Устройство для поверок геодезических приборов

. Ю РЕСПУБЛИК ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОСО СВЩЕТВЪСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДДЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Казанский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. В.И.Ульянова-Ленина(56) 1. Авторское свидетельство СССРВ 763682, кл . О 01 С 1/00, 1.978.2, Шашкин В,И. Исследование сис-тематических погрешностей астрономических теодолитов, обусловленныхнеправильной работой горизонтальнойоси и боковым гнутием трубы. ТрудыЦНИИГАиК, вып. 221, М 1979,с. 14-15 (прототип),801113698 А 3 Ш Й 01 М 11/00 й 01 С 25/00(54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВЕРОК. ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ, содержащееколлиматор с микрометром и светоотражающий элемент, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, светоотражающнй элемент выполнен в виде многограннойпризмы, фиксированной относительноотвесной линии так, что ее ребрапараллельны горизонтальной плоскости, и установленной с помощью юстировочных винтов на платформе, имеющей возможность перемещения по направляющим, при этом коллиматорустановлен так, что его оптическаяось перпендикулярна одной из гранейпризмы.1113698 20 2 Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что призма Изобретение относится к астрометрическому и геодезическому приборостроению и может быть использовано для исследования смещений визирной линии угломерного инструмента из-за 5 бокового гнутия и неправильностей цапф при вращении трубы вокруг горизонтальной оси.Известно устройство для поверок геодезических приборов, включающее эталонный коллиматор на общей подставке со столиком для установки испытуемого прибора и поворотный блок, размещенный между коллиматором и испытуемым прибором. Поворотный блок содержит оптическую систему, которая смещает и разворачивает пучок лучей от коллиматора в коллимационную плоскость испытуемого прибора 13 .Недостатком этого устройства яврляется невысокая точность, обусловленная недостаточной жесткостью поворотного блока и коллимационной мет одик ой р абочих и з мер ений . 25Наиболее близким по технической сущности является устройство для поверок геодезических приборов, содержащее коллиматор с микрометром и светоотражающий элемент 22. 30Недост ат ками данного ус тр ойс тва являются высокие требования к жесткости, невысокая точность, связанная с коллимационной методикой измерений, и длительный процесс измерений из-за необходимости попеременного наведения на коллиматор светоотражающего элемента и поверяемого прибора.Цель изобретения - повышение точности поверки. 40Указанная цель достигается тем, что в устройстве для поверок геодезических приборов, содержащем коллиматор с микрометром и светоотражающий элемент, последний выполнен в . виде многогранной призмы, фиксирован. ной относительно отвесной линии так, что ее ребра параллельны горизонтальной плоскости, и установленной с установленавози жностью поворотавокруг вертикальной оси. помощью юстировочных винтов на платформе, имеющей возможность перемещения по направляющим, при этом коллиматор установлен так, что его оптическая ось перпендикулярна одной из граней призмы.При этом призма установлена с возможностью поворота вокруг вертикальной оси.На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства, вид сбоку, на фиг. 2 - принцип его работы.Многогранная призма 1 с известными углами между гранями изготовлена из материала, имеющего коэффициент температурного расширения, близкий к нулю, что обеспечивает достаточную жесткость устройства, Чувствительная подвеска 2 позволяет призме совершать свободные колебания в вертикаль. ной плоскости, параллельной боковым ребрам призмы, и сохранять горизонтальное положение этих ребер.Вертикальная ось 3 вращения призмы проходит через паз платформы 4 и вращается в подставке 5. Между направляющими 6 установлен исследуемый инструмент 7. Коллиматор 8 с микрометром закреплен так, что его визирная линия имеет зенитное расстояние, равное зенитному расстоянию нормали одной из граней призмы (фиг.1, грань о 5) . Жескость крепления коллиматора вместе с жесткостью призмы об еспечивает т оч нЕсть измерений, поскольку деформации других деталей компенсируются чувствительностью подвески. Направляющие 6, по которым перемещается платформа 4, устанавливаются параллельно визирной линии коллимйтора с точностью порядка 0 1 при исследовании больших инструментов и 05 при исследовании теодолитов, чтобы грань пЯ перекрывала объектив коллиматора одинаково при любых установках платформы 4, Направляющие 6 могут быть выполнены горизонталь3 11136ными, но в этом случае опоры нлатформы 4 должны иметь переменную высоту.При подготовке к измерениям исследуемый инструмент 7 устанавпиваюттак, чтобы его коллимационная ппоскость совпадала с вертикальной плоскостью, проходящей через визирнуюлинию коллиматора 8. Платформе 4придают такое положение, чтобы передобъективом горизонтально расположенной трубы исследуемого инструментабыпа установлена вертикальная грань(фиг.1, грань сна") . Подставку 5 нивелируют, чтобы придать оси 3 верти -кальное положение с точностью, которая обеспечивает возможность чувствительной подвеске приводить призмув неизменное положение по отношениюк отвесной линии.Устанавливают иа микрометре этогоинструмента бесколлимационный отсчети совмещают автоколлимационноеизображение вертикальной нити микрометра с самой нитью поворотом призмы вокруг вертикальной оси 3, послечего приступают к измерениям.Опредепяют автоколлимационный отсчет мик 1:ометра исследуемого инструмента М" используя грань С"а", иотсчету, микрометра коллиматора 8,используя грань а 6,Выводят призму из равновесия ипосле того, как она остановится,снимают повторные отсчеты И,ри т.д, Снимают И отсчетов Мгде 1 = 1,2М.Поворачивают призму на 180 вокруг оси 3 и определяют аналогичныеотсчетымикрометров М (по гранис.са ) и а (по грани сЬ), 1 = 1,,/ Я402И,Определяют среднее значение отсчетов,М = - ,; М 1 М= - ЕМ,д 1 45й 4 ЙР,Р уУЗатем переводят визирную линиюисследуемого инструмента на высотуд г, равную разности зенитных расстоя ний нормапей к смежным граням призмы.Платформе 4 придают такое положение,ч тобы авт околлимационное из ображение сетки нитей инструмента строилось с использованием грани, смежной 55с вертикальной (фиг. 1, грань а 6 ),Снимают отсчеты, аналогичные описанныме М ) хМц Яц3 1 2 ее ЮФ 98 4Последовательность операций повторяют для всех граней нижней части призмы, нормали которых могут бытьсовмещены с визирной линией исследуемого инструмента вплоть до горизонтальной К-той грани (фиг.1, грань сс), которая дает отсчеты Мф р",,1 фкд э 3 1 э 2 эфэ 11Если перед объективом инструмента при разных зенитных расстояниях г е го визирной линии устанавливать плоское зеркало , нормаль к кот ор ому лежит в коллимаци онной плоскости инструмента , т о а вт околлима ционные отсчеты микрометра при совмещении вертикальной нити с е е изображением являются функцией от зенитного р асстояния г , коллимации С и наклонности горизонтальной оси инструментаКруг Е РО (фи г . 2 ) пРедставляет к оллима цио иную плоскость инструмента , дуга 00 - коллима цию с , угол Р 0 Р- наклонность горизонтальной оси Если бы инструмент обладал только одной погрешностью - коллимацией , то при установке визирной линии на разные Е она двигалась бы по малому кругу 0Рги угол между нормалью зеркала , лежащей в плоскости ОРЕ , и визирной линией бып бы всегда равен коллимации с(М-М)К=с, (1)где М - автоколлимационный отсчетмикрометра на зенитном расстоянии г,М - отсчет, принятый для нуль-.пункта микрометра;К - цена оборота микрометра.При наличии наклонности горизонтальной оси 1, траекторией визирной линии является малый круг 0 РЯ. Из узкого треугольника Р 0 Р", в котором О Р = 90 - г, с Р 0 Р ф находим Р Р" = д сов г и уравнение (1) принимает вид(М - М)К = с +сов г, (2)Если определить автоколлимационные отсчеты М на разных зенитных расстояниях Ю, то получим систему уравнений (2), иэ которой по способу наименьших квадратов определяютсяи с. Наличие бокового гнутия и неправильностей цапф приводит к тому, что невязки условных уравнений, полученные при подставке в них найденных т и с имеют систематическую зависимость от Е, которая и представля 1