水平二維穩定補償器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種水平二維穩定補償器，可實現水平二維光學補償。應用于水利大壩建設中穩定指向系統，屬于光學測量領域。
【背景技術】
[0002]科研及生產實踐中都離不開定向基準，高精度水平光線的獲取需要借助補償裝置來實現，現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二維穩定較難，而且為了保證吊絲的柔性，吊絲的截面積必須做得很小，系統的抗震性差，時間長了吊絲易變形，使儀器產生難以克服的靜態漂移，另外它對吊絲的要求很高，受到現有材料的限制難以達到更高要求；電子伺服補償需要通過機械運動調整光線，系統構成復雜，結構體積大，且影響補償精度的環節多，如控制系統測量元件精度、執行元件精度及其它控制環節的精度，都將對系統補償精度產生影響，而且存在的基準轉換誤差大，裝調麻煩，制造成本高，不能實現補償的零能耗。本發明涉及的水平二維穩定補償器為液體光學自動補償方法，不同于以往方法。本發明采用單層光學液體，利用光線在棱鏡與光學液體中折轉的匹配關系，實現光學自動補償，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，實現二維水平方向光學補償。
【發明內容】
[0003]本發明目的在于提供一種水平二維穩定補償器，應用于水利大壩建設中穩定指向系統。該裝置能夠實現水平二維光學補償，補償由于殼體擺放不平或外界環境干擾下造成殼體的微量角位移導致水平光線相對水平面的偏離和在水平面內的擺動角位移誤差。
[0004]本發明的技術方案是:本發明提供一種水平二維穩定補償器，由平面透鏡(3)、液槽(4)、光學液體(2)以及等腰直角棱鏡(1，6，7)組成。入射光線(5)經過等腰直角棱鏡(1,6,7)四次反射后垂直紙面向外出射，形成水平指向穩定的出射光線(8)。
[0005]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。
[0006]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(I)斜面封閉，平面透鏡(3)與等腰直角棱鏡(I)斜面平行。
[0007]上述的光學液體(2)注入到液槽(4)中，光學液體(2)在重力作用下，光學液體
(2)上表面為液體自然表面，光學液體(2)的折射率為1.5。
[0008]本發明光路可逆光路使用。
[0009]本發明能夠解決的主要技術問題及其積極效果是:
[0010]1、能夠實現水平二維補償。
[0011]2、光路結構緊湊利于體積小型化設計。
[0012]3、應用于水利大壩建設中穩定指向系統，為系統提供可靠的光學補償器。
【附圖說明】
[0013]附圖為水平二維穩定補償器示意圖；
[0014]附圖標號說明:1-等腰直角棱鏡；2_光學液體；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】
[0015]如圖所示，本發明涉及的一種水平二維穩定補償器，由平面透鏡(3)、液槽(4)、光學液體⑵以及等腰直角棱鏡(1，6，7)組成。入射光線(5)經過等腰直角棱鏡(6)斜面一次反射后，光線豎直向下透過平面透鏡(3)，經過光學液體(2)折射，再經過等腰直角棱鏡(I)兩直角面二次反射后，光線豎直向上經過光學液體(2)折射，再透過平面透鏡(3)，最后經等腰直角棱鏡(7)斜面一次反射后垂直紙面向外出射，形成水平指向穩定的出射光線⑶。
【主權項】
1.一種水平二維穩定補償器，其特征在于:由平面透鏡(3)、液槽(4)、光學液體(2)以及等腰直角棱鏡(1，6，7)組成。平面透鏡(3)與等腰直角棱鏡(I)底面平行放置將液槽(4)密封，光學液體(2)注入液槽(4)中。等腰直角棱鏡(6，7)直角面粘接到平面透鏡(3)上表面，使入射光線(5)與出射光線(8)方向在水平面內正交。光學液體(2)上表面在重力作用下為液體自然表面，與平面透鏡(3)下表面相隔一段空氣距離。入射光線(5)經過等腰直角棱鏡(1，6，7)四次反射后垂直紙面向外出射，形成指向穩定的出射光線(8)。2.根據權利要求1所述的水平二維穩定補償器，其特征在于:所述的光學液體(2)的折射率值等于1.50。3.根據權利要求1所述的水平二維穩定補償器，其特征在于:所述的水平二維穩定補償器可逆光路使用。
【專利摘要】本發明屬于光學測量領域，涉及一種水平二維穩定補償器。該裝置主要由平面透鏡(3)、液槽(4)、光學液體(2)以及等腰直角棱鏡(1，6，7)組成。平面透鏡(3)與等腰直角棱鏡(1)底邊平行放置將液槽(4)密封，光學液體(2)注入液槽(4)中。入射光線(5)經過水平二維穩定補償器后，由光線(8)垂直紙面向外出射，利用光線在光學液體(2)與等腰直角棱鏡(1，6，7)中折轉的匹配關系補償掉儀器整體傾斜導致的光軸偏移，實現水平方向二維穩定。本發明主要應用于水利大壩建設中穩定指向系統。
【IPC分類】G02B27/00, G01C15/00
【公開號】CN105091870
【申請號】CN201510552693
【發明人】鄭陽, 鄭建平
【申請人】長春理工大學
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年9月2日