Устройство для определения угла наклона Советский патент 1989 года по МПК G01C15/00 

31502

2, на пути излучения которого установлен светоделительный блок 3 с юс- тировочными винтами 4, формирующий пять световых пучков 5,6,7,8,9. Нап- равление распространений центрального пучка 5 совпадает с оптической осью лазера, а пучки 6,7 и 8,9 лежат в ортогонально расположенных плоскостях, причем расстояние от пучка 5 до каждого из указанных четырех пучков одинаковы. На пути каждого из пучков 6,7,8,9 последовательно установлены поляризаторы 10,11,12,13, жидкостной компенсатор 14, вьтолнен- ный в виде резервуара с оптически активной жидкостью, модуляторы Фара- дея 15,16,17,18, анализаторы 19,20, 21,22 и фотоприемники 23,24,25,26, выходы которых подключены к входам электронной измерительной схемы 27. Между светоделительным блоком 3 и поляризаторами 10,11,12,13 установлен блок, выполненный из четырех оп- тических клиньев 28,29,30,31, имеющий

центральное сквозное отверстие и обладающий возможностью одновременного перекрытия пучков 6,7,8,9. На пути центрального пучка 5 расположено центральное отверстие блока клиньев, жидкостной компенсатор 14 с оптически активной жидкостью и блок, выполненный из пентапризм 32,33, обеспечивающий вертикальное направление центрального пучка 5. Выходы электронной измерительной схемы 27 подключены к электроприводам, которые механически связаны с подъемными винтами 37,38,39. Все указанные элементы крепятся в корпусе 40. Преимуществом предлагаемого устройства является стабилизация положения вертикального пучка как при наклоне устройства, так и при влиянии температурных деформаций резонатора лазера. После юстировки устройство может автоматически устанавливать световой пучок в вертикальное положение без вмешательства человека. 4 ил.

Изобретение относится к геодезическому приборостроению и может быть использовано для задания и контроля вертикального направления, например, при строительстве высотных сооружений. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет одновременного формирования отвесного светового пучка. Устройство содержит лазер 1 с коллиматором 2, на пути излучения которого установлен светоделительный блок 3 с юстировочными винтами 4, формирующий пять световых пучков 5,6,7,8,9. Направление распространения центрального пучка 5 совпадает с оптической осью лазера, а пучки 6,7 и 8,9 лежат в ортогонально расположенных плоскостях, причем расстояние от пучка 5 до каждого из указанных четырех пучков одинаковы. На пути каждого из пучков 6,7,8,9 последовательно установлены поляризаторы 10,11,12,13, жидкостной компенсатор 14, выполненный в виде резервуара с оптически активной жидкостью, модуляторы Фарадея 15,16,17,18, анализаторы 19,20,21,22 и фотоприемники 23,24,25,26, выходы которых подключены к входам электронной измерительной схемы 27. Между светоделительным блоком 3 и поляризаторами 10,11,12,13 установлен блок, выполненный из четырех оптических клиньев 28,29,30,31, имеющий центральное сквозное отверстие и обладающий возможностью одновременного перекрытия пучков 6,7,8,9. На пути центрального пучка 5 расположено центральное отверстие блока клиньев, жидкостной компенсатор 14 с оптически активной жидкостью и блок, выполненный из пентапризм 32,33, обеспечивающий вертикальное направление центрального пучка 5. Выходы электронной измерительной схемы 27 подключены к электроприводам, которые механически связаны с подъемными винтами 37,38,39. Все указанные элементы крепятся в корпусе 40. Преимуществом предлагаемого устройства является стабилизация положения вертикального пучка как при наклоне устройства, так и при влиянии температурных деформаций резонатора лазера. После юстировки устройство может автоматически устанавливать световой пучок в вертикальное положение без вмешательства человека. 4 ил.

Изобретение относится к геодезическому приборостроению и может быть использовано для задания и контроля вертикального направления, например, при строительстве высотных сооруже-

НИИ.

Целью изобретения является расщи- рение функциональных возможностей устройства для горизонтирования путем одновременного формирования вертикаль но направленного светового пучка.

На фиг. 1 показана схема устройства, на фиг. 2-4 - направление лучей при горизонтировании резервуара с жидкостью.

Устройство содержит лазер 1 с коллиматором 2, на пути излучения которого установлен светоделительный блок 3 с юстировочными винтами 4, формирующий световые пучки 5-9. Направление распространения центрального пучка 5 совпадает с оптической осью лазера 1, а пучки 6-9 лежат в ортогонально расположенных плоскостях, причем расстояния от пучка 5 до каждого из указанных четьфех пучков одинаковы. На пути каждого из пучков 6-9 последовательно установлены поляризаторы 10-13, жидкостной компенсатор.

j

о

5

0

5

вьшолненный в виде резервуара 14 с оптически активной жидкостью, модуляторы Фарадея 15-18, анализаторы 19- 22 и фотоприемники 23-26, выходы которых подключены к входам электронной измерительной схемы 27. Между, светоделительным блоком 3 и поляризаторами 10-13 установлен блок, выполненный из четырех оптических клиньев 28-31, имекщий центральное сквозное отверстие и обладающий возможностью одновременного перекрытия пучков 6-9. На пути центрального пучка 5 расположено центральное сквозное отверстие в блоке клиньев, резервуар 14 с оптически активной жидкостью и блок, резервуар 14 с оптически активной жидкостью и блок, выполненный из пентапризм 32 и 33 и обеспечивающий вертикальное направление центрального пучка 5. Выходы электронной измерительной схемы 27 подключены к четырем электроприводам (на фиг. 1 указаны только три) 34-36 механически связанными с подъемными винтами 37-39. Все указанные элементы крепятся в корпусе 40.

Светоделительный блок 3 склеен из стеклянных прямоугольных призм,

торцовые поверхности которых имеют частично прозрачные и зеркальные грани, и разделяет входящий пучок лазера 1 на пять параллельно выходящих пучков 5-9. Блок из четырех оптических клиньев 29,30,31 и 28, расположеных крестообразно, имеет центральное сквозное отверстие и установлен на крьппке резервуара 14 в подшипниковой системе. Поляризаторы 10-13 и анализаторы 19-22 могут быть выполнены в виде призменных поляризаторов, например призм Глана, имеющих высокие поляризующие характеристики. Модуляторы Фарадея 15-18 выполнены из маг- нитоактивных стержней, помещенных в подмагничивающие катушки. В качестве фотоприемников 23-26 могут быть использованы фотоэлектронные умножители, имеющие высокую чувствительность и большой рабочий спектральный диапазон. Резервуар 14 заполнен оптически активной жидкостью, например скипидаром. Дно и крышка резервуара 14 состоит из плоскопараллельных оптически прозрачных пластин. Электронная измерительная схема 27 выполнена в виде синхронных детекторов, входы которых подключены к выходам фотопри- емников 23-26 и к выходу генератора опорных сигналов (не показан), входящему составной частью в электронную измерительную схему 27. Модуляторы Фарадея 15-18 подключены к входам генератора опорных сигналов.

Устройство работает следующим образом.

Сначала по сигналам электронной измерительной схемы 27 подъемными винтами 37-39 устанавливают корпус 40 в такое положение, при котором слой оптически активной жидкости резервуара 14 представляет собой плос- копараллельную пластинку. В общем случае для этого положения пучки 5-9 могут быть расположены не вертикально, а так, как показано на фиг. 2.

.Для установки центрального пучка 5 в вертикальное положение на пути пучков 6-9 вводят клинья 28-31. Если пучки 5-9 находятся в вертикальном положении, сигнала рассогласования на выходе электронной измерительной схемы 27 нет (фиг. 3), так как пути, проходимые пучками 6-9 в оптически активной жидкости резервуара 14, одинаковы. Если пучки 5-9 находятся не в вертикальном положении (фиг. 4),

10

15

.JQ 5029616

пути, проходимые пучками 6-9 в оптически активной жидкости резервуара 14, не равны, а следовательно, на выходах электронной измерительной схемы 27 появляются сигналы рассогласования, которые можно регистрировать по индикатору злектронной измерительной схемы 27, что свидетельствует о вертикальном положении центрального пуч- ка 5. Затем подключаются электроприводы 34-36 к электронно-измерительной схеме 27, и устройство готово к работе.

В случае отклонения луча лазера 1 от вертикального положения, например, из-за температурных деформаций, конструкции устройства, на выходе электронной измерительной схемы 27 появится сигнал рассогласования. Этот сигнал поступит на входы электроприводов 34-36, которые наклоняют корпус 40 устройства до исчезновения сигнала рассогласования. В этом по- 25 ложении жидкость образует оптический клин, но при этом центральный пучок 5 сохраняет вертикальное положение.

Формула изобретения

20

Устройство для определения угла наклона, содержащее источник света с коллиматором, четырехканальный светоделительный блок, на выходе которого в каждом из каналов последовательно расположены поляризатор, сосуд с оптически активной жидкостью, модулятор Фарадея, анализатор, фотоприемник и электронный измерительный блок, причем сосуд с центральной частью и оптически активной жидкостью и электронный измерительный блок выполнены общими для всех четырех каналов, отличаюЩ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет одновременно-го формирования отвесного светового пучка, оно снабжено четырьмя оптическими клиньями,

установленными между светоделитель- ным блоком и соответствующими поляризаторами с возможностью одновременного введения в оптические каналы, острые углы всех оптических

клиньев обращены к центральной части сосуда или от нее, а светоделительный блок выполнен с дополнительным оптическим элементом, ось которого направлена отвесно.

Составитель Л.Колесава Редактор И.Рогулич Техред М.Дидык Корректор О.Ципле

Заказ 5076/52

Тираж 683

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Фиг. 2

фие.З

ФигЛ

Подписное