CH369904A - Neigungsmesser, z.B. für Vermessungs- und Kontrollinstrumente - Google Patents

Neigungsmesser, z.B. für Vermessungs- und Kontrollinstrumente

Info

Publication number
CH369904A
CH369904A CH7193659A CH7193659A CH369904A CH 369904 A CH369904 A CH 369904A CH 7193659 A CH7193659 A CH 7193659A CH 7193659 A CH7193659 A CH 7193659A CH 369904 A CH369904 A CH 369904A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
mirror
inclinometer
partially transparent
gravity
action
Prior art date
Application number
CH7193659A
Other languages
English (en)
Inventor
Blattner Karl
Matthias Herbert
Original Assignee
Kern & Co Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kern & Co Ag filed Critical Kern & Co Ag
Priority to CH7193659A priority Critical patent/CH369904A/de
Publication of CH369904A publication Critical patent/CH369904A/de

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C1/00Measuring angles
    • G01C1/02Theodolites
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C9/00Measuring inclination, e.g. by clinometers, by levels
    • G01C9/12Measuring inclination, e.g. by clinometers, by levels by using a single pendulum plumb lines G01C15/10

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Description


      Neigungsmesser,    z. B.     für        Vermessungs-        und        Kontrollinstrumente       Zur Bestimmung von Neigung und Neigungs  änderung bei     Vermessungs-    und     Kontrollinstrumen-          ten    und dergleichen werden in der Regel Libellen  verwendet. Solche Libellen weisen jedoch gewisse  Nachteile auf, wie z. B. Temperaturempfindlichkeit,       Schliffungenauigkeiten,    Abhängigkeit der Libellen  empfindlichkeit von der Blasenlänge,     Kleben    der  Blase.  



  Es ist deshalb schon vorgeschlagen worden, an  Stelle einer Libelle     Flüssigkeitshorizonte    oder Pendel  systeme zu verwenden, die bei     zweckmässiger    Aus  bildung, Fertigung und Dämpfung gegenüber .den  Libellen verschiedene Vorteile haben     können.    Die  Anzeige der Veränderung der gegenseitigen Lage der  sich infolge der     Schwerkraft    selbsttätig in ihre Ruhe  lage einstellenden     Flüssigkeitshorizonte    und Pendel  vorrichtungen gegenüber ihrer     Halterung,    die ihrer  seits am     Vermessungs-    oder Kontrollinstrument, des  sen Neigung oder     Neigungsänderung    bestimmt wer  den soll, fest angebracht ist,

   erfolgt mittels mecha  nischer Anzeigevorrichtungen oder optischer Mittel  nach der     Autokollimationsmethode,    gegebenenfalls  mit optischer Multiplikation.  



  Die für diesen Zweck bis anhin     verwendeten     mechanischen Mittel, z. B. Hebelsysteme, haben den  Nachteil, dass sie auch bei grosser     Übersetzung        keine          grosse    Genauigkeit gewährleisten. Bei     Autokollima-          tionsanordnungen    sind, auch bei Anwendung der  optischen Multiplikation, zur Erreichung genügender  Genauigkeit eine grosse     Brennweite    des     Objektives     des     Autokollimationsfernrohres    und eine hohe Spie  gelqualität erforderlich.  



  Demgegenüber ermöglicht es die     Erfindung,    die  Lage eines sich     infolge    der Schwerkraft selbsttätig in  eine Ruhelage einstellenden Körpers in     bezug        auf     seine Halterung und eine Änderung dieser gegen  seitigen Lage selbst bei geringen Dimensionen und    kleinem     Aufwand    auf Grund von     interferometrischen     Phänomenen, z. B. dem Verschwinden der     Interferenz-          streifen    im Gesichtsfeld, mit ausserordentlich grosser  Genauigkeit zu bestimmen.    Gegenstand der Erfindung ist ein Neigungsmesser,  z.

   B. für     Vermessungs-        und        Kontrollinstrumente,    ge  kennzeichnet durch einen .sich unter der     Wirkung     der Schwerkraft in eine Ruhelage     einstellenden    Kör  per     und        :durch    ein Interferometer zum Feststellen  der gegenseitigen Lage des Körpers und seiner     Aalte-          rung.     



  Der sich unter der Wirkung der     Schwerkraft    in  eine Ruhelage einstellende Körper kann hierbei ein  Pendel oder ein     Flüssigkeitshorizont    .sein. Das Pendel,  welches in :seiner     Schwingungsebene    um einen kon  stanten Winkel, welcher auch 0 sein kann, von der       Lotrichtung    abweicht,     beeintlusst    die Richtung min       destens    eines von zwei zur     Superposition    gelangenden  Strahlenbündels so, dass     im        allgemeinen    im Gesichts  feld des Interferometers ein     Interferenzstreifensystem     entsteht.

   Bringt man nun durch Verstellen eines wei  teren optischen Mittels, welches den     Strahlengang     mindestens eines der beiden zur Superposition gelan  genden Strahlenbündel beeinflusst, die gegenseitigen  Abstände der     Interferenzstreifen    gegen     unendlich,    so  ist die Grösse dieser     Verstellung        ein.    Mass für den  Winkel zwischen des Ist- und Sollage des     hinsicht-          licht    seiner Lage     zu    prüfenden     Instrumentenkörpers.     



  Ein solcher     Neigungsmesser    kann     mit    einem     Ver-          messungs-    oder     Kontrollinstrument        vereinigt    bzw. in  dieses eingebaut sein, oder er kann als     selbständiges     Gerät oder     als    Zubehör zu     Vermessungs-    und       Kontrollinstrumenten    ausgebildet     sein.     



  In der Zeichnung ist eine beispielsweise     Aus-          führungsform    des Erfindungsgegenstandes, und zwar  ein     Neigungsmesser    zum Messen der Neigung der      Kippachse eines Vermessungsinstrumentes,     schema-          tich    dargestellt.

   Es zeigen:       Fig.    1 einen senkrechten Schnitt durch den auf  die Kippachse des Vermessungsinstrumentes aufge  setzten Neigungsmesser,       Fig.2    die     Aufspaltung    des verwendeten Licht  strahlenbündels     in    zwei Teilstrahlenbündel durch  einen teildurchlässigen Planspiegel dieses Neigungs  messers,

         Fig.3    die Superposition der zurückkehrenden       Teilstrahlenbündel        durch    den teildurchlässigen Plan  spiegel und       Fig.    4 das am teildurchlässigen Planspiegel beob  achtete     Interferenzstreifenbild.            In        Fig.    1 ist mit 1 der     Oberteil    des Vermessungs  theodoliten und mit 2 dessen Kippachse bezeichnet.

    Auf die Kippachse 2 ist das reiterartig ausgebildete  Gehäuse des Neigungsmessers     aufgesetzt,    welches aus  zwei Seitenteilen 3 und 3', die durch Stege 4 und  4' miteinander verbunden sind, besteht.     In    einem       Hohlraum    des     Seitenteils    3 des     Gehäuses    ist an einer  zur Vertikalebene     durch    die Kippachse 2 senkrechten,  reibungsarm     gelagerten    Achse 5 ein Pendelspiegel 6  aufgehängt. Zur     Dämpfung    der Schwingung des Pen  delspiegels 6     ist    eine     Dämpfungsvorrichtun,g    belie  biger Art vorgesehen.

   Diese     Dämpfungsvorrichtung     kann z. B., wie     dargestellt,    aus einem am Boden des  Hohlraumes 3 angeordneten Permanentmagneten 7  und einem am unteren Ende des Pendelspiegels 6  angebrachten     Dämpfungsschwertes    8 bestehen. In  einer     Ausnehmung    des Seitenteils 3' ist ein teildurch  lässiger Planspiegel 9 gelagert, welcher in einer zur  Kippachse 2 des     Vermessungstheodoliten    parallelen,  zur Vertikalebene durch die Kippachse 2 senkrechten  Ebene     liegt.    Durch eine Lichtquelle 10 wird ein  mindestens angenähert parallel gerichtetes Licht  strahlenbündel a auf     diesen    teildurchlässigen Plan  spiegel 9 geworfen.  



  Wie aus     Fig.    2 ersichtlich ist,     wird    dieses unter  einem Winkel     u    zum Lot auf den     teildurchlässigen     Planspiegel 9 auffallende Lichtstrahlenbündel a durch  diesen teildurchlässigen Planspiegel 9 in zwei Teil  strahlenbündel b und c aufgespalten, wobei das Teil  strahlenbündel<I>b</I> unter dem Winkel     a    zum Lot re  flektiert wird, während das     Teilstrahlenbündel    c unter  einem     Winkel        ss    zum Lot, welcher gleich dem Win  kel     a    ist, durchgelassen wird.  



  In der     Ausnehmung    des Seitenteils 3' ist ein  Spiegel 11 angeordnet, welcher .das vom teildurch  lässigen Planspiegel 9     reflektierte        Teilstrahlenbündel     b durch ein Fenster des Seitenteils 3 des Gehäuses  auf den Pendelspiegel 6 wirft.     Vom    Pendelspiegel 6  wird dieses Teilstrahlenbündel b als Teilstrahlen  bündel b' über einen in der     Ausnehmung    des Seiten  teils 3' in bezug auf den teildurchlässigen     Planspiegel     9     symmetrisch    angeordneten Spiegel 12 unter einem  Winkel     a'    zum Lot auf den     teildurchlässigen    Plan  spiegel 9 zurückgeworfen.

   Das vom teildurchlässigen    Planspiegel 9 durchgelassene Teilstrahlenbündel c  kehrt auf dem gleichen Weg, aber in entgegen  gesetzter Richtung, das heisst also über den Spiegel  12, den     Pendelspiegel    6 und den Spiegel 11 zum  teildurchlässigen Planspiegel 9 zurück, auf welchen  es unter dem Winkel     ss'    zum Lot     auffällt.    Durch den  teildurchlässigen Planspiegel 9 werden die zu ihm  zurückkehrenden Teilstrahlenbündel b' und     c'        super-          poniert    und, da es sich um kohärente Strahlenbündel  handelt, können an diesem teildurchlässigen Plan  spiegel 9     Interferenzerscheinungen    auftreten.

   über  einen weiteren in der     Ausnehmung    des Seitenteils 3'  angeordneten Spiegel 13 und durch eine Betrach  tungslupe 14 gelangen der vom teildurchlässigen  Planspiegel 9 reflektierte Teil des     zurückkehrenden          Teilstrahlenbündels    b' und der vom teildurchlässigen  Planspiegel 9 durchgelassene Teil des zurückkehren  den Teilstrahlenbündels c' in das Auge des Beob  achters.  



  Die Winkel     a    und     fl    der Teilstrahlenbündel b  und c zur Normalen auf den teildurchlässigen Plan  spiegel 9 sind     in    jedem Falle gleich. Befindet sich  der Pendelspiegel 6 in genau senkrechter Stellung  zur Ebene des     teildurchlässigen    Planspiegels 9, so  sind die Winkel     cl    und     /3'    der zum teildurchlässigen  Planspiegel 9 zurückkehrenden Teilstrahlenbündel b'  und c' zur Normalen auf diesen Planspiegel 9 ein  ander gleich. Eine     Interferenzerscheinung    ist in die  sem Falle am teildurchlässigen Planspiegel 9 nicht  zu beobachten.

   Befindet sich jedoch der Pendelspie  gel 6 nicht in genau senkrechter Stellung zur Ebene  des teildurchlässigen Planspiegels 9, so sind die Win  kel ä und     /3'    der zum teildurchlässigen Spiegel 9  zurückkehrenden Teilstrahlenbündel b' und     c'    zur  Normalen auf diesen teildurchlässigen Planspiegel 9  verschieden, wie es in     Fig.    3 stark     übertrieben    dar  gestellt ist. Sind diese Winkel ä und     ss'    nur annähernd  gleich, so sieht der Beobachter im Gesichtsfeld der  Betrachtungslupe 14 ein     Interferenzstreifenbild          (Fig.    4).

   Aus zeichnerischen und reproduktionstech  nischen Gründen sind in     Fig.    4 die     Interferenzstrei-          fen    als     Schraffuren    dargestellt. In Wirklichkeit wer  den die dunkeln     Interferenzstreifen    auf beiden Sei  ten     allmählich    heller und gehen so stufenlos in die  hellen     Partien    über.  



  Beim dargestellten Ausführungsbeispiel des Nei  gungsmessers ist vor dem Pendelspiegel 6 im Hohl  raum des Seitenteils 3 des Gehäuses ein optischer  Drehkeil 15 angeordnet, welcher auf einer in den  Seitenteilen 3 und 3' des Gehäuses gelagerten Dreh  achse 16 sitzt, welche senkrecht zur Achse 5 des  Pendelspiegels 6 und parallel zur Ebene des teil  durchlässigen Planspiegels 9 ist, und deren über den  Seitenteil 3 vorstehendes Ende mit einem Drehknopf  17 versehen ist. Auf den optischen Drehkeil 15 ist  eine Kreisteilung 18 aufgebracht, deren Bild im Ge  sichtsfeld der Betrachtungslupe 14 sichtbar ist.

    Durch Drehen des optischen Drehkeils 15, welcher  von den     Teilstrahlenbündeln   <I>b</I> und c sowie<I>b'</I> und     c'     durchsetzt wird,     kann    der Strahlengang dieser Teil-      Strahlenbündel<I>b, c, b',</I>     c'    nun so verändert werden,  dass ein am teildurchlässigen Planspiegel 9 beob  achtetes     Interferenzstreifenbild        (Fig.4)    zum Ver  schwinden gebracht wird.

   Die hierfür erforderliche  Drehung des optischen Drehkeils 15 ist ein Mass  für die vorhandene, zu messende Neigung     der    Ebene  des teildurchlässigen Planspiegels 9 bzw. der     Kipp-          achse    des Vermessungstheodoliten oder anderen       Instrumentes.    Diese Neigung v der Kippachse oder,  wenn sich diese Neigung v der     Kippachse    im Ver  laufe von z. B. geodätischen Messungen ändert, deren       Änderung,    kann somit durch Drehung des optischen  Drehkeils 15     mittels    dessen Kreisteilung gemessen  werden.  



  Bei zweckentsprechender Ausbildung und An  ordnung des     Interferenzsystems    kann anstelle des  Pendelspiegels 6 auch ein Flüssigkeitshorizont ver  wendet werden. Anstelle der Spiegel 11 und 12  können je nach den gegebenen Verhältnissen auch je  zwei oder mehr symmetrisch zur Ebene des teil  durchlässigen Planspiegels 9 angeordnete Spiegel vor  gesehen sein.  



  Anstelle des optischen Drehkeils 15 können auch  andere optische oder mechanische Mittel vorgesehen  sein, welche es ermöglichen, das     Interferenzstreifen-          bild    am teildurchlässigen Planspiegel 9 zwecks Mes  sung der Neigung oder der     Neigungsänderung        zum     Verschwinden zu bringen. So kann z. B. eine Ein  stellvorrichtung vorgesehen sein, mittels welcher die  Stellung des     Interferenzsystems    oder eines Teils  desselben in bezug ,auf die sich unter der Wirkung  der Schwerkraft selbsttätig einstellende reflektie  rende Fläche messbar verändert werden kann.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH Neigungsmesser, z. B. für Vermessungs- und Kontrollinstrumente, gekennzeichnet durch einen sich unter der Wirkung der Schwerkraft in eine Ruhe lage einstellenden Körper und durch ein Interfero- meter zum Feststellen der ;gegenseitigen Lage des Körpers und seiner Halterung. UNTERANSPRÜCHE 1.
    Neigungsmesser nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der sich unter der Wirkung der Schwerkraft selbttätig in eine Ruhelage einstel lende Körper durch einen Planspiegel (6) gebildet ist, welcher an einer reibungsarm .gelagerten Achse (5) aufgehängt ist. 2. Neigungsmesser nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der sich unter der Wirkung der Schwerkraft selbsttätig in eine Ruhelage ein stellende Körper .durch einen Flüssigkeitshorizont gebildet ist. 3.
    Neigungsmesser nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass vor der reflektierenden Fläche des sich unter der Wirkung der Schwerkraft selbst tätig in eine Ruhelage einstellenden Körpers (6) ein optischer Drehkeil (15) angeordnet ist, wel cher mit einer Kreisteilung (18) versehen ist. 4.
    Neigungsmesser nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einstellvorrichtung zur messbaren Veränderung der Einstellung mindestens eines Teils des Interferenzsystems (9, 11, 12) in bezug auf den sich unter der Wirkung der Schwer kraft selbsttätig in eine Ruhelage einstellenden Kör pers (6) vorgesehen ist.
CH7193659A 1959-04-11 1959-04-11 Neigungsmesser, z.B. für Vermessungs- und Kontrollinstrumente CH369904A (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH7193659A CH369904A (de) 1959-04-11 1959-04-11 Neigungsmesser, z.B. für Vermessungs- und Kontrollinstrumente

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH7193659A CH369904A (de) 1959-04-11 1959-04-11 Neigungsmesser, z.B. für Vermessungs- und Kontrollinstrumente

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH369904A true CH369904A (de) 1963-06-15

Family

ID=4531418

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH7193659A CH369904A (de) 1959-04-11 1959-04-11 Neigungsmesser, z.B. für Vermessungs- und Kontrollinstrumente

Country Status (1)

Country Link
CH (1) CH369904A (de)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CH694669A8 (de) Geodätisches Gerät mit Laseranordnung
CH496247A (de) Anlage mit einem optischen Gerät zum Ausrichten eines ersten Körpers in Bezug auf einen zweiten Körper
CH369904A (de) Neigungsmesser, z.B. für Vermessungs- und Kontrollinstrumente
DE2632112A1 (de) Richtvorrichtung und -verfahren
DE504783C (de) Feldmess- oder Nivelliergeraet
DE971903C (de) Vorrichtung zur vergroesserten Anzeige kleiner Neigungen und Vorrichtung zur Stabilisierung der Visierlinien von Fernrohren
DE3942922C2 (de)
DD159363A1 (de) Geraet zur bestimmung von entfernungen und zur feststellung von koordinaten
DE1099185B (de) Interferenzlineal
DE566629C (de) Vorrichtung zum Messen des Hoehenwinkels von Himmelskoerpern
DE607630C (de) Winkelmessgeraet, Theodolit, Bussolengeraet o. dgl.
DE2024787C3 (de) Nivellierinstrument mit selbsttätig horizontierender Ziellinie
DE1905743U (de) Handgefaellmesser mit pendelndem teilkreis.
DE626529C (de) Selbstreduzierender Entfernungsmesser
DE62357C (de) Entfernungsmesser
DE2161929C2 (de) Optisches Beobachtungsinstrument zum Ausrichten einer Einrichtung
DE1623404C3 (de) Automatisches Nivellierinstrument
DE4205637C2 (de) Handhöhenmesser
DE332775C (de) Vorrichtung zur Bestimmung der Flughoehe von Luftfahrzeugen
AT212579B (de) Einrichtung zur Entfernungsmessung
DE154369C (de)
DE689259C (de) Wasserwaage mit Zieleinrichtung
DE908918C (de) Kompass mit Visiereinrichtung
DE498842C (de) Verfahren und Vorrichtung zur mechanischen Aufloesung rechtwinkliger Dreiecke
CH310862A (de) Orientierungskompass, kombiniert mit Neigungsmesser.