Искусственный горизонт Советский патент 1990 года по МПК G01C15/14 

фиг.1

k

Изобретение отнрсится к геодезичес- (сому приборостроению, а именно к ис- kyccTBeHHbiM горизонтам (имитаторам положения горизонта), задающим направление силы тяжести в данной точке (земной поверхности,, и может быть использовано для определения отвесного Положения визирной оси телескопа меридианного круга.

Цель изобретения - повышение точ- Цости за счет уменьшения влияния температурных воздействий.

На фиг,1 показан имитатор положения горизонта, вертикальный разрез; на фиг.2 - раЪрез А-А на фиг.Ц на фиг.З - круглая стеклянная пластина (заготовка) и расположение на ней трозрачной крышки и квадратной стеклянной пластины (поплавка).

Имитатор положения горизонта со- ержит ампулу с прозрачной крышкой, частично заполненную жидкостьюt и по- рлавок с горизонтально расположенной отражающей поверхностью, частично по- груженный в жидкость. Ампула выполнена из трех деталей: прозрачной крышки 1, средней части 2 и дна 3 (кли- :яовидность крышки и поплавка на фиг,1 утрирована примерно в 1000 раз по сравнению с заданной). Ампула частично заполнена жидкостью 4, например ртутью, на которой свободно располо- Йсена прозрачная квадратная пластина 5„„Внутренние поверхности 6 средней части выполнены как полированные плоскости, образующие на нижней плоскости дна квадрат 7 (фиг.2), сторона которого превышает сторону квадрата пластины 5. Входной зрачок объектива автокол лиматора должен быть вписан в квадрат пластины 5, как показано пунктиром на фиг.2 и 3. Форма квадрата для ллаваю - щей пластины наиболее проста и технологична после круга и благодаря боль- шой разности между стороной и диагональю квадрата позволяет с меньшей строгостью относиться к зазору между поплавком и ампулой с точки зрения предотвращения разворота поплавка от- носительно ампулы, т.е. это оптимальная форма поплавка. Зазор между пластиной 5 и внутренней боковой поверхностью ампулы должен быть меньше разности между наибольшим и наименьшим размерами плоской поверхности пластины 5, но больше двух радиусов, образованных поверхностным натяжением ртути на ее границах с боковой поверхностью ампулы. Нижняя поверхность пластины 8 образует на ртути аеркальную поверхность, имитирующую положение горизонта. Пластина и защитное окно (прозрачная крышка) изготовлены с одинаковой клиновидностью с тем, чтобы автоколлимационные изображения, полученные от поверхностей крышки и поплавка, не были наложены друг на друга. Просветляющие покрытия на внутренние поверхности не наносятся, так как они были бы испорчены парами ртути. Просветлена только наружная поверхность крышки.

Для изготовления одинаковой клино- видности пластины и прозрачной крышки и точной ориентации их одна относително другой в имитаторе они вырезаются из одной заготовки 9 (фиг.З), Центры защитного окна и пластины должны быть расположены на одном диаметре ВС заготовки, приблизительно совмещенным с плоскостью двугранного угла заготовки. Положение этого диаметра должно быть отмечено на пластине рисками 10 и на прозрачной крышке рисками 11. Риски служат для точной -установки защитного окна на средней части ампулы, т.е. таком развороте крышки, при котором риски окна и пластины совмещены с одним диаметром ампулы, при этом две риски крышки должны находиться на стороне пластины с одной риской. Это обеспечивает устранение суммарной клиновидности крышки и поплавка, независимо от неточности совмещения диаметра ВС с плоскостью двугранного угла заготовки.

Уравновешивание пластины на поверхности ртути выполнено так, чтобы ее нижняя плоскость 8 (фиг,1) была параллельна плоскости горизонта. Это достигается снятием материала стекла 12 (фиг,2) с верхней части пластины в местах, находящихся за пределами зрачка автоколлиматора. Контроль уравновешивания пластины производится по длиннофокусному автоколлиматору сравнением положения его визирной оси, определенным по имитатору с ее положением по открытой поверхности ртути установленного под имитатором ртутного горизонта. Установка для выполнени процессов уравновешивания и его контроля может быть собрана в герметичном шкафу, заполненном осушенным азотом, с иллюминатором в верхней части. Точность уравновешивания ограничивается

точностью контрольного автоколлиматора. Пластина 5 свободно плавает на поверхности ртути, удерживаемая в w среднем.положении силами поверхностного напряжения ртути.

Для работы имитатор положения горн- зонта уст анавллвают нижней поверхностью на три опоры так, чтобы его верхняя поверхность была наклонена к плоскости горизонта на угол не более 1-2-угл. мин. В этом случае отражающая поверхность имитатора займет горизонтальное положение. Если имитатор слу-. жит для разового определения верти- кального положения визирной оси автотч коллиматора, он может быть переносным.. В зависимости от назначения и заданной точности имитатор должен быть аттестован. Если имитатор служит для постояннрго контроля, например, в фундаментальной астрометрии при длительных рядах наблюдений, он должен устанавливаться на поворотном устройстве для получения отвесного положения визирной оси телескопа меридианного круга из двух положений, отличающихся разворотом на 180° (в горизонтальной плоскости).

л с

Таким образом, имитатор положения горизонта позволяет обеспечить высокую температурную и временную стабильность вертикального положения оптической оси. Формула изобретения

Искусственный горизонт, содержащий ампулу с клиновидной прозрачной крышкой и с внутренней боковой поверхностью, частично заполненную жидкостью, и прозрачный поплавок с горизонтальной отражающей поверхностью, частично погруженный в жидкость, отличающийся тем, что, с целью повышения точности за счет уменьшения влияния изменений температуры, поплавок и,крышка выполнены из одного материала, отражающая поверхность располржена на нижнем основании поплавка, выполненного в виде клиновидной пластины с углом клиновид- ности, равным углу клиновидности крыш- 5 ки, причем боковая поверхность nor плавка выполнена подобной внутренней боковой поверхности ампулы, а клинья сориентированы один навстречу друго- му.

0

Изобретение относится к геодезическому приборостроению и может быть использовано для определения отвесного положения визирной оси телескопа меридианного круга. Целью изобретения является повышение точности за счет уменьшения влияния изменений температуры. Искусственный горизонт содержит ампулу с клиновидной прозрачной крышкой 1, частично заполненную жидкостью 4, и прозрачный поплавок пластина 5, частично погруженный в жидкость 4, с горизонтальной отражающей поверхностью 8 на его нижнем основании. Поплавок и крышка 1 выполнены из одного материала, причем поплавок выполнен в виде клиновидной пластины с углом клиновидности, равным углу клиновидности крышки 1. Боковая поверхность поплавка подобна внутренней боковой поверхности ампулы, а клинья сориентированы навстречу друг другу. 3 ил.

Фиг.З