173993. lajstromszámú szabadalom • Digitális planiméter
3 173993 4 3. ábra: Fogasléc a mérődobokkal. Az alegység a mérődobokat és a csúsztatható fogaslécet hordozza. 4. ábra: Csúsztatható fogasléc. Az alegység egyrészt a polárkoordináták távolságértékeinek meghatározásához a hosszskálát tartalmazza, másrészt a szabatos pontraállást biztosítja. 5. ábra: A mérőegység összeszerelt vázlata. Az ábra bemutatja a mérőegység három alegységét összeszerelt állapotban, vázlatosan. 6. ábra: Számító és kijelző egység blokksémája. A blokkséma bemutatja az egység felépítését a négy alegységből. 7. ábra: A mérődobok forgási irányának érzékelése. Az ábra bemutatja a mérődobok forgási iránya, illetve a polárkoordináták változása előjelének érzékelési módszerét. A digitális planiméter digitálisan mért polárkoordinátákból numerikusán számított területeket határoz meg. A polárkoordinátákat impulzusszámlálással állítja elő. A polárkoordináták távolságértékénél 0. 1 mm-enként, irányértékénél 2’ szögpercenként jelentkezik egy impulzus. A meghatározandó terület határvonalát egyenesek képezik. Minden egyenes szakasz az 1 polárkoordinátarendszer kezdőpontjával háromszöget (ún. poláris háromszöget) aíkot. Ezen háromszögek területeinek előjelhelyesen képezett összege a meghatározandó területet állítja elő. Az 1. ábrán az AB, BC, CD és DA egyenesek által meghatározott idomterülete felírható háromszögek területeinek előjelhelyes összegeként az 1 polárkoordinátarendszer kezdőpontjának felvételével (ahol az 1A, 1B, IC és 1D szakaszok megfelelnek az idom töréspontjaihoz tartozó poláris karhosszaknak és <*1, a2, ot3 és <*4 a két szomszédos poláris karhossz által bezárt szög). Az ábra alapján felírható: Tabcd= Tiab+ Tjbc— Ticd- TiDA= \ Dt • Dz • sin«) Ü2 • D3 • sina2 2 " 2 Da • D4 • sin«3 D4 • Ds = i • sino» 2 " ' 2 Az egyes részterületek előjelét a 14 mérődob forgásiránya, mely az a szögérték előjelével azonos, határozza meg (lásd később). A területmeghatározás eredménye a 20 csúsztatható fogasléc és a 13 mérődob felépítése következtében mm2 egységben adódik, ezért a 25 számító, tároló és kijelző alegységet fel kell szerelni olyan berendezéssel, mely a végeredményt a térkép méretarányának függvényében a megfelelő állandóval beszorozza. (Az állandókat lásd később.) A digitális planiméter mérőegysége három különálló alegységre tagozódik: 1. Rögzített műszeraljzat az ívelt fogasléccel (2. ábra). 2. A fogasléc tokja a mérődobokkal (3. ábra). 3. Csúsztatható fogasléc (4. ábra). A mérőegység három alegysége egymáshoz képest elmozdíthatóan kapcsolódik. A 3 rögzített műszeraljzathoz a 22 fogasléc tokja csuklósán, az 1 polárkoordinátarendszer kezdőpontjában, egy tengellyel csatlakozik. Az 1 polárkoordinátarendszer kezdőpontjában a tengely tűvel a térkép lapjához van rögzítve. A 3 rögzített műszeraljzatot ezenkívül a 2 rögzítő tűk (összesen 3 db) rögzítik a térképhez. A 20 csúsztatható fogasléc, illetve a 22 fogasléc tokja irányváltozását a 14 mérődob méri. A 22 fogasléc tokjához van szerelve a 13 mérődob a 4 forgástengellyel és a 14 mérődob az 5 forgástengellyel. A 13 mérődob a 15 fogaskerékkel csatlakozik a 20 csúsztatható fogasléchez és a 14 mér ődob a 16 fogaskerékkel a 3 rögzített műszeraljzat ívelt fogaslécéhez. A 20 csúsztatható fogasléc a 17 négyzet keresztmetszetű tokban simán csúszik. Ezt lehetővé teszi a 20 csúsztatható fogaslécnek kiképzése a 21 süllyesztett fogakkal. A 22 fogasléc tokja mereven össze van építve a 7 és 8 fényelem-cso porttal és a 9 és 10 árnyékolóköpennyel. A 9 és 10 árnyékolóköpenyen a 7 és 8 fényelem-csoporttal szemben egy résen a 7 vagy 8 fényelem-csoport impulzust kap a 13 és a 14 mérődobok állásától függően. A 20 csúsztatható fogasléc minimális hosszát a 18 nagyító és a 13 mérődob ütközésmentessége határozza meg, mely összhangban van a 6 fenéklemez elhelyezésével, amibe a 20 csúsztatható fogasléc ütközik. A 20 csúsztatható fogasléc végén a 18 nagyítón található 19 szálkereszt a pontraállást segíti elő. A számító és kijelző egység négy alegységből áll (6. ábra): A 23 impulzusszámláló a 7 fényelem-csoportból all vezetéken folyamatosan érkező impulzusokat előjelhelyesen összegezi, az összeget továbbítja a 25 számító, tároló és kijelző alegységhez, mely az előző regisztráláshoz tartozó karhossz értékéhez hozzáadja előjelhelyesen az impulzusszám x0,l mm értéket. A fentiek szerint tehát minden regisztráláshoz a pillanatnyi teljes karhossz (az 1 polárkoordinátarendszer kezdőpontja és a 18 nagyítón található 19 szálkereszt távolsága) értéke tartozik. Az első karhossz értékének meghatározása: a 20 csúsztatható fogasléc és a 6 fenéklemez ütköztetéséhez tartozik egy minimális karhossz, illetve az ehhez tartozó impulzusszám, mely műszerállandónak tekinthető. A mérés kezdetén elvégzett ütköztetés után a 23 impulzusszámláló (a számlálást a műszerállandóval indítva) meghatározza az első, teljes karhosszhoz tartozó impulzusok számát, majd továbbítja a 25 számító, tároló és kijelző alegységhez, mely képezi az impulzusszám x 0,1 mm szorzatot ami a kezdőponthoz tartozó karhosszat jelenti. Az impulzusok előjelét a 13 mérődob forgási iránya határozza meg: az óra mutatójának járásával 5 10 15 10 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
