Стабілізатор вертикального напрямку візирної лінії

1. Стабілізатор вертикального напрямку візирної лінії, що містить корпус з кришкою, жорстко зв'язаний з оптичною системою зорової труби, ємність, частково заповнену оптично прозорою рідиною і підвішену до кришки корпуса на чотирьох діагонально перехресних нитках над об'єктивом зорової труби, який відрізняється тим, що внутрішня поверхня ємності має форму сферичного 3 75162 4 для абсолютно точної компенсації, необхідно, щоб рідини буде займати більш низьке положення і показник переломлення рідини відповідав розратому рівновага буде більш стійкою. У цьому випадхунковій величині n=1.5000 і зберігав своє значенку необхідно щоб показник переломлення плосконя в широкому діапазоні температур зовнішнього вгнутої лінзи приблизно збігався з показником песередовища, наприклад від -30° до +40°С. реломлення рідини в ємності. Технологічно це Традиційно, з метою точної реалізації компенможна виконати досить точно, підбором скла і при саційних впливів, проводиться підбор рідин, де варінні самої скляної маси. Умова компенсації в намагаються наблизити показник переломлення цьому випадку не порушується, тому що, між відкрідини до розрахункового n=1.5000. На практиці, ритою поверхнею рідини і плоским дном оптичної використовуються рідини показники переломлення лінзи, також утвориться оптичний клин. яких відрізняються від розрахункової в третьому Підвищити точність компенсації, можна шлячи в кращому випадку в четвертому знаку, наприхом установки відповідного співвідношення між клад дибутилфталат (n=1.4940), чи дибутилфтарозміром верхньої, або нижньою базою підвіски з лат з диметилфталатом (n=1.5004), диэтилфенилпоказником переломлення рідини в ємності. Виксилан применений у прототипі (n=1.5006) і тому значивши цей зв'язок, можна буде досить точно погрішність компенсації при нахилі корпуса на ±10' визначити розмір однієї з баз, задаючи розміром може скласти від декількох до десятка кутових іншої. Взаємозв'язок розмірів верхньої а і нижньої секунд. бази с з показником переломлення рідини n довеЗ законів фізики відомо, що величина зміни демо математично. показника переломлення рідини від її температури Відома наближена формула визначення коемає зворотну залежність і зміна це залежить від фіцієнта механічної компенсації, для систем підвітемпературного показника переломлення рідини су на схрещених металевих нитках [См. Кочетов яка в середньому складає Δnt=0.0006 на 1°С [См. Φ.Γ. Нівеліри з компенсаторами. М. "НАДРА", Кочетов Φ.Γ. Нівеліри з компенсаторами. Μ. Над1985, Стр.13, 14, 15]. ра. 1985. Стор.94], тобто навіть при збігу показниКм= -а/с (1) ка переломлення рідини розрахунковому значенде а - відстань між верхніми точками кріплення ню, вплив температури навколишнього ниток; с - відстань між нижніми точками кріплення середовища на оптичний показник переломлення ниток. застосовуваної рідини буде сущий і може досягти Відомо основна умова стабілізації, для компедекількох десятків кутових секунд, що для сучаснсаторів рідинного типу, працюючих у рівнобіжноних вимог пропонованих до стабілізаторів не приму пучку променів [См. Ямбаев Х.К. Спеціальні йнятно. прилади для інженерно-геодезичних робіт. М. Задачами винаходу, що заявляється, є підви"НАДРА"., 1990, стор.206], де величина кутового щення стійкості підвішеної ємності з рідиною, точвідхилення пучка променів рідинним клином вираності стабілізації і розширення кола застосовуважається формулою: ної рідини. (2) α=(n-1) Θ Рішення поставленої задачі досягається тим, де α - кут відхилення проміня кликом; Θ - кут що в стабілізаторі вертикального напрямку візирпри вершині клина; n - відносний показник переної лінії, що містить ємність з оптично-прозорою ломлення рідини. рідиною, підвішена до кришки корпуса на чотирьох Для випадку системи підвісу, ємність з рідидіагонально перехресних нитках над оптичною ною на нитках, одночасно з оптичної складової системою зорової труби, внутрішня поверхня підкомпенсації, діє і механічна складова, яка виражавішеної ємності виконана у виді сферичного пояса, ється коефіцієнтом механічної компенсації Км. вхідний отвір якого закрито плоско-паралельної У вираженні (2) заломлюючий кут рідинного скляною пластиною, точки кріплення ниток, наприклина можна зв'язати з кутом нахилує.нрреаду клад, до кришки корпуса встановлені на повзунках коефіцієнт Км і мають можливість зміщатися уздовж баз підвісу, Θ=Κм·ε (3) відстань між ними визначається відношенням доПідставивши (3) у (2) одержимо: вжини нижньої бази підвісу до різниці (n-1), де n α=(n-1)·Κм·ε (4) показник переломлення рідини в судині. З вираження (1) визначимо величину а: Ємність, виконана у вигляді сферичного пояса, (5) а=-Км с вхідний отвір якого закрито плоско-паралельною З вираження (4) визначимо величину Км: скляною пластиною на відміну від ємності, дно Км (6) якого абсолютно плоске, не дозволяє рідині при (n 1) його нахилі переливатися. Рідина, що знаходиться Підставляючи (6) у (5) одержимо: в меніску ємності, завжди буде в стійкій рівновазі, c тому що при нахилі ємності діючі на рідину сили a (7) такі, що повертають її до положення рівноваги. (n 1) [Див. В.Е.Кузмичев. Закони і формули фізики. Київ. З огляду на, що повна компенсація кута нахиНаукова думка. 1989.стр.68,69, мал.4.5.]. лу приладу відбувається при α=ε одержимо: Умови стійкості можна поліпшити, якщо вхідc a (8) ний отвір ємності закрити плоско-вгнутою лінзою, (n 1) увігнута поверхня якої спрямована усередину ємабо ності і сполучається з внутрішньою поверхнею с=-а·(n-1) (9) сферичного пояса. Зміна Ц.В. судини з рідиною в Отримані формули (8, 9) визначають взаємозцьому випадку будуть більш плавні, а Ц.В. маси 5 75162 6 в'язок геометричних розмірів баз підвіски з показсталеві товщиною (0.03-0.05)мм. Використана ріником переломлення рідини n. дина може мати показник переломлення від 1.2 до Отримані залежності дозволять визначити то1.6. На практиці використовувався дибутилфталат чну відстань між точками підвісу, з огляду на защо має хімічну формулу С16Н22О4, показник перездалегідь відоме значення величини показника ломлення якої n=1.4940 і в'язкість при 25°С переломлення застосовуваної рідини n. 16.2сП. Точки кріплення встановлені на повзунках, Установка точного співвідношення баз підвісу, що можуть переміщатися у взаємноу якій ураховується показник переломлення застоперпендикулярних напрямках по направляючим совуваної рідини, дозволить підвищити точність виконаним у вигляді циліндричних і плоских повестабілізації візирної лінії. рхонь. Вони за допомогою гвинтів можуть також Конструктивно, більш зручно змінювати розмір переміщатися по висоті, для горизонтування ємверхньої бази підвісу а, тому що, вона нерухома й ності з рідиною. у відмінності від нижньої бази с розташована на Стабілізатор складається з корпуса 1, кришки кришці корпуса, доступ до якої спрощений. 2 з вихідним вікном у вигляді плоскопаралельної Що стосується впливу температури навколишскляною пластинки 3, оптичної системи 4, ємності нього середовища на показник переломлення рі5, внутрішня поверхня якої виконана у вигляді дини, то і тут цей вплив можна виключити, попесферичного пояса і заповнена оптично прозорою редньо в лабораторних умовах досліджувавши рідиною 6, вхідний отвір ємності закритий плоскотемпературну характеристику показника переломпаралельною, скляною пластиною 7, крапки кріплення застосовуваної рідини n=f(t). Такі дослілення 8 установлені на повзунках 9, самі повзуни дження можна виконати, використовуючи рефраквстановлені на напрямних 10, що закріплені до тометр ИРФ-23. По отриманій функції a=f(c,n(t)) кришки корпуса 2, мають можливість зміщатися можна отградуювати верхню базу підвіски по темуздовж бази підвісу. Система підвісу ємності викопературній шкалі і перед тим як почати вимір, понана з чотирьох перехресних ниток 11 так, що відпередньо необхідно буде установити на ній відпостань між точками кріплення 8 визначається співвідне значення температури зовнішнього відношенням довжини нижньої бази підвісу с до середовища. різниці (n-1), де n є показником переломлення ріТаким чином, погрішності компенсації зв'язані дини в ємності. з показником переломлення рідини можна виклюСтабілізатор вертикального напрямку візирної чити, коректуючи їх, наприклад, розміром верхньої лінії оптичного виска працює таким чином. При бази підвіски пропонованого пристрою. нахилі корпуса пристрою на невеликий кут, ємність Запропонований механізм дозволить підвищиз рідиною нахиляється в протилежну сторону. Між ти точність компенсації, розширить коло застосовідкритою поверхнею рідини в ємності і плоскій вуваних рідин і позбудеться від всіх обмежень, скляній поверхні основи ємності утвориться рідинзв'язаних з показником переломлення рідини. ний клин, що і відхиляє напрямок візирного промеСутність винаходу пояснюється кресленням, ня в протилежну сторону, у результаті чого відбуде вається самоустановка проміння в колишньому на Фіг.1 показаний перетин стабілізатора верположенні і якщо це положення спочатку було витикального напрямку візирної лінії. ставлено прямовисно, то візирний промінь збереНа Фіг.2 показаний вид зверху. же цей напрямок. Стабілізатор вертикального напрямку візирної Точність установки проміння підвищується лінії реалізований на практиці. Корпус приладу і приблизно в 3 рази, це дозволить розширити межі підвісна ємність виконані з алюмінію, нитки підвісу компенсації. Комп’ютерна верстка Т. Чепелева Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601