194609. lajstromszámú szabadalom • Lézerfényvezérlésű helymeghatározó berendezés
1 194 609 2 A találmány tárgya lézerfényvezérlésű helymeghatározó berendezés, lézerfény irányvonalhoz viszonyított kétdimenziós helyzetmeghatározásra, amelynek vonalban vagy síkban kiteritett optikai érzékelője, ahhoz csatlakozó optikai vagy akusztikus kijelző egysége és központosító hengeres csapon rögzített váza van. A berendezés a meghatározandó pontokra, illetve helyekre esetenként manuálisan helyezhető el, építhető be, vagy önjáróan továbbítható. Előnyösen felhasználható különösen nehezen járható helyeken, nagy magasságban vagy gázos, forró levegőjű, egészségre ártalmas helyek geodéziai és egyéb helyzeti meghatározására és kitűzésére. Az utóbbi években széles körben elterjedtek a lézerirányvonalú kitűzőműszerek. Ezeknél általában olyan érzékelőket alkalmaznak, amelyek egy megadott mezőben jelzik a beérkező lézersugárnyaláb helyét. Ilyen mérőműszereket ismertet dr. Fialovszky Lajos „Geodéziai műszerek” című könyve (Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1979.) 286-291. oldalán. Az ismert berendezések hiányossága, hogy nem a berendezés geometriai helyzetét határozzák meg a beérkező lézersugárnyalábhoz viszonyítva, hanem annak beesési helyét jelzik ki, geometriai méretüktől függő pontossággal, továbbá a lézersugárnyaláb síkba való terítését kívánják meg, ami energiaveszteséggel, pontatlansággal és hatótávolság csökkenéssel jár, valamint fellép a terítés síkjának kétirányú, függőleges és vízszintes ellenőrzési igénye is. A lézersugárnyaláb beesési helyét nem metrikus számadattal mérik, hanem csak hanggal vagy fényjellel kijelzik, ily módon nem keresik meg önműködően a vonatkoztatási tengelypontot és nem adnak lehetőséget a mérés közbeni lézersugárnyaláb-irányvonal mozdulatlanságának ellenőrzésére a mögé helyezett ellenőrzőtárcsán. Más ismert megoldás szerint, mint amilyen a Passia —Pawlak- Piasecki „Lézerek a bányászatban” című könyvének (Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1982.) 26 — 28. oldalain olvasható, a lézersugárnyaláb középpontjának kijelölésére középpontdetektort alkalmaznak. Ebben négy detektor helyezkedik el szorosan egymás mellett egy négyzet sarkaiban. A vizsgált lézersugár mind a négy detektort megvilágítja. Ha a nyaláb közepe a detektorok között van, akkor mindegyik detektort azonos erősségű megvilágítás éri, a lézersugárnyaláb eltolódása felborítja ezt az egyensúlyt, ami megfelelő villamos jelel eredményez, amely kijelzésre használható fel. Az említett detektor hiányosságai megegyeznek a fent felsoroltakkal. A találmánnyal célunk a felsorolt hiányosságok kiküszöbölése mellett olyan lézerfény vezérlésű helymeghatározó berendezés létrehozása, amely helyfüggetlenül működtethető, kétdimenziós helyzetmeghatározásra alkalmas, manuális vagy automatikus üzemű és a vele egybeépített számítóegység révén a mérési eredményeket adatfeldolgozásra kész állapotban tárolja és szükség esetén továbbítja. Célunk továbbá, hogy a berendezés sorozatgyártásban gazdaságosan előállítható legyen. A találmány azon a felismerésen alapul, hogy a berendezés egy meghatározott pontra vonatkozó kétdimenziós értékpárt ad, ha olyan elemmel vagy elemekkel látjuk el, amely a beeső lézersugárnyalábot automatikusan megkeresi és az általa megtett szögelfordulást trigonometriai összefüggésekben kiindulóadatként felhasználjuk. A kétdimenziós adatok a trigonometriai összefüggések alapján a keresőkarok forgáspontjai közötti bázishosszból és a két mért szögből egyszerűen kiszámíthatók a berendezésben elhelyezett, ismert felépítésű integrált áramkörös számítóegységgel. A kitűzött feladatot lézersugárnyaláb irányvonalhoz viszonyított kétdimenziós helyzetmeghatározására alkalmas lézerfényvezérlésü helyzeímeghatározó berendezéssel oldottuk meg, amelynek vonalban vagy síkban kiterített, pontonként elhelyezett optikai érzékelője, ahhoz csatlakozó akusztikus vagy optikai kijelzőegysége valamint a berendezést hordozó vázzal összekötött központosító hengeres csapja van, Ezt a találmány szerint úgy fejlesztettük tovább, hogy a váz két oldalán, a központosító hengeres csaptól egyenlő távolságban egy-egy keresőkar van egyik vége körül a beeső lézersugárnyalábra merőleges síkban elforgathatóan ágyazva, amelyek kívülről kézikarral működtethető végtelenített orsóval kapcsolódnak, és az orsó tengelye fordulatszám számlálóművel van összekötve, továbbá a berendezés optikai érzékelője a keresőkarokon vonalat alkotóan elhelyezett száloptikákból áll, amelyek a kijelzőegységhez csatlakoznak. A találmány szerinti berendezés egy előnyös továbbfejlesztése értelmében a végtelenített orsók villamos motorok tengelyén vannak felszerelve, és a \illamos motorok, valamint a száloptikák ismert felépítésű integrált áramkörös számító- és vezérlőegységhez csatlakoznak, amelynek kimenete a kijelzőegységhez csatlakozik. A találmány értelmében előnyös, ha a villamos motorok léptetőmotorokkal vannak megvalósítva, és ha a keresőkarokban hosszúkás lyuk van kialakítva, amelyekben a keresőkari a fogasívhez rögzítő körhagyó csavar van elhelyezve. A találmány szerinti lézerfényvezérlésü helymeghatározó berendezés fő előnyei közül megemlíthető, hogy a lézersugárnyaláb irányvonalhoz képest — azt elektronikus úton megkeresve és kiközepelve - méri, kiszámítja és kijelzi a berendezés központosító hengeres csapjának helyét, folyamatosan és a száloptikának köszönhetően legalább egy nagyságrenddel pontosabban, mint az ismert berendezések. Mivel a berendezés teljes mértékben automatizálható, emberi élőmunka nélkül alkalmas folyamatos mérések végrehajtására, és az adatok felhasználásra kész állapotban olvashatók le, illetve továbbíthatók a berendezésen kialakított adattovábbító csatlakozón keresztül nagyobb adattároló rendszerhez is. A találmányt az alábbiakban a rajz segítségével ismertetjük részletesebben, amelyen a lézerfényvezérlésű helymeghatározó berendezés példakénti kiviteli alakja látható. A rajzon az 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
