Устройство для контроля прямолинейности

 

Изобретение относится к геодезическому приборостроению и позволяет повысить точность контроля прямолинейности . На выходе объектива 6 прожектора размещено наклонное зеркало, оптически сопряженное с вогнутым зеркалом приемного объектива 11. Параллельный пучок лучей направляется объективом 6 через центральное отверстие 26 в зеркале 8 на установленный на контролируемом объекте отражатель 15. Триппельпризмы 16-19, радиальный размер каждой из которых превышает диаметр объектива 6, отражают всё попавшее на них излучение обратно . Зеркалом 8 отражённое излучение направляется на приемный объектив 11 и затем на фотоприемник 7. Целевые диафрагмы 9 и 10, установленные с возможностью перемещения в поперечном направлении, служат измерителем отклонения от прямолинейности в точке положения отражателя. Объектив 6 выполнен диаметром, меньшим поперечного размера триппельпризмы и не менее чем вдвое меньше диаметра приёмного объектива 11. 3 ил. о. СО 3 W IS 16 . со о: ьо го 00 фиг1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (51) 4 С 01 С 5/00

2 А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4041247/24-10 (22) 27.01.86 (46) 30. 12.87. Бюл. Ф 48 (71) Ленинградский институт точной механики и оптики (72) С.Т.Цуккерман (53) 528.482.69.058.3(088.8) (56) Цуккерман С.Т. Новые приборы автоматического управления машинами оптическим лучом. Известия вузов.

M.: Приборостроение1982, У 10с. 7 1-74

Система автоматического дистанционного управления мелиоративными и землеройными машинами. Информационный листок о научно-техническом достижении Р 83-238, — Л.: ЦНТИ, 1983, с. 1-4. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПРЯМОЛИНЕЙНОСТ (57) Изобретение относится к геодезическому приборостроению и позволяет повысить точность контроля прямолинейности. На выходе объектива 6 прожектара размещено наклонное зеркало, оптически сопряженное с вогнутым sepкалом приемного объектива 11. Параллельный пучок лучей направляется объективом 6 через центральное отверстие 26 в зеркале 8 на установленный на контролируемом объекте отражатель 15. Триппельпризмы 16-19, радиальный размер каждой из которых превышает диаметр объектива 6, отражают всб попавшее на них излучение обратно. Зеркалом 8 отраженное излучение направляется на приемный объектив 11 и затем на фотоприемник 7. Щелевые диафрагмы 9 и 10, установленные с возможностью перемещения в поперечном направлении, служат измерителем отклонения от прямолинейности в точке положения отражателя. Объектив 6 выполнен диаметром, меньшим поперечного размера триппельпризмы и не менее чем вдвое меньше диаметра приемного объектива 11. 3 ил.

1 136292

Изобретение относится к геодезическому приборостроению, в частности к объектам для контроля прямолинейности при строительстве и эксплуата5 ции крупных инженерных сооружений.

Целью изобретения является повышение точности контроля.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2— отражатель; на фиг. 3 — схема расположения щелевых диафрагм с узлом управления одной из них.

Устройство содержит светодиоды вертикального канала прожектора 1, зеркальную разделительную призму 2 и вертикального канала, зеркальную разделительную призму 3 горизонтального канала, светодиоды горизонтального канала прожектора 4, светоделительную 2, призму 5 "куб", объектив прожектора 6, фотоприемник 7, наклонное зер-. кало 8, щелевые диафрагмы 9 и 10, сферическое зеркало 11 (приемный объектив), отсчетный винт 12, отсчет- 25 ную шкалу 13, защитное стекло 14, корпус отражателя 15, триппельпризмы

16-19, блок 20 питания, блок 21 усиления и обработки сигнала, индикаторные приборы 22 и 23, соединительную 30 муфту 24, следящий двигатель 25,центральное отверстие 26 в наклонном зеркале 8.

Устройство работает следующим образом.

Излучение неподвижно установленного прожектора 5 в виде параллельного оси пучка лучей через объектив 6 и отверстие 26 в наклонном зеркале 8 направляется на установленный на конт-4р ролируемом объекте отражатель 15 из

4-х симметрично расположенных триппельпризм 16-19. Поскольку радиальный размер d, каждой призмы превышает диаметр объектива 6 d,, то триппель- 4 призмй отражают все попавшее на них излучение обратно в сторону прожектора, как показано на фиг. 2 в виде заштрихованных пучков. Отраженное излучение, падая на наклонное зеркало 8 за пределами отверстия 26, направляется вниз на сферическое зеркало 11 являющееся приемным объективом и в сфокусированном виде, через то же отверстие 26, направляется на фотоприемник 7. Между сферическим зеркалом 11 и фотоприемником 7 расположены щелевые диафрагмы 9 и 10, которые перемещаются в поперечном направлении

8 г отсчетными винтами 12 со шкалами 13 для измерения непрямолинейности.

Электрический сигнал фотоприемника 7 подводится к блоку 21 усиления и обработки сигнала, к выходам которого присоединены два нулевых измерительных прибора 22.и 23, а также следящие двигатели 25 с муфтами 24 для автоматического измерения. Блок 20 питания подает питание светодиодам 1 и 4, а также блоку 21 усиления и обработки фотосигнала. Блоки 20 и 21 питаются от внешнего источника (400 Гц, 36 В или 13 В постоянного тока).

Приемопередающая часть неподвижно устанавливается с ориентированием оси прожектора по оси измеряемого объекта, например, путем установки отражателя на одном из концов с приведением отсчетов на барабанах 13 и электроприборах 22 и 23 на нуль. При установке или контроле положения очередной части объекта на нем укрепляется с помощью хвостовика отражатель 14 и измеряются смещения по обеим координатам по отсчетным барабанам 13 или приборам 22 и 23. В случае превышения допуска устанавливаемая часть перемещается соответственно полученным отсчетам до привода в допуск.

При смещении центра отражателя с оси прожектора отражаемый им осевой пучок лучей прожектора по свойству триппельпризм смещается на удвоенную величину и направляется обратно по тому же направлению в виде четырех секторов, показанных на фиг. 2 штриховкой.

Щели диафрагм выполнены шириной меньше в ширины границы между частями луча, модулированными различной частотой (или фазой) так называемой

"переходной зоны". Эти границы определяются сферической аберрацией объектива прожектора, т.е. шириной изображения острых ребер разделительных призм 2 и 3 на наибольшей дальности. Например, на расстоянии 6 50 м, с двойным ходом луча &100 м при сферической аберрации объектива в

20 угл.с. получаем: В а 100 х

20 х 1000 х - — — - 10 мм.

Эксперименты показали, что применение щелевого приемного зрачка по" вышает точность устройства примерно в 1 5 раза благодаря уменьшению при1362928 4 ет), но при этом из-за абсолютного уменьшения мощности сигнала чувствительность падает. нимаемой мощности пассивной части луча.

Проходящее через щели диафрагмы

9 и 10 постороннее излучение на сиг5 нал фотоприемника сколько-нибудь заметного влияния не оказывает. Действительно при смещении отражателя 15, по свойству триппельприэмы направление отраженных пучков не изменяется, но в поперечном направлении отраженные пучки смещаются на удвоенную величину, причем на такую же величину смещаются относительно щелей изображения ребер разделительной призмы (т.е. переходной зоны), что вызывает неравенство энергии двух разномодулированиых Потоков, составляющих переходную зону, иначе говоря полезный сигнал, который погашается перемещением (вручную или автоматически) диафрагмы до прихода сигнала фотоприемника к нулю, таким образом диафрагмы 9 и 10, если их две, являются измерителем отклонения от прямолинейности25 в точке положения отражателя. Так как нарастание сигнала смещения наиболее резко выражено в оайоне переходной зоны, то ширина щелей на диафрагмах

9 и 10 должна быть примерно равна размеру переходной зоны (при более узкой щели градиент сигнала возрастаФормула изобретения

Устройство для контроля прямолинейности, содержащее прожектор с источниками модулированного излучения, разделительной призмой и объективом, приемный объектив и фотоприемник, выход которого соединен с блоком усиления и обработки сигнала, о тл и C а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено отражателем с четырьмя триппельпризмами, установленными симметрично оптической оси, на выходе объектива установлено наклонное зеркало с центральным отверстием, оптически сопряженное с приемным объективом, выполненным в виде вогнутого зеркала,, перед которым установлены с воэможностью перемещения в плоскости, перпендикулярной оптической оси, щелевые диафрагмы с взаимно перпендикулярными щелями, а объектив выполнен диаметром, меньшим поперечного pasмера триппельприэмы и не менее чем вдвое меньшим диаметра приемного объектива.

1362928

Составитель В. Сараханов

Редактор 10. Середа Техред Л.Олийнык Корректор М. Демчик

Тираж 677 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 6354/26

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4