Гіроскопічний пристрій для азимутального орієнтування напрямків

1. Гіроскопічний пристрій для азимутального орієнтування напрямків, що являє собою гіроблок, в якому на торсіонному підвісі закріплений маятниковий чутливий елемент, що містить гіромотор з горизонтальною віссю власного обертання, відлікове дзеркало, маломоментний контактний пристрій та аретир, який відрізняється тим, що має контрольний елемент, азимут якого визначається, виконаний у вигляді двобічного плоского дзеркала, закріпленого на нерухомому корпусі пристрою, автоколімаційний секторний перетворювач кута у вигляді однокоординатного фотоелектричного C2 2 83608 1 3 83608 Відома гіроскопічна насадка до теодоліта GAK-1 швейцарської фірми «Вільд» [Деймлих Ф. Геодезическое инструментоведение. М., Недра, 1970, С. 280-282]. Насадка до теодоліта GAK-1 є прототипом і представлена у вигляді гіроблока, в якому на торсіонному підвісі закріплено маятниковий чутливий елемент, який містить гіромотор з горизонтальною віссю власного обертання, відлікову марку та маломоментний контактний пристрій, а також на нерухомому корпусі гіроблока розташовано оптичний канал спостереження за прецесійним рухом чутли вого елемента. Насадка GAK-1 реалізує спосіб визначення азимуту по точках реверсії прецесійного руху гіроскопа. Суттєвими недоліками прототипа є: незручності в роботі з приладом, пов'язані із необхідністю використання секундоміру для визначення періоду прецесійних коливань та розрахунку азимуту вр учну; нестабільність поправки приладу, нестабільність взаємного положення зорової труби теодоліта та головної вісі гіромотора, можливі механічні збурення під час розвороту теодоліта з насадкою та нечітка фіксація оператором кутових відліків в точках реверсії призводять до зниження точності визначення азимуту; визначення азимуту по точках реверсії потребує значних витрат часу. Авторами створено точний, компактний і зручний в експлуатації наземний гіроскопічний пристрій у вигляді насадки до теодоліта або тахеометра, які мають автоколімаційну зорову тр убу, для азимутального орієнтування напрямків, що задані зовнішніми орієнтирами. У разі використання насадки без теодоліта або тахеометра використовують зовнішні автоколімаційні пристрої, які дають можливість розширювати експлуатаційні властивості пристрою, що заявляється, з метою орієнтування напрямків, що задані розташованими на значній відстані орієнтирами. При цьому, можливість автоматизації процесу визначення азимуту розглядалась не тільки і не стільки як засіб підвищення зручності експлуатації, а і як засіб підвищення точності за рахунок виключення механічних збурень на пристрій, що заявляється, з боку оператора в експлуатації. Гіроскопічний пристрій для азимутального орієнтування напрямків, що заявляється, представлено у вигляді гіроблока, в якому на торсіонному підвісі закріплено маятниковий чутливий елемент, який містить гіромотор з горизонтальною оссю власного обертання; відлікове дзеркало; маломоментний контактний пристрій; аретир; контрольний елемент, азимут якого визначається, у вигляді двобічного плоского дзеркала, закріпленого на нерухомому корпусі пристрою; автоколімаційний секторний перетворювач кута у вигляді однокоординатного фотоелектричного автоколіматора; електромагнітний датчик момента, до складу якого входить статор, закріплений на нерухомому корпусі гіроблока, і ротор, закріплений на чутливому елементі; оптичний канал зв'язку у ви гляді призми БкР-180 для колімаційного узгодження положень оптичної осі теодолітної частини та нормалі до дзеркала контрольного елемента; два ортогонально розташовані рідинні рівні, стіл нахилу та повороту, навідний гвинт для узгодження горизонталь 4 них та вертикальних осей пристрою та теодолітної частини. 1. Додатково ротор гіромотора має наскрізні отвори, розташовані діаметрально рівномірно, а осі отворів паралельні головній осі гіроскопа. 2. Додатково відлікове дзеркало розташоване безпосередньо на гіромоторі у вигляді дзеркальних торців ротора гіромотора. 3. Додатково перемикання оптичних каналів виконується без допоміжних механізмів почерговим візуванням відлікового дзеркала та дзеркала контрольного елемента крізь отвори у роторі гіромотора. 4. Додатково пристрій має можливість оптичного зв'язку між дзеркалом контрольного елемента та зовнішніми автоколімаційними пристроями. Таким чином, пропонується гіроскопічний пристрій для азимутального орієнтування напрямків, який зображено на фіг. 1. Пристрій містить гіроблок 1, в якому розміщено на торсіонному підвісі 2 маятниковий чутливий елемент 3 із закріпленим на ньому ротором 4 датчика моменту. Електричне живлення чутливого елемента здійснюється за допомогою маломоментних пружних стрічкових струмопідводів контактного пристрою 5. Також в гіро-блоці розташовано автоколімаційний секторний кутовий перетворювач у вигляді однокоординатного фотоелектричного автоколіматора 6, контрольний елемент 7, аретир 8, статор 9 датчика моменту. На корпусі гіроблока закріплені блок призми 10 та два ортогонально розташовані рідинні рівні 11. Гіро-блок встановлено на столі горизонтування та повороту 12. Поворот та горизонтування гіроблока відносно теодоліта або тахеометра здійснюється за допомогою підіймальних гвинтів 13 та навідного гвинта 14. Насадка встановлюється на відгоризонтований теодоліт або тахеометр з колімаційною зоровою трубою. Горизонтується насадка по рівнях 11 за допомогою піднімальних гвинтів 13, що розташовані на столі нахилу і повороту 12. Узгодження нормалі до дзеркала 15 контрольного елемента 7 і візирної осі зорової труби теодоліта виконується за допомогою гвинта навідного 14 столу нахилу та повороту 12 по автоколімаційному відблиску зорової труби теодоліта або тахеометра. Після виставлення приладів блок призми 10 відводиться, і виконується наведення на орієнтир зоровою трубою теодоліта. При відведеному блоці призми 10 можна виконати прив'язку до дзеркала 15 контрольного елемента 7 зовнішнім автоколімаційним пристроєм. Основні вузли в гіроблоці розташовані так, що візирні осі автоколіматора 6, фотоприймача 16 контрольного елемента 7 співпадають, і ось кожного з отворів на роторі гіромотора 17 при обертанні ротора співпадає з візирними осями автоколіматора 6 та фотоприймача 16 контрольного елемента 7, який засвічується крізь діафрагму, яку виконано на дзеркальній поверхні дзеркала 15. Площини дзеркала 15 та дзеркального торця гіромотра 17 паралельні. При обертанні ротора гіромотора 17 автоколіматор 6 почергово візує дзеркало 15 та дзеркальний торець гіромотора 17. При візуванні дзеркала 15 крізь отвір у роторі гіромото 5 83608 ра 17 (засвічується фотоприймач 16) на виході автоколіматора 6 формується сигнал, пропорційний кутовому відхиленню візирної осі автоколіматора 6 від нормалі до дзеркала 15. Це кутове відхилення змінюється у часі від одного циклу вимірювання до іншого випадковим чином під дією різноманітних шкідливих факторів (наприклад, зміна температури навколишнього середовища, транспортування і т. і.). Реєстрація зміни цього кута виключає необхідність визначення поправки приладу при кожному циклі вимірювання і дозволяє обмежитись еталонуванням приладу при його виготовленні або проведенні регламентних робіт. Визначена при еталонуванні поправка приладу, в свою чергу, є постійною і враховується при кожному циклі визначення азимуту. При візуванні автоколіматором 6 дзеркальної поверхні ротора гіромотора 17 (на фотоприймач 16 світло не Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 6 потрапляє) датчик моменту узгоджує кутове положення нормалі до дзеркальної поверхні ротора гіромотора 17 з візирною оссю автоколіматора 6, виробляючи момент, пропорційний куту відхилення нормалі до дзеркальної поверхні ротора гіромотора 17 від площини меридіана. Таким чином, датчик момента виробляє момент, що утримує кутове положення головної осі гіроскопа постійним відносно візирної осі автоколіматора 6, а по величині цього моменту визначається кут, на який ось обертання гіромотора відстоїть від площини меридіана, тобто визначається азимут дзеркала 15. Вихідний сигнал насадки несе інформацію про цей кут. Азимут визначається компенсаційним методом. Технічні рішення, які реалізовані в пристрої, що заявляється, можуть бути виконані з використанням відомих стандартизованих елементів. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601