Устройство для определения положения точек на поверхности объекта Советский патент 1989 года по МПК G01B9/00 

315

Изобретение относится к измери- тельной технике и может быть использовано для определения геометрической формы и размеров крупногабаритных объектов.

Цель изобретения - повышение информативности за счет контроля геометрической формы объекту.

На фиг. 1 показана схема устройства для определения положения точек на поверхности объекта; на фиг. 2 - схема установки плоского зеркала.

Устройство содержит светодально- мер 1 ci измерителями углов его поворота в сферической системе координат, оптически связанный с ним отражатель, выполненный в виде шарнирно соединенных штанг 2 и 3 со сферическими сегментными наконечниками А и 5, центры которых совпадают с центром шарнира 6, а поверхность наконечника 5 выполнена зеркально отражающей, и плоское зеркало 7, имеющее нормированную толщину. Таким образом, два наконечника 4 и 5 с общим центром 6 заменяют шар, одна точка которого контактирует с объектом 8, а другая точка ирпользуется для ориентации лазерного луча светодальномера 1 перпендикулярно сферической поверхности. Ориентация лазерного луча перпен дикулярно сферической отражаюй1ей поверхности наконечника 5 производится по максимальной могцнос -и отраженного луча, попадающего в светодаль- номер.1. Положение лазерного луча, совмещенного с нормалью к сферическому сегментному наконечнику 5, измеряют измерителем углов поворота (не показан) и, в результате, определяют угловые координаты б , Lf центра шарнира 6, находящегося на расстоянии R от объекта 8.

Устройство работает следующим образом.

Устанавливают наконечник 4 в точку А на объекте 8. Нормаль сферического сегментного наконечника 5 ори ентируют в направлении светодальномера 1, Затем ориентируют светодаль- номер 1 так, чтобы лазерный луч совпал с нормалью к сферической поверхности наконечника 5, т.е. по максимальной мощности отраженного луча, поступающего в светодальномер 1.. Определяют полярную широту 6, и полярную долготу ( лазерного луча в этом положении с помощью измерителя

5

67664

углов поворота (не показано). Определяют расстояние г, от точки О поворота светодальномера 1 до поверхности наконечника 5. Определяют поляр-- ный радиус г центра шарнира 6, отстоящего от точки А на поверхности объекта 8 на расстояние R, по формуле: г г + R. В результате определяют -сферические координаты (гд, 9 г центра шарнира 6. А Налогич- но определяют координаты точки В (г, ба,, ) При недостаточной мощности отраженного лазерного луча, т.е. при больших расстояниях г, на поверхность наконечника 5 устанавливают плоское зеркало 7 перпендикулярно лазерному лучу светодальномера 1. Определяют величину расстояния г до него, а полярный радиус центра шарнира 6 определяют по формуле: г г+ +H+R. По известным координатам точек поверхности, эквидистантной поверхности измеряемого объекта 8 и C отстоящей от нее на расстоянии R,

определяют координаты точек поверхности самого объекта и его геометрическую форму.

Формула изобретения 1. Устройство для определения п6- ложения точек на поверхности объекта, содержащее светодальномер и оптически связанный с ним отражатель, предназначенный для размещения на объек- |те, отличающееся тем, 5 что, с целью повьш1ения информативности за счет контроля геометрической формы объекта,.оно снабжено уста- новленными на светодальномере измерителями углов его поворота в сферичес- 0 кой системе координат, а отражатель I выполнен в виде шарнирно соединенных одними концами двух штанг со сферическими сегментными наконечниками на других концах, центры сферических по- 45 верхностей наконечников совпадают с центром шарнира, а поверхность одного из наконечников, обращенного в сторону светодальномера, вьтолнена зеркально отражающей.

0 2. Устройство по П.1, отличающееся тем, что, с целью обеспечения измерений удаленньпс объектов, отражатель выполнен в виде плоского зеркала, закрепленного на зер- 5 кально отражающей поверхности наконечника так, что его отражающая поверхность обращена в сторону светодальномера.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения геометрической формы и размеров крупногабаритных объектов. Целью изобретения является повышение информативности за счет контроля геометрической формы объекта. При измерении устанавливают наконечник 4 в точку "А" на объекте 8. Нормаль сферического сегментного наконечника 5 ориентируют в направлении светодальномера 1, который ориентируют так, чтобы лазерный луч совпал с нормалью к сферической поверхности наконечника 5. Фиксируют при этом полярную широту *220₁ и полярную долготу φ₁ лазерного луча. Затем определяют расстояние R₁ от точки "О" поворота светодальномера 1 до поверхности наконечника 5. Определяют полярный радиус центра шарнира 6 по формуле R_а=R₁ + R, где R - радиус сферы, образуемой поверхностями наконечников 4 и 5. В результате определяют сферические координаты точки "А"/ R_а, Θ₁, φ/. Аналогично определяют координаты других точек, по которым получают поверхность, эквидистантную поверхности объекта 8 и отстоящую от нее на расстоянии R, а по этой поверхности определяют координаты поверхности объекта 8 и его геометрическую форму. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.