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Apparat zum Messen der Richtung und Geschwindigkeit eines sichtbaren, sich waage- recht im freien Raume bewegenden Gegenstandes.
Gegenstand der Erfindung ist ein Instrument zum Messen, mittels einer in beliebig gewähltem Massstabe die Horizontalprojektion der Bahn eines sich waagerecht im freien Raume bewegenden Gegenstandes zeichnenden Einrichtung ; mittels dieser Projektion können auf Grund der weiter unten beschriebenen Einrichtung die Richtung und Geschwindigkeit der Bewegung des Gegenstandes sowie der Neigungswinkel, welchen die durch die Bewegungsbahn und das Auge des Beobachters gelegte Ebene mit der Waagerechten einschliesst, gemessen werden.
Die Einrichtung, welche die waagerechte Projektion der Bahn des sich bewegenden Gegenstandes zeichnet, ist so gelöst, dass der im Punkte L', angebrachte Bleistift gleichzeitig nach zwei Richtungen verschoben werden kann, welche miteinander einen beliebigen Winkel einschliessen, d. h. dieser Bleistift kann sowohl seitlich als auch was die Entfernung anbelangt verschoben werden. Ferner löst diese Einrichtung die Aufgabe, dass sich der Bleistift der Mittelachse des Instruments nähert und sich im Gegenteile von derselben entfernt, falls sich der Lagenwinkel or. des Gegenstandes bei gleichbleibender Höhe vergrössert.
Die eben beschriebene Einrichtung bildet den Oberteil des Instruments, und ist auf einem waagerechten Tische geeignet angebracht.
Der Tisch, der den Gegenstand der Erfindung bildet, besteht aus zwei gleich grossen runden Platten A und D, von denen die obere, durchsichtige A unbeweglich und die untere D drehbar ist. Beide Platten haben eine gemeinsame Achse B. Auf der unteren drehbaren Platte sind einige Systeme von Geraden aufgezeichnet, auf ihrem Rande ist eine Teilung ersichtlich gemacht.
Die Richtung der Bewegungsbahn eines sichtbaren, wagrecht im Raume sich bewegenden Gegenstandes wird derart gemessen, dass die untere Platte des Tisches so gedreht wird, damit die mittels des Bleistiftes auf der festen oberen Tischplatte eingezeichnete Horizontalprojektion der Bewegungsbahn des Gegenstandes sich mit einer der parallel zur Hauptgeraden verlaufenden Geraden 6 -12 (Fig. 2) decke, wobei die Richtung der auf einigen Geraden des Systems I eingezeichneten Pfeile mit der Bewegungsrichtung übereinstimmen soll.
Im Augenblicke, wo die Horizontalprojektion der auf der oberen Tischplatte gezeichneten Bewegungsbahn eine der auf der unteren drehbaren Platte kenntlich gemachten Geraden 0-1 bis 0-12 schneidet, wird die Richtung der Bahn des Gegenstandes abgelesen.
Falls die beschriebene Manipulation, vor welcher der Tisch durch seine eigene Einrichtung in die waagerechte Lage gebracht wurde, in jenem Augenblicke vorgenommen wurde, wo z. B. die gezeichnete Projektion der Bewegungsbahn eine der auf der unteren Platte gezeichneten Geraden 0-5 schneidet, schliesst die Bewegungsrichtung des Gegenstandes mit der durch das Auge des Beobachters und den sich bewegenden Gegenstand gelegten Vertikalebene den Winkel von 30 ein. Die Bewegungsrichtung des Gegenstandes kann auch in jedem Augenblicke gemessen und auf der am Rande der unteren Drehplatte ersichtlich gemachten Winkelskala abgelesen werden.
Falls man auf der oberen, durchsichtigen Platte eine beliebige Grundrichtung, z. B. Süd-Nord, einzeichnet, kann man bei diesem Zeichen Nord auf der unteren Platte der Randskala unmittelbar den Winkel ss (Fig. 3) ablesen, welchen die Bewegungsbahn mit dieser Grundrichtung einschliesst. Während der Winkel der Bewegungsriehtung H (Fig. 3) sich beständig selbst bei Einhalten einer geradlinigen Be-
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wegung ändert, ist der Winkel p (Fig. 3) mit RÜcksicht auf die gewählte Grundrichtung während der Dauer derselben geradlinigen Bewegung konstant.
Für das Messen der Bewegungsgeschwindigkeit ist auf der unteren Platte das System der Geraden 111 kenntlich gemacht, welche senkrecht zu den Hauptgeraden 6-12 geführt sind.
Der Abstand zwischen zwei solchen Geraden ist durch den Massstab des Apparates bestimmt und entspricht einer bestimmten wirklichen Bewegungsbahn des Gegenstandes. Falls z. B. als Massstab des Apparates 1 : 25.000 gewählt wird, beträgt der Abstand zwischen zwei solchen Geraden 12 mm, welche der wirklichen Entfernung von 300 entsprechen.
Das Messen der Geschwindigkeit wird so durchgeführt, dass durch ein beliebiges anderes Instrument die Zeit in Sekunden gemessen wird, welche der sich bewegende Gegenstand zur Zurücklegung der zwischen zwei dieser Geraden projizierten Bahn braucht. Die wirkliche Bahn in Metern, welche dem Atstande zwischen zwei eingezeichneten Geraden des Systems 111 entspricht und durch denselben dargestellt wird, gibt dividiert durch die Zahl der gen : essenen Sekunden in Metersekunden die Bewegungsgeschwindigkeit des Gegenstandes an.
Auf eine andere Weisekann die Geschwindigkeit derart gen-essen werden, dass man an die gezeichnete Projektion der Bewegungsbahn des Gegenstandes berechnetes Lineal für eine gewisse Messdauer, z. B.
10 Sekunden, anlegt. Auf dem Lineal sind im Massstabe des Apparates die Bahnlängen angegeben, welche die bei verschiedenen Geschwindigkeiten des sich bewegenden Gegenstandes gezeichnete Projektion in einer bestimmten Zeit, für welche das Lineal bestimmt ist, z. B. 10", zurücklegt. Auf dem Lineal kann die Geschwindigkeit nach der bestimmten Messzeit direkt abgelesen werden.
Zum Messen der Geschwindigkeit-muss auf der Achse C immer im Massstab des Apparates die entsprechende Höhe eingestellt werden, welche mittels eines besonderen Höhenmessers gemessen wird.
Für das Messen der Richtung ist die richtige Höheneinstellung nebensächlich.
Für die Bestimmung der Neigung der durch die Bewegungsbahn und das Auge des Beobachters gelegten Ebene wird die Höhe auf der Achse derart eingestellt, dass die Projektion des Winkels 200 (Fig. 4) noch auf die Platte gelange.
Auf Grund der so gewählten Höhe werden auf der unteren beweglichen Platte parallele Gerade IV eingezeichnet, welche den Projektionen der betreffenden Lagewinkel in dieser Höhe entsprechen und auch direkt auf der unteren Platte mit den entsprechenden Ziffern (900, 85 , 80 ) usw. bezeichnet werden.
Die durch den Oberteil des Apparates auf eine feste, unbewegliche und durchsichtige obere Platte gezeichnete Bewegungsbahn ermöglicht unmittelbares Ablesen des Neigungswinkels auf der unteren beweglichen Platte, sobald man die untere Platte derart verdreht, dass ihre Linien parallel mit der auf der oberen Platte gezeichneten Bahn sind.