УСТРОЙСТВО для ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВ НАКЛОНА ОБЪЕКТОВ Советский патент 1972 года по МПК G01C9/06 

Изобретение относится к области геодезического лряборостроеиня, ,в частности к приборам для измерения ЗТЛОБ наклона пл оскостей.

Известны устройства для определения угЛОВ «аклона объектов с датчиком горизонта, выполненным в виде кольцевого сосуда, залоляенного до половины ртутью и демпфирующей жидкостью, содержащие также онтическую систему, разв-ертывающее устройство (электрод|вигател,ь с маховвкол), фотонриемник и преобразователь угол - временной интервал - код.

Однако устройства этого типа имеют враЩ1ающиеся механические детали, малейшая несбаланоированность которых при большой скорости вращения, необходимой для высокого быстродействия, .приводит к вибрациям оптико-механической части прибора. Из-за этого поверхность ртути дрожит, что понижает точность преобразоБания. Кроме того, быстродействие (количество возможных преОбразований в единицу времени) ограничено максимально достижимой скоростью вращения электродвигателя.

дальными напряжениями одинаковой частоты, сдвинутыми на 90°, и установлено соосно с .фотоприе.мником и датчиком горизонта, причем на внутренней стороне кольцевого сосуда (Последнего нанесен зеркальный сектор, создающий вместе с сектором, образованным поверхностью ртути, заполняющей сосуд, и фотоприемником импзльсы, временные параметры которых пропорциональны измеряемым углам наклона.

На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - датчик горизонта и угла на-клона. Устройство работает следующим образом. Луч света от светящегося пятна электроннолучевой трубки I, пройдя |0бъектив 2, попадает на внутреннюю цилиндрическую стенку ампулы 3, которая совмещает в себе датчик гориз:онта и датчик угла наклона. Ампула выполнена .в виде кольцевого стеклянного сосуда с цилиндрической внзтренней стенкой, примерно до половины объема за.иолненного ртутью 4. Остальная часть его заполнена непрозрачной жидкостью 5. Отражательная способность контактной поверхности 6 ртуть - стекло намного выще отражательной способности контактной поверхности жидкость - стекло 7. Чувствительным эле.ментом датчика

жид:ко1сть. В качестве датчика угла наклона используется зеркальный сектор 9.

Луч света, встреч1ая зеркальные поверхности 6 к 9 я отражаясь от них, попадает на фотоириемник 10. В течение одного Оборота луча ЭЛТ на выходе фотолриемника получаются два импульса, длительности которых пропорциональны длинам дуг зеркальных секторов б и 9. Эти импульсы поступают на «а усилитель-формирователь 11, который преобразует их в импульсы 1пря1М1оугольн10Й (формы. Из усилителя-формиров.ателя импульсы прямоутольнюй формы ПОСтупают на преобразователь 12 временной ннтервал - код, который преобразует временные интервалы, пропорциональные углам аир (|фиг. 2), .в коды Ла и Лз . Код угла наклона у вычисляется по формуле

А, ,(1)

где Л - код угла наклона 7Преобразователь временной интервал- код состоит из реверсивного счетчика, юхемы управления реверсом и генератора квантующих импульсов, частота которых стабильна. Управление реверсом осуществляется таким образом, что при определение кода Л а осуществляется в режиме сложения, а кода Лр - в режиме вычитания; при углах а р - наоборот.

Направление наклона указывает состояние триггера знака /5 в конце одното цикла преобразования (определения кодов Лс. И Л р). Триггер знака связан ic выходо.м ста,ршеГ|0 Ра3|ряда реверсивного счетчика.

Скоростью круговой развертки ЭЛТ управляет стабилизированный генератор квантующих импульсов преобразователя временной интервал - код через делитель 14, фильтр 15 и фазовращ,атель 16.

Предмет изобретения

Устройство для измерения углов на|клона объектов, Содержащее корпус, датчик горизонта, выполненный в виде кольцевого сосуда, заполненного до половины объема ртутью и дем пфирующей жидкостью, оптическую систему, развертывающее устройство, фотоприемник и преобразователь угол - временной интервал - код, отличающееся тем, что, с целью повыщения тоЧ|НОсти и быстродействия, в нем развертывающее устрой ство, (выполненное в виде электроннолучевой трубки, установлено соосно с фотоприемником и датчико:М горизонта, причем на внутренней стороне кольцевого сосуда датчика нанесен зер-кайьный сектор, созда,ющий вместе с сектором, образованным поверхностью ртути, заполняющей часть сосуда, и фотоприемникОМ

импульсы, временные параметры которых пропорциональны измеряемым углам наклона.

vj/xyzx x/Vyy/

Л77 7УУх Х7 у 7Ух х-/7 77/ ххх ххУ //х//Уххх хххххххх /у/хУ 71

idШ

Код

У - -;Напраёление

Фиг. 7