Нивелир с самоустанавливающейся линией визирования

.1511 01 С 5/02 ГОСУДАРСТВЕ ПО ДЕЛАМ ИЗ НЫЙ КОМИТЕТ СССР ТЕНИЙ И ОТНРЫТЮ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ТОРС Бе счасный, .М.Соловьев рудового исследова- геомеханнЩЕЙ ,зри(71 Всесоюзный ордена ТКрасного Знамени научнотельский институт горнойки и маркшейдерского дела и Ленинградский ордена Трудового Красного Знамени институт точной механики и оптики.(56) 1. Бесчасный Г.К. и др. Нивелир с широкодиапазонной стабилизацией линии визирования без установочного уровня. - Сб. статейч 42 ВИнженерная геодезия. М.,1976, с,3-11.2. Елисеев С.В. Геодезические инструменты и приборы. М "Недра", 1973 с.365-366.(54)57) ННВЕЛНР С САНОУСТАНАВЛНВАВСЯ ЛИНИЕЙ ВИЗИРОВАНИЯ, содержащий тельную трубу с объективом, уголиЯОав 1 136014 ковым отражателем, сеткой нитей, ус-.тановленной в главной плоскостиобъектива, компенсатором маятникового типа, имеющим отражательный онтнческий элемент, расположенный в главной плоскости объектива между объективом и уголковым отражателем, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения качества изображения ирасширения диапазона стабилизациилинии визирования, отражательный оптический элемент компенсатора выполнен в виде призмы ВР, закреппеи .ной в маятниковой. подвеске совместнос объективом и сеткой нитей, причемузловая точша объектива и центр сеткинитей расположены иа прямой, параллельной главному сечению призыюВРф и Соси качания маятника, а,сетка нитей закреплена в дополнительно введенной маятниковой подвеске свозможностью поворота в плоскости,перпендикулярной оптической оси зрительной трубы.Изобретение относится к геодезическо-маркшейдерскому приборостроению и может быть использовано для определения превышений способом геометрического нивелирования. 5Известен технический нивелир ТНс самоустанавливающейся линией визирования в широком диапазоне углов наклона прибора, содержащий объектив с приклеенной к нему сеткой нитей установленный в маятниковой подвеске с двумя взаимно перпендикулярными осями качания, подвешенное плоское зеркало компенсатора, расположенное на половине фокусного расстояния объектива, наблюдательную систему 11.Основными недостатками известного нивелира являются невозможность обеспечения надежной компенсации разворота сетки совместно с объективом с помощью маятникового подвеса и снижение качества изображения и разрешающей способности объектива из-за перекрытия его центральной зоны сеткой и призмой наблюдательной системы,25 Кроме того, сложна конструкция прибора, обусловленная необходимостью стабилизации всех элементов схемы, определяющих визирную ось, и значительные ее габариты. ЗОНаиболее близким по -техническойсущности и достигаемому результату к предлагаемому является нивелир с самоустанавливающейся линией визирования, содержащий зрительную трубу с З 5 объективом, сеткой нитей, уголковым отражателем и оптико-механическим компенсатором маятникового типа, выполненным в виде плоского зеркала, установленного, как и сетка нитей, о в главной плоскости объектчва. Уголковый отражатель нивелира установлен ва объективом и служит для фокусировки изображения 1 2 1.Недостатками известного нивелира являются снижение качестваиэображения из-за перекрытия части поля зре- . ния сеткой нитей и призмой наблюдательной системы,а также небольшой диапазон ,стабилизации линии визирования.Цель изобретения - улучшение качества изображения и расширение диапазона стабилизации линии визирования.Поставленная цель достигается тем, что в нивелире с самоустанавливающейся линией визирования, срдержащем зрительную трубу с объективом, уголковым отражателем, сеткой нитей, установленной в главной плоскости объектива, компенсатором маятникового типа, имеющем отражательный опти ческий элемент, расположенный в главной плоскости объектива между объективом и уголковым отражателем, отражательный оптический элемент компенсатора выполнен в виде призмы ВРОзакрепленной в маятниковой подвеске совместно с объективом и сеткой нитей, причем узловая точка объектива и центр сетки нитей расположены на прямой, параллельной главному сечению призмы ВРи оси качания маятника, а сетка нитей закреплена в дополнительной введенной маятниковой подвеске с возможностью поворота в плоскости, перпендикулярной оптической оси зрительной трубы.На фиг.1 представлен нивелир, общий вид; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.3 - то же, вид спереди; на фиг,4 - ход лучей в онтической системе нивелира.Объектив 1, призма 2 компенсатора, призма 3 наблюдательного канала и сетка 4, установленная в подшипнике 5, закреплены на общей плате 6, подвешенной на двойной шарикоподшипниковой подвеске, оси 7 и 8 качаниякоторой перпендикулярны визирной оси. Ось 7 через подшипники связана с кронштейнами 9 корпуса 10 прибора. Внутреннее кольцо подшипника 5 с сеткой 4 связано с грузом 11, создающим маятниковый момент для разворота сетки при боковых наклонах нивелира.Гашение колебаний платы 6 и рамки внешней подвески 12 осуществляется магнитоиндукционным демпфером, содержащим постоянные магниты 13 и тормозные пластины 14 и 15. Кронштейн 16 зеркального уголкового отражателя 17 укреплен в корпусе 10 на направляющих 18, обеспечивающих его перемещение при фокусировке изображения.Защитное стекло 19 и плоскопарал лельная пластинка 20 оптического микрометра расположены перед объективом. Наблюдательная система прибора включает призмы 3 и 21, линзовую оборачивающую систему 22 и окуляр 23.Нивелир работает следующим образом.Пучок лучей от предмета дрейки ) проходит защитное стекло 19, пластин" ку 20 микрометра и попадает на .объектив 1, после которого зеркапьнымуголковым отражателем 17 направляетсяна призму 2 компенсатора, Смещенныйпризмой 2 в направлении, перпендикулярном оси объектива, пучок лучейвновь идет на уголковый отражатель 17и отклоняется им на сетку 4, гдестроится изображейие объекта. Вместесо штрихами сетки 4 это изображениепередается оптическим призменным шар" 1 Ониром 13 и 21) и линзовой оборачивающей системой 22 в фокальную плоскостьокуляра 23, Для снятия отсчета порейке с точностью до сотых долеи миллиметра используется оптический микрометр с поворотной плоскопараллельной пластинкой 20,В предлагаемом нивелире в качестве элемента компенсатора использованапризма, эквивалентная по своему дей Оствию плоскому зеркалу и перпендикулярному к нему ромбу, смещающему пучок лучей в поперечном направлении,обладающая свойствами, необходимымидля построения схемы высокоточного 25широкодиапазонного нивелира: отсутствие разворота изображения объекта при боковом наклоне нивелира, соответствующему повороту призмы компенсатора вокруг нормали эквивалент оного ей зеркала, так как компонентыэквивалентной системы не дают разворота изображения; стабильность положения визирной оси при значительных наклонах нивелира благодаря инвариантности призмы компенсатора кнеизбежному в этом случае смещениюпризмы в вертикальной плоскости. Визирная ось в предлагаемом нивелиреопределяется узловой точкой объектива и изображением центра перекрестияв зеркальном уголковом отражателе ипризме компенсатора ВР При продольном наклоне нивелиравсе оптические элементы, закрепленные на маятниковой подвеске, сохраняют свое взаимное положение, происходит лишь смещение ребра уголкового отражателя, которое не нарушает стабильности положения визирной оси ввиду свойства уголкового отражателя не смещать изображение при двукратном прохождении лучей в этом отражателе.При боковом наклоне поворот нивелира происходит вокруг визирной оси, что также сохраняет стабильность ее положения.Нечувствительность нивелира к смещению ребра зеркального уголкового отражателя в вертикальной плоскости делает схему нерастраивающейся при перефокусировке. Расположение осн внешней подвески компенсатора и ребра уголкового отражателя в плоскости, перпендикулярной вертикальной оси вращения прибора, обеспечивает минимальную величину расфокусировки при его поворотевокруг наклоненной оси.Закрепление объектива, сетки и призмы ВРна одном звене двойной подвески обеспечивает не только высокую точность работы в широком диапазоне, но и сборочно-юстировочную технологичность прибора, так как погрешности изготовления призмы и взаимной ориентировки всех оптических элементов подвески легко компенсируются ее балансировкой. Кроме того, прецлагаемая схема с подвеской объектива позволяет использовать типовой двухлинзовый объектив, дающий .высокое качество изображения лишь в малом угле поля зрения.Использование в компенсаторе нивелира призмы тройного отражения поз" воляет установить сетку вне объектива, создавая возможность устранения ее разворота при боковых наклонах дополнительным маятником, а конструк" тивное соединение элементов, определяющих визирную ось, на одной подвеске обеспечивает однозначность их взаимного положения и надежность ста билизации визирной оси в широком диапазоне.1136014 авива ШВ фВатевт г У 8 6 ЗНИИПИ Заказ 1027 Тир