Устройство для ориентирования объекта по заданному направлению

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОРИЕНТИРОВАНИЯ ОБЪЕКТА ПО ЗАДАННОМУ НАПРАВЛЕНИЮ, Содержащее дваразнесенных диоптра предметный и глазной, выполненный IB форме сквозного отверстия в трехгранной прямоугольной призме с зеркгшьной гипотенузной гранью, составляющей с вертикалью угол 45 , о тличающеес я .тем, что, с целью возможности ориентирования оптических злементов с отражательными поверхностями при повышении точности ориентирования , катетная грань прямоугольной призмы с глазным диоптром выполнена зеркальной и обращена к предметному диоптру, диаметр которого больше диаметра глазного, оба диоптра заключены в корпус, поворотный относительно полой вертикальной оси, в которой помещена треугольная призма отражающими гранями, составлякяцими двугранный угол, меньший 9Cf , ребро которого параллельно оси заданной . Л

(Ic9 (II) CQQ3 СОВЕТСКИХ

NUW

РЕСПУ6ЛИН

ИЮ&01С100GOС1

P с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЬ(Й НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТИРЫТИЙ (21) 3394530/18-10 (22312.02.82 (46J07е07 83 Бюл Ю 25 (72)В. H. Орлов, К. И. Пшеничников и Г. Е. Рязанцев (53) 528. 521+528. 526 (088. 8) (56)1. Афанасьев Б. A., Усов В. С.

Оптические приборы и методы контроля прямолинейности в инженерной гео-— девин. И., "Недра", 1973, с. 79-100.

2. Гусев Н. A. Маркшейдерско-геодезические приборы и инструментоведение. И., 1958, с. 452-456.

3. чеботарев A. С. Геодезия. Ч.1, И., Геодезиздат, 1948, с. 206. . ° (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОРИЕНТИРОВАНИЯ ОБЪЕКТА ПО ЗАДАННОМУ НАПРАВЛЕНИЮ, содержащее два разнесенных диоптрапредметный и глазной, выполненный в форме сквозного отверстия в трех гранной прямоугольной призме с зеркальной гипотенуэной гранью составляющей с вертикалью угол 45, о тл и ч а ю щ е е с я .тем, что, с целью воэмокности ориентирования оптических элементов с отражательными поверхностями при повышении точности ориен тирования, катетная грань прямоугольной призмы с глазным диоптром выполнена зеркальной и обращена к предметному диоптру, диаметр которого больше диаметра глазного, оба диоптра заключены в корпус, поворотный относительно полой вертикальной оси, в которой помещена треугольная призма с . отражающими гранями, составляющими Е двугранный угол, меньший 90, ребро которого параллельно оси заданной.

1027518

Изобретение относится к геодезическому приборостроению, в частно сти к устройствам, предназначенным для установки оптических элементов с отражающими поверхностями, и может быть использовано для монтажа спецоборудования и контроля эа его положением, а также при передаче геодезических направлений, сборке. и юстировке гелиостатов.

Известны устройства содержащие 10 оптические зрительные трубы, снабженные автоколлимационными окулярами, или авторефлексионными марками, которые можно испольэовать для установки зеркальных оптических эле- t5 ментов (1j.

Однако в случае плохой поверхности зеркал (например, зеркала гелио; статов) автоколлимационные трубы нель. зя использовать из-эа качества отра- 20 жвнного блика.

Использование теодолитов, оборудованных отражающими марками, неудобно ,из-за ограниченной воэможности их фокусирования на расстояния не"ближе чем 1,2 м. Кроме этого. ориенти-: рование автоколлимационных приборов или зрительных труб, снабженных авторефлексионными марками, по отражающим поверхностям, имеющим большие площади (например, геолистатам) и расположенным на разных горизонтах — задача весьма трудоемкая и беэ специальных средств не выполнимая.

В маркшейдерии известен прибор " проектор направления ПН-1, предназначенный для ориентирования выработок на разных горизонтах. Главной частью прибора является насадка, включающая в себя Оптический клин и коллиматор, которые закреплены так 40 что ребро клина и ось коллиматора в рабочем положении горизонтальны.

Насадка снабжена съемным окуляром и набором клиньев с различными пре" ломляющими углами, необходимыми для 45 проектирования по разным направлениям. В комплект проектора входит рейка или два специально сконструированных сигнала и сигнальная доска.

При помощи такой системы задают вер,тикальную проектирующую плоскость(2).

° °

Однако указанный прибор .очень грооэдкий, а сам процесс передачи направления сложен и трудоемок.

Наиболее близкой к предлагаемому устройСтву является буссоль ЬМалькаль" дера, которая содержит два разнесенных иоптра предметный, в виде щели с натянутой нитью и глазной диоптр в виде сквозного отверстия в оптичеоком отражательном. элементе. Оптичес- 60 кий отражательный элемент в виде тремгранной прямоугольной призмы с полупрозрачной гипотенузной гранью, обращенной к предметному диоптру,. предназначен для ориентирования по 65 заданному направлению, которое фиксируется отсчетами угла по лимбу буссоли. Прибор прост, отсутствие в нем фокусирующей системы позволяет работать им вплотную к объекту 3 .

Недостатком известного прибора является то, что с его помощью нельзя ориентировать зеркальные элементы, при этом необеспечивается достаточная точность ориентирования.

Цель изобретения — создание простого визирного устройства, обеспечивающего ориентирование оптического отражающего элемента при одновременном повышении точности ориентирования.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем два разнесенных диоптра - предметный и глазной, выполненный в форме сквозного отверстия в трехгранной прямоугольной приз-

we с зеркальной гипотенуэной гранью, составляющей с вертикалью угол 45 катетная грань прямоугольной призмы с глазным диоптром выполнена зеркальной и обращена к предметному диоптру, диаметр которого больше диаметра глазного, оба диоптра за-.ключены в корпус, поворотный относительно полой вертикальной оси, в которую вмонтирована треугольная призма с отражающими гранями, составляющими двугранный угол, меньший 90 о ребро которого параллельно оптической оси визирного приспособления.

Такая конструкция позволяет со-.. здать простое и более точное визирное устройство для ориентирования отражающих (зеркальных поверхностейЛ

На фиг. 1 представлено устройство, общий вид, на фиг. 2 и 3 — изображения в поле зрения при визировании на отражающий элемент.

В подставке 1 с тремя подъемными винтамн 2 вертикально расположена полая цилиндрическая ось 3 вращения корпуса визирного приспособления 4.

Для фиксации положения корпуса в горизонтальной плоскости вертикальная ось снабжена стопорным винтом 5, а для микрометрического вращения его— наводящим винтом б. Корпус визирного приспособления снабжен цилиндрическим уровнем 7. В корпусе визирного приспособления установлен предметный ! диоптр 6 в виде кольцеобраэного биссектора, центр которого лежит на горизонтальной оси устройства. Для удобства наблюдения диоптр закреплен в направляющих 9, по которым он может перемещаться вдоль корпуса устройства.

В центре визирного приспособления установлен второй диоптр — глазной— в виде оптического элемента с отверстием и двумя отражающими гранями.

В данном случае таким элементом является прямоугольная призма 10 с дву1027518

ВНИИПИ Заказ 4720/43 Тираж 602 Подписное

Филиал. ППП "Патент", г. Ужгород,ул.Проектная,4 мя зеркальными гранями, из которых катетная обращена отражающей поверхностью к предметному диоптру, а: гипотенуэная составляет с осью устройства угол 45 . Прямоугольная призма имеет .цилиндрическое отверстие 11, соосное с кольцеобраэным биссектором глазного диоптра, и расположена так, что центр выходного зрачка цилиндрического отверстия совпадает с точкой пересечения вертикальной и гори- 10 эонтальной осей устройства.

Зеркальное покрытие катетной грани прямоугольной призмы и соосное расположение ее цилиндрического отверстия с кольцеобраэным биссектором при ви- 15 зировании на зеркальную поверхность дают в поле зрения устройства изображение биссектора в виде нескольких концентрических окружностей, что по- выаает точность визирования. 20

В полую вертикальную ось устройства вмонтирована треугольная призма

12 с двумя отражающими гранями, угол между которыми меньше 90 . Призма установлена так, что обе ее отражающие грани обращены к визирному приспособлению, а являющееся общим для. обеих граней ребро перпендикулярно вертикальной оси вращения инструмента. Назначение этой призмы — соединить два потока лучей, падающих на ее отражающие грани, в один и направить его вдоль вертикальной оси прибора.

Если под полой осью прибора расположить струну 13, то с помощью треугольной призмы изображения двух концов струны будут объединены в одно в виде одной прямой линии, когда ребро призмы перпендикулярно струне.

Над струной 13, фиксирующий задан- 40 ное направление между геодезическими центрами 14, устанавливают прибор таким образом, чтобы общее ребро зеркальных граней треугольной призмы, вмонтированной в вертикальную ось, располагалась перпендикулярно натянутой струне. В таком положении треугольная призма объединяет два изображения отрезков струны, лежащих симметрично относительно ребра призмы, в одно и передает его в поле зрения визирного приспособления. С помощью подъемных винтов 2 и уровня 7 оптическую ось визирного приспособления приводят в горизонтальное положение. Если ребро треугольной призмы.12 не перпендикулярно струне

13, то в поле зрения видны два отрез. ка, смещенные один относительно другого (Фиг. 2). Наводящим винтом 6 добиваются приведения отрезков в одну прямую линию, т.е. располагают оптическую ось визирного приспособления перпендикулярно натянутой стру" не 13. В таком положении предметный дионтр 8 визирного приспособления будет обращен к отражающей поверхности оптического элемента 15, под. лежащего ориентированию по азимуту струны. Если при визировании на -его отражающую поверхность s поле зрения визирного приспособления отражение биссектора будет в виде правильных концентрических окружностей, это означает, что отражающая поверхность оптического элемента перпендикулярна оптической оси визирной трубы и парал. лельна натянутой струне. Если же в поле зрения биссектор изображен в ви" де смещенных относительно центра полуокружностей (Фиг. 2, то последнее ! условие нарушено. В этом случае юстировочными винтами подлежащий установке оптический элемент перемещает до появления в поле зрения картины симметричного изображения (фиг. 3).

Предлагаемое устройство просто в изготовлении и эксплуатации. Как показали исследования с макетом устрой. ства, средняя квадратическая погреыкость ориентирования фацета, гелиостата с помощью предлагаемого устройства составляет 20 угловых секунд, при значительном (в 4-5 раэ) сокращении времени на подготовительные операции по сравнению с использованием теодолита с авторефдексионной маркой.