УСТРОЙСТВО для ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛОВ НАКЛОНА ОБЪЕКТОВ Советский патент 1971 года по МПК G01C9/36 

Изобретение относится к области приборостроения.

Известны устройства для определения углов наклона объектов, содержащие чувствительный элемент - маятник с закрепленным на нем зеркалом или призмой, источник света и фотоприемник. При изменении положения объекта меняется количество света, фиксируемого фотоприемником.

Предлагаемое устройство позволяет повысить точность измерений и определить направление отклонения относительно горизонтальной плоскости, что достигнуто тем, что в нем зеркало установлено в карданном подвесе и выполнено вогнутым, например сферическим или параболическим, а фотоприемник размещен в фокальной плоскости зеркала и состоит из элементов, расположенных по секторам круга с центром в главном фокусе зеркала..,

На чертеже приведена принципиальная схема устройства (разрез системы вдоль одного из диаметров карданного подвеса).

Устройство содержит вогнутое зеркало /, оправа 2 которого с помощью цапф 3 помещена в карданном подвесе 4, и закрепленный на объекте источник света 5, направляющий на зеркало / параллельный пучок света. Отраженный свет попадает на фотоприемник 6, плоскость которого совпадает с фокальной плоскостью зеркала /. Оправа 2 зеркала соединена с грузом 7, карданный подвес 4 - с объектом.

При повороте (наклоне) объекта зеркало 1 благодаря карданному подвесу сохраняет свое положение неизменным. Изменяется относительно зеркала полол ение источника света 5, связанного с объектом. Так как вогнутое зеркало собирает параллельный пучок света в фокусе, то изменение взаимного положения зеркала ) и источника света 5 приводит к перемещению точки фокусировки отрал енного света в фокальной плоскости зеркала. В этой плоскости помещен фотоприемник 6, выполненный в виде мозаики из отдельных фотодатчиков, например фотосопротивлений. Луч света источника 5 направлен под некоторым углом к оси зеркала /. Благодаря этому при изменении ориентации объекта в заданных пределах фокальное пятно перемещается в круговом секторе с центром в главном фокусе зеркала 1. Так как элементы фотоприемника 6 расположены вдоль радиуса этого сектора, то определять не только величину отклонения объекта, но и направление этого отклонения.

Для повышения чувствительности к оправе 2 зеркала 1 прикреплен груз 7, понижающий центр его тяжести и увеличивающий момент силы и возвращающий зеркало / в положение равновесия. Элементы устройства заключены в герметический корпус, что позволяет использовать его для измерений под водой.

Устройство может составлять часть конструкции, подлежащей горизонтированию, или укрепляться на ней. Устройство выравнивается по горизонтальной плоскости любым из известных способов с помощью дистанционно управляемых систем.

Предмет изобретения

Устройство для определения углов наклона объектов, содержащее свободно подвешенное

зеркало, источник света и фотоприемник, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений и определения направления отклонения от горизонтальной плоскости, в нем зеркало установлено в карданном подвесе и выполнено вогнутым, например сферическим, а фотоприемник размещен в фокальной плоскости зеркала и состоит из элементов, расположенных по секторам круга с ценром в главном фокусе зеркала.