Стереотахеометр Советский патент 1980 года по МПК G01C3/30 

(54) СТЕРЕОТАХЕОМЕТР

I

Изобретение относится к области маркшейдерскогеодезического приборостроения и предназначено для тахеометрической съемки недоступных и труднодоступных объектов горных разработок.

Известны приборы со стереоскопическим дальномером, производящие тахеометрическую съемjKy недостзттных объектов, например стереоскопический дальномер, содержащий стереоскопический дальномер с симметрично расположенной относительно вертикальной оси вращения базой, оптическую угломерную часть и фокусировку, синхронно совмещенную с перемещением измерительной ижалы, скрепленной жестко с подвижной линзой измерительного компенсатора. Этот тахеометр кроме стереоскопического включает фокусировочный дальномер, снабженный дополнительной щкалой 1.

Недостатками этого прибора являются необходимость введения поправки при измерении горизонтальных угаов из-за эксцентричного расположения зрительных труб, одна из которы служит для наведения на объект. Для синхронных перемещений линзы компенсатора и фокусировочного элемента требуется сложный механический редуктор, а для отсчета значения коротких (до 10 м) расстояний - дополнительная шкала, установленная на фокусировочной рукоятке.

Ближайшим по технической сущности и достигаемому результату является стереотахеометр, содержащий стереоскопический дальномер с измерительным и выверочными компенсаторами, щкаЛой, связанной с подвижной линзой измерительного компенсатора, вертикальный и горизонтальный лимбы. Дополнительный центрально распо)1оженный объектив слзокит для измерения углов, а изображение через него передается с помощью двух призм, одна из которых установлена с возможностью поворота в сходящемся пучке света между объективом и фокальной плоскостью одного из окуляров, и вводится в момент измерения углов 2.

Недостатками зтой конструкции являются: наличие дополнительного объектива и двух призм, одна из которых, установленная перед объективом, является элементом подвижного CKTie HHoru блока трех призм и имеет одновремен1Ю с объективом поступательное перемещение при фокусировке, уменьшеняое по сравнению с дальномером, увеличение центральной зрительной системы, перевернутое изображение, невозможность измерения коротких расстояний.

Это снижает точность угломерных измерений, ухудшает технологичность конструкции, снижает производительность труда, вызванного необ.ходимостью переключения и вторичного наведения при измерении расстояний.

Целью изобретения является поиг.;шение точности угловых и дальномерных измерений тахеометром.

Указанная цель доетигается тем, что подвижные линзы измерительных компенсаторов установлены симметрично относительно вертикальной оси вращения, жестко скреплены с оправами объективов и кинематически связаны друг с другом с возможностью синхронных, {Ьавных по величине и противоположных по направлению перемещений, а подвижная линза одного из компенсаторов жестко связана с отсчетным индексом, перемещаюгцимся вдоль измершельной щкалы, жестко связанной с подвижной линзой другого компенсатора.

Фокусное расстояние объективов и линз компенсаторов связаны следуюп1ей зависимостью:

где f - Аокусное расстояние объектива;

fl -фокусное расстояние линзы компенсатора;Б - база дальномера.

На чертеже приведена принципиальная схема стереотахеометра.

Стереотахеометр состоит из корпуса 1, дальномера, установленного на вилке 2 с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси, системы 3 вертикальной оси вращения, отсчетного поворота микроскопа 4. Дальномер содержит два -измерительных компенсатора 5 и 6, концевые отражатели 7 и 8, объективы 9 и 10 призмы 11 и 12, бинокуляр 13 с измерительными марками 14 и 15. На корпусе дальномера закреплен вертикальный лимб 16, цприхи которого проецируются в плоскости горизонтального лимба 17, после чего оба изображе1ШЯ сводятся в поле зрения отсчетного микроскопа. Оправы 18 и 19 объективбв установлены в направляющих 20 и 21 с возможностью одновременного перемещения в направлении, противоположном друг другу, и жестко связаны с подвижными линзами 22 и 23 измерительных компенсаторов, а также с пластинкой 24, с индексом и измерительной ппсалой .2 Считывание значений измеренных: расстояний

производится с помощью оптической системы 2 скрепленной с пластиной, индекс и включающейся систе.мы 27 в поле зрения одного из окуляров. Для подсветки щкалы служит окно с защитным стеклом 28.

Компенсаторы установлены симметрично относительно вертикальной оси вращения таким образом, что при любом положении подвижных линз 22 и 23 биссектриса параллактического угла остается перпендикулярной базе дальномера и проходит через точку пересечения горизонтальной и вертикальной осей вращения. Это достигается синхронным перемещением подвижных линз 22 м 23 в направлении, противоположном друг другу. Таким образом, точка наведения всегда находится в верцшне равнобедренного параллакт1иеского треугольника и при измерении ушов отпадает необходимость введения поправки за эксцентриситет.

Повьнление точности измерения расстояний обеспечивается наличием подвижного индекса, что увеличивает рабочий интервал измерительной щкалы и в два раза повышает точность считывания.

В стереотахеометре объективы зрительных груб жестко скреплены с подвижными линзами компенсаторов, что упрощает конструкцию и повышает чувствительность фокусировки,а следовательно и точность измерения коротких расстояний фокусировочным способом, используя при этом одну и ту же щкалу. Фокусное расстояние f каждого из объективов при этом соответствует выражению

где 1, - фокусное расстояние подвижной линзы;Б - база дальномера.

Работа с тахеометром заключается в измере1ши углов и расстояний. Расстояния измеряются стереоскопическим дальномером путем совмещения изображения измерительной марки с изображением объекта с помощью компенсаторов 5 и 6. Короткие (менее 10 м) расстояния измеряются через любой из окуляров фокусировкой резкости изображения. Отсчет снимается в поле зрения одного из окуляров при включении системы 27. Углы измеряются одновременно с измерением расстояний. Отсчет по лимбам производится через микроскоп 4.

Таким образом, в приборе для угловых измерений вместо дополнительного объектива и даух доподнительных призм используются имеющиеся линзовые компенсаторы, сохраняется неизменным увеличение и изображение объекта, повьщгается чувствительность фокусировки, увеличивается интервал щкалы,, отсутствует ме