Высотомер двойного изображения

(11)ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик 61) Дополнительное к авт. свид-ву -22) Заявлено 04,03.74 (21) 200149918-1 51) М Кл г б 01 С 5/00 рисоединснисм за Государственный комнте 1 Совета Министров СССР оо делам нзооретений и открытий(53) УДК 528,54(088.8 ата опубликования описания 27,01И, А. Грейм и В. Н. Назаров Северо-Западный заочный политехнический институ 54) ВЫСОТОМЕР ДВОЙНОГО ИЗОБРАЖЕНИа Изобретение относится к области геодезического приборостроения и предназначено для измерения вертикальных отрезков для определения превышения точек на местности.Известен высогомер двойного изображения для измерения вертикальных отрезков, состоящий из зрительной трубы двойного изображения и счетно-решающего устройства в виде двух рядом расположенных зеркальных ромбов и оптической отклоняющей системы. Один из зеркальных ромбов установлен по уровню на неподвижном основании, а другой жестко связан со зрительной трубой, при повороте которой в вертикальной плоскости траектория движения изображения точки в неподвижном зеркальном ромбе обеспечивает необходимое преобразование параллактического угла.Недостатком этого высотомера является необходимость использования при работе с ним дальномерной рейки с увеличенным поперечным размером, так как в оптической ветви с неподвижным зеркальным ромбом происходит боковое смещение ее изображения. Это смещение обусловлено поворотом зрительнои трубы относительно зеркального ромба, при котором траекторией движения изображения в плоскости сетки является окружность. Второе изображение рейки в оптической ветви с зеркальным ромбом, жестко связанным со зрчтельной трубой, наведенной на рейку, всегда находится у вертикальной л 1 ппш раздела полей зрения высотомера. Таким ооразом, наблюдаемое в поле зрения прибора смещение одного изображения рейки относительно другого сопрово;кдается пе только изменением величины параллактнческого угла, но и боковым отклонением изображения рейки в оптической ветви с неподвижным зеркальным ромбом.Сложное счетно-решающее устройсгво, 10 включающее в себя два зеркальных ромба, существенно усложняет конструкцию прибора.При его сборке и юстнровке необходима выверка взаимной параллельности зеркал ромбов прн горизонтальном положении зритель ной труоы, требуется точная установка ромбов относительно оптической оси прибора,Определение величины вертикального отрезка производится с учетом коэффициента 20 высотомера по расстоянию от начальногоштриха изображения рейки в оптической ветви с подвижным зеркальным ромбом до первого совмещенного со штрихом основной шкалы штриха нонпуса, изображение которого об разуется оптической ветвью с неподвижнымзеркальным ромбом, При этом чувствительность прибора зависит только от смещения изображения рейки с нониусом во второй оптической ветви, так как изображение рейки с З 0 основной шкалой нс участвуст в образованиипараллактичсского угла, и служит только для отсчета величины вертикального отрсзка.Цель изобретения - повышение чувствительности и облегчение сборки и юстировки прибора.Это достигается тем, что оптическое счетно-решающее устройство, расположенное в ходе лучей между телескопической линзой зрительной трубы и сеткой, выполнено в виде зеркального ромба, причем зеркальный ромб установлен по уровню на цеподвикном основании так, что плоскости образующих его зеркал находятся одновременно в обеих оптических ветвях высотомера и наклонены к оптической оси зрительной трубы, ось поворота которой расположена в плоскости главного сечения ромба и параллельно оптической оси прибора, прямоугольной призмы с одним отражением, па половине гппотецузцой грани которой нарезана крыша, и оптического элемента, отклоняющего лучи на 90, например поизмы АР.Высотомер дает возможность измерить вертикальные отрезки с высокой точностью, свойственной системам двойного изображения, в сочетании с повгяшсццой вдвое чувствительно. стью прибора по сравнению с известным, позволяет сократить число элементов оптического счетно-решающего устройства и упростить его конструкцию, так как в предлагаемом высотомере вместо двух зеркальных ромбов используется один, установленный одновременно в обеих оптических ветвях прибора. При этом упрощается процесс сборки и юстировки высотомера, так как не требуется выверки взаимной параллельности зеркал ромбов при горизонтальном положении зрительной трубы и цет необходимости в их точной установке относительно оптической оси прибора. Положительный эффект состоит также в том, что в процессе измерения упрощаеся работа с высотомером благодаря тому, что в его поле зрения осуществляется совместное перемещение двух наблюдаемых изображений рейки и для определения вертикальных отрезков используется обычная дальномерная рейка, поперечный размер конусцой части которой це требует увеличения.На фиг. 1 показан высотомер, общий вид; ца фиг. 2 приведена схема образования параллактического угла при измерении; на фиг. 3 - призма двойного изображения оптического счетно-решающего устройства, па фиг. 4 траектория движения изображения рейки в поле зрения высотомера,Высотомер представляет собой зрительную трубу, состоящую из объектива 1, телескопической линзы 2 для фокусирования оптических ветвей, сетки 3 и окуляра 4. Зрительная труба дополнена оптическим счетно-решающим устройством, установленным в ходе лучей за телескопической линзой 2 и выполненным в виде установленного по уровню на неподвижном основании зеркального ромба 5,5 и двух призм, одна из которых АР(6), и конст 4рукция другой (7) прсдставлена на фиг. 3. Эта призма служит для образования в поле зрения прибора двух наложенных друг на друга изображений рейки, причем верхний конец одного изображения при горизонтальном положении зрительной трубы совмещен с нижней стороной другого.Поворот трубы на угол к в вертикальнойплоскости вокруг оси О, Оь параллельной оп О тической оси высотомера ОО (фиг. 1) о;носительно неподвижного зеркального ромба 5,5, создает в обеих оптических ветвях переменный параллактический угол у, который определяется траекторией движения изображе ция точки. При указанном повороте зрительной трубы траекторией изображения точки является окружность с центром на оси ОО, причем плоскость этой окружности в данном случае перпендикулярна к оптической 20 оси, а ее радиус равенг =2651 пК (1)где 6 - базис зеркального ромба;- угол между нормалью к зеркаламромба и оптической осью зрительной трубы (фиг. 4).Переменный параллактический угол выражается равенством 25(4)2 угде 6 Р - базис, отсчитываемый по рейке, и50 соответствующий параллактическому углу 2 у.Теперь, учитывая выражения (1), (2), (4) длявеличины 6 получают6=К 6 р (5) 55Ггде К= б - коэффициент высотомера.46 яп( При построении высотомера удобно Киметь круглым числом (10, 20 и т. д,). Так, при , =400 мм величина базиса зеркального ромба должна составлять 14,1 мм. Регулировка коэффициента высотомера при юстировке осуществляется изменением величины угла 55 падения лучей на зеркала ромба при его повозп (2) 30где , - фокусное расстояние объектива зрительной трубы.Величина вертикального отрезка й (фиг. 2)определяется уравнением35 6 =йз 1 пк, (3)где й - наклонная дальность до рейки. Поскольку при повороте зрительной трубы происходит одновременное смещение изображений рейки, направленное в противоположные сто роны (вследствие разного числа отражений воптических ветвях прибора) по дуге окружности одного радиуса, то в выражение для наклонной дальности й до рейки необходимо ввести коэффициент 0,5, после чего оно при512370 4 ф фиа. Ф оставитель Ю. Ступкоекред А. Камышникова Корректор Е. Хмеле Редактор Т. Рыбало аказ 5 Изд.1370 ЦН 1 ИГ 1 И Государственного по делам изо 113035, Москва, 5 КПодписно МОТ, Загорский фп.ша роте в плоскости главного сечения. Используемая для определения вертикальных отрезков рейка разделена в поперечном направлении па две части, одна из которых является нопиусной, а на другой нанесена основная шкала, причем нониус нанесен с обеих сторон отведенной от него части рейки, что дает возможность измерять вертикальные отрезки при повороте зрительной трубы на угол - а, т. е. при наведении ее на точки, расположенные ниже наблюдателя. Формула изобретенияВысотомер двойного изображения, содержащий объектив, фокусирующую линзу, перегородку, установленные в ходе лучей обеих оп- тических ветвей, два отклоняющих элемента, один из которых выполнен в виде призмы ЛР, и помещенное между ними зеркальное ромбическое счетно-решающее устройство, отличаюи 1 ийся тем, что, с целью повышения чувствительности и облегчения сборки и юстировки прибора, в нем ромбическое счетно-решающее устройство выполнено из двух зеркал, расположенных одновременно в обеих оптических ветвях, с осью поворота, установленной в плоскости главного сечения ромба, а второй отключающий элемент выполнен в виде прямоугольной призмы с крышей на половине гн потенузной грани. Тираж 864омитета Совета Министров Сретенпй п открытий5, Раушская наб., д. 4/5