Проекционный центрир Советский патент 1980 года по МПК G01C15/10 

1

Изобретение относится к геодезическому приборобтроению, в частности к геодезическим приборам для центрировочных работ.

Наиболее близким к изобретению по конструкции является устройство, содержащее объектив, фотоприемник с блоком индикации, источник света и задающий генератор 1.

К недостаткам известного устройства относятся его низкая чувствительность и невысокая точность центрировочных измерений.

Цель изобретения - повьашение точности измерений.

Указанная цель достигается введением в конструкцию узлов кольцевого фотоприемника, в центре отверстия которого закреплен маятниковый с объективом, в непосредственной близо-сти от фотоприемника расположена шторка с осью вращения,проходящей через центр фотоприемнйКа, выход которого подключен к последовательно соединенным усилителю, амплитудному детектору, селективному усилителю, синхронному детектору, соединенному с генератором опорного напряжения шторки, и регистрирующему при бору.

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит объектив 1, закрепленный на маятниковом подвесе 2. В точке крепления подвеса установлен кольцевой фотоприемник 3 таким образом, чтобы центр фотоприемника располагалсяв точке крепления подвеса, а чувствительная пло10щадка фотоприемника - в горизонтальной плоскости . В непосредственной близости от чувствительной площадки расположена шторка 4 в виде полудиска. Шторка укреплена на оси

15 вращения прибора, которая проходит через центр фотоприемника. Источник 5 света установлен в цилиндрическом корпусе 6 и выполнен в виде блока нескольких излучателей. Ис20точник света и фотоприемник расположены в сопряженных плоскостях. Соосно с цилиндрическим корпусом 6 установлен корпус 7 жидкостного демпфера. К корпусу объектива 1 кре25пится цилиндр 8, нижняя часть которого помещена в демпфирующую жидкость 9. Подобное устройство демпфера позволяет ИСКЛЮЧИТЬ посторонние засветки фотоприемника. Маятни30ковый подвес и фотоприемник прикреплены к вкладлиу 10 , KOTOpiiift устанoвлe соосно с осью втулки геодезического знака 11, а источник света с жидкостным демпфером установлен на дне скважины знака.

Источник света питается от задающего генератора 12. Нагрузкой кольцевого фотоприемника является усилитель 13, настроенный на част.оту задающего генератора. С усилителем последовательно соединен амплитудный детектор 14 и еще селективный усилитель 15, настроенный на частоту генератора 16 опорного напряжения, соединенного со шторкой. К селективному усилителю 15 подключен синхронный детектор П, на опорный вход которого подается сигнал с генератора 16 опорного напряжения вращающейся шторки, причем фаза этого сигнала зависит от положения шторки, к выходу синхронного детектора 17 подключен регистрирующий прибор 18.

Устройство работает следующим образом.

При совпадении энергетического центра изображения источника света с центром кольцевого фотоприемника сигнал с него имеет нулевое значение .

Если отвес принимает любое положение, отличное от вертикального, т.е. смещается относительно центра источника света, то энергетический центр изображения источника света также смещается и сигнал с фотоприемника становится отличным от нуля Амплитуда переменной составляющей сигнала пропорциональна перемещению изображения, а фаза сигнала зависит от направления перемещения. Для повышения помехозатдащеиности устройства источник света питается от задающего генератора высокой частоты. Для определения величины амплитуды и фазы переменной составляющей сигнала последний усиливается селективным усилителем, настроенным на частоту опорного напряжения вращающейся шторки, и подае.тся на синхронный.детектор, частота опорного напряжения которого совпадает с частотой вращения шторки , а фаза опорного напряжения зависит от положения вращающейся шгорки в каждый конкретный момент времени. К выходу синхронного детектора подключен любой регистрирующий прибор например .осциллограф, самописец и т.д.

Таким образом, центрирование заключается в перемещении маятникового подвеса с объективом до совпадения энергетического центра изображения источником света с центром фотоприемника, при этом момент совпадения определяется нулевым сигналом с регистрирующего прибора предлагаемого устройства.

Высокую чувствительность и точность устройства показывает соотношение

с

а аГ Ь

а - расстояние от точки подвегдеса до объектива; Ь- расстояние от объектива до излучающей поверхности источника света;

с - смешение изображения ксточняка света в плоскости фотоприемника;

rf - смещение объектива. Например, а 5 м, в 50 см (объектив МТО-500) , Wvi; с 10 мм. При чувствительной площадке фотоприемника диаметром 2 см диапазон измерения устройства 0,5-1мм а динамический диапазон 20 дБ, т.е. чувствительность устройства 5-10 мкм.

Устройство может найти применение в геодезии, для центрировочных измерений, при строительстве, установке и проверке положения элементов конструкции относительно вертикальных технологических осей, дЛя передачи координат точки с одного горизонта на другой. По сравнению с известным устройство повышает точность измерений и позволяет легко автоматизировать процесс изкюреВИЯ.с целью обеспечения центрировочных измерений на нескольких объектах фотоприемник, шторка и маятниковый подвес с объективом могут быть выполнены в одном съемном корпусе .

Формула изобретения

Проекционный центрир, содержа|дий объектив, .фотоприемник с блоком индикации, источник света и задающий генератор, отличающийс я тем, что, с. целью повышения точности, в него введены синхронный детектор, генератор опорного напряжения, последовательно подключенные усилитель, настроенный на частоту задающего генератора, амплитудный детектор, селективный усилитель, настроенный на частоту генератора опорного напряжения, -и маятниковый подвес, укрепленный в центре фотоприемника, выполненного в виде кольца, перед которым установлена шторка, выполненная с возможностью вращения вокруг оси подвеса, при этом генератор опорного напряжения подключен одним выходом

к синхронном детектору, а другим к приводу шторки , а фотоприемник соединен с синхронным детектором через усилитель, детектор и селективный усилитель.

Источники информации , принятые во внимание тгрн экспертизе

1. Патент Великобритании I 1386869, кл. С 1 А, опубяик. 12,03.75 (прототип).