Способ определения положения плоскости горизонта

(54 НИЯ 7)СПОСОБ ОПРЕД ОСКОСТИ ГОРИЗО ЕНИЯ ПОЛОЖЕ- А, заключаюе УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИ 648671/24-100.09.83 .5.02.86. Бюл.,801211605 А щийся в измерении светового пути луча в резервуаре с жидкостью, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с, целью повьппения точности измерений в широком температурном диапазоне, формируют два луча света, разносят лучи на фиксированное расстояние один относительно другого, направляют лучи на поверхность жидкости, определяют разность приращений световых путей для обоих лучей, по которой судят о положении плоскости горизонта,Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам регистрации направления векторасилы тяжести в данной точке земнойповерхности.5Целью изобретения является повышение точности измерений в широкомтемпературном диапазоне,На чертеже представлена схема реализации способа определения положения плоскости горизонта,На чертеже обозначены источник 1излучения; устройство формированиядвух лучей С и К состоящее иэ све 115тоделителя 2 и отражателя 3; фиксиро.ванное расстояние В между лучами;светоделитель 4; отражатель 5; кювета б; жидкость 7; Ь =Г(1 С) - приращение высоты жидкости в резервуаре,гввызванное измерением температурывнешней среды; о 1, - угол наклона жидкости; А-А - уровень жидкости в резервуаре при горизонтальном положе.нии резервуара; Б- уровень жид,25кости при заклоне резервуара на угол;С - оптический путь луча С через1жидкость С - Фиксированный оптический путь луча С; К - оптический11путь луча К через жидкость; К - Фиксированный оптический путь луча К;30отражатель 8; светоделитель 9; фотоприемные устройства 10; суммирующееустройство 11; оптическая система 12Фотоприемных устройств,Сущность способа заключается в 35следующем.При угле наклона резервуара о =0жидкость занимает положение в резервуаре по линии А-А. Луч света разделяется на светоделителе 4 на С " и С , С пройдет через жидкость , расположенную в резервуаре б. Луч С пройдет по фиксированному оптическому пути, определяемому элементами 4, 5 и 9. На светоделителе 9 лучи С и С савместятся. В результате их совмещения получится интерФеренционная картина. Луч К разделится на К и К", Пройдя аналогичным 5 О образом свои оптические пути лучи К и К совместятся на свето.;елителе 9. В результате их совмещения получится интерференционная карти 1 1 на, Оптические пути С и С , К и Кподбираются так,чтобы у волновыхфронтов Си С , К и К был небольшой Фиксированный угол, не равный нули, тогда в плоскости регистрации получаются полосы, имеющие вид прямых параллельных линий пересечения волновых фронтов С и С , К и КВ плоскости фотоприемников раэ 1 11 1 ность фаэ между лучами С и С , К и К будет равна:О: 16 о где 4, - длина волны источника 1 излучения;И - показатель преломления жидкости 7;- расстояние между фронтамиС и С , К и КСветлая полоса в плоскости фото.приемника находится прип 1; = шй;,/ш/ = 0,1,2,темная полоса приип = ш /и/ = ---Компенсатор подбирается для получения полос порядков, близких к нулю,желаемой ориентации (для созданиянебольшого наклона волновых Фронтов С и С , К и .К", т,е. выбора Ь)При появлении наклона относительно плоскости горизонта на угол о(поверхность жидкости в пространствебудет сохранять свое положение. Кювета с измерительной системой начнетперемещаться в пространстве на уголМ . Для лучей С и К ", как и прежде,оптический путь не изменится, таккак он будет определяться геометрией светоделителей 4, 9 и отражате 1лей 5, 8, Оптический путь лучей Си К будет изменяться, так как этилучи будут проходить разные (относительно начального) пути в жидкости. , налитой в резервуар Ь, причемприращения путей будут функцией угла о, . Интерференционные картины отвсовмещения лучей С и С , К и Кначнут перемещаться. Фотоприемныеустройства 10 зарегистрируют количество импульсов, сформированных поизменению периодичности интенсивности в плоскости регистрации (количество максимумов интенсивности ш, которое пройдет через приемную площадку фотоприемного устройства).1Лля лучей С и С следует: шг.1.1 ц ( ввиду малости угла с( ),(4- Ь +61 Ис(,Щ- )Ло. 1 О 15 20 Составитель В.ЛыковТехред С.Мигунова Корректор М.Демчик Редактор М, Циткина Заказ 634/47 Тираж 671Подписное ВНИИПИ Государственноо комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Рауяская наб., д. 4/5Так как среда (жидкость) 7 одна и та же для обоих лучей С и К , иск пользуются одни и те же источники излучения с длиной волны 1 о , то после суммирования, которое производится на устройстве 11 суммирования получил;И ИсК (4-4+ Ь) а.Ьо о Далее определяют по формулес - -ЗопЬВ случае изменения температуры объем жидкости 7 в резервуаре 6 изменится и возрастет на величину 6 . Оптичес,.кие пути лучей С и К также изменятся на одну и ту же величину (и Л ). В плоскости регистрации интерференционных полос произойдет дополнительное смещение интерференционных полос, вызванное изменениемразности хода на величину п х Ьтогда(4+61 и.с(.юо а следовательно, после суммирующегоустройства получим: Ьнк- 1 И щ. -Угол наклона определяетсяпо формуле ЛоИэ последнего равенства становится понятным, что измеряемый угол не зависит от изменения оптического пути, вызванного изменением температуры внешней среды.