Устройство для эталонирования геофизических приборов

 

1 t

Ю т м- Ac т—

ОП йлСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистимескик

Республик

5 А

, (1 1 4сС).,-

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено29.10,75.(21) 2185577/ "5 с присоединением заявки л1е (23) Приоритет— (43) Опубликовано05.02.77.Бюллетень л"е 5 (45) Дата опубликования описания16.03.7 (51) М. Кл, Ci 01 V 13/00//

/(:-1 01 В 9/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изооретений и открытий (53) У "К - 50 -" (0В&.8) (72) Авторы изобретения

А, E. Островский, А, Л. Багмет и В. П. Шляхзвзй

Ордена Ленина Институт физики Земли им, О, Ю. Шмидта (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭТА. 1ОНИРОВАН11Я ГЕОФ11311ЧБС1,11Х

ПРИЗОРОВ

Изобретение относится к технике измере— ния углзв наклзна при высокоточном эталонирэвании гезфизическнх приборов метэдэм накл она, 1 еимушественно для эталонирова— ния наклэ11з;" еров, Известн. устройства для точнэгз измерения углов ц=вэрэта (наклона), ссстояшпе из непэдвижногз и вращающегося на зси зснэваний, интерфорэметра для . зл1ере.-. ья с.. е— шений контрольных точек и". ."- ..H". основа- О ния, а также устройства H1 -. ..ерференцизвн1-.1х полос (1, 2) .

Наиболее близким техническим решением

K данному изэбретению является интерференнная система для измерения углов пере .1з111ений объектов (33, состоящая из непод«ижного вращающегося основания, узла за„,, ия наклонов, двухлучевого интерферомет ; с закрепленными на подвижном и неподвижI ам зсн званиях блоками отражателей, ollHHM go пэлc÷ù:Dç è÷íûì и двумя зтрс1жаюшими зерка;:ами, а также системы счета интерферен1.;ИЗННЫХ ПОЛЭС И ИХ ДОЛЕЙ.

Однако этз устройство не обеспечивает

BI:1сзкзй точности измерений, KDTорая эграничиваеTcH HEI.ìåIIüшей величиной смешений, измеряем ь х интерфер зл1е тр зл, т з есть разреШЕ Н11Е М.

11елью изобретения является пзк1сшение

-,зчнзсти измерени1 ..

1ля достижения этзй . 1ел11 E предлагаемое устрзйствз введенз дэпзлн11тельнзе полупрззрачнзе зеркало для сведения двух интерферируюо1их световьсх лучей, при этэлп все направляющие и злупрозрачные зеркала разнесены пэ высоте и длине и попарно устаНЭВЛЕНЬ1 СОЭСНЭ С ВХОДНЫМИ И ВЫХЗДНЫМИ DTверстиями двух умножителей оптической разнэсти хода, котзрые образованы в каждом плече интерферзметра блзками пзвэротнэ-нечувствительных отражателей, закрепленных на подвижном H неподвижнол1 основаниях, поворотно-нечувствительные точки которых взаимно смещены в направлении, перпендикулярном оси световогэ луча, нормально падающего на эти этражатели. Так как в каждзм плече измерительнэго интерферометра збразэваны умножители оптической разности хэда, тэ цена деления интерферечционной пзлось, уменьшается в величину кратности умножения и, та545951 ким образом, точность измерения повь шается.

Схема устройства пэказана на чертеже.

Устройство для эталонирования геофизических приборов содержит врашаюшиеся на оси 1 основание 2, неподвижное основание 3, устройство задания наклDHDB 4, электронные системы счета интерференционных полос и их долей 5, лазерный источник света 6, двухлучевой интерферометр, состояший из пэлупрозрачных t0 зеркал 7, 8, направляющих зеркал 9, 10, служаших для разнесения измерительных точек на требуемое расстояние, подвижных двугранных отражателей 11, 12, неподвижных двугранных этражателей 13, 14. Причем один подвижный 11 (12) и один неподвижный — 1 3 (1 4) отражатели образуют в каждом плече интерферометра умнэжитель оптической разности хода, для чего эни установлены этражаюшими поверхностями навст->0 речу друг другу, а их ребра при вершинах двуграннь!х углов имеют некоторый взаимный сдвиг в направлении, перпендикулярном пути распространения светового луча, направляемого на входь умножителей зеркалами 7,9. 25

Устройство работает следующим образом.

Параллельный пуч эк свет а от ист очника света 6 направляется на полупрэзрачнэе зеркало 7 и разделяется на два взаимно перпендикулярных луча — отражакший и проходя — 30 ший, Отраженный луч падает на вход первого умнэжителя, сэстояшего из отражателей

11, 13, и после мнэгэкратных отражений эт их граней с помошьк> зеркала 9 направляется на полупрозрачное ееpKBJID 8. Второй прэхэдяший луч падает на направляюшее зерка— ло 10, отражается от него и пэступает на вход второго умножителя, сэстояшего из отражателей 12, 31 4, многокраpHQ отражается от их граней и попадает на полупрозрачное зеркало 8, где смешивается с первым свеToBbIM лучом. Полученная таки> образом интерференционная картина регистрируется с помощью фотоприемников системы счета полос, 45

В требуемый момент времени устрэйством задания наклонов 4 подвижнэе основание 2 поворачивается вокруг ocv. 1, в результате чего возникает движущаяся интерференционная картина, возбуждаюшая переменный ток на выходе фэтоприемников. Усиленные и сфорMHpoB&HHbIe сигналы поступают на вход счетчиков интерференционных полос и их долей, с помошью которых фиксируются величины смешений контрольных точек, 55

Величина угла наклона определяется из известного соотношения: ьС Л(К ЮК)

L 2Í >.> где L — расстояние между ребрами подвижных отражателей; — измеренные интерферометром взаимные смещения вершин (ребер) подвижных отражателей;

М вЂ” кратность умножения умн ожителя разности хода лучей;

Л вЂ” длина волны источника излучения;

К вЂ” число целых интерференционных полос; д K — дрэбная доля интерференционной и ол ос ь>..

Применение умнэжителей в каждом плече измерительного интерферометра позволяет значительнэ снизить величину цены деления интерференциэннэй полосы (разрешаюшую способность интерферометра) и, таким образом„ повысить точность интерференционных измерений углов наклона в области малых угловых величин. Исп ольз ование лазернэг о источника света, незначительное количество юстируемых зеркал позволяет упростить регулировку и эксплуатацию устройства для высокэй точности измерений, что эсобенно важно для эталонирования геофизических приборов методом наклона (например, наклономеров).

Коэффициент умножения, пэлученный экспериментально, достигал 16-20 и ограничивался пэтерями света источника излучения из-за несовершенства использованной оптики. Устройство увеличивает точность задания углов при калибровке геофизических приборов на порядок по сравнению с существуюшими системами.

Формула изобретения

Устройство для эталэнирэвания геофизических приборов, например наклонэмеров, содержашее неподвижное и пэдвижное врашаюшиеся основания, узел задания наклонов, двухлучевой интерферометр с закрепленными на подвижнэм и неподвижном основаниях блоками отражателей, эдним полупрозрачным и двумя направляюшими зеркалами, а также систему счета интерференционных полос и их долей, э т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введено дополнительное полупрозрачное зеркало, при этом все направляющие и полупрозрачные зеркала разнесены по высоте и длине и попарно установлены соосно с входными и выходными отверстиями двух умножителей оптической разности хода, которые образованы в каждом плече интерферометра блоками поворотно-нечувствительных отражателей, закрепленных на подвижном и непод545951

Составитель А, Чупрунэва

Редактор Н. Петрова Техред H. Андрейчук Корректор

Заказ 242/3 Тираж 719 П одписн ое

ЦНИИПИ Государственного комитета Сэвета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 вижном основаниях, поворотно-нечувствительные точки которых взаимно смещены в направлении, перпендикулярном оси светового луча, нормально падающего на эти отражатели.

Ь

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1, Авторское свидетельство ¹ 154039, кл. Я 01 B 9/02, 1962.

2. Авторское свидетельство N 302593, кл. 01 В 9/02, 1969.

3. Авторское свидетельство % 326443, кл. 9 01 В 9/02, 1972 (прототип).