Устройство для контроля прямолинейности

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН А 1 Н 9) 51) 4 С 01 С 5/00 ГОСУД А ПО ДЕЛ РЕТ уц:,1 4ОМ,Ф СВИ АВТ геодез зволяет рямолна 6 про ВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ИСАНИЕ И(71) Ленинградский институт точноймеханики и оптики(56) Цуккерман С,Т. Новые приборыавтоматического управления машинамиоптическим лучом. Известия вузов.М.: Приборостроение 1982, У 10 с. 7 1-74Система автоматического дистанционного управления мелиоративными иземлеройнымимашинами. Информационный листок о научно-техническом достижении Р 83-238, - Л.:ЦНТИ, 1983,с. 1-4,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПРЯМОЛИНЕЙНОСТИ(57) Изобретение относится кическому приборостроению и поповысить точность контроля пнейности. На выходе объектив жектара размещено наклонное зеркало,оптически сопряженное с вогнутым зеркалом приемного объектива 11. Параллельный пучок лучей направляетсяобъективом 6 через центральное отверстие 26 в зеркале 8 на установленныйна контролируемом объекте отражатель 15. Триппельпризмы 16-19, радиальный размер каждой из которых превышает диаметр объектива 6, отражаютвсб попавшее на них излучение обратно. Зеркалом 8 отраженное излучениенаправляется на приемный объектив 11и затем на фотоприемник 7, Яелевыедиафрагмы 9 и 10, установленные свозможностью перемещения в поперечномнаправлении, служат измерителем отклонения от прямолинейности в точкеположения отражателя. Объектив 6выполнен диаметром, меньшим поперечного размера триппельпризмы и неменее чем вдвое меньше диаметра приемного объектива 11. 3 ил.1136292Изобретение относится к геодезическому приборостроению, в частностик объектам для контроля прямолинейности при строительстве и эксплуата 5ции крупных инженерных сооружений.Целью изобретения является повышение точности контроля.На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства; на Фиг. 2 -отражатель; на фиг. 3 - схема расположения щелевых диафрагм с узлом управления одной из них.Устройство содержит светодиодывертикального канала прожектора 1,зеркальную разделительную призму 2 ивертикального канала, зеркальную разделительную призму 3 горизонтальногоканала, светодиоды горизонтальногоканала прожектора 4, светоделительную 2,призму 5 "куб", объектив прожектора 6, фотоприемник 7, наклонное зер-.кало 8, щелевые диафрагмы 9 и 10,сферическое зеркало 11 (приемныйобъектив), отсчетный винт 12, отсчетную шкалу 13, защитное стекло 14,корпус отражателя 15, триппельпризмы16-19, блок 20 питания, блок 21 усиления и обработки сигнала, индикаторные приборы 22 и 23, соединительную 30муфту 24, следящий двигатель 25,центральное отверстие 26 в наклонном зеркале 8,Устройство работает следующим образом.Излучение неподвижно установленного прожектора 5 в виде параллельногооси пучка лучей через объектив 6 иотверстие 26 в наклонном зеркале 8направляется на установленный на конт ролируемом объекте отражатель 15 из4-х симметрично расположенных триппельпризм 16-19. Поскольку радиальныйразмер Й, каждой призмы превышаетдиаметр объектива 6 д, , то триппельпризмй отражают все попавшее на нихизлучение обратно в сторону прожектора, как показано на Фиг. 2 в видезаштрихованнь 1 х пучков. Отраженноеизлучение, падая на наклонное зеркало 8 за пределами отверстия 26, направляется вниз на сферическое зеркало 11, являющееся приемным объективоми в сфокусированном виде, через то жеотверстие 26, направляется на фотоприемник 7. Между сферическим зеркалом 11 и Фотоприемником 7 расположеныщелевые диафрагмы 9 и 10, которыеперемещаются в поперечном направлении 8 готсчетными винтами 12 со шкалами 13 для измерения непрямолинейности. Электрический сигнал Фотоприемника 7 подводится к блоку 21 усиления и обработки сигнала, к выходам которого присоединены два нулевых измерительных прибора 22.и 23, а также следящие двигатели 25 с муфтами 24 для автоматического измерения. Блок 20 питания подает питание светодиодам 1 и 4, а также блоку 21 усиления и обработки фотосигнала. Блоки 20 и 21 питаются от внешнего источника (400 Гц, 36 В или 13 В постоянного тока).Приемопередающая часть неподвижно устанавливается с ориентированием оси прожектора по оси измеряемого объекта, например, путем установки отражателя на одном из концов с приведением отсчетов на барабанах 13 и электроприборах 22 и 23 на нуль. При установке или контроле положения очередной части объекта на нем укрепляется с помощью хвостовика отражатель 14 и измеряются смещения по обеим координатам по отсчетным барабанам 13 или .приборам 22 и 23. В случае превышения допуска устанавливаемая часть перемещается соответственно полученным отсчетам до привода в допуск.При смещении центра отражателя с оси прожектора отражаемый им осевой пучок лучей прожектора по свойству триппельпризм смещается на удвоенную величину и направляется обратно по тому же направлению в виде четырех секторов, показанных на Фиг. 2 штриховкой.Щели диафрагм выполнены шириной меньше в ширины границы между частями луча, модулированными различной частотой (или Фазой) так называемой "переходной зоны". Эти границы определяются сферической аберрацией объектива прожектора, т.е. шириной изображения острых ребер разделительных призм 2 и 3 на наибольшей дальности. Например, на расстоянии б 50 м, с двойным ходом луча б 100 м при сферической аберрации объектива в 20 угл.с. получаем: В100 х20х 1000 х - в в - - 10 мм.206000Эксперименты показали, что применение щелевого приемного зрачка по" вышает точность устройства примерно в 15 раза благодаря уменьшению при1362928 4ет), но при этом из-за абсолютногоуменьшения мощности сигнала чувстви"тельность падает. нимаемой мощности пассивной части луча.Проходящее через щели диафрагмы 9 и 10 постороннее излучение на сиг 5 нал фотоприемника сколько-нибудь заметного влияния не оказывает. Действительно при смещении отражателя 15, по свойству триппельприэмы направление отраженных пучков не изменяется, но в поперечном направлении отраженные пучки смещаются на удвоенную величину, причем на такую же величину смещаются относительно щелей изображения ребер разделительной призмы (т.е. переходной зоны), что вызывает неравенство энергии двух раэномодулированиых Потоков, составляющих переходную зону, иначе говоря полезный сигнал, который погашается перемещением (вручную или автоматически) диафрагмы до прихода сигнала фотоприемника к нулю, таким образом диафрагмы 9 и 10, если их две, являются измерителем отклонения от прямолинейности 25 в точке положения отражателя. Так как нарастание сигнала смещения наиболее резко выражено в оайоне переходной зоны, то ширина щелей на диафрагмах 9 и 10 должна быть примерно равна размеру переходной зоны (при более узкой щели градиент сигнала возрастаФормула изобретения Устройство для контроля прямолинейности, содержащее прожектор с источниками модулированного излучения, разделительной призмой и объективом, приемный объектив и фотоприемник, выход которого соединен с блоком усиления и обработки сигнала, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено отражателем с четырьмя триппельпризмами, установленными симметрично оптической оси, на выходе объектива установлено наклонное зеркало с центральным отверстием, оптически сопряженное с приемным объективом, выполненным в виде вогнутого зеркала,.перед которым установлены с воэможностью перемещения в плоскости, перпендикулярной оптической оси, щелевые диафрагмы с взаимно перпендикулярными щелями, а объектив выполнен диаметром, меньшим поперечного размера триппельприэмы и не менее чем вдвое меньшим диаметра приемного объектива., Москва,рственного изобретений -35, Раушск Подписное митета СССР открытий наб д. 4/5