Устройство для контроля положения объектов Советский патент 1990 года по МПК G01C15/00 G01C3/10 

Изобретение относится к маркшейдер- ско-геодезическому приборостроению, в частности лазерным светопроекционным устройствам для маркшейдерского обеспечения шахтного строительства и задания направления горным выработкам.

Цель изобретения - повышение производительности труда.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства; на фиг, 2 - вариант выполнения приемного оптико-электронного блока.

Лазерный проектор 1 (фиг. 1), содержащий источник 2 лазерного излучения и коллиматор 3, снабжен световозвращателем 4, установленным на базовом расстоянии I от оси коллиматора, и переносным оптико- электронным устройством, блоком 5, содержащим поворотное зеркало 6 и приемно-вычислительный блок 7. За зеркалом 6 (фиг. 2) установлен объектив 8, в фокальной плоскости которого расположена фотоприемная матрица 9, являющаяся звеном электронной схемы, включающей задающий генератор 10, схему 11 управления, блок 12 обработки и блок 13 регистрации. Между зеркалом и объективом может быть установлена пентапризма 14, которая, как показано на фиг. 2, при возможности независимого вращения может также служить для развертки луча в плоскость. Для пропускания прямого и отраженного пучков лазерного света зеркало может быть снабжено отверстием с диаметром, меньшим диаметра падающего на него лазерного пучка света, или с зеркальным покрытием, имеющим некоторый коэффициент пропускания (например, 0,2 т 0,5).

При введении оптико-электронного блока 5 (фиг. 1) в лазерный пучок таким образом, чтобы зеркальное покрытие или отверстие в зеркале заняло бы концентричное положение относительно лазерной марки, сформированной на зеркале 6, прямое излучение от указателя 1 поступает в приемно-вычислительный блок 7. Наклоном зеркала 6 вокруг оси, перпендикулярной плоскости измерения, лазерный луч, отраженный от зеркала 6, заводится на световозвращатель 4 и в приемно-вычислительный блок 7 автоматически начинает поступать свет, идущий в обратном ходе от световозвращателя. Заведенные в приемно-вычислительный блок прямой и отраженный лазерные лучи формируются объективом 8 (фиг. 2) в виде точек на фотоматрице, расстояние между их центрами составляет некоторую величину I1.

Угол между входящими лазерными лучам.и составляет переменный параллактический угол ft при постоянной базе I. При постоянном фокусном расстоянии объектива решение параллактического треугольника АОБ, определяющего плоскость измерения, сводится к решению подобных треугольников с общей вершиной в точке О. Расстояние между точками А и О определяется отношением

(f oe I)/

где К f об I- постоянный коэффициент, а дальность определяется формулой

L 1/| -К. Расширение функциональных возможностей лазерного указателя направления за счет измерения расстояния по ходу лазерного пучка света позволяет оперативно при необходимости, не возвращаясь к указанному, произвести измерения со стороны, объекта, сократив, таким образом, процесс измерений до минимума. Такие измерения особенно удобны при работах на значительном расстоянии от указателя, на разных горизонтах с ним или при установке указателя

в труднодоступном месте.

Формула изобрге тения

Устройство для контроля положения

объектов, содержащее источник лазерного излучения, коллиматор, фотоприемную матрицу, расположенную перпендикулярно к оси коллиматора; блок регистрации и узел измерения расстояния, отличающеес я тем, что, с целью повышения производительности труда, узел измерения расстояния выполнен в виде частично прозрачного зеркала, расположенного между фотоприемной матрицей и коллиматором,

световозвращателя, жестко связанного с коллиматором и установленного в измерительной плоскости на базовом расстоянии от его оси, и блок обработки, соединенного с фотоприемной матрицей и блоком регистрации, при этом зеркало связано с фотоприемной матрицей и установлено с возможностью поворота вокруг оси, перпендикулярной измерительной плоскости.

Фиг.2

Изобретение относится к маркшейдерско-геодезическому приборостроению. Целью изобретения является повышение производительности труда. Лазерный луч, вышедший из источника 2 излучения и прошедший коллиматор 3, направляется к фотоприемной матрице 8, установленной на контролируемом объекте. Частично отразившись от поворотного зеркала 6, луч попадает на световозвращатель 4, установленный на базовом расстоянии от оси коллиматора 3. Возвращенный луч направляется по тому же пути к фотоприемной матрице 8. По положению световых точек /на матрице, образованных прямым и отраженным лучами, судят о расстоянии до контролируемого объекта и о его положении относительно заданного направления. 2 ил.