[go: up one dir, main page]

RU2548575C2 - Device for measurement of angle of slanted surface - Google Patents

Device for measurement of angle of slanted surface Download PDF

Info

Publication number
RU2548575C2
RU2548575C2 RU2013141889/28A RU2013141889A RU2548575C2 RU 2548575 C2 RU2548575 C2 RU 2548575C2 RU 2013141889/28 A RU2013141889/28 A RU 2013141889/28A RU 2013141889 A RU2013141889 A RU 2013141889A RU 2548575 C2 RU2548575 C2 RU 2548575C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
scale
dial
limb
rotation
transparent
Prior art date
Application number
RU2013141889/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013141889A (en
Inventor
Алексей Дмитриевич Артемов
Георгий Андроникович Бадальян
Аркадий Евгеньевич Михайловский
Валерий Васильевич Петров
Михаил Сергеевич Комбаров
Original Assignee
Акционерное общество "Швабе-Приборы"
Акционерное общество "Швабе-Оборона и Защита"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Швабе-Приборы", Акционерное общество "Швабе-Оборона и Защита" filed Critical Акционерное общество "Швабе-Приборы"
Priority to RU2013141889/28A priority Critical patent/RU2548575C2/en
Publication of RU2013141889A publication Critical patent/RU2013141889A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2548575C2 publication Critical patent/RU2548575C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

FIELD: measurement equipment.
SUBSTANCE: device comprises axle-mounted flange and dial, two reading channels, device for digital processing and averaging of results from reading channels, digital indicator. The reading channels contain respectively LEDs, condensers, verniers, photodetectors and interpolators. The dial has a circular transparent zone, circular measuring scale and zero mark scale. The verniers have transparent zones and scales. During rotation of the dial the photodetectors generate the signals SIN (α×N) and COS (α×N), where α - current angle of dial rotation; N - total of scale marks of the dial measuring scale. The interpolators generate two sequences of rectangular pulses shifted with reference to each other by quarter of their period in one or another side. The device for digital processing and averaging of results from reading channels averages the data with indicating by the digital indicator.
EFFECT: improvement of accuracy and recurrence of results of measurements, improvement of convenience of operation, minimising of time for measurements, possibility of automatic measurement of difference of angles of slant of two planes.
2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно, к устройствам для измерения углов наклона плоских и цилиндрических поверхностей и разности углов наклона двух поверхностей, для установки поверхностей под заданным углом к горизонтальной плоскости и может быть использовано в геодезии, строительстве, горном деле.The invention relates to instrumentation, in particular, to devices for measuring the angles of inclination of flat and cylindrical surfaces and the difference of the angles of inclination of two surfaces, for installing surfaces at a given angle to a horizontal plane and can be used in geodesy, construction, mining.

Известны датчики угла наклона объекта, основанные на поглощении оптического излучения жидкостью. Датчик содержит закрепленную на объекте оптически прозрачную кольцевую ампулу с жидкостью, частично поглощающей оптическое излучение, источник оптического излучения, расположенный в центре ампулы, и приемники оптического излучения. Недостатком таких устройств является чувствительность к перепадам температуры и низкая точность измерений (А.С. СССР №1139966, G01C 9/06; А.С. СССР №1000754, G01C 9/18, 9/02).Known angle sensors of the object, based on the absorption of optical radiation by a liquid. The sensor contains an optically transparent annular ampoule fixed to the object with a liquid partially absorbing optical radiation, an optical radiation source located in the center of the ampoule, and optical radiation receivers. The disadvantage of such devices is the sensitivity to temperature extremes and low measurement accuracy (AS USSR No. 1139966, G01C 9/06; AS USSR No. 1000754, G01C 9/18, 9/02).

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому - прототипом - является устройство для измерения наклона поверхности (квадрант), выпускаемое ОАО «Новосибирский приборостроительный завод» (Квадрант оптический КО-10. Паспорт, АЛ 2.787.046 ПС, 2007 г.).The closest in technical essence to the claimed one - the prototype - is a device for measuring surface slope (quadrant) manufactured by Novosibirsk Instrument-Making Plant OJSC (Optical Quadrant KO-10. Passport, AL 2.787.046 PS, 2007).

Указанное устройство содержит основание для установки на плоские или цилиндрические поверхности, на котором закреплен корпус, закрытый наружным кожухом, жестко закрепленную в корпусе параллельно основанию ось с установленной на ней втулкой, лимб с круговой равномерной измерительной шкалой, закрепленный в оправе на втулке внутри корпуса, фланец, закрепленный на втулке снаружи корпуса и кожуха, два пузырьковых уровня горизонта, закрепленных на фланце перпендикулярно друг другу, отсчетную круговую шкалу, оцифрованную в угловых единицах и индекс. Втулка выполнена с возможностью ее поворота ручным поворотом фланца и точного поворота механизмом тонкой наводки.The specified device contains a base for installation on flat or cylindrical surfaces, on which a body is fixed, closed by an outer casing, an axis rigidly mounted in the housing parallel to the base with a sleeve mounted on it, a dial with a uniform circular measuring scale, fixed in a frame on the sleeve inside the body, a flange mounted on a sleeve outside the housing and the casing, two bubble levels of the horizon, mounted on the flange perpendicular to each other, a reference dial scale, digitized in angular units index. The sleeve is made with the possibility of rotation by manual rotation of the flange and precise rotation by the fine-tuning mechanism.

В данном устройстве-прототипе отсчетная круговая шкала размещена на кожухе, индекс нанесен на стекле, закрепленном во фланце, на фланце выполнено стеклянное окно для отсчетной круговой шкалы, круговая измерительная шкала оцифрована в угловых единицах. Кроме того, устройство содержит оптический канал, включающий объектив, светопровод, зеркало, микрометр со шкалой, блок призм и окуляр. Отсчет угла наклона основания устройства относительно горизонтальной плоскости производится после установки продольного уровня путем поворота фланца, на котором он закреплен, в горизонтальное положение. Отсчет производится визуально через окуляр после совмещения поворотом маховичка микрометра штрихов верхнего (перевернутого) и нижнего (прямого) изображения измерительной шкалы лимба. При этом отсчет полного значения угла наклона (градусы, десятки минут, единицы минут, десятки секунд, единицы секунд) производится по положению делений трех шкал (прямого и перевернутого изображений измерительной шкалы лимба и шкалы микрометра) относительно друг друга и штриха неподвижного индекса.In this prototype device, the reference dial is placed on the casing, the index is printed on the glass fixed in the flange, the glass window for the reference dial is made on the flange, and the circular measuring dial is digitized in angular units. In addition, the device comprises an optical channel including a lens, a light guide, a mirror, a micrometer with a scale, a prism block and an eyepiece. The readout of the angle of inclination of the base of the device relative to the horizontal plane is made after setting the longitudinal level by turning the flange on which it is mounted in a horizontal position. The countdown is made visually through the eyepiece after combining the strokes of the micrometer with the strokes of the upper (inverted) and lower (direct) images of the measuring scale of the limb. In this case, the full value of the tilt angle (degrees, tens of minutes, units of minutes, tens of seconds, units of seconds) is counted by the position of the divisions of three scales (direct and inverted images of the measuring scale of the limb and the scale of the micrometer) relative to each other and the stroke of a fixed index.

Прототип имеет следующие недостатки. Визуальное снятие показаний через окуляр оптического канала ограничивает точность отсчета. Сложность процедуры отсчета увеличивает время на снятие показаний и вызывает утомляемость при работе с устройством. Точность отсчета зависит от состояния оператора и не является постоянной от измерения к измерению. Кроме того, устройство не позволяет производить автоматическое измерение разности углов наклона двух плоскостей. Для определения разности углов наклона двух плоскостей необходимо провести два независимых измерения и затем вычислить разницу между полученными результатами.The prototype has the following disadvantages. Visual readings through the eyepiece of the optical channel limits readout accuracy. The complexity of the countdown procedure increases the time taken to take readings and causes fatigue when working with the device. The accuracy of the readout depends on the state of the operator and is not constant from measurement to measurement. In addition, the device does not allow automatic measurement of the difference in the angles of inclination of two planes. To determine the difference in the angles of inclination of two planes, it is necessary to carry out two independent measurements and then calculate the difference between the results.

Задачей изобретения является получение следующих технических результатов: повышение точности и повторяемости результатов измерений при одновременном повышении удобства работы, уменьшении времени на проведение измерений за счет снятия показаний устройства с экрана цифрового индикатора и расширение функциональных возможностей устройства путем автоматического измерения разности углов наклона двух плоскостей.The objective of the invention is to obtain the following technical results: improving the accuracy and repeatability of measurement results while improving usability, reducing the time it takes to take measurements by taking the readings of the device from the screen of a digital indicator and expanding the functionality of the device by automatically measuring the difference in the angles of inclination of two planes.

Указанные технические результаты достигаются следующим образом. Предлагаемое устройство для измерения угла наклона поверхности, как и прототип, содержит основание для установки на плоские или цилиндрические поверхности, на котором закреплен корпус, закрытый наружным кожухом, жестко закрепленную в корпусе параллельно основанию ось, с установленной на ней втулкой, лимб с круговой равномерной измерительной шкалой, закрепленный в оправе на втулке внутри корпуса, фланец, закрепленный на втулке снаружи корпуса и кожуха, два пузырьковых уровня горизонта, закрепленных на фланце перпендикулярно друг другу, отсчетную круговую шкалу, оцифрованную в угловых единицах, и индекс, причем втулка выполнена с возможностью ее поворота ручным поворотом фланца и точного поворота механизмом тонкой наводки. В отличие от прототипа в устройстве выполнено следующее: отсчетная круговая шкала размещена на фланце, индекс размещен на кожухе над отсчетной круговой шкалой, на лимбе имеются шкала нулевой метки в виде непериодической последовательности прозрачных штрихов с непрозрачными промежутками и круговая прозрачная зона, а измерительная шкала выполнена в виде последовательности равных по ширине прозрачных штрихов, разделенных равными им по ширине непрозрачными промежутками, при этом устройство дополнительно содержит оптико-электронное устройство, содержащее два диаметрально противоположных относительно оси вращения лимба отсчетных канала, каждый из которых содержит осветитель и нониус, расположенные по одну сторону лимба, а также оптически связанный с ними фотоприемник, расположенный по другую сторону лимба, и интерполятор, входами связанный с выходами фотоприемника, устройство цифровой обработки и усреднения данных отсчетных каналов, входами связанное с выходами интерполяторов, цифровой индикатор, входами связанный с выходами устройства цифровой обработки и усреднения данных отсчетных каналов, размещенный на корпусе с возможностью его наблюдения через окно в кожухе, кнопку выбора режимов работы и обнуления показаний цифрового индикатора, связанную с другим входом устройства цифровой обработки и усреднения данных отсчетных каналов, причем нониусы выполнены в виде пластины, на которой имеется прозрачная зона, размещенная напротив круговой прозрачной зоны лимба, и индикаторные шкалы, четыре из которых размещены напротив измерительной шкалы лимба и имеют прозрачные штрихи и непрозрачные промежутки, равные по ширине штрихам и промежуткам на измерительной шкале лимба, при этом индикаторные шкалы имеют относительные угловые сдвиги в угловых периодах данных шкал, обеспечивающие формирование первой шкалой сигнала +SIN(α×N), второй шкалой сигнала -SIN(α×N), третьей шкалой сигнала +COS(α×N), четвертой шкалой сигнала -COS(α×N)), где α - текущий угол поворота лимба, N - общее количество штрихов измерительной шкалы лимба, пятая шкала размещена на том же расстоянии от оси вращения лимба, что и шкала нулевой метки лимба и имеет аналогичную ей структуру, пятая шкала одного из нониусов оптически связана со шкалой нулевой метки лимба при совмещении нулевого отсчета отсчетной круговой шкалы с индексом, а количество фотодиодов и их размещение в фотоприемнике соответствует количеству и размещению индикаторных шкал и прозрачной зоны нониуса.The specified technical results are achieved as follows. The proposed device for measuring the angle of inclination of the surface, as well as the prototype, contains a base for mounting on flat or cylindrical surfaces, on which a body is fixed, closed by an outer casing, an axis rigidly fixed in the case parallel to the base, with a sleeve mounted on it, a limb with a uniform circular measuring a scale fixed in a frame on the sleeve inside the housing, a flange mounted on the sleeve outside the housing and the casing, two bubble levels of the horizon, mounted on the flange perpendicular to each other, a reference dial scale, digitized in angular units, and an index, and the sleeve is made with the possibility of its rotation by manual rotation of the flange and precise rotation by the fine-tuning mechanism. Unlike the prototype, the device has the following: a reference dial is placed on the flange, the index is placed on the casing above the reference dial, on the dial there is a zero mark scale in the form of a non-periodic sequence of transparent strokes with opaque gaps and a circular transparent zone, and the measuring scale is made in in the form of a sequence of equal width transparent strokes separated by equal opaque gaps in width, the device further comprising an optoelectronic device A property containing two diametrically opposed reference channels relative to the axis of rotation of the limb, each of which contains a illuminator and a nonius located on one side of the limb, as well as a photodetector optically coupled to them, located on the other side of the limb, and an interpolator connected to the outputs of the photodetector, a device for digital processing and averaging of data of reading channels, inputs connected to the outputs of the interpolators, a digital indicator, inputs connected to the outputs of the digital processing device and averaging data of the reading channels, placed on the case with the possibility of observing it through a window in the casing, a button for selecting operating modes and zeroing the readings of a digital indicator associated with the other input of the digital processing device and averaging the data of the reading channels, the noni being made in the form of a plate on which a transparent zone located opposite the circular transparent zone of the limb, and indicator scales, four of which are located opposite the measuring scale of the limb and have transparent strokes and opaque spaces, equal in width to the strokes and gaps on the measuring scale of the limb, while the indicator scales have relative angular shifts in the angular periods of these scales, ensuring the formation of the first signal scale + SIN (α × N), the second signal scale -SIN (α × N), third the signal scale + COS (α × N), the fourth signal scale -COS (α × N)), where α is the current angle of rotation of the dial, N is the total number of strokes of the measuring scale of the limb, the fifth scale is placed at the same distance from the axis of rotation of the limb , as the scale of the zero mark of the limb and has a similar structure to it, the fifth the scale of one of the noni is optically connected with the scale of the zero mark of the limb when combining the zero reference of the reference circular scale with the index, and the number of photodiodes and their placement in the photodetector corresponds to the number and placement of indicator scales and the transparent zone of the nonius.

Устройство цифровой обработки и усреднения данных отсчетных каналов может быть реализовано с использованием контроллеров общего назначения (серии AVR, PIC и др.) или программируемых логических интегральных схем (ПЛИС). Для установки на цилиндрические поверхности в основании выполнен угловой паз. Измерительный лимб и нониусы могут выполняться из твердого прозрачного и непрозрачного материала, преимущественно из стекла. Шкалы могут изготавливаться различными известными методами, например на стекле - методом напыления.A device for digital processing and averaging of data of reading channels can be implemented using general-purpose controllers (AVR series, PIC, etc.) or programmable logic integrated circuits (FPGA). For installation on cylindrical surfaces, an angular groove is made at the base. The measuring limb and noniuses can be made of a solid transparent and opaque material, mainly glass. Scales can be made by various known methods, for example, on glass - by spraying.

В частном случае реализации устройство цифровой обработки и усреднения данных отсчетных каналов дополнительно содержит разъем стандартного USB-интерфейса для подключения к персональному компьютеру. Это позволяет расширить функциональные возможности датчика, а именно осуществлять удаленный доступ к результатам измерения с возможностью еще более удобного их представления на экране компьютера и в случае необходимости автоматизированный сбор и архивирование этих результатов за любой период времени в базе данных компьютера без участия человека.In the particular case of the implementation, the device for digital processing and averaging of data of the reading channels additionally contains a standard USB interface connector for connecting to a personal computer. This allows you to expand the functionality of the sensor, namely, to remotely access the measurement results with the possibility of even more convenient presentation on the computer screen and, if necessary, automatically collect and archive these results for any period of time in the computer database without human intervention.

Пример конкретного выполнения устройства приведен на чертежах.An example of a specific implementation of the device shown in the drawings.

На фиг.1 представлена схема устройства для измерения угла наклона поверхности. На фиг.2 показано размещение отсчетной круговой шкалы на фланце относительно индекса на кожухе. На фиг.3 представлен измерительный лимб. На фиг.4 показано взаимное расположение шкал и прозрачной зоны нониуса.Figure 1 presents a diagram of a device for measuring the angle of inclination of the surface. Figure 2 shows the placement of the reference dial on the flange relative to the index on the casing. Figure 3 presents the measuring dial. Figure 4 shows the mutual arrangement of the scales and the transparent zone of the vernier.

На чертежах цифрами обозначены: 1, 12 - нониусы, 2, 11 - конденсоры, 3, 10 - светодиоды, 4 - фланец, 5, 6 - пузырьковые уровни горизонта, 7 - втулка, 8 - ось вращения, 9 - оправа, 13 - лимб, 14, 15 - фотоприемники, 16 - механизм тонкой наводки, 17, 18 - интерполяторы, 19 - устройство цифровой обработки и усреднения данных отсчетных каналов, 20 - цифровой индикатор, 21 - разъем USB-интерфейса, 22 - кнопка выбора режимов работы и обнуления показаний цифровых индикаторов, 23 - основание, 24 - отсчетная шкала, 25 - кожух, 26 - индекс, 27 - измерительная шкала, 28 - круговая прозрачная зона, 29 - шкала нулевой метки, 30 - круговой вырез, 31 - прозрачная зона, 32, 33, 34, 35, 36 - индикаторные шкалы.In the drawings, the numbers indicate: 1, 12 - noni, 2, 11 - capacitors, 3, 10 - LEDs, 4 - flange, 5, 6 - bubble levels of the horizon, 7 - sleeve, 8 - axis of rotation, 9 - frame, 13 - limb, 14, 15 - photodetectors, 16 - fine-tuning mechanism, 17, 18 - interpolators, 19 - device for digital processing and averaging of data of reading channels, 20 - digital indicator, 21 - USB interface connector, 22 - button for selecting operating modes and zeroing of indications of digital indicators, 23 - the basis, 24 - a reference scale, 25 - a casing, 26 - an index, 27 - a measuring scale, 28 - a circular transparent zone, 29 - a scale zero mark, 30 - circular cutout, 31 - transparent zone, 32, 33, 34, 35, 36 - indicator scales.

Устройство для измерения угла наклона поверхности (фиг.1) содержит основание 23, на котором закреплен корпус (на чертеже не показан), закрытый наружным кожухом 25. В корпусе жестко закреплена параллельно основанию 23 ось 8 с установленной на ней втулкой 7. На втулке 7 внутри корпуса закреплен в оправе 9 лимб 13 из стекла, а снаружи корпуса и кожуха 25 закреплен фланец 4. Втулка 7 выполнена с возможностью ее поворота ручным поворотом фланца 4 и точного поворота механизмом тонкой наводки 16. На фланце 4 закреплены отсчетный пузырьковый уровень горизонта 6 и перпендикулярно ему второй пузырьковый уровень горизонта 5.A device for measuring the angle of inclination of the surface (Fig. 1) contains a base 23 on which a housing is fixed (not shown in the drawing), closed by an outer casing 25. An axis 8 with a sleeve 7 mounted on it is rigidly fixed parallel to the base 23. On the sleeve 7 inside the case there is a glass limb 13 fixed in the frame 9, and a flange 4 is fixed outside the case and the casing 25. The sleeve 7 is rotatable by manual rotation of the flange 4 and precise rotation by the fine-tuning mechanism 16. A reference bubble level 6 is fixed on the flange 4 and perpendicular to it, the second bubble level of horizon 5.

Устройство для измерении угла наклона поверхности также содержит оптико-электронное устройство, включающее два отсчетных канала, размещенных диаметрально противоположно относительно оси вращения лимба 13, устройство 19 цифровой обработки и усреднения данных отсчетных каналов и цифровой индикатор 20. Со входом устройства 19 цифровой обработки и усреднения данных отсчетных каналов связана кнопка 22 выбора режимов работы и обнуления показаний цифровых индикаторов 20. Устройство 19 цифровой обработки и усреднения данных отсчетных каналов содержит внешний разъем USB-интерфейса 21. Устройство 19 цифровой обработки и усреднения данных отсчетных каналов реализовано с использованием контроллера общего назначения ATmega168 серии AVR.The device for measuring the angle of inclination of the surface also contains an optoelectronic device, including two reading channels placed diametrically opposite to the axis of rotation of the dial 13, a device 19 for digital processing and averaging of data of the reading channels and a digital indicator 20. With the input of the device 19 for digital processing and averaging of data of the counting channels, a button 22 for selecting the operating modes and zeroing the readings of the digital indicators 20 is connected. Device 19 for digital processing and averaging of data of the counting channels of the sod rzhit external connector USB-interface 21. The device 19, digital signal processing and averaging the reference channel data is implemented using a general-purpose AVR ATmega168 series controller.

Первый отсчетный канал содержит осветитель, включающий светодиод 3 и конденсор 2, и нониус 1, расположенные по одну сторону лимба 13, оптически связанный с ними фотоприемник 14, расположенный по другую сторону лимба 13, а также интерполятор 17, входами связанный с выходами фотоприемника 14. Второй отсчетный канал содержит осветитель, включающий светодиод 10 и конденсор 11, и нониус 12, расположенные аналогично с одной стороны лимба 13, оптически связанный с ними фотоприемник 15, расположенный по другую сторону лимба 13, и интерполятор 18, входами связанный с выходами фотоприемника 15.The first reading channel contains a illuminator, including an LED 3 and a condenser 2, and a vernier 1 located on one side of the dial 13, an optically coupled photodetector 14 located on the other side of the dial 13, and an interpolator 17 connected to the outputs of the photodetector 14 with inputs. The second reading channel contains a illuminator, including an LED 10 and a capacitor 11, and a vernier 12, located similarly on one side of the dial 13, an optically coupled photodetector 15, located on the other side of the dial 13, and an interpolator 18, the inputs are connected th to the outputs of the photodetector 15.

С выходами интерполяторов 17, 18 связаны соответственно входы устройства 19 цифровой обработки и усреднения данных отсчетных каналов, с выходами которого связаны соответствующие входы цифрового индикатора 20. Цифровой индикатор 20 размещен на корпусе с возможностью его наблюдения через окно в кожухе 25 (фиг.2).The outputs of the interpolators 17, 18 are connected respectively to the inputs of the device 19 for digital processing and averaging of data of the reading channels, with the outputs of which the corresponding inputs of the digital indicator 20 are connected. The digital indicator 20 is placed on the housing with the possibility of its observation through a window in the housing 25 (Fig. 2).

На фланце 4 (фиг.2) имеется круговая отсчетная шкала 24, оцифрованная в угловых единицах, на кожухе 25 над круговой отсчетной шкалой 24, а именно на оси, проходящей через центр отсчетной шкалы 24 перпендикулярно основанию 23, размещен индекс 26.On the flange 4 (figure 2) there is a circular reading scale 24, digitized in angular units, on the casing 25 above the circular reading scale 24, namely, on the axis passing through the center of the reading scale 24 perpendicular to the base 23, index 26 is placed.

На лимбе 13 (фиг.3) выполнены последовательно от внешнего края круговая прозрачная зона 28, круговая равномерная измерительная шкала 27 в виде последовательности прозрачных равных по ширине штрихов, разделенных равными им по ширине непрозрачными промежутками, и шкала 29 нулевой метки в виде непериодической последовательности прозрачных штрихов, разделенных непрозрачными промежутками. Взаимное размещение шкал и зон может быть иным. Наличие кругового выреза 30 в центре лимба 13 позволяет выполнять центровку лимба 13 относительно оси его вращения 8 по специальной центровочной окружности на лимбе 13 (на рисунке не показана), имеющей общий центр с измерительной шкалой 27 лимба, с последующей его фиксацией в оправе 9.On the limb 13 (Fig. 3), a circular transparent zone 28, a uniform circular measuring scale 27 in the form of a sequence of transparent equal in width strokes separated by equal opaque widths in them, and a zero mark scale 29 in the form of a non-periodic transparent sequence are made sequentially from the outer edge strokes separated by opaque spaces. The mutual arrangement of scales and zones may be different. The presence of a circular cutout 30 in the center of the limb 13 allows alignment of the limb 13 relative to its axis of rotation 8 along a special centering circle on the limb 13 (not shown in the figure), having a common center with a measuring scale 27 of the limb, with its subsequent fixation in the frame 9.

Нониусы 1, 12 (фиг.4) выполнены в виде стеклянной пластины, на которой имеется прозрачная зона 31 и пять индикаторных шкал 32, 33, 34, 35, 36.Noniuses 1, 12 (Fig. 4) are made in the form of a glass plate on which there is a transparent zone 31 and five indicator scales 32, 33, 34, 35, 36.

Нониусы 1, 12 установлены так, что прозрачная зона 31 размещена напротив круговой прозрачной зоны 28 лимба 13 на том же расстоянии от оси вращения лимба, что и круговая прозрачная зона 28 лимба 13, четыре индикаторные шкалы 32, 33, 34, 35 размещены в два ряда напротив измерительной шкалы 27 лимба 13, шкала 36 размещена на том же расстоянии от оси вращения лимба 13, что и шкала 29 нулевой метки лимба 13. Шкала 36 нониуса 1 оптически связана со шкалой нулевой метки 29 лимба 13 при совмещении нулевого отсчета отсчетной шкалы 24 с индексом 26.Noniuses 1, 12 are set so that the transparent zone 31 is located opposite the circular transparent zone 28 of the limb 13 at the same distance from the axis of rotation of the limb as the circular transparent zone 28 of the limb 13, four indicator scales 32, 33, 34, 35 are placed in two of the row opposite the measuring scale 27 of the limb 13, the scale 36 is placed at the same distance from the axis of rotation of the limb 13 as the scale 29 of the zero mark of the limb 13. The scale 36 of the vernier 1 is optically connected with the scale of the zero mark 29 of the limb 13 when combining the zero reference of the counting scale 24 with an index of 26.

Шкалы 32, 33, 34, 35 нониусов 1, 12 содержат чередующиеся прозрачные, равные по ширине штрихи с непрозрачными промежутками. Периоды указанных шкал нониусов 1, 12 и измерительной шкалы 27 лимба 13 равны. Шкала 36 нониусов 1, 12 имеет структуру, аналогичную структуре шкалы 29 нулевой метки лимба 13.Scales 32, 33, 34, 35 of noniuses 1, 12 contain alternating transparent, equal in width strokes with opaque gaps. The periods of the indicated scales of the noniuses 1, 12 and the measuring scale 27 of the limb 13 are equal. The scale of 36 noniuses 1, 12 has a structure similar to the structure of scale 29 of the zero mark of limb 13.

Шкалы 32, 33, 34, 35 имеют относительные угловые сдвиги начальных штрихов данных шкал, обеспечивающие формирование шкалой 32 сигнала +SIN(α×N), шкалой 35 - сигнала -SIN(α×N), шкалой 34 - сигнала +COS(α×N), шкалой 33 - сигнала -COS(α×N)), где α - текущий угол поворота лимба 13, N - общее количество штрихов измерительной шкалы 27 лимба 13. Шкалы 32, 33, 34, 35 могут иметь иное взаимное размещение с угловыми сдвигами, обеспечивающими формирование вышеуказанных сигналов.Scales 32, 33, 34, 35 have relative angular shifts of the initial strokes of these scales, providing the formation of a signal 32 + SIN (α × N), a scale 35 - signal -SIN (α × N), a scale 34 - signal + COS (α × N), scale 33 - signal -COS (α × N)), where α is the current angle of rotation of the dial 13, N is the total number of strokes of the measuring scale 27 of the limb 13. Scales 32, 33, 34, 35 may have different relative positions with angular shifts, providing the formation of the above signals.

Радиальная длина штрихов измерительной шкалы 27 лимба 13 выбрана такой, чтобы ее штрихи перекрывали шкалы 32, 33, 34, 35 нониусов 1, 12, но не попадали в зону шкалы нулевой метки 36 и прозрачной зоны 31 нониусов 1, 12.The radial length of the strokes of the measuring scale 27 of the limb 13 is chosen so that its strokes overlap the scales 32, 33, 34, 35 of the noniuses 1, 12, but do not fall into the zone of the zero mark scale 36 and the transparent zone 31 of the noniuses 1, 12.

Количество фотодиодов и их размещение в фотоприемниках 14, 15 соответствует количеству и размещению индикаторных шкал 32, 33, 34, 35, 36 и прозрачной зоны 31 соответственно нониусов 1, 12. В данном устройстве фотоприемники 14, 15 содержат по 6 фотодиодов.The number of photodiodes and their placement in the photodetectors 14, 15 corresponds to the number and placement of indicator scales 32, 33, 34, 35, 36 and the transparent zone 31, respectively, of the noniuses 1, 12. In this device, the photodetectors 14, 15 contain 6 photodiodes.

Устройство для измерения угла наклона поверхности работает следующим образом. Устройство устанавливают основанием 23 на контролируемую плоскую или цилиндрическую поверхность и поворачивают на основании так, чтобы пузырьковый уровень горизонта 5 был расположен горизонтально.A device for measuring the angle of inclination of the surface is as follows. The device is installed base 23 on a controlled flat or cylindrical surface and rotate on the base so that the bubble level of the horizon 5 was located horizontally.

Перед началом измерений после подачи питания на устройство устанавливают отсчетную шкалу 24 в нулевое положение относительно индекса 26 на кожухе 25, для чего ручным поворотом фланца 4 относительно оси 8 устанавливают отсчетную шкалу 24 относительно индекса 26 в положение «0» и механизмом тонкой наводки 16 поворачивают втулку 7 с лимбом 13 до установления показаний «0» во всех разрядах цифрового индикатора 20.Before starting measurements, after energizing the device, the reading scale 24 is set to zero position relative to index 26 on the housing 25, for which by manually turning the flange 4 relative to axis 8, the reading scale 24 is set relative to index 26 to position “0” and the bushing is turned 16 by turning the sleeve 7 with dial 13 until the readings "0" are established in all digits of the digital indicator 20.

Излучение светодиодов 3, 10 проходит через прозрачную зону 31 и прозрачные штрихи шкал 32-36 нониусов 1, 12, а также через прозрачную зону 28 и прозрачные штрихи измерительной шкалы 27 лимба 13 и регистрируется соответствующими фотодиодами фотоприемников 14, 15.The radiation of the LEDs 3, 10 passes through the transparent zone 31 and the transparent strokes of the scales 32-36 of the noniuses 1, 12, as well as through the transparent zone 28 and the transparent strokes of the measuring scale 27 of the dial 13 and is registered by the corresponding photodiodes of the photodetectors 14, 15.

Показания «0» на цифровом индикаторе 20 при повороте лимба 13 регистрируются один раз за оборот лимба 13 при установлении шкалы нулевой метки 29 лимба 13 напротив шкалы 36 нониуса 1 и возникновении максимальной оптической связи между ними. При этом на соответствующем фотодиоде фотоприемника 14 формируется короткий импульс нулевой метки. На фотодиоде фотоприемника 14, расположенном напротив прозрачной зоны 31 нониуса 1, при любом положении лимба 13 создается необходимое опорное напряжение, выводящее сигнал фотодиода, формирующего импульс нулевой метки, из области насыщения.The readings “0” on the digital indicator 20 during the rotation of the dial 13 are recorded once per revolution of the dial 13 when the scale of the zero mark 29 of the dial 13 is established opposite the scale 36 of the nonius 1 and the maximum optical connection between them occurs. In this case, a short zero-mark pulse is formed on the corresponding photodiode of the photodetector 14. On the photodiode of the photodetector 14, located opposite the transparent zone 31 of the nonius 1, at any position of the limb 13, the necessary reference voltage is created, which outputs the signal of the photodiode forming the zero mark pulse from the saturation region.

Затем поворачивают фланец 4 вручную и механизмом тонкой наводки 16 до выставления отсчетного пузырькового уровня горизонта 6 в горизонтальное положение: пузырек выставляют в среднее положение с точностью половины деления отсчетного пузырькового уровня горизонта 6.Then, the flange 4 is rotated manually and by the fine-tuning mechanism 16 until the reference bubble level of horizon 6 is set to the horizontal position: the bubble is placed in the middle position with an accuracy of half the division of the reference bubble level of horizon 6.

При этом в процессе поворота лимба 13 изменяется по гармоническим законам освещенность фотодиодов фотоприемников 14, 15, соответствующих шкалам 32-35, вследствие чего эти фотодиоды формируют сигналы +SIN(α×N), -SIN(α×N), +COS(α×N) и -COS(α×N)). Изменение освещенности фотодиодов по гармоническим законам SIN(α×N) и COS(α×N), при вращении измерительного лимба 13 достигается соответствующим подбором величины зазора между нониусами 1, 12 и лимбом 13. Фотодиоды, формирующие сигналы +SIN(α×N) и -SIN(α×N), включены встречно-параллельно, формируя на выходах фотоприемников 14, 15 суммарный сигнал SIN(α×N). Так же включены и фотодиоды, формирующие сигналы +COS(α×N) и -COS(α×N), создавая на выходах фотоприемников 14, 15 суммарный сигнал COS(α×N). Один период сигналов SIN(α×N) и COS(α×N) соответствует повороту лимба 13 на один период штрихов его измерительной шкалы 27. При этом относительный фазовый сдвиг между сигналами SIN(α×N) и COS(α×N) (+90° или -90°) определяется направлением вращения лимба 13.Moreover, during the rotation of the limb 13, the illumination of the photodiodes of the photodetectors 14, 15 corresponding to scales 32-35 changes according to harmonic laws, as a result of which these photodiodes generate signals + SIN (α × N), -SIN (α × N), + COS (α × N) and -COS (α × N)). The change in the illumination of photodiodes according to the harmonic laws SIN (α × N) and COS (α × N), when the measuring dial 13 is rotated, is achieved by appropriate selection of the gap between the noniuses 1, 12 and dial 13. Photodiodes forming the signals + SIN (α × N) and -SIN (α × N) are turned on in parallel, forming the total signal SIN (α × N) at the outputs of photodetectors 14, 15. Also included are photodiodes forming the + COS (α × N) and -COS (α × N) signals, creating a total COS (α × N) signal at the outputs of the photodetectors 14, 15. One period of the signals SIN (α × N) and COS (α × N) corresponds to the rotation of the dial 13 by one period of strokes of its measuring scale 27. Moreover, the relative phase shift between the signals SIN (α × N) and COS (α × N) ( + 90 ° or -90 °) is determined by the direction of rotation of the limb 13.

Далее, сигналы SIN(α×N) и COS(α×N) с фотоприемников 14, 15 поступают на входы соответствующих интерполяторов 17, 18, каждый из которых формирует на своих выходах две последовательности прямоугольных (со скважностью 2) импульсов А и В, сдвинутые относительно друг друга на четверть их периода в ту или другую сторону в зависимости от разности фаз входных сигналов SIN(α×N) и COS(α×N), (+90° или -90°), т.е. в зависимости от направления вращения измерительного лимба 13, и имеющие период в K раз меньший (значение K может составить от единиц до тысяч, в зависимости от выбора коэффициента интерполяции), чем период входных сигналов SIN(α×N) и COS(α×N). Это позволяет многократно уменьшать дискретность отсчета угла. В то же время использование измерительной шкалы 27, не содержащей нумерацию, позволяет выполнить шкалу 27 с лучшим угловым разрешением, т.к. по сравнению с прототипом отсутствует необходимость нумерации штрихов для визуального снятия отсчета по шкале.Further, the signals SIN (α × N) and COS (α × N) from the photodetectors 14, 15 are fed to the inputs of the respective interpolators 17, 18, each of which generates at its outputs two sequences of rectangular (with duty cycle 2) pulses A and B, shifted relative to each other by a quarter of their period in one direction or another, depending on the phase difference of the input signals SIN (α × N) and COS (α × N), (+ 90 ° or -90 °), i.e. depending on the direction of rotation of the measuring dial 13, and having a period of K times smaller (the value of K can be from units to thousands, depending on the choice of the interpolation coefficient) than the period of the input signals SIN (α × N) and COS (α × N ) This allows you to repeatedly reduce the discreteness of the reference angle. At the same time, the use of a measuring scale 27, which does not contain numbering, allows you to perform a scale 27 with the best angular resolution, because compared with the prototype there is no need for numbering strokes for visual scoring on the scale.

Импульсы с интерполяторов 17, 18 поступают на соответствующие входы устройства 19 цифровой обработки и усреднения данных отсчетных каналов, где производится сначала независимое накопление показаний от каждого из двух интерполяторов 17, 18 по каждому фронту импульсов последовательностей A и B в сторону увеличения или уменьшения в зависимости от знака сдвига между последовательностями A и B. Далее устройство 19 цифровой обработки и усреднения данных отсчетных каналов производит операцию автоматического усреднения этих данных и выдачу усредненного результата на цифровой индикатор 20 в формате «градусы, минуты, секунды». Если измеренный угол наклона отрицательный, показания высвечиваются на цифровом индикаторе 20 со знаком «минус».The pulses from the interpolators 17, 18 are fed to the corresponding inputs of the digital processing and averaging device 19 of the reading channels, where, first, the readings from each of the two interpolators 17, 18 are independently accumulated on each edge of the pulses of sequences A and B in the direction of increase or decrease, depending on the sign of the shift between sequences A and B. Next, the device 19 for digital processing and averaging of data of the reading channels performs the operation of automatic averaging of these data and the output is averaged the result on the digital indicator 20 in the format "degrees, minutes, seconds". If the measured angle of inclination is negative, the readings are displayed on the digital indicator 20 with a minus sign.

Возможна выдача результата измерений через разъем USB-интерфейса 21 по запросу от внешнего компьютера. Через этот же разъем компьютером передаются команды, задающие режим работы устройства (аппаратное обнуление показаний цифрового индикатора 20 по импульсу нулевой метки, или выключение реакции на этот импульс с обнулением в произвольном положении лимба 13 по кнопке 22, или по специальной команде обнуления от компьютера через разъем USB-интерфейса 21) и информация о состоянии устройства. Кроме того, сама кнопка 22 позволяет выбрать режимы работы между обнулением показаний цифрового индикатора 20 по импульсу нулевой метки, или выключением реакции на этот импульс с обнулением в произвольном положении лимба 13 по самой кнопке 22, или по команде обнуления от компьютера. В предложенном устройстве кнопка 22 выполняет функцию обнуления показаний цифрового индикатора 20 при коротком нажатии на нее, а функцию переключения режимов - при длинном нажатии.It is possible to issue the measurement result via the USB interface 21 on request from an external computer. Through the same connector, the computer transmits commands that specify the operation mode of the device (hardware zeroing of the digital indicator 20 by the zero mark pulse, or turning off the reaction to this pulse with zeroing in the arbitrary position of dial 13 using button 22, or by a special resetting command from the computer through the connector USB interface 21) and device status information. In addition, the button 22 itself allows you to select operating modes between zeroing the readings of the digital indicator 20 by the zero mark pulse, or turning off the reaction to this pulse with zeroing in the arbitrary position of the dial 13 by the button 22 itself, or by the reset command from the computer. In the proposed device, the button 22 performs the function of zeroing the readings of the digital indicator 20 with a short press on it, and the function of switching modes with a long press.

Оснащение устройства оптико-электронным блоком, позволяющим снимать показания либо с цифрового индикатора 20, либо с экрана внешнего компьютера, значительно повышает удобство работы с устройством, сокращает время на снятие показаний, повышает точность измерения и повторяемость результатов измерения за счет исключения влияния состояния оператора. Использование в отсчетных системах интерполяторов 17, 18 позволяет применить измерительную шкалу 27 лимба 13 с большим периодом штрихов с сохранением дискретности отсчета угла, что значительно упрощает технологию изготовления лимба 13. С другой стороны, при использовании измерительной шкалы 27 с тем же периодом штрихов будет достигнута гораздо меньшая дискретность отсчета угла.Equipping the device with an optical-electronic unit that allows you to take readings either from a digital indicator 20 or from the screen of an external computer, significantly increases the usability of the device, reduces the time taken to take readings, increases the accuracy of the measurement and the repeatability of the measurement results by eliminating the influence of the operator’s state. The use of interpolators 17, 18 in the reference systems makes it possible to use the measuring scale 27 of the limb 13 with a large period of strokes while maintaining the discreteness of the angle reading, which greatly simplifies the manufacturing technology of the limb 13. On the other hand, when using a measuring scale 27 with the same period of strokes, much lower resolution of angle reading.

Наличие кнопки 22 и возможность обнуления показаний цифрового индикатора 20 при произвольном положении лимба 13 позволяет, обнулив показания цифрового индикатора 20 при установке устройства на одной плоскости, после его установки на другую контролируемую плоскость, сразу получить на цифровом индикаторе 20 разницу углов наклона этих плоскостей с учетом знака разницы углов. Такую же задачу можно решить при подключении через разъем USB-интерфейса 21 внешнего компьютера, передавая от него команду обнуления.The presence of the button 22 and the possibility of zeroing the readings of the digital indicator 20 at an arbitrary position of the limb 13 allows, by zeroing the readings of the digital indicator 20 when installing the device on one plane, after installing it on another controlled plane, immediately get on the digital indicator 20 the difference in the angles of inclination of these planes, taking into account sign of the difference of angles. The same problem can be solved by connecting an external computer via the USB interface connector 21, transmitting a reset command from it.

В предлагаемом устройстве наличие второй, диаметрально противоположной относительно первой отсчетной системы и последующее автоматическое усреднение данных обеих отсчетных систем обеспечивает существенное повышение точности измерения за счет компенсации второй отсчетной системой ошибок первой отсчетной системы, вызванных несоосностью установки измерительной шкалы 27 лимба 13. Соответственно, это позволило упростить юстировку оптической схемы при изготовлении устройства за счет менее жестких требований к ее качеству, в частности требований к соосности размещения измерительной шкалы 27 лимба 13 относительно оси его вращения 8, при сохранении уровня точности измерения. За счет того что каждая из двух отсчетных систем выполнена компактно и имеет оптическую связь с небольшой областью лимба 13, влияние несоосности размещения измерительной шкалы 27 лимба 13 относительно оси его вращения 8, на сохранение постоянной разности фаз между сигналами SIN(α×N) и COS(α×N) отсчетных систем при вращении лимба 13 практически отсутствует, что приводит к отсутствию ошибок интерполяции в каждой отсчетной системе и, следовательно, повышает точность отсчета в пределах углов, соответствующих одному периоду штрихов измерительной шкалы 27.In the proposed device, the presence of a second, diametrically opposite relative to the first reference system and the subsequent automatic averaging of the data of both reference systems provides a significant increase in the measurement accuracy by compensating the second reference system for errors of the first reference system caused by the misalignment of the measuring scale 27 of limb 13. Accordingly, this simplified alignment of the optical circuit in the manufacture of the device due to less stringent requirements for its quality, in particular, ebovany to accommodate misalignment of the measuring scale 27, the limb 13 relative to its axis of rotation 8, while maintaining the level of measurement precision. Due to the fact that each of the two reference systems is compact and has an optical connection with a small area of the limb 13, the influence of the misalignment of the measuring scale 27 of the limb 13 relative to its rotation axis 8, on maintaining a constant phase difference between the SIN (α × N) and COS signals (α × N) reference systems during the rotation of the dial 13 is practically absent, which leads to the absence of interpolation errors in each reference system and, therefore, increases the accuracy of the reference within the angles corresponding to one period of strokes of the measuring scale 27 s.

По предложенному техническому решению изготовлен опытный образец устройства, который продемонстрировал вышеуказанные преимущества перед устройством-прототипом.According to the proposed technical solution, a prototype device was manufactured, which demonstrated the above advantages over the prototype device.

Таким образом, по сравнению с прототипом предлагаемое изобретение позволяет повысить точность и повторяемость результатов измерений при одновременном повышении удобства работы с ним, уменьшить время на проведение измерений за счет снятия показаний устройства с экрана цифрового индикатора и расширить функциональные возможности устройства путем автоматического измерения разности углов наклона двух плоскостей.Thus, in comparison with the prototype, the present invention improves the accuracy and repeatability of the measurement results while improving the convenience of working with it, reduce the time it takes to take measurements by taking the readings of the device from the screen of a digital indicator and expand the functionality of the device by automatically measuring the difference in the angles of two planes.

Claims (2)

1. Устройство для измерения угла наклона поверхности, содержащее основание для установки на плоские или цилиндрические поверхности, на котором закреплен корпус, закрытый наружным кожухом, жестко закрепленную в корпусе параллельно основанию ось, с установленной на ней втулкой, лимб с круговой равномерной измерительной шкалой, закрепленный в оправе на втулке внутри корпуса, фланец, закрепленный на втулке снаружи корпуса и кожуха, два пузырьковых уровня горизонта, закрепленных на фланце перпендикулярно друг другу, отсчетную круговую шкалу, оцифрованную в угловых единицах, и индекс, причем втулка выполнена с возможностью ее поворота ручным поворотом фланца и точного поворота механизмом тонкой наводки, отличающееся тем, что отсчетная круговая шкала размещена на фланце, индекс размещен на кожухе над отсчетной круговой шкалой, на лимбе имеются шкала нулевой метки в виде непериодической последовательности прозрачных штрихов и круговая прозрачная зона, а измерительная шкала выполнена в виде последовательности равных по ширине прозрачных штрихов, разделенных равными им по ширине непрозрачными промежутками, при этом устройство дополнительно содержит оптико-электронное устройство, содержащее два диаметрально противоположных относительно оси вращения лимба отсчетных канала, каждый из которых содержит осветитель и нониус, расположенные по одну сторону лимба, а также оптически связанный с ними фотоприемник, расположенный по другую сторону лимба, и интерполятор, входами связанный с выходами фотоприемника, устройство цифровой обработки и усреднения данных отсчетных каналов, входами связанное с выходами интерполяторов, цифровой индикатор, входами связанный с выходами устройства цифровой обработки и усреднения данных отсчетных каналов, размещенный на корпусе с возможностью его наблюдения через окно в кожухе, кнопку выбора режимов работы и обнуления показаний цифрового индикатора, связанную с другим входом устройства цифровой обработки и усреднения данных отсчетных каналов, причем нониусы выполнены в виде пластины, на которой имеется прозрачная зона, размещенная напротив круговой прозрачной зоны лимба, и индикаторные шкалы, четыре из которых размещены напротив измерительной шкалы лимба и имеют прозрачные штрихи и непрозрачные промежутки, равные по ширине штрихам и промежуткам на измерительной шкале лимба, при этом шкалы имеют относительные угловые сдвиги в угловых периодах данных шкал, обеспечивающие формирование первой шкалой сигнала +SIN(α×N), второй шкалой - сигнала -SIN(α×N), третьей шкалой - сигнала +COS(α×N), четвертой шкалой - сигнала -COS(α×N),
где: α - текущий угол поворота лимба;
N - общее количество штрихов измерительной шкалы лимба,
пятая шкала размещена на том же расстоянии от оси вращения лимба, что и шкала нулевой метки лимба и имеет аналогичную ей структуру, пятая шкала одного из нониусов оптически связана со шкалой нулевой метки лимба при совмещении нулевого отсчета отсчетной круговой шкалы с индексом, а количество фотодиодов и их размещение в фотоприемнике соответствует количеству и размещению индикаторных шкал и прозрачной зоны нониуса.
1. A device for measuring the angle of inclination of the surface, comprising a base for mounting on flat or cylindrical surfaces, on which a body is fixed, closed by an outer casing, an axis rigidly fixed in the housing parallel to the base, with a sleeve mounted on it, a dial with a uniform circular measuring scale, fixed in the frame on the sleeve inside the housing, a flange mounted on the sleeve outside the housing and the casing, two bubble levels of the horizon, mounted on the flange perpendicular to each other, a reference dial digitized in angular units, and the index, and the sleeve is made with the possibility of its rotation by manual rotation of the flange and precise rotation by a fine-tuning mechanism, characterized in that the reference dial is placed on the flange, the index is placed on the casing above the reference dial, there is a dial on the dial a zero mark in the form of a non-periodic sequence of transparent strokes and a circular transparent zone, and the measuring scale is made in the form of a sequence of equal in width transparent strokes separated by equal in width and non-transparent gaps, while the device further comprises an optical-electronic device containing two diametrically opposite relative to the axis of rotation of the dial reading channels, each of which contains a illuminator and a vernier located on one side of the dial, as well as an optically coupled photodetector located on the other side of the limb, and an interpolator, inputs connected to the outputs of the photodetector, a device for digital processing and averaging of data of the reading channels, inputs connected to the outputs of the inter monitors, a digital indicator, inputs connected to the outputs of the device for digital processing and averaging of data of the reading channels, placed on the case with the possibility of its observation through a window in the casing, a button for selecting operating modes and zeroing the readings of a digital indicator associated with another input of the device for digital processing and averaging of data reference channels, and the noni are made in the form of a plate on which there is a transparent zone, located opposite the circular transparent zone of the limb, and indicator scales, four of which x are placed opposite the limb measuring scale and have transparent strokes and opaque gaps equal in width to the strokes and gaps on the limb measuring scale, while the scales have relative angular shifts in the angular periods of these scales, providing the formation of the first signal scale + SIN (α × N) , the second scale - the signal -SIN (α × N), the third scale - the signal + COS (α × N), the fourth scale - the signal -COS (α × N),
where: α is the current angle of rotation of the limb;
N is the total number of strokes of the measuring scale of the limb,
the fifth scale is placed at the same distance from the axis of rotation of the limb as the scale of the zero mark of the limb and has a similar structure, the fifth scale of one of the noniuses is optically connected with the scale of the zero mark of the limb when combining the zero count of the reference circular scale with the index, and the number of photodiodes and their placement in the photodetector corresponds to the number and placement of indicator scales and the transparent zone of the vernier.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что устройство цифровой обработки и усреднения данных отсчетных каналов дополнительно содержит разъем стандартного USB-интерфейса для подключения к персональному компьютеру. 2. The device according to claim 1, characterized in that the device for digital processing and averaging data of the reading channels further comprises a connector of a standard USB interface for connecting to a personal computer.
RU2013141889/28A 2013-09-12 2013-09-12 Device for measurement of angle of slanted surface RU2548575C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013141889/28A RU2548575C2 (en) 2013-09-12 2013-09-12 Device for measurement of angle of slanted surface

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013141889/28A RU2548575C2 (en) 2013-09-12 2013-09-12 Device for measurement of angle of slanted surface

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013141889A RU2013141889A (en) 2015-03-20
RU2548575C2 true RU2548575C2 (en) 2015-04-20

Family

ID=53285501

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013141889/28A RU2548575C2 (en) 2013-09-12 2013-09-12 Device for measurement of angle of slanted surface

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2548575C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU206118U1 (en) * 2021-05-08 2021-08-24 Алексей Валерьевич Соколов DEVICE FOR REGULATING LED LUMINAIRES

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU637708A1 (en) * 1977-06-03 1978-12-15 Московский Институт Инженеров Геодезии, Арофотосъемки И Катографии Theodolite
RU2036425C1 (en) * 1991-06-28 1995-05-27 Петр Тимофеевич Добрынин Goniometer
RU2073202C1 (en) * 1993-03-11 1997-02-10 Петр Тимофеевич Добрынин Reading system and its versions
WO2011016857A2 (en) * 2009-08-05 2011-02-10 Elliott James C Equipment and system for structure inspection and monitoring

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU637708A1 (en) * 1977-06-03 1978-12-15 Московский Институт Инженеров Геодезии, Арофотосъемки И Катографии Theodolite
RU2036425C1 (en) * 1991-06-28 1995-05-27 Петр Тимофеевич Добрынин Goniometer
RU2073202C1 (en) * 1993-03-11 1997-02-10 Петр Тимофеевич Добрынин Reading system and its versions
WO2011016857A2 (en) * 2009-08-05 2011-02-10 Elliott James C Equipment and system for structure inspection and monitoring

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU206118U1 (en) * 2021-05-08 2021-08-24 Алексей Валерьевич Соколов DEVICE FOR REGULATING LED LUMINAIRES

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013141889A (en) 2015-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103093676B (en) Spectrometer digitalized reading device
US4093383A (en) Angle measuring device with a telescope
CN103162674B (en) Measuring instrument
CA1180117A (en) Digital reading micrometer
JPH08178700A (en) Incremental encoder
RU2548575C2 (en) Device for measurement of angle of slanted surface
US4097734A (en) Zero index for electro-optical measuring device
US2619002A (en) Optical scale reading system
CN103884684A (en) Optical system of high-accuracy digital V-prism refractometer
CN108195347A (en) Ruler self-reading leveling measurement method and device
US3512006A (en) Automatic recorders for precision goniometers or length measuring instruments employing coarse and fine scales
CN203772739U (en) Optical system of high-precision digital V-prism refractometer
RU2569072C2 (en) Angle of rotation sensor
SU779803A1 (en) Apparatus for accurate reading of angle measuring instruments
SU1174740A1 (en) Device for calibrating testing of pointer-type devices with circular scale
JP2576875B2 (en) Micro device of level
CN203038546U (en) Spectrometer digitalized reading device
RU2069309C1 (en) Electro-optic wide-range linear shifts meter
Kolosov et al. Comparative evaluation of three modern turning-angle sensors
CN103604472A (en) Digital gas flow sensor
RU100311U1 (en) PHOTOELECTRIC ANGLE CONVERTER
US3200696A (en) Theodolite with coded indications
RU2455668C2 (en) Video autocollimator
RU2451903C1 (en) Method of measuring plane angle and device for realising said method
SU1578552A1 (en) Meter of visibility degree

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20180206

PD4A Correction of name of patent owner