Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

Цікавими також представляються схеми кутомірних фотоелектричних датчиків авто — колімаційного типу побудованих на інших фізичних принципах. На рис. 3.101 подається принцип побудови інтерференційного ФАК [59], робота якого полягає в наступному. За допомогою джерела випромінювання і призми Кестерса формуються два паралельні пуч­ки світла. Призма Кестерса являє собою склейку із двох прямокутних призм (з кутами 30° — 60° — 90°) уздовж великих катетних поверхонь 3 , на одну із яких нанесений світло — роздільний шар, а на ділянки гіпотенузних поверхонь 1 і 2 нанесений відбиваючий шар. Ці промені направляються на дзеркало 4 на відстані h / 2 симетрично його осі обертан­ня. Різниця ходу А між інтерферируючими променями зв’язана з кутом розкручування а дзеркала співвідношенням

A-htg 2а.

Ширина інтерференційних смуг дорівнює

Смуги локалізовані на поверхні дзеркал, тому при реєстрації ця площина проектуєть­ся на фотоприймальний пристрій, який здійснює вимірювання або ширини інтерференцій­них смуг або різниці ходу, тобто числа смуг. Диференціальні інтерферометри з відповідни­ми променями допускають використання джерел випромінювання з низькою просторовою і часовою когерентністю. Перше обумовлено збіганням ходу освітлюючих променів, друге — нульовою початковою різницею ходу і незначною її зміною. Перевагою такого ФАК є ви­сока точність вимірювання кутів розкручування в досить великому кутовому діапазоні. Точ­ність може досягати 0,01 + 0,03′ в діапазоні до 15°.

При побудові ФАК для геодезичних вимірювань може застосовуватись растрова схема [158]. Растровий ФАК будується по схемі класичного ФАК у якого в якості марки використовується растр (вхідний), який уявляє собою в простому випадку смужку, що сві­титься, а в загальному випадку — систему із світлих і темних штрихів, смужок або крапок, розподілених в площині марки по визначеному закону. Фотоприймальний пристрій растро­вого ФАК складається із вихідного растру, який є точною копією зображення вхідного растру з усіма властивими цьому зображенню перекрученнями і встановленого за ним ін­тегруючого фотоприймача.

“ Перетворюючий елемент растрового ФАК повинен забезпечувати зміну напряму відбитих променів пропорційно куту розкручування контролюючого об’єкта. Світловий по­тік від джерела випромінювання 1 (рис. 3.102) через конденсор 2 освітлює вхідний растр З, розташований в фокальній площині об’єктива 5, і після світлорозділювача 6 і об’єктива паралельним пучком направляється на перетворюючий елемент, наприклад, плоске дзеркало 4, який зв’язаний з контролюючим об’єктом. Відбитий дзеркалом світло­вий пучок формує об’єктивом в його фокальній площині зображення вхідного растра на цілком тотожному вихідному растрі 7. Розгортання дзеркала викликає зміну напряму від­битих променів і відповідне зміщення зображення растра 3 відносно растра 7. Відбитий світловий потік, пройшовши через растр 7, фокусується конденсором 8 на чутливу пло­щадку фотоприймача 9. В загальному випадку вихідний сигнал U фотоприймача буде пропорційний кореляційному інтегралу виду

и = ^Г Яt^(x~xo>y-yoHeJx-xi, y-y1)dxdy, (3.150)

^о s

w °«ux

де: <р0 — світловий потік, який падає на вихідний растр;

S0 — площа зображення вхідного растру;

tex і taux — просторовий розподіл пропускання вхідного і вихідного растрів відпо­відно;

х0 і Уь * лінійні зміщення вхідного растру відносно оптичної осі автоколімато — ра, які викликані розкручуванням контролюючого об’єкта відносно осей х і

у;

х1 і у1 — зміщення вихідного растра уздовж осей х і у;

Seux — площа вихідного растру.

Процес вимірювання кутів полягає в вимірюванні залежності амплітуди вихідного сигналу від х0 і у0 при х1 = у, =0, знаходження максимального значення інтеграла

(3.150), що досягається при х1 = х0 і у1 = у0, або в реєстрації амплітуди і фази вихідного сигналу при зворотньо-поступовому русі вихідного растру.

Комментарии запрещены.