Гидростатический нивелир Советский патент 1977 года по МПК G01C5/04 G01C9/22 

1

Изобретение относится к обпасти геодезического приборостроения, в частности к устройствам гидростатического нивелирования.

Известны гидростатические нивелиры, со- держащие сообщающиеся сосуды, заполненные жидкостью, и расположенные по разные стороны относительно уровня жидкости источник света и фотометрическое устройство

МйИ.10

Известен также гидростатический нивелир, содержащий сообщающиеся сосуды, заполненные жидкостью, способной усиливать световой поток, и расположенные по разные стороны относительно уровня жидкости ис- и точник света и фотометрическое устройство, причем сбоку сосуда установлен источник оптической накачки с элементом для формирования светового пучка Sj. Однако в стенке сосуда приходится делать окна, прозрачные 20 для излучения накачки, и рядом с ним устанавливать оптические элементы формирования светового пучка. Это усложняет конструкцию и увеличивает габариты прибора. При большой высоте сосуда затруднено получе- «к

§,

кие равномерной засветки жидкости. Часть шумового излучения от источника оптической накачки попадает на фотоприемник, уменыиая чувствительность нивелира.

Цель изобретения - упрощение конструкции, увеличение высоты сосудов и повышение точности измерений. Для этого источник накачки. и фотоприемник установлены коаксиально, а дно и стенки сосуда выполнены поглощающими свет, например из оксидированного алюминия.

В результате улучшается компоновка устройства, вход излучения накачки и выход регистрируемого излучения соБмещаются, на фотоприемнике уменьщается интенсивнос ъ шумового излучения, обеспечивается монотонный характер засветки жидкости по всей высоте.

На чертеже изображен общий вид головки гидростатического нивелира.

Нивелир состоит из сосуда 1, заполненного активной жидкостью 2 и снабженного штуцером 3 для подключения соединительного шланга. В дно сосуда вмонтирован источник 4 регистрируемого излучения, а

над поверхностью жидкости укреплены коаксивльно расположенные фотоприемник 5 и источник 6 накачки.

Нивелир работает следующим образом,

Иэлуче1гае источника накачки 6, проходя через активную жидкость 2, возбуждает ее. Это ведет к усилению светового потока от источника 4, регистрируемого 4ютоприамннком 5, При изменении уровня жидкости 2 в сосуде 1 коэффициент усиления плучившегося усилителя изменяется, соответственно измянйются световой потхж на фото(триемник 5 и выходной сигнал послед11его.

Радиусы кривизны поверхности жидкости 2 и выходной поверхности источника регистрн руемого излу1екия 4 образуют устойчивый резонатор и усиливаемое излучение стягивается в ггучок с минимальным радиусом.

Для согласования с резонатором угол расходимости излучения источника 4

близок к величине порядка 10 - 10 радиуса. Для этого Применяют согласуюшую оптику или светодиод с узкой диаграммой направленности. Чем уже диаграмма, тем выше коэффициент использования мощности светодиода и ми1ьше уровень шумового сигнала на фотоприемшже. Наличие резонатора значительно сужает диаграмму направленности фотоприек никй, существенно повышая этим помехозащищенность устройства.

Для уме тьшения интенсивности рассеянного и отраженного от стенок сосуда 1 излучения источника 6 на фотоприемнике 5 стенки сосуда 1 вьшолнены поглощающими свет, например изготовлены из обработанвого паскоструйкой и оксидированного алюм

НИН.

Нивелир увеличивает высоту сосудов без уменьшения эффективности оптической накачки, так как обеспечивается однородна засветка жидкости источником 6 по всей высоте столба жидкости. Улучшается

компоновка прибора. Снижается его стоимость, так как не требуется сложное устройство оптического элемента формирования светового гтучка , который в известном нивелире служит для обеспечения засветки всего столба жидкости. Кроме того, вследствие уменьшения шуьювых засветок фотоприемника и исключения неравномерностей засветки жидкости излучением накачки, в том числе при большой высоте сосуда, увеличивается точность нивелира.

Формула изобретения

Гидростатический нивелир, содержащий сообщающиеся сосуды, заполненные жидкостью, способной усиливать световой поток, источник регистрируемого излучения и фотоприемник, расположенные по разные стороны от поверхности жидкости, а также источник накачки, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, увеличения высоты сосудов и повышения точности измерений, источник накачки и фотоприемник установлены коаксиально, а дно Е стенки сосуда выполнены погло1Г5Яющими хжет, из оксидированного алюминия

fcтoчники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Васютинский И. Ю. Гидростатическое шше лирование. М., Недра , 1976,

стр. 87-95,

2.Бычков О. Д. Уровни и микронивелиры и MX применение для геодезической вывер)ки конструкций. М., НедраГ, 1973,

стр. 24-26

3.Заявка № 2083132, кл. G 01 С 5/04 1974 г.,по которой прин$пчэ реше1гае о выдаче авт. св.