Оптический прибор для определения смещений точек объектов

 

4O8I47

Союз Советских

Социалистимеских

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 17.XI 1.1971 (№ 1725820/18-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 10.XII.1973. Бюллетень № 47

Дата опубликования описания 22.IV.1974

М. Кл. G 01с 9/02

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изооретений и открытий

УДК 528.546(088.8) Автор изобретения

В. Ф. Нестеренок

Заявитель

Белорусский технологический институт им. С. М. Кирова

ОПТИЧЕСКИЙ ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

СМЕЩЕНИЙ ТОЧЕК ОБЪЕКТОВ

Изобретение относится к приборостроению и, в частности к приборам для измерения на местности горизонтальных составляющих деформаций инженерных сооружений.

Известны оптические приборы для определения смещений точек объектов, содержащие трегер и зрительную трубу двойного изображения с двумя независимо фокусируемыми объективами и одним окуляром и с устройством двойного визирования.

Предлагаемый прибор позволяет снизить трудоемкость исследования, повысить точность и ускорить процесс измерений. Это достигается тем, что в нем объективы установлены один над другим, а их оптические оси расположены взаимно параллельно и под углом 45 к горизонту, а устройство двойного визирования выполнено в виде двух независимо поворачиваемых вокруг своих горизонтальных осей прямоугольных призм, помещенных перед объективами и плоскопараллельной пластинки оптического микрометра, расположенной между нижней призмой и нижним объективом.

На фиг. 1 приведена оптико-механическая схема прибора; на фиг. 2 — схема деформаций края стены здания и методика измерения перемещений контрольной точки; на фиг. 3— схемы отсчитывания и совмещения изображений.

Прибор опирается на подставку — трегер 1 с тремя подъемными винтами, может вращаться в подставке вокруг вертикальной оси и снабжен закрепленным винтом, микромет5 ренным винтом 2 азимутального наведения, цилиндрическими уровнями 3 и 4 с исправительными винтами.

Зрительная труба двойного изображения состоит из двух объективов с фокусирующими

10 линзами. Оптические оси этих объективов расположены в одной вертикальной плоскости и наклонены к горизонту под углом 45 .

Перед входным отверстием верхнего объектива 5 установлена прямоугольная призма 6, 15 которую можно поворачивать с помощью наводящего винта 7 вокруг горизонтальной оси

8. Перед входным отверстием нижнего объектива 9 помещены плоскопараллельная пласти ка 10 и прямоугольная призма 11. Пла20 стинку 10 можно поворачивать с помощью барабана 12 в центрах 13 и 14 вокруг оси, перпендикулярной визирной оси и лежащей в вертикальной плоскости. На барабане 12 нанесена шкала линейных, параллельных само25 му себе сдвигов визирного луча.

Призму 11 можно поворачивать в заданных пределах вокруг горизонтальной оси 15 с помощью наводящего винта 16.

Б оптическую систему трубы двойного изо30 бражения входят фокусирующпе линзы 17 и

408147

18, ромб-призма 19 и ромб-призма 20, ребро которой служит разделительной гранью верхнего и нижнего изображений. Плоскопараллельная пластинка 21 служит для закрепления на ней сетки нитей.

Система заключена в кожух 22, имеющий вырез в пределах сектора визирования и служащий для уменьшения температурных деформаций прибора во время измерений.

Работает устройство следующим ооразом.

Например, в верхней части стены здания (см. фиг. 2) закрепляют штриховую марку

М, а внизу здания закрепляют неподвижную шкалу 23, Искомое горизонтальное перемещение ЛУ марки М из положения М в положение М> определяется разностью положения IIB

I шкале 23 проекций М и Мд точек М и М соответственно.

Точность измерений деформаций ЛУ=.

= Мя — М определяется точностью проектирования и точностью отсчитывания по шкале.

Для повышения точности проектирования необходимы достаточно чувствительный уровень 3 и надлежащая юстировка прибора.

Повышение точности отсчетов достигается совмещением изображений марки М и одного из,штрихов шкалы 23.

Прибор устанавливают над постоянно закрепленной точкой, лежащей в плоскости, перпендикулярной к плоскости стены и удаленной от стены с таким расчетом, чтобы направление визирования «на верх» не превышало

50 — 60 от горизонтального.

Поворачивая весь прибор вокруг вертикальной оси вращения, а верхнюю призму 6 вокруг ее горизонтальной оси 8, добиваются наведения изображения биссектора Н Н сетки нитей на марку М (см. фиг. 3).

Поворотом призмы 11 вокруг ее горизонтальной оси 15 подводят изображение шкалы

23 к изображению разделительной грани à — Г.

Поворотом плоско-параллельной пластинки

10 с помощью барабана 12 добиваются сдвига изображения шкалы в такое положение, при котором изображение штриховой марки рассматривается как предложение изображения ближайшего младшего штриха шкалы и снижают ао шкале полный отсчет.

Дальнейшие измерения, например, проек тирование на шкалу точек, лежащих на этой же вертикали, по на равных этажах здания, сводятся к наведению изображения бпссектора Н<Н па изображения соответствующих марок с помощью призмы 6, поворачиваемой вокруг горизонтальной оси, микрометренпого винта 2, поворачивающего прибор вокруг вертикальной оси, и плоскопараллельной пластинки 10, позволяющей измерять десятые и сотые доли деления шкалы.

При изучении ветровых колебаний верха сооружения совмещают изображение колеблющейся марки с изображением шкалы по разделительной грани и путем непрерывного наблюдения, оставляя прибор неподвижным, фиксируют положение колеблющейся марки относительно делений шкалы в нужные»оменты времени. При этом, практически одновременно можно контролировать устойчивость прибора по положению сетки нитей относительно той же неподвижной шкалы.

Если расстояние от проектировочного прибора до шкалы не совпадает с расстоянием до отвесной проекции колеблющейся марки, результаты измерений исправляют на величину неравенства.

Предмет изо6 р етен ия

Оптический прибор для определения смещений точек объектов, содержащий трегер и зрительную трубу двойного изображения с двумя независимо фокусируемыми объективами и одним окуляром и с устройством двойного визирования, отличающи йся тем, что, с целью повышения точности и ускорения процесса измерений, объективы установлены один над другим, а их оптические оси расположены взаимно параллельно и под углом 45 к горизонту, а устройство двойного визирования выполнено в виде двух независимо пово рачиваемых вокруг своих горизонтальных осей прямоугольных призм, помещенных перед объективами, и плоскопараллельной пластинки оптического микрометра, расположенной между нижней призмой и нижним объективом.