Устройство для нивелирования

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (у у С О1 С 5/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«м

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО.ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4142531/24-10 (22) 03.11.86 (46) 07.10.88. Бюл, Ф 37 (71) Новополоцкий политехнический институт им. Ленинского комсомола

Белоруссии и Научно.-производственное объединение "Точприбор" (72) В.В.Завальный, В.М.Ратннский, А.И.Сурков и В.Д.Сибирцев (53) 528.543(088.8) (56) Зацаринный А,В. Автоматизация высокочастотных инженерно-геодезических измерений.- М.: Недра, 1976, с. 183.

Авторское свидетельство СССР

У 1101675, кл. G 01 С 5/00 ° 21 06.83.

Скогорев В.П. Лазеры в геодезии.М.: Недра, 1987, с. 21-24.

ÄÄSUÄÄ 1428916 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НИВЕЛИРОВАНИЯ (57) Изобретение позволяет автоматизировать процесс измерения превышений. При наведении нивелира на рейку по визиру 4, с помощью радиоприемного. устройства по командам от микроЭВМ 5 поочередно и попарно включаются излучатели рейки и засвечивают элементы шкалы 8 нивелира, при этом на время . формирования отсчета по рейке включаются только два из излучателей, расположенные выше и ниже линии нивелирования. Дальность до рейки определяется по шкале 12 перемещением и фиксацией фокусирующей линзы 10 по сигналу шкалы 8, на которой при переме- ф щении линзы 10 изменяется размер засветки от излучателей рейки. Нивелир содержит электронный уровень 6 .в качестве комйенсатора, обработка инфор-мации и управление выполняются встро-енной микроЭВМ. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

1428916

Изобретение относится к геодезическому приборостроению и может быть использовано для создания систем автоматизированного сбора и обработки топографо-геодезической информации.

Целью изобретения является повышение быстродействия измерений посредством автоматизации.

На фиг.1 приведена структурная схема нивелира; на фиг.2 — устройство нивелирной рейки.

Нивелир содержит подставку 1, кор" пус 2 с расположенными на нем установрчным уровнем 3 с визиром 4, встроенные в корпус микроЭВМ 5, электронный уровень 6, радиопередающее устройство ?, шкалу 8 фотоэлементов отсчета, расположенную в фокальной,.плоскости объектива 9, фокусирунзцую лин- 20 зу 10, закрепленную в фокусирующей. обойме 11, установленную.с возможнос-, тью продольного перемещения и фиксации, шкалу 12 фотоэлементов дальности, закрепленную параллельно оси пе- 25 ремещения фокусирующей обоймы 11 и оптически связанную через линзу 13 с излучателем 14, установленным на фокусирующей обойме 11.

Электромеханический блок перемеще- 3О ния и фиксации содержит фиксатор 15, катушку 16„ подвижный сердечник 17, механически связанный через пластину

18 магнитного демпфера с концом противодействующей пружины 19, и магнит

20 демпфера. Пластина 18 магнитного демпфера прикреплена к фокусирующей обойме 11. Шкала 8 фотоэлемента отсчета, шкала 12 фотоэлементов дальности и электронный уровень 6 связаны с входами микроЭВМ, с выходами которой связаны излучатель 14, фиксатор

15, катушка 16 и радиопередающее устройство 7, антенна направленного .действия которого размещена в визире 4. .4

Нивелирная рейка (фиг.2) содержит шкалу, деления которой заданы излучающими элементами 21, установленными через равные интервалы в одну линию и связанными с блоком управления излучением и радиоприемным устройством 22.

При изготовлении нивелира и нивелирной рейки, состоящем в сборке, наладке, поверке и юстировке, в постоянную память микроЭВМ вводятся про55 граммы обработки отсчета, дальности, фокусировки, поправки в отсчет за наклон корпуса но показаниям электронного уровня и номер фотоэлемента шкалы 8 отсчета„ задающий вместе с оптическим центром объе"...тива линию нивелирования.

Нивелир и нивелирная рейка работают следующим образом.

На нивелирные точки, заднюю и переднюю по ходу, помощниками оператора устанавливаются вертикально нивелирные рейки, а нивелир устанавливается оператором посередине между ними, приводится в рабочее положение по установочному уровню и включается в дежурный режим, при этом включаются микроЭВМ 5 и радиопередающее устройство 7. Блоки управления излучением .и радиоприемные устройства 22 нивелирных реек также включаются в дежурный режим помощниками оператора. 3атем оператор наводит нивелир на заднюю рейку, контролируя по визиру 4 попадание на нее по высоте и азимуту, и подает через клавиатуру микроЭВМ команду "Измерение", по которой микроЭВМ через радиопередающее устройство 7 выдает команды включения излучателей 21 через блок управления излучением и радиоприемное устройство 22.

По командам микроЭВМ выполняется последовательно попарное включение излучателей ?1, начиная с двух нижних, расположенных у пятки рейки, в последовательности 0-1, 1-2, 2-3 и т.д. до тех пор, пока они не засветят фотоэлементы шкалы 8 отсчета ниже и вьппе нивелирования, после чего микроЭВМ фиксирует в оперативной памяти число поданных команд, поддерживает включенной последнюю пару излучателей, выдает команду включения излучателя 14 и катушки 16, под действием магнитного поля которой сердечник 17 втягивается в катушку и перемещает пластину 18 магнитного демпфера, фокусирующую обойму 11 и растягивает пружину 19. Движение фокусирующей обоймы 11 происходит в замедленном режиме под действием магнита 20, наводящего в пластине 18 токи Фуко, при этом на шкале фотоэлементов отсчета происходит уменьшение размеров засветки от излучателей 21 нивелирной рейки, выражающееся в уменьшении количества засвеченных элементов и изменении интенсивности засветки, что анализируется микроЭВМ.

1428916

П.;и достижении минимума размера засветки от одного излучателя рейки микроЭВМ выдает фиксатору 15 команду Стоп", по которой движение фокуси5 рующей обоймы 11 прекращается, фиксирует в оперативной памяти дальность по шкале 12 фотоэлементов, снимает питание с катушки 16 и начинает обработку информации со шкалы 8. Отсчет 1О по рейке состоит из двух частей: кратного числу делений рейки от ее пятки до излучателя, ближайшего к линии нивелирования, и части одного деления от этого излучателя до линии . 15 нивелирования, что определяется микроЭВМ по числу поданных команд на последовательное включение излучателей рейки и интерполяцией внутри интервала засветки ниже и выше линии визи- 2О рования по шкале 8 фотоэлементов отсчета. В полученный таким образом отсчет по рейке микроЭВМ вводит поправку за наклон корпуса 2 нивелира по показаниям электронного уровня 6, >5 а результат вводит в оперативную память и выводит на индикатор сигнал

"Готов отсчет", по которому снимае1ся питание с фиксатора 15 и фиксирующая обойма под действием пружины 19 ЗО возвращается в исходное положение, а по радиоканалу выдает команду на выключение излучателей рейки. Затем оператор наводит нивелир по визиру 4 на переднюю рейку и повторяет команду "Измерение", по которой все измерительные операции повторяются, микроЭВМ вычисляет превышение как разность отсчетов по задней и.передней рейкам и выдает на индикатор сигнал 4р

"Конец измерений" и значение измеренных величин.

Время одного измерения-фокусирования, определения дальности и отсчета по рейке находится в пределах 1 с . 45 и зависит, в основном, от времени; движения фокусирующей обоймы, движущейся в замедленном режиме под влиянием магнитного демпфера для того, чтобы микроЭВМ успела выполнить программу сравнения смежных измерений размера засветки фотоэлементов шкалы

8 отсчета, которая выполняется в реальном масштабе времени. Затраты времени на все остальные операции составляют несколько сотых долей секунды. Затраты времени на фокусирование и точное наведение нити сетки на штрих известным нивелиром составляют 5-10 с.

Фо р мул а и з о бр е т е н и я

1 ° Устройство для нивелирования, содержащее нивелирную рейку с равными делениями линейной шкалы и нивелир, содержаший корпус, визир, встроенную микроЭВМ, компенсатор, установочный уровень, оптически связанные объектив, фокусирующую линзу, установленную с возможностью перемещения, блок перемещения и фиксации фокусирующей линзь1, шкалу фотоэлементов отсчета, выполненную в виде матрицы и связанную с входом микроЭВМ, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения производительности труда, оно содержит шкалу фотоэлементов дальносI ти, установленную параллельно бси перемещения фокусирующей линзы, излучатель, закрепленный неподвижно относительно фокусирукицей линзы и оптически связанный со шкалой фотоэлементов дальности, радиопередающее устройство, связанное с входом микроЭВМ, причем строки шкалы фотоэлементов отсчета расположены горизонтапьно и установлены в фокальной плоскости объектива, компенсатор выполнен в виде электронного уровня, выход которого связан с входом микроЭВМ, блок перемещения и фиксации фокусирунщей линзы сгяэан с выходом шикроЭВМ.

2. Устройство по п.1, о т л,и ч аю щ е е с я тем, что строки шкалы фотоэлементов образованы параллельным соединением фотоэлементов.

3. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что радиопередающее устройство снабжено антенной направ" ленного действия, размещенной в визире.

4. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что оно содержит блок управления излучением и радиоприемник, связанные с делениями шкалы, которые являются излучающими элементами.

5. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что излучающие элементы шкалы выполнены в виде полупроводниковых светодиодов.

1428916

Составитель В. Базаров

Техред М. Хода нич Корректор О. Кравцова

Редактор А.Шандор

Заказ 5112/36

Тираж 680

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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