Устройство для измерения угла наклона

/06 Яфс ауф . ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИ ЕТ СССРОТКРЫТИЙ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯНАКЛОНА(57) Изобретение относится кзическому приборостроению, вности к устр-вам для контролния поверхности относительнота. Цель изобретения - повьпцствительности устр-ва. Сосуд УГЛА геоде- част- положе- горизонние чув- выполнен Риг ОПИСАНИЕ А ВТОРСНОМУ СВ в виде двух жестко связанных расположенных перпендикулярно один другому параллелепипедов с входными и выходными окнами. Пучок лучей источника 10 излучения, несущий информацию об изображении проекционной марки 9, многократно проходит слой жидкости 6, принимающий при наклоне устр-ва форму клина. Вырабатываемый при этом в фотоэлектрическом тракте электрический сигнал пропорционален величине смещения изображения проекционной марки, Над незеркальными поверхностями сосуда размещены плоские отражатели 7Изображение марки 9 формируется в фокалькой плоскости объектива 8 совме- с 9щенной с анализатором 11 поля изображения, 2 ил.Изобретение относится к геодезическому приборостроению, в частностик устройствам для контроля положенияповерхности относительно горизонта,Цель изобретения - повышение чувствительности устройства.На Фиг. 1 изображено предлагаемоеустройство; на Фиг. 2 - разрез А-Ана Фиг. 1,Устройство содержит стеклянную ам; пулу в Форме параллелепипеда, выполненную, например, из четырех прямоугольных призм 1, жестко закрепленныхмежду двумя плоскопараллельными пластинами: поверхностью 2 и поверхностью 3, например методом спекания.При этом призмы расположены так, чтообразуют своими боковыми полированны ми гранями совместно с поверхностями20два взаимно перпендикулярных канала,ограниченных вдоль осей Х и У торцовыми пластинами 4 и пластинкой 5 скапилляром. Эти сообщающиеся каналычастично запсетнены легкоподвижной25жидкостью 6 (например, обезвоженнымэтиловым спиртом с показателем преломления п=1,3617 при Т= 20 С), настолько, чтобы при наклоне ампулына угол ф у в заданном диапазоне измерения и реверсе устройства не оголялось основание.Внутренние поверхности выполненызеркальными, кроме участков, над которыми расположены плоские отражатели 7, устанавливаемые между ампулойи объективами 8. Каждая пара излучающего и приемного объективов установлена соосно по ходу луча и симметрично ампуле на плоскопараллельных поверхностях вдоль осей Х и У в двух 40взаимно перпендикулярных плоскостяхизмерения.Каждая пара объетивов представляет собой оптико-электронную (или визуальную оптическую) систему измерения. В Фокальной плоскости излучаю".щего объектива расположена проекционная марка 9 с прозрачной щелью,подсвечиваемой источником 10 излучения, например светодиодом, излучающим в случае визуально оптическойсистемы измерения энергию видимой области спектра,В Фокальной плоскости приемногообъектива установлен Фотоэлектрический преобразователь 11, напримерфотодиод или прибор с зарядовой связью (ПСЗ-матрица), выполняющие рольанализаторов поля изображения. Устройство работает следующим образом,При отсутствии наклона (=0),т,е,в нулевом положении устройства, отражающие поверхности. расположенныемежду собой на расстоянии И параллельно поверхности жидкости, В этомслучае коллимированный пучок лучейдиаметром ф сформированный объективом и несущий информацию об изображении светящейся проекционной марки 9, проходит в направлении плоского отражателя 7. После отражения лучи проходят под наклоном А, превышающим как минимум в четыре раза(д,м) у) угловой диапазон измерения,через прозрачный участок Ц крышки 3и плоскопараллельный слой жидкости6 к зеркальной поверхности основания2. Претерпев на длине Ьзеркальныхучастков поверхностей И отражений и(И+1) прохождений через жидкостнойклин с преломляющим углом 6 =у=0, лучи выходят под углом Ы через прозрачный участок Я, в дне 2, Послеотражения вторым противоположным отражателем 7 лучи под углом 3 вых= опоступают в объектив 8, в фокальнойплоскости которого, совмещенной с фотоэлектрическим преобразователем11 - анализатором поля изображения,Формируют изображение проекционноймарки 9,В этом случае в цепи Фотоэлектри ческого преобразователя будет вырабатываться электрический сигнал, пропорциональный нулевому положению уровня, свидетельствующий об отсутствиинаклона.При наклоне устройства, например,в плоскости УЕ на угол р слой жидкости будет принимать в направленииплоскости измерения Форму клина суглом 0=при вершине, образованнымповерхностью жидкости и основаниемсосуда.Коллимированный пучок лучей, претерпев Б отражений и пройдя соответственно (И+1) раз жидкостный клин,получит суммарное угловое отклонениеЫ, - Ы от своего исходного направления, величина которого определяетсяиз выраженияМ :о(.-с,=(И+1)(п)у.В этом случае в цепи Фотоэлектрического тракта будет вырабатываться электрический сигнал, пропорциональный. величине смещения изображенияУ 20 Составитель Е.БибиковаРенин Техред И.Верес Корректор С,Чер Редак Тираж 680 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/з 1882/ ческое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,олигр оиэводств з 139237проекционной марки, пропорциональнойв свою очередь фокусному расстояниюГ обьектива и углу до: где 7, - увеличение анализатора,Из этих выражений следует, что для достижения требуемой чувствительности устройства к наклону необходимо, чтобы выполнялось условие 15формула изобретения Устройство для измерения угла наклона, содержащее сосуд с входным окном и зеркальным основанием, частично заполненный прозрачной жидкостью, и измерительный блок с источником излучения, расположенным подуровнем жидкости, и анализатором;о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повынения чувствительности,сосуд выполнен в виде двух жесткосвязанных, расположенных перпендикулярно друг другу параллелепипедов сдополнительным входным и двумя выходными окнами, противоположная основанию поверхность сосуда выполненазеркальной, измерительный блок каждого из параллелепипедов выполнен ввиде"последовательно расположенныхпосле источника излучения перед входным окном проекционной марки и плоского отражателя и последовательнорасположенных после выходного окнаперед анализатором плоского отражателя и объектива.