|
|
|
|
|
|
||
У некоторых ОП визирная линия ориентируется строго горизонтально (нивелиры, теодолиты и др.) Для юстировки и контроля ОП с горизонтальной линией визирования необходимо воспроизведение абсолютно горизонтального направления.
На практике часто используют приблизительно горизонтальную линию, воспроизводимую с помощью точных уровней. Однако, имеется возможность воспроизвести абсолютно точную горизонтальную линию.
Но прежде рассмотрим приближенный метод воспроизведения горизонтальной линии - способ параллельных встречных коллиматорных труб (коллиматора и зрительной трубы).
Схема установки приведена на рис.3.33.
Установка состоит из двух коллиматоров с объективами 1 - 1', сетками 2 - 2', осветителями 4- 4'. Коллиматоры предварительно устанавливаются параллельно друг другу. Для этого на место осветителя одного из коллиматоров устанавливается визуальная насадка 5'. Наблюдая через призму 5 с помощью регулировочных устройств коллиматоров, совмещают сетку 2' левого коллиматора с изображением сетки 2 правого коллиматора, предварительно грубо отгоризонтированного по нивелиру или теодолиту. Между объективами коллиматоров помещают юстируемый ОП, наведя его сначала на один из коллиматоров. Для удобства наблюдения при этом на окуляр ОП устанавливают призму 5. Затем ОП поворачивают на 180° вокруг вертикальной оси и направляют его ось на другой коллиматор. При этом ОП горизонтируют по встроенному уровню.
Наблюдая в ОП через призму 5, оценивают величину несовпадения сеток ОП и коллиматора. Половину смещения сеток устраняют наклоном коллиматора, а другую половину наклоном ОП в вертикальной плоскости. Этим добиваются горизонтальности визирных линий ОП и коллиматора. Уровень ОП устанавливают в нулевое положение.
В нивелирах с компенсаторами изменение направления визирной линии при совмещении сеток нивелира и коллиматора добиваются смещением центра тяжести маятника с помощью предусмотренного в конструкции нивелира.
Для повышения точности юстировки описанный выше процесс повторяют несколько раз, каждый раз выверяя параллельность встречных коллиматоров.
Описанная выше установка имеет следующие погрешности и недостатки:
- погрешность индикации юстировки коллиматоров;
- нарушение параллельности осей коллиматоров в период перехода от наблюдения сетки одного коллиматора к другому.
Недостатками установки являются:
- необходимость наблюдения совмещения сеток коллиматоров при юстировке параллельности их осей, связанная с заменой осветителя визуальной насадкой (иногда вместо одного из коллиматоров используют зрительную трубу с сеткой, освещаемую сменным осветителем);
- необходимость регулировки двух коллиматоров для достижения горизонтальности визирных осей;
- необходимость смены осветителей и визуальной насадки коллиматора или осветителя сетки зрительной трубы.
Инвариантные встречные коллиматоры
Инвариантные встречные коллиматоры свободны от перечисленных выше погрешностей и недостатков.
Инвариантные встречные коллиматоры автоматически сохраняют параллельность осей при взаимных поворотах и смещениях, поэтому не нуждаются в поверке и выверке и не могут вызвать погрешность при случайных взаимных поворотах коллиматоров.
Оптическая схема инвариантных параллельных коллиматоров приведена на рис.3.34.
Особенностью инвариантных параллельных коллиматоров является замена одного из коллиматоров зеркальным коллиматором 1',4 в котором вместо сетки в фокусе объектива 1' помещается плоское зеркало. Зеркальный коллиматор может работать только в паре с другим коллиматором с объективом 1, сеткой 2 и осветителем 3 (рис.3.34). Зеркальный коллиматор отражает параллельный пучок спаренного с ним обычного коллиматора по направлению всегда параллельного падающего пучка, так лучи от зеркала отражаются от той же точки фокальной плоскости, на которую падают лучи. Юстируемый ОП располагается асимметрично относительно осей коллиматора, занимая половину апертурного пучка. Тогда лучи, проходящие через свободную половину апертуры 9, (незанятую юстируемым ОП 5) после отражения от зеркала 4 пройдут через симметричную половину апертуры объектива 1' и направятся в ОП 5. При этом перекрестие ОП и коллиматора 1,2,3 совмещаются регулировочными винтами ОП. Уровень ОП устанавливается в нулевое положение. Затем ОП поворачивается на 180 ° вокруг вертикальной оси и наводится на другой (спаренный) коллиматор. При этом изображения сеток сместятся по высоте на двойную величину погрешности, допущенную в предыдущем положении. Половину смещения изображения сеток устраняют наклоном коллиматора (1, 2, 3), а другую юстируемым ОП. Визирные оси ОП и коллиматора будут строго горизонтальны. Уровень ОП окончательно устанавливают в нулевое положение и закрепляют.
Здесь может иметь место только погрешность индикации при совмещении изображений сеток ОП и коллиматора. Но она соизмерима с погрешностью индикации юстируемого ОП при его эксплуатации, которая обычно значительно меньше допустимой погрешности ОП.
При использовании инвариантных встречных параллельных коллиматоров отпадают операции а), б), в) в предшествующей (расстраивающейся) системе. Устройство зеркального коллиматора проще обычного коллиматора. Поэтому применение инвариантных встречных коллиматоров технологичнее и экономнее.