Дальномер

Авторы патента:

ПАНКОВ ЭРНСТ ДМИТРИЕВИЧ

G01C3/02 - элементы конструкций

Союз Советским

Социвпнстичесним

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕ ТИММ СТВУ

«ii870920 (Sl ) Дополнительное к авт. саид-вувЂ” (22) Заявлено 15.06 79 (21) 2781362/18 вЂ” 10 с нрисоеднненнем заявки МвЂ” (23) ПриоритетвЂ” (5l)M. Кл.

G 01 С 3/02

9иударстмммьй кеимтвт

CCCP

Ю ййа19И М396РВТФМММ и ютмрммй

Опубликовано 07.10.81. Бюллетень М 37

Дата опубликования описания 07.10.81 (53) Уд К528.517 (08&.8) т с (72) Автор изобретения

Э. Д. Панков

Ленннтйейский ннстнттт точной механики и оописи (71) Заявитель (54) ДАЛЬНОМЕР. Изобретение относится к области оптикоэлектронных приборов, а именно, к оптикоэлектронным дальномерам н может найти применение в случаях, где требуется производить измерение небольших расстояний (100 вЂ” 150) м, - 5 например, прн производстве различных маркшейдарокнх работ.

Известно устройство, в котором измерение дальности производится путем использования системы с клиньями Додена (1).

Устройство содержит последовательно расположенные объектив с дистанционной шкалой, коллектив с клиньями Додена, а также регистрирующее устройство с оборачивающей системой н марку.

В данном устройстве путем подвижки объектива производится устранение взаимных поперечных перемещений частей изображения предмета (марки), происходящих при дефокусировке за счет действия клиньев Додена. Мерой нам ряемой,дальности в устройстве является величина продольной подвижки объектива относительно плоскости клиньев Додена.

Б подобном устройстве точность совмещения изображений частей марки, а следовательно, н точность измерения дальности зависит от субъективных ошибок наблюдателя.

Целью настоящего изобретения является устранение укаэанного недостатка эа счет чего повышается чувствительность н точность дально. мерного устройства.

Поставленная цель достигается тем, что марка выполняется в виде двух светящихся полей, имеющих резкую прямолинейную границу н различную частоту модуляции, а регистрирующее устройство включает в себя оборачивающую систему, фотодатчик с двумя фотоприемниками, включенными на вход усилителей с селекторными каскадами, выходы усилителей включены на блок вычитания, к которому подключен индикатор.

Повышение чувствительности и точности достигается за счет указанного выполнения марки, что позволяет использовать фотоэлектрическую систему регистрации, имеющую более высокую чувствительность, чем визуальные системы. Кроме того, в устройстве исключены

870920 субъективные ошибки оператора, что также ведет к повышению точности.

На фнг. 1 приведена принципиальная схема устройства; на фнг. 2 вЂ” вид А на фиг. 1; as фиг. 3 вЂ” разрез Б-Б на фиг. 1; на фйг. 4вЂ” схема расположения частей изображения марки относительно фотоприемников фотодатчика при наличии положительной и отрицательной дефокусировки и при ее отсутствии.

Устройство включает марку 1, устанавливае- 16 мую на измеряемой дистанции, последовательно размеще шые объектив 2, коллектив 3 с клиньями Додена 4, оборачивающую систему 5, б с апертурной диафрагмой 7 и фотодатчик, У состоящий нз двух фотоприемников 8 и 8, усилители с селекторнымн каскадами 9, 10, на вход которых включены фотоприемники, последовательно включенные, блок вычитания 11, индикатор 12, а также дистанционную шкалу

14, нанесенную на оправке объектива, н индекс

13.

Марка 1 выполнена в виде двух светящихся полей (фиг. 2) 1 и 1",имеющих резкую прямолинейную границу раздела, причем излучение этих полей модулнровано различными частотамн и „.Такая марка может быть выполнена, Х например, с использованием двух газоразрядных импульсных источников света, либо двух светодиодов, установленных эа рассеивателями.

Устройство работает следующим образом, 30

Модулированный пучок лучей попадает на объектив 2, который строит в плоскости клиньев

Додена 4 изображение марки.

Прн этом изображение границы раздела час-. тей марки перпендикулярно линии раздела клиньев Додена. Изображение границы раздела частей марки с помощью оборачнвающей системы переносится в плоскость фотодатчика, сос тоящего нэ двух фотоприемников 8 н 8, (на фиг. 2 фотоприемники условно введены в плоскость чертежа, действительное расположение 40 фотоприемников показано на фиг. 4). Благодаря действию клиньев Додена при дефокусировке изображения марки части изображения границы раздела полей марки перемещаются в противоположных направлениях. Фиг. 4а соответ- Фз ствует наличию положительной дефокусировки, фиг. 4в вЂ” отрицательной, фиг. 46 вЂ” соответствует случаю, когда изображение марки находится в плоскости клиньев Додена.

Сигналы фотоприемников, содержащие состав- чп лающие частот :„и f подаются в усилители с селекторными каскадами 9 и 10. Здесь сигналы усиливаются, разделяются с помощью резо нансных контуров, выпрямляются и сравниваются друг с другом с помощью схемы вычитания.

На выходе усилителей 9 и 10 получаются сигна4 лы, пропорциональные величине смещения изображения граизщы раздела полей марки относительно фотоприемников. Данные сигналы подаются на блок вычитания 11, который выделяет разность сигналов между фотоприемниками & .

I и 8 . Последняя фиксируется с помощью индикатора 12, причем оиа пропорциональна величине дефокусировки.

Для измерения дальности необходимо объектив 2 перемещать до установки стрелки индикатора на нуль, т.е. до устранения дефокусировки. Мерой измеряемой дальности служит величина продольной подвижки объектива, которая легко может быть пересчитана в измеряемую дальность. Для случая объектива, продольная подвижка которого осуществляется путем имеющейся винтовой нарезки при его вращении вокруг оси, отсчет измеряемой дальности может быть произведен по спиральной шкале

14, нанесенной на оправке объектива относительно неподвижного индекса 13. Достоинством устройства является то, что оно некритично к расположению изображения линии раздела марки

15 относительно фотоприемников (фиг. 4), и нулевой сигнал будет получаться н прн смещенном положении изображения линии раздела (16 н 17, фиг. 4) относительно линии, симметрично делящей фотоприемники, при условии отсутствия дефокусировки, т.е. отсутствия взаимных перемещений частей изображения.

Использование устройства позволит повысить точность измерения дистанции на малых расстояниях н тем самым обеспечить получение более достоверных результатов.

Формула изобретения

Дальномер, содержащий последовательно расположенные объектив с дистанционной шкалой, коллектив с клиньями Додена, регистрирующее устройство с оборачнвающей системой и марку, отличающийся тем,что, с целью повышения чувствительности и точности измерения, марка выполнена в виде двух святящихся полей, имеющих резкую прямоли- нейную границу и различную частоту модуляции, а регистрирующее устройство включает а себя фотодатчик с двумя фотоприемниками, включенными на вход усилителей с селекториыми каскадами, выходы которых включены иа блок вычитания, к которому подключен индикатор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кулагин С. В. и др. Оптико-механические приборы. М., "Машиностроение", 1975„ с. 170 (прототин).

870920

Составитель Н. Христин

Техред М. Рейвес, Корректор О. Билак

Редактор Т. Кузнецова

Заказ 8415/9

Подписное.

1Х

8 диР 4

Тираж 645

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва; Ж вЂ” 35, Раушскаи наб., д. 4/5

Филиал ПНИ "Патент", r. Ужгород, Ул. Проектнан, 4

Способ геодезической привязкимаршрутов радиогеодезических систем // 800634

Экзаменатор // 729442

Прожекторная система электрооптического тахеометра // 718702

Модулятор для светодальномера // 604386

Фазометр для электрооптического дальномера // 312211

Оптико-механическое сканирующее устройство // 309236

Патент 237419 // 237419

Светода льном ер // 209778

Патент 199436 // 199436

Дополнительный корпус для крепления дальномера // 2210732

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к изготовлению защитных корпусов измерительных приборов, таких как дальномер

Устройство для измерения пролета кранового пути грузоподъемного крана // 2425328

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к технологическому оборудованию для определения предельных отклонений рельсовых путей, и может быть использовано преимущественно для периодических измерений пролета (сужения или уширения колеи рельсового пути) и разности отметок головок рельсов в одном поперечном сечении

Стереоскопический способ измерения расстояний и судовой дальномер-пеленгатор // 2468336

Изобретение относится к области определения взаимного положения объектов, один из которых служит источником электромагнитного излучения в оптическом диапазоне, а второй - его измерителем и может использоваться для создания оптических дальномеров, пеленгаторов, теодолитов, телескопов и другой оптической аппаратуры аналогичного назначения

Способ определения планово-высотного положения крановых путей козлового крана // 2507480

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к способам определения предельных отклонений рельсовых путей грузоподъемных кранов от проектного положения, и может быть использовано при периодических проверках планово-высотного положения наземных крановых путей козловых кранов. Способ заключается в измерении координат точек при помощи тахеометра, призмы которого закрепляют на кронштейнах П-образной формы, установленных на рельсах. Тахеометр устанавливают в пролете кранового пути так, чтобы в зоне его видимости находилось несколько точек n1…nk и c1…ck, расположенных на обеих рельсовых нитях. После проведения измерений из первоначального положения тахеометр переустанавливают в новое положение. Из этого положения тахеометра вновь определяют координаты точек bk и ck и по ним определяют координаты нового положения тахеометра. Затем призмы вместе с кронштейнами последовательно закрепляют в точках nk+1…nm и ck+1…cm, расположенных вдоль рельсовых нитей, производят измерение их координат, обработку результатов измерений и определяют фактическое планово-высотное положение кранового пути. Технический результат заключается в повышении точности измерения параметров планово-высотного положения кранового пути в зонах пролета, недоступных для измерения параметров оптическими и механическими средствами измерения. 2 ил.

Оптическая система дальномера // 2579817

Оптическая система дальномера содержит плоское зеркало с осевым отверстием, расположенное под углом к оптической оси, объектив, фотоприёмник и полупроводниковый лазерный излучатель. Объектив выполнен в виде положительной линзы и положительного мениска. При этом максимальная площадь входного зрачка больше либо равна сумме площадей центральной зоны входного зрачка для излучающего канала и площади эквивалентной площади кольцевого зрачка для приемного канала. Технический результат заключается в уменьшении габаритных размеров и уменьшении ошибок параллакса при измерении дальности. 3 ил., 1 табл.

Способ определения параметров геометрических элементов автомобильной дороги и характеристик придорожной полосы // 2614082

Изобретение относится к области геодезического контроля в дорожно-строительной отрасли и может быть использовано при строительстве или реконструкции автомобильных дорог. В заявленном способе выполняют планово-высотное обоснование (ПВО) контролируемого участка автомобильной дороги с помощью наземной или мобильной сканерной геодезической съемки в прямом и обратном направлении, где в качестве опорных пунктов ПВО служат базовые станции GPS, размещенные по обочине автомобильной дороги, а также твердые точки по сторонам обочины дорожного полотна в виде оснований столбов дорожных знаков и элементов обустройства автомобильной дороги. Выполняют наземное или мобильное лазерное сканирование контролируемого участка по опорным пунктам ПВО, в результате чего определяют пространственные координаты по осям X, Y, Z точек отражения лазерного луча от поверхности дорожного полотна и опорные пункты ПВО, которые идентифицируются на сканах. Получают скан, передают результаты сканирования в ПЭВМ и с помощью компьютерной программы регистрируют в ней сканы, получают фактическую цифровую точечную трехмерную (3D) модель автомобильной дороги и придорожной полосы, Далее выполняют маршрутное фотографирование контролируемого участка дорожного полотна и прилегающей территории на ширину до 200 метров от оси автодороги в прямом и обратном направлении на базе беспилотного летательного аппарата. Передают результаты фотографирования в ПЭВМ, с помощью компьютерной программы регистрируют в ней ортофотопланы и производят построение цифровой фотограмметрической модели поверхности дорожного полотна и прилегающих к нему участков. По опорным пунктам ПВО трансформируют ее пространственные данные в данные фактической цифровой векторной трехмерной (3D) модели и получают интегральную реалистическую цифровую векторную трехмерную (3D) модель контролируемого участка автомобильной дороги и придорожной полосы, в этой же программе моделируют эталонную трехмерную модель автомобильной дороги и придорожной полосы. Совмещают ее по тем же опорным пунктам ПВО с полученной интегральной реалистической цифровой векторной трехмерной (3D) моделью автомобильной дороги и придорожной полосы. Далее формируют с заданной дискретностью продольные сечения, в автоматическом режиме распознают расхождения между фактическими значениями контролируемых параметров геометрических элементов интегральной реалистической цифровой векторной трехмерной (3D) модели и значениями эталонной трехмерной модели контролируемого участка автомобильной дороги и придорожной полосы, сравнивая полученные данные, определяют линейные геометрические параметры автомобильной дороги и придорожной полосы по поверхности измеряемого слоя, необходимые при строительстве или реконструкции автомобильных дорог. Технический результат - определение достоверных и точных значений параметров геометрических элементов автомобильной дороги и характеристик придорожной полосы с применением технологии лазерного сканирования. 3 ил.

Устройство для контроля лазерного дальномера // 2648017

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в многоканальных устройствах, предназначенных для контроля прицельно-наблюдательных систем. Устройство для контроля лазерного дальномера, содержащее входную и выходную оптические системы, связанные между собой волоконно-оптической линией задержки, выполненной в виде оптического волокна, входной и выходной торцы которой расположены в фокальных плоскостях входной и выходной оптических систем соответственно, причем входная собирающая и выходная коллимирующая оптические системы образованы одной оптической системой, обращенной вогнутой поверхностью к торцу оптического волокна, оптический элемент выполнен с вогнутой отражающей рабочей поверхностью, в фокальной плоскости которого расположен первый торец оптического волокна, являющегося как входом, так и выходом волоконно-оптической линии задержки, причем второй торец оптического волокна связан с узлом отражателя оптического сигнала. Кроме того, на вогнутую рабочую поверхность оптического элемента может быть нанесено просветляющее и/или защитное покрытие, нерабочие поверхности оптического элемента могут быть выполнены матированными, а в свою очередь покрытие оптического элемента может быть выполнено с показателем поглощения слоя толщиной 1 мм от 0,04 до 2 для излучения с рабочей длиной волны контролируемого лазерного дальномера. Кроме того, узел отражателя оптического сигнала может быть выполнен в виде волоконно-оптического разветвителя, общая ветвь которого оптически связана со вторым торцом оптического волокна, образующего линию задержки, ответвления соединены оптическим аттенюатором, а оптический аттенюатор может быть выполнен регулируемым по коэффициенту ослабления излучения контролируемого лазерного дальномера. Технический результат - компактность устройства контроля лазерного дальномера и его нерасстраиваемость при температурных и вибрационных воздействиях. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.