ОПТИЧЕСКИЙ ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СМЕЩЕНИЙ ТОЧЕК ОБЪЕКТОВ Советский патент 1973 года по МПК G01C9/02 

1

Изобретение относится к приборостроению и, в частности к приборам для измерения на местности горизонтальных составляющих деформапий инженерных сооружений.

Известны оптические приборы для определения смещений точек объектов, содержащие трегер и зрительную трубу двойного изображения с двумя независимо фокусируемыми объективами и одним окуляром и с устройством двойного визирования.

Предлагаемый прибор позволяет снизить трудоемкость исследования, повысить точность и ускорить процесс измерений. Это достигается тем, что в нем объективы установлены один над другим, а их оптические оси расположены взаимно параллельно и под углом 45° к горизонту, а устройство двойного визирования выполнено в виде двух независимо поворачиваемых вокруг своих горизонтальных осей прямоугольных призм, помещенных перед объективами и плоскопараллельной пластинки оптического микрометра, расположенной между нижней призмой и нижним объективом.

На фиг. 1 приведена оптико-механическая схема прибора; на фиг. 2 - схема деформаций края стены здания и методика измерения перемещений контрольной точки; на фиг. 3 - схемы отсчитывания и совмещения изображений.

Прибор опирается на подставку - трегер 1 с тремя подъемными винтами, может вращаться в подставке вокруг вертикальной оси и снабжен закрепленным винтом, микрометренньш винтом 2 азимутального наведения, цилиндрическими уровнями 3 и 4 с исправительными винтами.

Зрительная труба двойного изображения состоит из двух объективов с фокусирующими

линзами. Оптические оси этих объективов расположены в одной вертикальной плоскости и наклонены к горизонту под углом 45°.

Перед входным отверстием верхнего объектива 5 установлена прямоугольная призма 6,

которую можно поворачивать с помощью наводящего винта 7 вокруг горизонтальной оси 8. Перед входным отверстием нижнего объектива 9 помещены плоскопараллельная пластинка 10 и прямоугольная призма П. Пластинку 10 можно поворачивать с помощью барабана 12 в центрах 13 и 14 вокруг оси, перпендикулярной визирной оси и лежащей в вертикальной плоскости. На барабане 12 нанесена щкала линейных, параллельных са.мому себе сдвигов визирного луча.

Призму И можно поворачивать в заданных пределах вокруг горизонтальной оси 15 с номощью наводящего винта 16. В онтическую систему трубы двойного изображения входят фокусирующие линзы 17 и

18, ромб-призма 19 и ромб-призма 20, ребро которой служит разделительной гранью верхнего и нижнего изображений. Плоскопараллельная пластинка 21 служит для закрепления на ней сетки нитей.

Система заключена в кожух 22, имеющий вырез в пределах сектора Визирования и служащий для уменьщения температурных деформаций прибора во время измерений.

Работает устройство следующим образом.

Например, в верхней части стены здания (см. фиг. 2) закрепляют оттриховую марку М, а внизу здания закрепляют неподвижную шкалу 23. Искомое горизонтальное перемещение At/ марки М из положения AIi в положение MZ определяется разностью положепия на щкале 23 проекций MI и М точек MI и М2 соответственно.

Точиость измерений деформаций ДУ

М2 - М определяется точностью проектирования и точностью отсчитывания по щкале. Для повыщения точности проектирования необходимы достаточно чувствительный уровень 3 и надлежащая юстировка прибора.

Повыщение точности отсчетов достигается совмещением изображений марки М и одного из штрихов щкалы 23.

Прибор устанавливают над постоянно закрепленной точкой, лежащей в плоскости, перпендикулярной к плоскости стены и удаленной от стены с таким расчетом, чтобы направление визирования «на верх не превыщало 50-60° от горизонтального.

Поворачивая весь прибор вокруг вертикальной оси вращения, а верхнюю призму 6 вокруг ее горизонтальной оси 8, добиваются наведения изображения биссектора HiHz сетки нитей на марку MI (см. фиг. 3).

Поворотом призмы 11 вокруг ее горизонтальной оси 15 подводят изображение щкалы 23 к изображению разделительной грани Г-Г.

Поворотом плоско-параллельной пластинки 10 с помощью барабана 12 добиваются сдвига изображения щкалы в такое положение, при котором изображение щтриховой марки рассматривается как предложение изображения ближайщего младщего щтриха щкалы и снижают по щкале полный отсчет.

Дальнейщие измерения, например, проектирование на щкалу точек, лежащих на этой же вертикали, но на равных этажах здания, сводятся к наведению изображения биссектора HiHz па изображения соответствующих марок с помощью призмы 6, поворачиваемой вокруг горизонтальной оси, микрометрениого винта 2, поворачивающего прибор вокруг вертикальной оси, и плоскопараллельной пластинки 10, позволяющей измерять десятые и сотые доли деления щкалы.

При изучении ветровых колебаний верха сооружения совмещают изображение колеблющейся марки с изображением щкалы по

разделительной грани и путем непрерывного наблюдения, оставляя прибор неподвижным, фиксируют положение колеблющейся марки относительно делений щкалы в нужные моменты времени. При этом .практически одновременно можно контролировать устойчивость прибора по положению сетки нитей относительно той же неподвижной щкалы.

Если расстояние от проектировочного прибора до щкалы не совпадает с расстоянием

до отвесной проекции колеблющейся марки, результаты измерений исправляют на величину неравенства.

Предмет изобретения

Оптический прибор для определения смещений точек объектов, содерл ащий трегер н зрительную трубу двойного изображения с

двумя независимо фокусируемыми объективами и одним окуляром и с устройством двойного визирования, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности и ускорения нроцесса измерений, объективы установлены

один над другим, а их оптические оси расположены взаимно параллельно и под углом 45° к горизонту, а устройство двойного визирования выполнено в виде двух независимо поворачиваемых вокруг своих горизонтальных

осей прямоугольных призм, помещенных перед объективами, и плоскопараллельной пластинки оптического микрометра, расположенной между нижней призмой и нижним объективом.

// /

- -У- - / / /л / ч II Ш / У

k W / {.. -,./i V.N .-., .

, х .

/ . /

Л -v ---| б

Г

„..-Ц

х/ 1

.f -- .

1К

X Х--.. /

/;:-,.. х у

.Ш:::...

. -йГ/

1 / N. ч: i -:;r . -f-

/

/i.-....

/ , ..

л

п /

0

.Г|

J

f, Afg