Гидростатический нивелир

 

Изобретение относится к устройствам геодезического приборостроения и может быть использовано для гидростатического нивелирования. Целью изобретения является повышение точности. Устройство содержит сообщающиеся сосуды 1, частично заполненные жидкостью, источники света 6, коллиматор 8, поплавок 12 с отражателем в виде усеченного конуса 11, непрозрачную пластину с кольцевой прозрачной полосой 9, дополнительный конусный отражатель с параболической отражающей поверхностью 13, цилиндрические светофильтры 3,4, сопряженные по винтовой линии, линзовый конденсатор 15, делитель светового потока 16, частотно-селективный фильтр 17, дифференциальный усилитель 20, фотоприемники 18,19, дополнительный фотоприемник 23, дешифратор 21, регистратор 22. 2 ил.

„„SU,;„472763

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 С 01 С 5 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

H А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4207429/24-10 (22) 11 ° 03.87 (46) 15.04.89. Вюл. ¹ 14 (71) Ижевский механический институт (72) В.Н.Шиляев, С.A.Òþðèí, В.А.мыльников и В.С.Дородов (53) 528,546(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹- 673844, кл. С 01 С 5/04, 18.05.77.

Авторское свидетельство СССР № 1170272, кл. С 01 С 5/04, 07.04.83. (54) ГИДРОСТАТИЧЕСКИЙ НИВЕЛИР (57) Изобретение относится к устройствам геодезического приборостроения и может быть использовано для гидро, статического нивелирования. Целью изобретения является повышение точности. Устройство содержйт. сообщающиеся сосуды 1, частично заполненные жидкостью, источники света 6, коллиматор 8, поплавок 12 с отражателем в виде усеченного конуса 11, непрозрачную пластину 9 с кольцевой прозрачной полосой, дополнительный конусный отражатель с параболической отражающей поверхностью 13, цилиндрические светофильтры 3, 4, сопряженные по винтовой линии, линзовых конденсор 15, делитель светового потока

16, частотно-селективный фильтр 17, дифференциальный усилитель 20, фотоприемники 18, 19, дополнительный фотоприемник 23, дешифратор 21, ре- Я гистратор 22. 2 ил.

1472763

Устройство работает образом.

1 сл едующим

Изобретение относится к геодезическому приборостроению, в частности к устройствам гидростатического ниве-лирования.

Цель изобретения — повышение точнос" .ти измерений эа счет уменьшения влияния ошибок, обусловленных нестабильностью источника света.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема гидростатического нивелира; на фиг. 2 — развертка цилиндрического светофильтра, Гидростатический нивелир выполнен в виде двух сообщающихся сосудов 1 15 с внутренней отражающей поверхностью

2, внутри каждого иэ них размещены два цилиндрических светофильтра

3 и 4, сопряженных между собой по винтовой линии 5, шаг которой равен 2О высоте цилиндрических светофильтров

3 и 4. Б верхней части сосудов 1 расположен источник 6 света, оптически взаимодействующий с делителем 7 све-тового потока, коллиматором 8 и не25 прозрачной пластиной 9 с узкой кольцевой прозрачной полосой 10. Пластина

10 закреплена на верхнем основании отражателя 11 света, выполненного в . виде усеченного конуса, жестко закрепленного на поплавке 12, На непрозрачной пластине 9 соосно с поплавком

12 закреплен конусный отражатель 13, отражающая поверхность 14 которого оптически взаимодейств „ет с отражающей поверхностью 2 сосуда 1, причем отражающая поверхность 14 выполнена параболической с фокусным расстояни=ем, оптически согласованным с линзовым конденсором 15, жестко связан- 40 ным с конусным отражателем 13. Через отражатель 16 конденсор 15 оптически взаимодействует с частотно-селективным фильтром 17, оптически связанным с фотоприемниками 18 и 19, выходы 45 которых через дифференциальный усилитель 20 и дешифратор 21 связаны с регистратором 22. Контрольный фотоприемник 23, оптически взаимодейству-> ющий с источником 6 света, электрически подключен к управляющему входу усилителя 20. Поплавок 12 перемещается вдоль направляющих 24, которые могут быть выполнены в виде вертикальных стержней, центрирующих попла-55 вок относительно оси сосуда.

Световой поток от источника 6 света делителем 7 разделяется на два световых пучка, один из которых поступает на контрольный фотоприемник

23, а другой, пройдя через коллиматор 8, преобразуется в пу юк параллельных лучей, который проходит через кольцевую прозрачную полосу 10 пластины 9 и падает на боковую поверхность отражателя 11 светав виде узкого г светового кольца. Отклоненный отражателем 11 световой поток в виде световой кольцевой полосы падает под углом Н на отражающую поверхность 2 сосуда 1, пройдя по сути светофильт" ры 3 и 4, один из которых пропускает только свет с длиной волны 8 а другой — h . Отразившись от поверхности 2, световой поток поступает на параболическую отражающую поверхность

14 конусного отражателя 13 и, пройдя затем через линзовый конденсатор 15 выходит из него в виде пучка параллельных лучей с длинами волн Л, и причем суммарная интенсивность т световых лучей с длиной волны 3, и суммарная интенсивность лучей с длиной волны зависит только от высоты Н. на которой световая кольцевая полоса пересекает светофильтры

3 и 4 (фиг. 2), т.е. от высоты уровня жидкости в сосуде 1. Это вызвано тем, что вследствие сопряжения светофильтров 3 и 4 по винтовой линии 5 в зависимости от положения поплавка 12 световой поток пересекает светофильтры на участках с различной. длиной и 1,, Иэ линзового конденсатора

15 пучок параллельных лучей, отразившись от отражателя 16, поступает на частотно селективный фильтр 17, пропускающий свет с длиной волны, и отражающий свет с длиной волны причем прошедший свет пропускает на фотоприемник 18, а отраженный — на фотоприемник 19, с выходов которых напряжение, пропорцйональное интенсивности падающих на них световых йотоков, поступает через усилитель

20 на вход дешифратора 2 1, который по величине входных сигналов определяет положение уровня жидкости в сосуде и выводит данные на регистра— тор 22. Выходное напряжение конт,рольного фотоприемника 23 управляет коэффициентом усиления дифференциального усилителя 20, т.е, при колебаниях интенсивности светового по14727 тока, выходящего из источника 6, происходит компенсация этих колеба" ний.

Формула и з обретения

Составитель В. Александров

Редактор T. Лазоренко Техред А.Кравчук Корректор Л. Патай

Заказ 1700/41

Тираж 683

Подписное

РчИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101

1. Гидростатический нивелир, содержащий сообщающиеся сосуды с внутренней поверхностью, частично заполненные жидкостью, в кажном из кото-. рых установлены источник света, коллиматор, поплавок с отражателем в виде усеченного конуса с закрепленной в нем непрозрачной пластиной с кольцевой прозрачной полосой и фотоприемник, связанный с измерительным блоком, отличающийся тем, что, с целью повышения точности за счет уменьшения влияния ошибок, обус- 20 ловленных нестабильностью источника света, оно снабжено цилиндрическими светофильтрами расположенными по два в каждом из сосудов и сопряженными в каждом сосуде по винтовой линии, внутренняя поверхность сосудов выполнена отражающей, в каждом из сосудов размещены введенные дополнитель-10

63.

4 ный конусный отражатель спараболичес: кой отражающей поверхностью, оптически связанный с отражающей поверхностью сосуда линзовый конденсор, установленный между ним и коллиматором и дели ель светового потока, расположенный.между источником света и коллиматором, оптически связанный с измерительным блоком, причем фокус линзового конденсора совмещен с фокусом параболической отражающей поверхности дополнительного конусного отражателя.

2. Нивелир по п. 1, о т.л и ч аю щ и й с я тем, что измерительный блок выполнен в виде частотно-селективного фильтра. оптически связанного с линзовж кондеисором, пифференциального усилителя, электрически связанного с фотоприемниками, дешифратора, регистратора, контрольного фотоприемника, оптически связанного с источником света и электрически соединенного с управляищим входом дифференциального усилителя, электрически связанного через дешифратор с регистратором.