Устройство для хранения азимутального направления Советский патент 1982 года по МПК G01C1/00 

I

Изобретение относится к геодезическому приборостроению и может быть использовано при эталонировании гирокомпасов.

Известны устройства, в которых, азимутальное напраапение оси оптического элемента контролируется относительно стабильной базы, закрепленной двумя глубинными плановыми - геодезическимизнаками, выполненными, например, в виде обратных отвесов fij.

Недостатком такого устройства является низкая точность, ограниченная 2-3 угловыми секундами, которую может обеспечить механическое устройство для плановых координат от якоря знака на измерений.

Цель изобретения - повышение точности хранения азимутального направления.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем оптический элемент с отражающими боковыми гранями, два плановых знака, установленные в недеформируемых слоя/ грунта, и регистрирую1цую систему, плановые знаки выполнены в виде сферических зеркал с разными радиусами кривизны, центры кривизны которых, зафиксированные реальной маркой, совмещены, а оптический элемент расположен на пути лучей одного из зеркал и выполнен в виде призмы-куба.

На чертеже изображена оптическая

10 схема устройства.

Устройство включает в себя две герметичные ампулы, расположенные в глубинных скважинах 1, забои которых на.- ходятся в недеформируемых слоях грунта. В днищах ампул укреплены сферические зеркала 2 с различными радиусами кривизны, а в верхние торцы ампул вмонтированы крышки с иллюминаJQ торами. Каждое зеркало укреплено на, карданном подвесе. Продольная ось каждой ампулы совпадает с осями зеркала и иллюминатора. Над устьем одной из скважин с зеркалом с большим радиусом кривизны на пути оптических лучей зеркала расположен оптический элемент 3, например призма-куб,диагональная грань 4 призмы-куба -выполнена отражающей, боковые грани призмы имеют внешнее зеркальное покрытие Призма-куб закреплена на подставке, имеющей возможность координатного пе ремещения и азимутального разворота. Над устьем другой скважины с зеркалом меньшего радиуса кривизны в цент ре кривизны обоих зеркал расположена марка 5, нанесенная на диагональной грани оптического элемента (призмыKy6aJ 6, снабженного измерительным .микроскопом 7, например,МИР-2. ЭтоI-o визирного средства вполне доста-. точно для рассматривания марки в днё ном рассеянном свете без использования подсветки. Призма-куб с маркой имеет возможность координатного перемещения в горизонтальной плоскости Оптические элементы (призмы) 3 и 6 располагают на уровне, удобном для измерени я. Устройство работает следующим образом. Часть лучей света от марки 5, отразившись от отражающей грани Ц оптического элемента 3, попадает на сферическое зеркало 2, которое строит изображение марки 5 в .центре кривизны с увеличением,равным 1. Так как марка 5 находится в центре кривизны зеркала 2, то изображение марки 5 и сама реальная марка совпад ют. Другая часть лучей света от реальной марки 5 попадает на сферическое зеркало 3 (на чертеже справа), которое также строит изображениеэтой 1марки в-центре « визны с увеличением, равным 1. Так как марка 5 находится одновременно в центре кривизны обоих зеркал, то изображения марки 5 и реальная марка 5 совпадают. Зеркала 2 закреплены в недеформируемых слоях грунта, поэтому положение их не изменяется в процессе измерений. Положение ре альной марки 5 постоянно контролируетс относительно центра кривизны зеркала 2 над которым она расположена. Положение отражающей грани .поотоянно контролируется относительно реальной марки 5, а также соответствующего зеркала 2. Действительно, азимутальный разворот отражаюа ей грани k вызывает смещение изображения .марки 5 относительно реапь ной марки 5. Таким образом, азимутальное положение отражающей грани может быть всегда проконтролировано, а оптические оси граней являются надежным хранителем азиМута. Для того чтобы на прохождение оптических лучей над землей не оказывали значительного .влияния внешние условия, расстояние между скважинами можно ограничить, например 2000 мм. Измеряя величину(л) смещения изображения марки 5 при помо{ци компараторного микроскопа с погрешностью 10 мкм, можно получить инструментальную точность Хранения азимута из выражения„.,7. что повышает точность хранения азимутального направления. Формула изобретения Устройство для хранения азимутального направления, содержащее оптический элемент с отражающими боковыми гранями, два плановых знака, установленные в недеформируемых слоях грунта, и регистрирующую систему, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, плановые знаки выполнены в виде сферических зеркал с разными радиусами кривизны, центры кривизны которых, зафиксированные реальной маркой, совмещены, а оптический элемент расположен на пути лучей одного из зеркал и выполнен в виде призмы-куба. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Рязанцев Г.Е. и др. Результаты испытаний хранителя направления на основе обратных отвесов.Вопросы атомой науки и техники, серия Проектирование, вып.и12), 1973, с.83-91 (.прототип/.