Устройство для задания направления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 1809918%14вой научно-т нический и В А,Сафонови В,А.Сафоноввидетельство СССР01 С 15/12, 1980.видетельство СССРО 01 С 15/12, 1990,Изобретенму приборостр использования лота и их комб но при резкихо Сущность из ртежом, где сх щий вид устрой ния,обретения и ематическиства для задан ясняется ображен а я направка 10 ышение точноза счет уменьоздействий, а итов устройстСопо го лазер лил опр заключа ложена м УР ются изставительный анал ного прибора с про еделить новые при ются в том, что втора ежду объективом и овни жидкости кюв соотношения: из предлагаемототипом, позвознаки, которые я кювета распопервой кюветой; ет рассчитываУстроиство рзом.При наклонества в каком-либугол а порядка 5- -Ь 1 - Н 2 -- 1 1 д 2 й 1- 2 Н 1+ 21 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР% 1760322, кл,е относится к геодезическоению и предназначено для в качестве нивелира, зенита, нациях, особенно эффективерепадах температур порядЦель изобретения - по сти задания направления(57) Использование: в качестве нивелира, зенита, лота и их комбинаций, Сущность изобретения: устройство содержит лазер 1, объектив 3 и окуляр 2, преломляющий оптический элемент 6, три кюветы с жидкостями 4 и 5, причем вторая кювета расположена между объективом и первой кюветой, ауровни жидкости в кюветах рассчитываются с учетом коэф-та преломления жидкости и, коэф-та преломления материала п 1, расстояниями между доньями кювет. 1 ил,где И = 2 а(п - 1) - + -Ь Ф и п 1леУстройство содержит: лазер 1, коллимирующую систему, состоящую из окуляра 2 с объективом 3, и жидкостной компенсатор, состоящий из первой и второй кювет 4, которые расположены между окуляром 2 и объективом 3. Кювета 5 расположена между обьективом 3 и преломляющим элементом 6, Устройство для задания направления действует как нивелир и отвес, при помощи горизонтального 7, и вертикального 8 лучей, В качестве преломляющего элемента 6 может послужить, например, пентапризма с клином,тает следующим обра ертикальной оси устройнаправлении на малыйщий через первую и вторую кюветы 4 с жидкостью, и через объектив 3 коллимирующей, системы, будет отклонен в обратную сторону, а объектив 3 частично отклонит его в противоположную сторону, затем жидкост ный клин кюветы 5 отклонит луч.в обратную сторону от направления наклона, т.е. произойдет компенсация, Суммарное отклонение луча будет равно величине угла наклона прибора в том случае, когда правильно от регулирована высота иг, которая определяется из упомянутого соотношения:Ьг --- 1)31 1 П Н 2 15- 2 Н 1+ 211+ (Х(П - 1) -д 2п 1Преломляющий элемент 6 изменит направление отклонения луча, т,е, произойдеткомпенсация наклона, поэтому лазерныйлуч автоматически стабилизируется в направлении горизонтальной 7, либо вертикальной 8 линии, 25При точных измерениях и перепаде температур порядка 10 С (при работе в помещении и на улице) возникает необходимостьрегулировки коэффициента компенсациипутем изменения толщины слоя жидкости в 30первой кювете 4 компенсатора, С изменением температуры меняется коэффициентпреломления жидкости, что прямо влияет навеличину углов компенсации при наклонахустройства, поэтому при точных измерениях в широком интервале температур, в устройстве предусмотрена регулировкавеличины углов компенсации путем изменения высоты п 2 уровня жидкости в первойкювете 4 путем добавления или удаления 40части жидкости (например, с помощью медицинского шприца),Слои жидкости и дно в первой и второй.кюветах 4 работают в сходящемся ходе лучей, Это нарушает гомоцентричность лучей. 45Чем дальше от центра находятся лучи, тембольше они прижимаются к центру послепрохождения через кюветы 4, Это приводитк расфокусировке периферийных лучей,прошедших через объектив 3, но этот обьектив сам обладает повышенными сферическими аберрациями, что в результатеприводит к улучшению контрастности кольцевой структуры лазерного луча в ближнейзоне за счет приближения периферийных 55лучей к центру, Наклоны устройства приводят к изменению фокусировки в параксиальной области, что практически не влияет наточность и изменение направления луча, Формула изобретения Устройство для задания направления, содержащее лазер, коллимирующую систему с объективом и окуляром, преломляющий оптический элемент, жидкостный компенсатор с тремя кюветами, частично заполненными жидкостью, первая из которых расположена между окуляром и объективом, а вторая между объективом и преломляющим элементом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, вторая кювета расположена между объективом и первой кюветой, причем уровни жидкости первой и второй кювет рассчитываются из соотношения ЗХ - и 1 - Нг - п - 1 2 Н 1+ 21 где и 1 - . выкювете;иг - высвете; ота слоя жидкости во вто та слоя жидкости в первой окусное расстояние объектива; Предлагаемое устройство имеет меньшие габариты по сравнению с прототипом, т.к, за обьективом находится только одна кювета с жидкостью,Необходимость выноса одной кюветы 5 за объектив 3 обусловлена воэможностью использования кремнийорганических жидкостей, имеющих коэффициент преломления порядка 1,4, Использование этих жидкостей чрезвычайно важно, т.к, при изменении температуры среды от -50 С, доо+70 С, кинематическая вязкость лучших минеральных масел изменяется в 400 раз, тогда как вязкость полидиметилсилоксановых жидкостей, отличающихся наиболее пологой кривой, зависит от температуры лишь в 30 раз. Это повышает точность за счет уменьшения температурных воздействий,П р и м е р, Устройство было использовано в качестве нивелира при установке сложного технологического оборудования на Волжском трубном заводе, и показало стабильность задания направления порядка 2", при температурах от - 10 С до+35 С. Диа- пазон наклонов прибора при этом составлял 3 - 5,Технико-экономические преимущества предлагаемого устройства заключаются в повышении точности определения направления лазерного луча и уменьшении габаритов устройства,где б 1 - толщина дна второй кюветы,Составитель Техред М.М, Павловентал орректор А Мотыль эктор Заказ 1300 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 мбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 10 оизводствен но-издател ьс и - коэффициент преломления жидкости;Н 1 - высота между дном второй кюветы и главной плоскостью объектива;Н 2 - расстояние между доньями первой 5 и второй кювет;а - угол наклона устройства от вертикальной оси;б 2 - толщина дна первой кюветы; и - коэффициент преломления материала дна кюветы;1 - коэффициент, определяемый из со отношения