[發(fā)明專利]水平二維穩(wěn)定補償器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510552693.X
• 申請日: 2015-09-02
• 公開（公告）號: CN105091870A
• 公開（公告）日: 2015-11-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭陽;鄭建平
• 申請（專利權(quán)）人: 長春理工大學(xué)
• 主分類號: G01C15/00
• 分類號: G01C15/00;G02B27/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種水平二維穩(wěn)定補償器，可實現(xiàn)水平二維光學(xué)補償。應(yīng)用于水利大壩建設(shè)中穩(wěn)定指向系統(tǒng)，屬于光學(xué)測量領(lǐng)域。

背景技術(shù)

科研及生產(chǎn)實踐中都離不開定向基準(zhǔn)，高精度水平光線的獲取需要借助補償裝置來實現(xiàn)，現(xiàn)有的補償方式主要有吊絲重力懸掛式(CN01224197.0)，有軸承框架懸掛式(CN200720192542.9)，電子伺服(CN200720093067.X)等方法。懸掛軸承機構(gòu)存在磨擦影響儀器精度的提高；吊絲重力懸掛式用于高精度水準(zhǔn)二維穩(wěn)定較難，而且為了保證吊絲的柔性，吊絲的截面積必須做得很小，系統(tǒng)的抗震性差，時間長了吊絲易變形，使儀器產(chǎn)生難以克服的靜態(tài)漂移，另外它對吊絲的要求很高，受到現(xiàn)有材料的限制難以達(dá)到更高要求；電子伺服補償需要通過機械運動調(diào)整光線，系統(tǒng)構(gòu)成復(fù)雜，結(jié)構(gòu)體積大，且影響補償精度的環(huán)節(jié)多，如控制系統(tǒng)測量元件精度、執(zhí)行元件精度及其它控制環(huán)節(jié)的精度，都將對系統(tǒng)補償精度產(chǎn)生影響，而且存在的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差大，裝調(diào)麻煩，制造成本高，不能實現(xiàn)補償?shù)牧隳芎摹１景l(fā)明涉及的水平二維穩(wěn)定補償器為液體光學(xué)自動補償方法，不同于以往方法。本發(fā)明采用單層光學(xué)液體，利用光線在棱鏡與光學(xué)液體中折轉(zhuǎn)的匹配關(guān)系，實現(xiàn)光學(xué)自動補償，解決了以往單層液體補償裝置需要加大對液體的入射角，來避免入射光與出射光重疊問題，有利于擴大補償范圍，提高精度，實現(xiàn)二維水平方向光學(xué)補償。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種水平二維穩(wěn)定補償器，應(yīng)用于水利大壩建設(shè)中穩(wěn)定指向系統(tǒng)。該裝置能夠?qū)崿F(xiàn)水平二維光學(xué)補償，補償由于殼體擺放不平或外界環(huán)境干擾下造成殼體的微量角位移導(dǎo)致水平光線相對水平面的偏離和在水平面內(nèi)的擺動角位移誤差。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：本發(fā)明提供一種水平二維穩(wěn)定補償器，由平面透鏡(3)、液槽(4)、光學(xué)液體(2)以及等腰直角棱鏡(1，6，7)組成。入射光線(5)經(jīng)過等腰直角棱鏡(1，6，7)四次反射后垂直紙面向外出射，形成水平指向穩(wěn)定的出射光線(8)。

上述的等腰直角棱鏡(6)直角面粘接到平面透鏡(3)上表面，等腰直角棱鏡(7)直角面粘接到平面透鏡(3)上表面，且等腰直角棱鏡(6)與等腰直角棱鏡(7)兩直角面互相垂直。

上述液槽(4)的頂部由平面透鏡(3)封閉，液槽(4)的底部由等腰直角棱鏡(1)斜面封閉，平面透鏡(3)與等腰直角棱鏡(1)斜面平行。

上述的光學(xué)液體(2)注入到液槽(4)中，光學(xué)液體(2)在重力作用下，光學(xué)液體(2)上表面為液體自然表面，光學(xué)液體(2)的折射率為1.5。

本發(fā)明光路可逆光路使用。

本發(fā)明能夠解決的主要技術(shù)問題及其積極效果是：

1、能夠?qū)崿F(xiàn)水平二維補償。

2、光路結(jié)構(gòu)緊湊利于體積小型化設(shè)計。

3、應(yīng)用于水利大壩建設(shè)中穩(wěn)定指向系統(tǒng),為系統(tǒng)提供可靠的光學(xué)補償器。

附圖說明

附圖為水平二維穩(wěn)定補償器示意圖；

附圖標(biāo)號說明：1-等腰直角棱鏡；2-光學(xué)液體；3-平面透鏡；4-液槽；5-入射光線；6-等腰直角棱鏡；7-等腰直角棱鏡；8-出射光線；

具體實施方式

如圖所示，本發(fā)明涉及的一種水平二維穩(wěn)定補償器，由平面透鏡(3)、液槽(4)、光學(xué)液體(2)以及等腰直角棱鏡(1，6，7)組成。入射光線(5)經(jīng)過等腰直角棱鏡(6)斜面一次反射后,光線豎直向下透過平面透鏡(3),經(jīng)過光學(xué)液體(2)折射,再經(jīng)過等腰直角棱鏡(1)兩直角面二次反射后,光線豎直向上經(jīng)過光學(xué)液體(2)折射,再透過平面透鏡(3),最后經(jīng)等腰直角棱鏡(7)斜面一次反射后垂直紙面向外出射，形成水平指向穩(wěn)定的出射光線(8)。