Устройство для индикации заданного положения подвижного индекса

 

>

> . :. >З ОС;>

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

8238

Со!оз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 04.02.75 (21) 2113227/25 с присоединением заявки «¹ (32) Приоритет

Опубликовано 15.05.77. Бюллетень М 18

Дата опубликования описания 21.07.77 (51) М. Кл."- G OIV 7/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 550.830(088.8) (72) Авторы изобретения

О. Н. Игнатьев и В. В. Капусткин

Научно-производственное объединение «Геофизика» (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНДИКАЦИИ ЗАДАННОГО

ПОЛОЖЕНИЯ ПОДВИЖНОГО ИНДЕКСА ГРАВИМЕТРА

Изобретение относится к области гравиметрического приборсстроения.

11звестен грави., =.р, содержащий упругий элемент в виде пружины, грузик, измерительныи рычаг, индикация которого осуществляется оптическим отсчетным устройством.

11звестно устройство для индикации заданного положения подвижного индекса гравиметра, содержащее осветитель, оптическую проекционную систему, маску, связанную с индексом, экран с окном и фотоэлемент, размещенный за экраном по ходу луча света от осветителя. 1,оличество света, падающего на фотоэлемент, зависит от положения маски относительно окна экрана.

Ч>иксирование нахождения подвижного индекса в заданноь! Положении Ос ществляется в момент изменения величины электрического сигнала с фотоэлемента от минимума до максимума. При этом маска, связанная с индексом, проходит расстояние, равное величине окна в экране. к, числу недостатков известного устройства относится то, что для фиксирования малых перемещений подвижного индекса в данном устройстве необходимо уменьшение размеров окна в экран, что связано с существенным падением фотоэлектрического сигнала, характеризующего положение индекса, и,;ак следствие, снижается точность индикации. Для повышсния точности индикации в предлагаемом устропстве фокусное расстояние / оптической проекционноп системы, линейный размер /i маски, «и!непный размер К окна экрана и расстояние gi от оптического центра оптической проекционной системы до экрана выбраны из условия

> — le — ne.

10 где п — любое гпсло, большее 1, л — длина волны падающего света.

11р!! этом уc;10BIIII Jlpll н2хождении подви>кного ш!декса гравпметра в заданном положс15 нип Iср2я проекции ъ!ас1- и н2 экр2нс п гp2Hliцы окна в экране ооразуют две дифракцпопн ы е щ ел и, Ill lip i l kl 2 Iсо то р ы х т а ко в 2, 1 то кол пчсство света, падающего на фотоэлемент, раино О. 1ipli весьма малом смещении подвижного индекса гравпмстра относительного заданного положення (соизмеримом с длиной волны падающего света) образуется одна дпфракционная щель между краем проекции

>»i 2 с 1 п п гp 2 н п це l l О Ii н 2 В э кр а н е, ш lip и н а которой оольше по сравнению с дифракционными щелями при нахождении индекса в заданном положении. При этом направление дифрагпрованных лучеи света изменяется, в результате чего на фотоэлемент падает поток

3О света. Заданное положение подвижного ин558238 где n — любое целое число, большее 1, / — длина волны падающего света.

Устройство работает следующим ооразом.

1 1зображение маски 2 фокусируется I!pi»ioмощи оптической проскционнои систс. ы „а экран. Фокусировка осущсстьляется при у словии

1 1 1 — + — — —. — Ы К! У (2) 40 где j — фокусное расстояние оптической проекционнои системы.

При нахождении подвижного индекса в заданном положении центр проекции маски 2 на экране б и центр экрана b,л;ежат на оптическои оси проекционнои системы 3. Размеры маски Й и размеры окна Й отис ьают ьыражению: (3) где и — любое целое число, большсс 1.

11ри этом в плоскости экрана б (фиг. 2) образуются при и=2 двс дифракционные щели, шириной A„Равенство, приведенное в формулс изобретения и являющееся условием образования дифракционных щелей, получено декса гравиметра фиксиру "fс i чстк11м минимумом электрического си! !Ила (1)0 1оэлсмснта.

На фиг. 1 показан общий вид;!р«длагасмого устройства; на фиг. 2 ll 3 — получаемые проекции маски на экране.

Устройство содержит (фиг. 1) источи!!к света 1, перед которым помещается мас a 2.

Свет от источника 1 при помощи оптической

lIp0cKIIH01TkI0ii cHcTcMbl 3, призмы 4 и Отклоняющего зеркала 5, связанного с индексом гра- 10

Виметра, проектируется на экран б с окном линеиным размером /i и фотОэлсмснт /. 1 flc стояние OT маски до Оптического центра li 30скционной системы обозначено на чертеже g.

Расстояние gi от оптического центра проск- 15 ционной системы до экрана складывается из расстояния g от оптического центра до поверхности призмы 4, расстояния g" от поверхности призмы 4 до отража1ощеи,поверхности отклоняющего зеркала 5 и расстояния g" от 2р отражающей поверхности отклоняющего зеркала 5 до экрана b (см. фиг. 1).

Фокусное расстояние j оптической проекционной системы, линейный размер /! маски, линейный размер Й окна экрана и расстояние

g! о; оптического центра проекционной системы до экра а (складывается из g, g", Р "), выбраны из условия

/ /г (1) ЗО

f — gI Й вЂ” zZZ пос;!с Выра/кения о через j и gi по ураВнению (2) и подста1!овки в приведенном виде в ур в;!«л ис (3). Направление, в котором интенс! Ьпость дифрагированного света имеет минимум, определяется из условия:

sin, = т —, /

Формула изобретения у стройство для индикации заданного положения подвижного индекса гравиметра, Включа ош,сс освс.!Нтель, оптическую проекционную

С1!с!с:!у, маску, связанную с индексом, экран с окном и фотоэлемент, отличающееся 1 ñм, что, с целью повышения точности индикации, фокуснос расстояние / оптической проe«lIHuIIi1oH системы, линейный размер и маски, линеиный размер и окна экрана и,расстояние g! от оптического центра проекционной системы „î экрана выбраны из условия

/z

Ф

f — gI /г — n/

C1) где и — любое целое число, большее 1, л — длина волны падающего света, где р — угол между перпендикуляром к плоскости экрана и направлением распространения дифрагированных лучей света, l — ширина щели, rn —;побое целое число. В нашем случае, при i=i. и rn= 1 siII(= l и р=90". количество света, попадающего на фотоэлем нf минимально.

11ри смещении подвижного индекса относительно заданного положения проекция маски сме;цастся на расстояние Л. Если дать маске смещение Л, соизмеримое с л так, чтобы отноы . „,. „,а шснис — — удовлетворяло равенству — — = —, gz Ы! ширина образую цейся дифракционной щели будет равна 2i,. 1ip» этом sin (3=!/>, т. е. р=

=30- и поток света, падающий на фотоэлемент, В данном случае уже не равен минимальному.

В известном устройстве размеры окна в экр а!1«составляlот перВыс миллиметры и ре ально замечаемое смещение индекса 0,01 мм.

Ы у.стройстВС реальнО замечаемое смещение па два порядка меньше, так как оно соизмеримо с t., которое в среднем для видимой части спектра составляет 0,45 мкм. 11овышение

T0чп0с; и индикации заданного положения 1одвпкньг0 индскса 1 равиметра поз ВОляе l ьыдс;!Нть В процессе съемки слабые гравиъ с !рl!Чсскпс а1!Омалии il теM самы vl пОВысить глу 01!Ипост Выдс с1;ия сологических объектов.

558238,!

) 7:кз1

Уиг.З фиг. 2

Составитель А. Чупрунова

Текред А, Камышникова Корректор И. Позняковская

Редактор И. Кубнна

Заказ 1623/3 Изд. ¹ 538 Тираж 722 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр, апунова, 2