Квадрант оптический Советский патент 1962 года по МПК G01C9/20 

Известны квадранты оптические, выполненные в виде двух заполненных жидкостью сообщающихся сосудов. Однако эти квадранты не обладают достаточной чувствительностью и их невозможно применять на нежестком основании.

Предлагаемый квадрант свободен от этих недостатков благодаря тому, что сосуды соединены дополнительным воздушным каналом с капиллярным отверстием.

На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый квадрант; на фиг. 2 - плоский уровень с воздушным демпфированием, используемый в предлагаемом квадранте; на фиг. 3 - оптическая схема.

В качестве чувствительного элемента, определяющего горизонтальность поверхности, применен плоский уровень 1 с воздушным демпфированием (фиг. 2), отличающийся безынерционностью н небольщим периодом затухания колебаний жидкости порядка 0,3-0,5 сек. Это позволяет применять прибор на нежестких основаниях даже при наличии вибраций.

Уровень 1 устроен по принципу сообщающихся сосудов и представляет собой герметичный сосуд 2 прямоугольного сечения, заполненный жидкостью (например, этиловый спирт, силиконовая жидкость № 3 и спирто-эфирная смесь). Сосуд 2 разделен в направлении продольной оси центральной плоскопараллельной пластиной 3 па две равные части, образующие два одинаковых сосуда 4 и 5 (два плоских уровня), соединенных между собой нижним каналом для жидкости, образованным основанием пластины 3, ее боковыми гранями 6 и дном 7 сосуда, и верхним каналом для воздуха через отверстие в диафрагме 8.

Оптическая схема квадранта (фиг. 3) состоит из двух отсчетных систем - отсчетного микроскопа плоского уровня и отсчетного микроскопа лимба с двухсторонней системой отсчета. Поля зрения обоих микроскопов выведены -в один общий окуляр.

Яо 149232- 2 . -Яикроскоп плоского уровня работает следующим образом.

Пучок лучей дй1вного или искусственного света (от низковольтной Э1гГектролампочки), отраженный поворотным зеркалом 9, проходя через боковые грани призменного блока JO, направляется линзой 11 подсветки уровня через боковые грани центральной части плоского уровня / на призмы 12 и J3, каждая из которых направляет часть светового пучкч через призмы 14 и 15 на противоположные концы плоского уровня /.

Пучки лучей, проходя через уровень, испытывают на границе раздела жидкость - воздух полное внутреннее отражение и, отражаясь призмами 16 И 17 по направлению, параллельному плоскости уровня Л проходят через линзы 18, 19, 20 и 21 объективов правой и левой частей плоского уровня на призменный блок 10 и призму 22, которые отражают их иа разделительную призму 23 с приклеенным к ней клином 24.

В плоскости разделительной грани призмы 23 с клином 24 строятся изображения границы раздела жидкость-воздух правой и левой частей плоского уровня способом «икверт линзами 18, 19, 21 и 20 с увеличением 3,75.

Разделительная призма 23 направляет оба пучка лучей в липзы 25 и 26 объектива, переносящего через призму 27 и окулярную полупентапризму 28 изображения границы раздела жидкость-воздух с разделительной гранью призмы 23 с увеличепиел 0,75 в плоскость диафрагмы 29.

Изобрал ения границы раздела жидкость-воздух с разделительной гранью рассматрива отся через окуляр 30 в нижнем окне диафрагмы.

Работа отсчетного микроскопа лимба происходит следующим образом.

Пучок лучей дневного или искусственного света, отраженный поворотным зеркалом 9, проходя через боковые грани призменного блока 10, направляется линзой Л подсветки лимба через боковые грани центральной части плоского уровня / на призму 13, ;которая отражает пучок лучей по направлению, параллельному плоскости лимба 31, на призму 32, которой осуществляется подсве ка лимба. Осветив штрихи правой части лимба, яучОК лучей проходит через лимб на призму 33, отражается ею по направлению, параллельному плоскости лимба, проходит через линзы 34 н 35 объектива на призму 36, которая отражает его на диаметрально противоположную часть лимба 31.

Вблизи штрихов, IB плоскости делений левой части лимба, строится линзами 34 и 35 объектива изображение штрихов его диаметрально противопололсной части в масштабе 1:1.

Дальнейший путь двух пучков лучей направлен через лимб на призму 37, которая отражает их в линзы 38 и 39 объектива микроскопа, строящего изображение диаметрально против0полол :ных штрихов лимба в плоскости разделительной гпани призмы 40 с клином 41 с увеличением 2,6. Затем каждый пучок, преломляясь призмами и 43, проходит через свой оптический клин 44 н 45 и соответс- зуЕощие им подвижные клинья 46 и 47 оптического микрометра и попадает в разделительную призму 40 с клином 41.

Разделительная призма направляет оба пучка в линзу 48 и через отражающую призму 49 в линзу 50 объектива, переносящего через призму 51 и полупентапризму 28 изображения диаметрально противоположных штрихов лимба и разделительную грань разделительной призмы с увеличением 0,75- в плоскость диафрагмы 29.

Изображение штрихов ли.мба, а также деления шкалы 52, жестко связанной с подвижными клиньями 46 и 47 оптического микрометра.

рассматриваются в окуляр 30 микроскопа через верхнее и среднее окна диафрагмы 29 с индексом, прикрепленным к окулярной призме 28.

Вся оптическая часть предлагаемого квадранта, за исключением лимба 31 и зеркала 9, монтируется внутри поворотной части корпуса (на алидаде), на которой (фиг. 1) также установлены окуляр 53, барабан оптического микрометра 54, барабан температурной компенсации 5-5 плоского уровня, а также нанесена шкала 56 для грубого отсчета с делениями через каждые 10°.

Стеклянный лимб, имеющий 360 градусных делений с 20 минутными интервалами и обозначением каждого градуса жестко фиксирован относительно корпуса с основанием.

Разбивка на десятиминутные деления производится посредством оптического микрометра, шкала которого имеет деление с двухсекундными интервалами и обозначением каждой минуты.

Для измерения квадрант помещают на поверяемую поверхность при отпущенном зажиме (флажке 57) алидады (фиг. 1) затем, наблюдая в окуляр, рукояткой 58 поворачивают алидаду до появления щтриха, образованного совмещенными изображениями границы раздела жидкость-воздух противоположных концов плоского уровня, при появлении щтриха уровня флажком 57 закрепляют алидаду и микрометрическим винтом тонкой наводки 59 вгоняют щтрих уровня в середину биссектора, завершая его установку.

После этого, пользуясь барабаном оптического микрометра 54, совмещают ближайщие штрихи лимба и по шкале лимба (среднее окно) и шкале микрометра (верхнее окно) производят отсчет, сумма этих двух отсчетов будет равна углу наклона поверяемой поверхности.

Установка контрольных поверхностей на заданный угол производи гся е обратном порядке.

Углы между двумя поверяемыми поверхностями или положениями измеряются путем установки квадранта поочередно на каждую поверхность и определения разности углов.

Предмет изобретения

Квадрант оптический, выполненный в виде двух наполненных жидкостью сообщающихся сосудов, отличающийся тем, что, с целью повышения его чувствительности и возможности использования его на нежестком основании, сосуды соединены дополнительным воздущным каналом с капиллярным отверстием.

- 3 -Ло 149232

«

Л)