Измерительная головка системы гидростатического нивелирования Советский патент 1980 года по МПК G01C5/04 G01C9/22 G01F23/22 

жение источника света на иозиционночувствительном фотодатчике 6.

На фиг. 2 показан один из возможных вариантов хода лучей при удлинении световода путем преломления луча вертикальными зеркалами 7.

Измерительная головка работает следующим образом.

Свет источника 4 через линзу 5 направляется в световод, образованный поверхностью 3 жидкости 3 и зеркалом под углом, несколько превышающим критический для данной жидкости. Пройдя по световоду, т. е. несколько раз отразившись от зеркала 2 и поверхности 3 жидкости, луч фокусируется на позиционно-чувствительном датчике. При смене уровня жидкости (на чертеже позиция представлена штрихами) расстояние между стенками световода изменяется на величину Л, а расстояние между осями пучка света на выходе световода

L ; 2Asma./z

где я - число отражений света от поверхности жидкости.

а - угол падения луча на поверхность жидкости.

В нриведенном варианте устройства каждое из зеркал в световоде, предназначенных для его удлинения, расположено таким образом, чтобы ось световода преломлялась в направлении следуюшего зеркала (фиг. 2), представляющей устройство и ось световода в горизонтальной проекции. В то же время зеркала установлены вертикально, т. е. перпендикулярно к поверхности жидкости и параллельного ей зеркала, с целью сохранения величины угла падения света на поверхность жидкости. В случае изменения угла падения при повороте оси световода, луч может выйти из световода при нарушении условия полного внутреннего отражения или сократится число отражений, что противоречит цели удлинения световода. Измерительная головка по конструкции

значительно проще известных точных устройств того же назначения с дистанционным съемом информации и но точности измерения можеТ быть рассчитана на величину, необходимую для решения практических задач. Время, необходимое для выполпепия одного измерения, составит доли секуиды.

Формула изобретения

1. Измерительная головка системы гидростатического нивелирования, содержащая частично заполненный жидкостью сосуд, световод, светонодающую систему и фотоприемник, отличающаяся тем,

что, с целью повышения точности и надежиости нивелирования, световод образован поверхностью жидкости и расположенным в жидкости параллельно ее поверхности зеркалом, светоподающая система установлена таким образом, что луч света направлен в световод под углом полного внутреннего отражения, а фотоприемником служит позиционно-чувствительный фотодатчик. 2. Головка по п. 1, отличающаяся

тем, что, с целью удлинения световода без увеличения габаритов головки при сохранении угла падения луча на стенки световода, она снабжена вертикально установленными в световоде зеркалами.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР А 318813, кл. G 01 С 9/06, 1970.

2.Авторское свидетельство СССР № 241715, кл. G 01 F 23/28, 1967.

3.Васютинский И. Ю. Гидростатическое нивелирование, М., «Недра, 1976, с. 90-91 (прототип).