позволяет автомйти- зировать процесс измерения превышений. При наведении нивелира на рейку по визиру 4, с помощью радиоприемного

устройства по командам от микроЭВМ 5 поочередно и попарно включаются излучатели рейки и засвечивают элементы шкапы 8 нивелира, при этом на время

, формирования отсчета по рейке включаются только два из излучателей, расположенные выше и ниже линии нивели рования. Дальность до рейки определяется по шкале 12 перемещением и фиксацией фокусирующей линзы 10 по сигналу шкалы 8, на которой при перемещении линзы 10 изменяется размер засветки от излучателей рейки. Нивелир содержит электронный уровень 6 .в качестве компенсатора, обработка информации и управление выполняются встроенной микроэвм. 4 З.П. ф-лы, 2 ил

2

t 9

S

(Л

Изобретение относится к геодезическому приборостроению и может быть использовано для создания систем автоматизированного сбора и обработки топографо-геодезической информации,

: Целью изобретения является повьппе - ние быстродействия измерений посредством автоматизациио

На фиг„1 приведена структурная схема нивелира; на фиг.2 устройство нивелирной рейки.

Нивелир содержит подставку 1, корпус 2 с расположенными на нем установочным уровнем 3 с визиром 4, встро- ejiHbie в корпус микроЭВМ 5, электрон- нЬй уровень 6, радиопередающее уст- рЬйство 7, шкалу 8 фотоэлементов отсчета, расположенную в фокальной.ш1о- скости объектива 9, фокусирующую линзу 10, закрепленную в фокусирующей. оВойме llj установленную.с возможнос- т|ью продольного перемещения и фиксации, шкалу 12 фотозлементов дальности, закрепленную параллельно оси перемещения фокусирующей обоймы 11 и оптически связанную через линзу 13 с излучателем 14, установленным на фо- кусирукяцей обойме 11.

Электромеханический блок перемещения и фиксации содержит фиксатор 15, катушку 16, подвижный сердечник 17, механически связанный через пластину 18 магнитного демпфера с концом про- тиводействуюп;ей пружины 19, и магнит 20 демпфера.Пластина 18 магнитного демпфера прикреплена к фокусирукидей обойме 11. Шкала 8 фотоэлемента отсчета, шкала 12 фотоэлементов дальности и электронный уровень 6 связаны с входами микроэвм, с выходами которой связаны излучатель 14, фиксатор 15, катушка 16 и радиопереданщее устройство 7, антенна направленного-действия которого размещена в визире 4,

Нивелирная рейка (фиг,2) содержит шкалу, деления которой заданы излучающими Элементами 21, установленными через равные интервалы в одну линию и связанными с блоком управления излучением и р.адиоприемным устройством 22.

При изготовлении нивелира и нивелирной рейки, состоящем в сборке, наладке, поверке и юстировке, в постоянную память микроэвм вводятся программы обработки отсчета, дальности, фокусировки, поправки в отсчет за наклон корпуса по показаниям электрон0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ного уровня и номер фотоэлемента сака- лы 8 отсчетаj- задающий вместе с оптическим центром объе::тива линию нивелирования.

Нивелир и нивелирная рейка работают следующим образом.

На нивелирные точки, заднюю и переднюю по ходу, помощниками оператора устанавливаются вертикально нивелирные рейки, а нивелир устанавливается оператором посередине между ними, приводится в рабочее положение по установочному уровню и включается в де- журньй режим, при этом включаются микроэвм 5 и радиопередающее устройство 7. Блоки управления излучением .и радиоприемные устройства 22 нивелирных реек также включаются в дежурный режим помощниками оператора. Затем оператор наводит нивелир на заднюю рейку, контролируя по визиру 4 попадание на нее по высоте и азимуту, и подает через клавиатуру микро- ЭВМ команду Измерение, по которой микроэвм через радиопереда.кидее устройство 7 вьщает команды включения излучателей 21 через блок управления излучением и радиоприемное устройство 22.

По командам микроЭВМ вьтолняется последовательно попарное включение излучателей .1, начиная с двух нижних, расположенных у пятки рейки, в последовательности 0-1, 1-2, 2-3 и т.д. до тех пор, пока они не засветят фотоэлементы шкалы 8 отсчета ниже и вьш1е нивелирования, после чего микро- ЭВМ фиксирует в оперативной памяти число поданных команд, поддерживает включенной последнюю пару излучателей, выдает команду включения излучателя 14 и катущки 16, под действием магнитного поля которой сердечник 17 втягивается в катушку и перемещает пластину 18 магнитного демпфера, фо- кусирукядую обойму 11 и растягивает пружину 19. Движение фокусирующей обоймы 11 происходит в замедленном режиме под действием магнита 20, наводящего в пластине 18 токи Фуко, при этом на шкале фотоэлементов отсчета происходит уменьшение размеров засветки от излучателей 21 нивелирной рейки, выражающееся в уменьшении количества засвеченных элементов и изменении интенсивности засветки, что анализируется микроЭВМ.

314

Пии достижении миниьтума размера засветки от одного излучателя рейки микроэвм вьщает фиксатору 15 команду Стоп, по которой движение фокусирующей обоймы 11 прекращается, фиксирует в оперативной памяти дальность по шкале 12 фотоэлементов, снимает питание с катушки 16 и начинает обработку информации со шкапы 8, Отсчет по рейке состоит из двух частей: кратного числу делений рейки от ее пятки до излучателя, ближайшего к линии нивелирования, и части одного деления от этого излучателя до линии . нивелирования, что определяется микро ЭВМ по числу поданных команд на последовательное включение излучателей рейки и интерполяцией внутри интер

штрих известным ют 5-10 с..

нивелиром составля10

Формула изобретения

1, Устройство для нивелирования, содержащее нивелирную рейку с равным делениями линейной шкалы и нивелир, содержащий корпус, визир, встроенную микроэвм, компенсатор, установочный уровень, оптически связанные объектив, фокусирующую линзу, установленную с возможностью перемещения, блок 15 перемещения и фиксации фокусирующей линзй, шкалу фотоэлементов отсчета, вьшолнениую в виде матрицы и связанную с входом микроэвм, отличающееся Tg,M, что, с целью повы

вала засветки ниже и выше линии визи- 20 шения производительности труда, оно

рования по шкале 8 фотоэлементов отсчета. В полученный таким образом отсчет по рейке микроЭВМ вводит поправку за наклон корпуса 2 нивелира по показаниям электронного уровня 6, а результат вводит в оперативную память и выводит на индикатор сигнал Готов отсчет, по которому снимается питание с фиксатора 15 и фиксирующая обойма под действием пружины 19 возвращается в исходное положение, а по радиоканалу вьщает команду на выключение излучателей рейки. Затем оператор наводит нивелир по визиру 4 на переднюю рейку и повторяет команду Измерение, по которой все измерительные операции повторяются, мик- роЭВМ вычисляет превышение как разность отсчетов по задней и передней р.ейкам и вьздает на индикатор сигнал Конец измерений и значение измеренных величин.Время одного измерения-фокусирования, определения дальности и отсчета

по рейке находится в пределах 1 с и зависит, в основном, от времени .J движения фокусирующей обоймы, движущейся в замедленном режиме под влиянием магнитного демпфера дл;я того, чтобы микроэвм успела вьтолнить программу сравнения смежных измерений размера засветки фотоэлементов шкалы 8 отсчета, которая выполняется в реальном масштабе времени. Затраты времени на все остальные операции сое- тавляют несколько сотых долей секунды. Затраты времени на фокусирование и точное наведение нити сетки на

содержит шкалу фотоэлементов дальности, установленную параллельно оси перемещения фокусирующей линзы, излучатель, закрепленный неподвижно относительно фокусирующей линзы и оптически связанный со шкалой фотоэлементов дальности, радиопередающее устройство, связанное с входом микро- ЭВМ, причем строки шкапы фотоэлементов отсчета расположены горизонтально и установлены в фокальной плоскости объектива, компенсатор выполнен в виде электронного уровня, выход которого связан с входом микроЭВМ, блок перемещения и фиксации фокусирующей

ЛИНЗЫ СЕЯзан с выходом кроЭВМ.

9uz,2