Нивелир с самоустанавливающейся линией визирования

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 394658 Союз Советских.СоциалистическихРеспублик висимое от авт. свидетельстваЗаявлено 06 1 Х,1971 ( 1693880/18-1 М, Кл. 6 01 с 5/ заявкиисоединен Государственный намиСовета Министров ССпо делам изобретенийи атнрытий Х.1970,70002-А 70, Итали 22,Л 11.1973. Бюллетень3 Приоритет 07Опубликован УДК 528,541.2088.8 та опубликования описания 31.1.1974 Авторыизобретения Иностранцы Герхард Хютер, Рольф Редер и Ульрих Шмидтаявител СЯ ЛИНИЕЙ ИР С САМОУСТАНАВЛИВ ВИЗИРОВАНИН Изобретение относится к области геодезического приборостроения и, в частности, к нивелирам с самоустанавливающейся линией визирования.Известны нивелиры с самоустанавливающейся линией визирования, содержащие корпус, основание, объектив, окуляр, оптический микрометр и компенсатор углов наклона линии визирования, выполненный в виде вертикально подвешенного зеркала, служащего одновременно фокусирующим элементом.Для повышения точности измерений этими нивелирами необходимо уменьшить погрешность, возникающую вследствие несовпадения аналитической точки с вертикальной осью вращения зрительной трубы. Согласно изобретению эта задача решена путем использования одного из элементов оптического микрометра в качестве компенсатора, например зеркала, которое передает изображение шкалы микрометра и жестко скреплено с подвесным элементом компенсатора углов наклона линии визирования,Характер компенсационного устройства, примененного в микрометре, не имеет существенного значения. Возможно шкалу микрометра, микрометрический объектив или часть последнего, часть отражательной системы, предусмотренной в микрометре, или всю отражательную систему смонтировать на маятниковой подвеске.Если нивелирный прибор снабжен автоматическим регулятором визирной линии, то 5 компенсационное устройство преимущественно соединяют с этим регулятором, чтобы микрометрические показания появлялись в окуляре зрительной трубы. При надлежащем выполнении микрометра возможно проверить 10 точность горизонтального расположения нивелирного прибора согласно изобретению.На фиг. 1, 2 приведены схемы, поясняющиепринцип действия нивелира; на фпг. 3 - изображен нивелцрныц прибор, продольный раз рез; на фиг, 4 - оптические детали; на фиг.5 - носитель меток для отсчета и микрометрическая шкала; на фиг. 6 - поле зрения окуляра нивелирного прибора.На фиг. 1 показан объектив Е.1 нивелирного 20 прибора, остальная часть которого не изображена, с оптической осью О - О расположенной вне горизонтальной плоскости П - Н вследствие отмеченного выше неизбежного наклона вертикальной оси 5 - 5.25 Аналитическая точка 4 находится на расстоянии а ц ЛЙ от вертикальной осц 5 в . 5 и горизонтальной плоскости Н в ; она представляст ту точку, через которую проходят все горизонтальные визирные лучи. Оптцче.30 скал ось О, - О, образует с горизонтальнойплоскостью 1 - Н угол а. Прц Бращеппц объектива 1, вокруг вертикальной оси 5- ,( ДЯЛЬНОМЕрНЯЯ ТОЧКЯ ПЕрсМСЩЯЕТСЯ ПО Крс 0 с)- му ити, которыЙ имест ня клон Относительно горизонтальной плоскости под углом ьс Так 5 как этОт МГО;1 51 ак.Опя и х 1 ял, то Откг 0:спис ТОЧКИ А ОТ Горцз )П) яЛЬПОЙ ПЛОС(ОС)ц У 22 определяется Б зав,сц) осп 1 от 3 гля 11 о фо,1- :5 УсС д 25 1 ДС СС - МГОЛ Ц 2 КЛО 12 К 1 Ч 1 ЮЩСГОС 51 ЗСРКс 1 Л 1(Нс 1 КЛОН ПРибОРЯ). Е,С:Ц;1;)Р 1;)ЯБП 511 Ь Оос 1 3)3 БПЕПЦЯ (1) П (2), тО В РЕЗ;П 1 С ПО М 1 Ц) й 2 Прц КС)ГОрОМ ОТКЛОНЕНИЕ .сИ буллит СКОМПСНСПР 013 сНо Б К 1)КДОМ ССУЯС,РИ ЦСПОЛЬЗОБсПиц компснсаторя другсш конструкции и с,р)гп- З 5 )(и компеРСРруОццмР свойствямп, как прявп,)о, Э 12 завцсцмос 1 ь оудет пмсь другой впд.1)а фиГ. 3 ПОКЧЗ 1 П КОрц 3 С 1, рс 1 СПОЛОЖСНнып па трсхопорном Основанпц 2 с Бозможпостыл поворота вокруг вертцкалыой осп 40 1;1 - 5;, и содержащий с одной стороны, обье(Ти 3 8 с обоймой 4 перед оп)срстисм 5 и, с друГОЙ стороны, Окул 51 рпую ПЯсадку 6 с Оку,тяроМ 7. ОбСКИ 3 8 МОЖНО ПсрСМС 1 ця 1 П с 1 рретировать посрсдсп)ом пяпранляюцсих 8, 9, 45 1 О, 11 по Направлениям, указанным д 13 сшпс)1 стрелкой С. )(Яправляющцс 11 ц 1 цмсот г 1 рорези 12 и И )Ь объективе 8 расположены линия визировяРия 14 и 1)1 естигряцня 51 (куопческая) оптичсская призма 16 с поверх;Остью 50 раздела 16. Визирная линия 14 лежит на опической оси 02 - О,; обьскпп)а, пя обойме 4 КОТороГО уярЕПЛЕПс 1 ПрозрЯ 1 ПЯ 51 ШКЯЛЯ 7 С микрометрцчсскимп делениями 8 (см. ф:г. 5). ОПТПЧССКс 151 ШЕСТИГрс 1 НН 251 ПрцзМя 10 СцяОЖС 55 на непрозрачнымц покрытиями пя двух соседних гранях 19, 20, которые ограппчцваюг пучок лучей изображения, проходяпсих через оперечнос сечение призмы,Объектив 8 и окуляр 7 представляют собой 60 основные части системы зрительной трубы, у которой аналятическая точка совпадаег с визирной линией 14, причем к этой жс системе 51 ринадлежат качающееся зеркало 21, раз)сшеннос примерно на полов;не фокусного раг Отклонение Л должцо теперь прп каждом ИЗМЕРЕНИИ автоиЯТРЕСКР МСТРс 1 П 5 ТСЯ Б ЗЯБ 1- симостР от поворота прибора вокруг вертиКальной оси Ь - 5, расстояния сс ц угла накчо РЯ Сс, Д.1 Я ЭТОГО С.СДУСТ ПРИМСРТ 1 КОМ ПССс. - цпонпос устройство.: (;слп компенсационное усгройствс) согл"с;1 о фиг. 2 имеет форму простого зеркала Р пя МаяпИковой подвеске, которос расположено 20 11 с 1 КО; Парйг 1 ЛС 1 ьных;13 1 СЙ Линзы .Р С Оп 1 ичсской осью ОР - О, фокусным расстоя;1 цемп с фок)спой плоскостью Е, то это зеркало буде кОмпс.нспровать ОтклонениеЛ/2)РР,СГ 051 НИ 51 ооьсктивя, Б;1:3 црп;я липи 51 14, верхность раздела 16, линза 22, укрспле:шая в ОООЙмс , ПР 51310 УОсьн 351 Рза 2и от;)2- Рк 1 ющцР 01 ТП 1 ССКР 1 Й ЭЛС 1 С:1 Г 24. В П,10 СКОСТИ окуляра на стороне объектива находится СТЕКЛНПН 251 Пласт;НКс 1 25. ООЩ 25 ОПТИЧЕСК 251 Ось линзы 22, 0;1 ти 1 сскОГО эле)1 еп 2 2" и Оку,Яра 7 1)бс)паси 1 О, 05, Опа имеет обвивО точку с осью О, - О) прц прохождениисрез поверхность раздела 16. )(1 чаОщссс 5 зеркало 21 размещено Б обойме 26, с которой соединен 1 оршспь 27 посредством промеж, - точной детали 28 с вьрезом 29, предназначенным для прохоРкденР 51;)чей для зрительной трубы; этот поршепь псрсмепается в цилиндре 80. 1 оршень 27 и ц 11,151: др 80 образуот воздушный дсмпфер для дех 11 фцровапця колеба ИЙ Кс 1:1 с 110 ЩСГОС 51 Зсркс 1 ля 21, С КоторЫМ ПО- средством другой промежуточной детали 8зеркальце 82, расположешос Б обойме 88 так, что оно уча( Гвуст Б колсбапиях качающс)ося зеркала 21.С общей опорой 84 жестко соединена зубчатая рейка 85, входящая Б зацепление с шс.- стерней 86, ось которой имеет свои опоры в корпусе 1.Грани 9, 20 пр 3 з)1 ы 16 п визирная лш 1 ця 4 находятся на стороне обьекта фокусной плоскости линзы 22; в отклоненном ходе луча между линзой 22 и оптическим элементом 24 образуется параллельный ход лучей. Через оптический элемент 24 лучи ог объекта сход 51 ТСя Б ПЛОСКОСТИ Изоорс 1 ЖЕНИ 51 окуяра. ВОЗ- никающсе тем изображение рассматривается через окуляр 7. Если изображение возникает позади цлц Бпсрсдп плоскости изобра)кения Окуляра, то вращением шестерни 86 через зубчату 10 рейку 86 можно пс;)еместить опору 84 и тем салым качающееся зсркало 21 насОлько, тобы Б окуляре 1 юявплось резкое цзображенис об 1 екта. Зеркальце,32 находится па пути параллсльпс)го хода лучей системы цзооражеция )7, в фокусой 11 лоскосгц которой находится наряду с мцкромстричсской шкалой 8 также индекс 88 пс 1 про:ряч 1 ОИ Пиале 89 (с)1. фцГ. , МикроМЕтрц 1 ССКР 151 ПКЯЛЯ 18 Прсдус)10 трсн 1, Кроме того,фокусной плоскости па стороне объекта линзы 40, прочно склеенной с:рямоугольной призмой 41. Другая линза 42 размещена в обоцмс 4 таким образом, что она имеет общую оптическую ось 02 - -05 с линзой 40 ц что грани с покртРе 5 19 шестигранной приз)1 ы 16 Бссдя то 1 ПО распо 1 Ожепы пя ряс- С 10 ЯППЦ, Р 1:3 ПОМ С)ОКУСП 02 У РЯССТОЯНИ 10 51 ЦЦ. З 11 42 От:ипз 1 40.,)1 НКРОметРИескля шкалс 1 цъест 001 ц) ю ТОГП(3 с ОгггичсскОЙ Ос 110 05 - 0, параллельно которой расположена ось О, - 0; системы изоораи(ения 87 (с)1. фпг. 4). МНК 1 рометрическце деления 18 и индекс 88 расположены симметрично относительно оси О, - Ос оптические оси ОБ - 0; Р О; - Оги а также ипдскс 88 тежпт 13 ОдпОЙ плоскости прц тОНО Вертпка;ь;10 м положснц:1 Осп 5 з 5 з.Ицдскс Ы отображается посредством светового луча, изображенного на фиг. 4 вне оси в виде главного светового луча 48, через систему изображения 87 и через зеркальце 82, которое качается ца маятниковой подвеске, на микрометричсскую шкалу 18. Зеркальце 82 после наклона корпуса 1 в плоскости чертежа ца угол и образует два луча до и после отражения главного светового луча 4,3, причем эти два часичных луча будут иметь угол между собой 2 и. Линзы 40, 42 благодаря прорезям 12, 18 также образуют изображение индекса 88 и кромерц:еской шкалы 18 на грани 19 шестигранной призмы 15. Кроме того, объектив 8 образует изображение далеко расположенной цели через качающееся зеркало на грани 20 той же призмы 15. Посредством покрытий на гранях 19 и 20 изображения будут срезаны таким образом, что диафрагмцрованцая часть одного изображения будет дополнена цезатемненной частью другого изображения, Оба изображения передаются через линзу 22 и оптический элемент 24 в плоскость изображения окуляра, так что в поле зрения окуляра появится изображение, показанное ца фцг. 6,Лналатическая точка 14 системы зрительной трубы, хотя и лежит вне вертикальной оси- з, однако соблюдены условия, определяемые уравнением (3), так что зеркало 82, всегда располагаемос по вертикали благодаря маятниковой подвеске, компенсирует ошибку, образуемую вследствие отклонения дальномерной точки от вертикальной оси.Изобретение не ограничено ни изображенной формой компенсационного устройства, нц характером икрахетра. Например, цкрометрцчсскце деления и индекс могут быть расположены на продлении хода светового луча с цзомежуточным включением качающейся 5 призмы цлц даже системы призм, расположенных последовательно друг за другом. Возможно также индекс цлц мцкромстрическую шкалу сделать также качаодццмцся. Мцкромстрцчсскпе деления можно нанести на цовсрхность 10 барабана, который перемещается относительно индекса, находящегося в той же плоскости.В этом случае должно найти применение компенсационное устройство, которое воздецствует только на половину хода лучей от пзобра каео о ооъста.Предмет изобретения20 Нивелир с самоустанавлцвающейся лшгцейвизирования, содержащий корпус, основание, объс.тцв, окуляр, оптпчсскцц микрометр ц ко:цссатор углов нск:Опа лнцц Визирования, выполненный в виде вертикально подвс;псиного зеркала, служащего одновременнофокусцрмоццм элементом, огличаоциася тем, что, с целью уменьшения погрсшностц, возникающей вследствие нссовцаденця аналатцческой точки с всртнкальной осью врацеция 30 зрительной трубы, в нем один из элементово и т и ч с с и оо м ц к р Ое т р а с, м гк ц т к о м и е н с а т ором ц выполнен, например, в виде зеркала, передаощего изоор)кение шкалы микрометра, которое жестко скреплсцо с подвесным эле ментом компснсатора углов цаклона лшцшвизирования.каз 3618//10ЦНИИ ПоднисноССР пография, пр. Сапунова,Изд. М 1887 осударственного по делам пзо Москва Ж ЗоГпр комитета Совет ретений и откр Раушскап наб.,к 755Чипистргийа/5