Нивелир Советский патент 1980 года по МПК G01C5/00 

(54) НИВЕЛИР

Изобретение относится к геодезическому приборостроению и -может быть использовнно в нивелирах, теодолитах и т. п. х

Известен нивелир, у которого визирная ось приводится в горизонтальнюе положение по цидилдрическому уровню, установленному по трубе 1.

Heдocfaткaм нивелира Я1вляется малая точность установки визир.ной реи в горизонтальное положение.

Ближайшим к изобретению является высокоточный нивелир с колтактным уровнем и элевационным устройством, виз.ир.ная ось трубы нивелира, жестко скрепленной с контактным уровнем, пр иводится в горизонтальное положение при помощи элевационного винта 2.

Недостатками далното устройства Я1Вляются низкая производительность и сравнительно низкая точность приведения .визирной оси в горизонтальное положение. В перспективе дальнейшее одновременное повышение точности и производительности для таких нивелиров невозможно.

Целью изобретения является повышение толности и производительности И31мерений путем исключения перемещения лузырька контактного уровня в средину последнего.

Это достигается тем, что в нивелире, состоящем из подставки, корпуса, зрительной трубы, установочного и контактного уровней, а также элевадионного успройства, его элеващионное устройство снабжено призменной системой, .связывающей визирную ось зрительной трубы и ось контактного уровня, состоящей из двух пентапризм н контактной призмы, установленной в окулярной, частя зрительной трубы, а также оптико-механическим блоком, состоящим-из

10 зубчатой рейки, жестко свя;занной с контактной призмой и снабженной шестерней и барабаном.

На фиг. 1 схематически изображен нивелир, вид .сбоку; на фиг. 2 - то же, вид

IS сверху; на фиг. 3, 4 и 5 схематически показана последовательность п(риведения щизир.ной оси нивелира в горизонтальное положение.

В падставке / на вертикальной оси 2

20 укреплен корпус 5 -с установочным уройнем 4, показанные пунктиром. К внутренней поверхности корпуса жестко крепится дилиндрическнй уровень 5, пентапризмы 6 и 7, Поворачивающие изображение .пузырька

25 уров.ня на -90° в вертикальную пл.оокость, направляющие 8, перп ендикулярные оси уровня 5 в вертикальной плоскости, .и оптические элементы 9 зрительной трубы. Барабанчик 10, выполняющий функцию

30 элевационного винта, имеет вращательное

iiWilliniiiriH TUillJ iiii iiii .4feiB5ttg jp -irgyiii Ti : : - y V

& S|HK ;« ;- ; : ;--ч: -j- -i-,,: - ;

движений вокруг OiCH il (скрепленной с корпусом .3), ;на которой нмеетсяЩёстёрня 12. Контактная призма Ji5 неподвижно скреплена с зубчатой рейкой114 йвмёст с ней имеет перемещение по направляющим 5 вдоль вертикального изображения пузырька ПОД действием щестерни 12. Рейка 14 имеет жесткую механическую.связь ./5 с

го1ризонтирующим элементом в виде линзового компенсатора К, установленным перед объективом зрительной трубы. Барабанчик 10, о.сь /I/, щестерни 12, ,рейка 14.

связь 1 и компенсатор 16 образуют оитикр-Мёханическое элевациониое устройство. Пентапризмы i5 и 7 и призма 13 образуют Лризменную систему для рассматривания контакта концов вузырька уровня в поле

зрения.- л- -- -- -- - Нивелщр работает следующим образом. При .наведении на середину изображения пузырька уровня призм,ы 13 вращением барабанчика 10 оптйкб-Механичёокое

эЛёваШоя.ное устройство наклоняет визирную ось в вертикальной илйсКбстйотабсительно оси уровня на определенный угол. На фиг. 1 пунктиром обозначен ход лу чеиВ призменной системе.

На фиг. 3 пузырек цилиндрического уровня 17 жестко скрепленного с корпусом 18 находится в нуль-пункте - «О. Подвижная контактная призма 19 находится над серединой яузьгрька, визирная ось 20 занимает гбризонтал;ьное положение. В поле зрения 21 концы пузырька контактируют. При Жьшёдёнин йнструмёкт а из гори.зонтального положения (см. фиг. 4) пузы рек урюдня 17 от.клонится от нуль-пункта

на УГОл тя, где т -цена деления урбвия, п. - нецелое число делений, на которое уррвень отощел от нуль-пункта. Визирная ось 2(9 вместе с KOipnycoM /S и подставкой 25 отклонится от горизонтального положения на этот же угол тл -е (знак -минус говорит о разном направлении отсчета углов). Призма 1/Р нахбДйтШ,наД1 Ж-пуйк. ТО.М. В цоле зрения 23 отс тствуёт контакт

ТШтацовТгузырЬка.уровня, т : ..- ..

Вращением барабанч ика 24 (см. фиг. 5) через СВЯЗЬ 25 наводят призму 19 на середй,ну/неподвижного пузьтрька уровня 17,

ийй х ронно С этим гбризонтирующий элемент элеващионного устройства приводит

ешйртгую Ось в горизонтальное положение. .ТакиМ образом, в поле зрения 25 концы

Т зътрЪКа уровня контактируют, пузырек не

Ж-ё-9 К еШщяШ 6€ъ занимаетVQ ШШ Ш Щ :шу &у( ..

;Передаточньш кЪэ:ффициент э лева

нрго устройств а такой; Чт6 йри Шр eSfeuieliin призмь1 1вдо}1ьурО(В:НЯ на я его делений, горизонтирующий элемент элевационного ycTipoucTBa наклоняет визирную ось на jTOj .....Таким образам/ основное

Уравнение имеет вид

+ .

777418

.. Нивелир/может работать только по дан пой схеме. В нем в качестве горизонтирующего элемента использован линзовый компенсатор, поэтом-у основное уравнение дан5 кого нивелира запищется как , -;- О,

/к

где А - линейное смещение линзы; /ft - фокусное расстояние линзы; р :20в265 (число секунд в радиане). В изобретении приведение визирной оси

в №р изонта:лыгоё пол|бж:ение осуществляется однократным точным наведейием подвижной призмы на спокойный пузырек, находящийся в любой части рабочего диапазона ампулы уровня, после выведения инструмента в предварительное рабочее положение по установочному уровню. Времени на эту операцию необходимо значительно меньще, чем на точное введение самого пузырька в нуль-пункт, т. е. пюд призму, Так как при совмещении отсзтствуют колебайия пузырька, повышается точность совмещения его концов. По этой .причине устройство позволяет применить (фактически без -ущерба для цроизводительности) уровни с меньщей ценой деления и больщей чувствительн-остью, что еще более повы|Щает точность приведения визирной оси в горизонтальное положение.

Нивелир по производительности сравним с компенсаторными нивелирами, а по тоЧности - с высокоточными уровенньши.

Фор.мула изобретения

Нивелиру состоящий из подставки, корпуса, зрительной трубы, установочного и контактного, уровней, а также элевационного устройства, от л. ич а Ющи йс я тем, что с щелью повыщения точности и производйтельности измерений путем нсклйчения г1ере1МещенИя ifysbTipbKa контактного уровня в средину йШлеДнего, егЬ элШа ционное устройство снабжейО призменной си1стемой, ев я 3 Ь1В а ющё1 : ййзирну ю .о.сь зр ите л ьпо и

трубы и ось контактного уровня, состоящей

из Двух пентапрнзм и контактнойпризмы,

установленной в ок:улярной части зрительной трубы; а Та кж-е оитика-мёханическим

блоком, состоящим из зубчатой рейки,

жестко связанной с . контактной призмой и снаёженнрй. щестерней и барабаном.

Источники информации, принятые во Шиманйе эчкопертизё: . ./--:.. 1. Миронович.. М. И. Краткий каталогсправочник по маркшейдерско-геодезическим приборам.- iM., Недра, 1972,

с. S6-98. ..:.: .. . ..

5/5 9,

Горизог1П У

/й/тТ

65 7 15 l

Фи2.2

Риг.4