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Vermessungsgerät, Nivelliergerät o. dgl. ' Zur Ausführung von Feinnivellements
sind zwei Verfahren gebräuchlich.
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Nach dem einen dieser Verfahren wird das Ablesefernrohr mit Hilfe
der Libelle genau horizontiert und hierauf die Höhe des Geräthorizonts an der Teilung
der Meßlatte unmittelbar abgelesen. Bei Meßgeräten, die zum Nivellieren nach diesem
Verfahren bestimmt sind, ist es bekannt, ein spiegelndes System derart anzuordnen,
das in der Bildebene die Bilder der beiden Enden der Libellenblase derart entwirft,
daß sie dicht beieinanderliegen.
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Dieses Verfahren ist bei Feinmeßinstrumenten mit hochempfindlichen
Libellen mühsam und zeitraubend (vgl. Jor,dan-Eggert, Handbuch der Vermessungskunde,
9. Auflage, II. Band, S. 552, 2. Halbband, S. 69). Man hat deshalb ein. rascheres
Verfahren eingeführt, bei dem die Libellenblase nur annähernd eingestellt und hierauf
durch Ablesen der jeweiligen Blasenstellung die Neigung der Ziellinie bestimmt und
aus dem Neigungswinkel -und der besonders zu messenden Zielweite der Betrag der
der Ablesung zuzufügenden Korrektur errechnet wird.
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Es ist bekannt, bei Nivelliergeräten das Bild der Libellenblase im
Gesichtsfeld, z. B. neben dem. Meßlattenbild, erscheinen zu lassen und seine Stellung
an, einer mit dem. Beobachtungsgerät fest verbundenen Teilung abzulesen. Der Betrag
einer solchen Ablesung ist bei einem gegebenen Instrument nur von dem Neigungswinkel
der Ziellinie abhängig, Es ist also zum Auswerten der Ablesung zur Bestimmung des
absoluten Höhenabstandes des angezielten Lattenpunktes vom Geräthorizont noch eine
Umrechnung unter Zuhilfenahme der besonders zu bestimmenden Zielentfernung erforderlich.
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' Gegenstand der Erfindung ist nun eine Vorrichtung, die die bisher
notwendigen Berechnungen erspart und die Möglichkeit gibt, den Abstand der Zielung
vom Geräthorizont vergrößert unmittelbar in Längeneinheiten im Gesichtsfeld abzulesen.
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Die selbsttätige Multiplikation der Libellenausschläge mit der Zielentfernung
wird dadurch erreicht, daß als Ableseskala für die Libellenaüsschläge das Bild einer
im Ziel angeordneten Teilung, zweckmäßig der Lattenteilung selbst, verwendet wird.
Dieses Bild bzw. seine Teilungseinheiten werden mit wachsender Entfernung des Zieles
kleiner. Infolgedessen ergeben gleiche Ausschläge der Libellenblase der wachsenden
Entfernung entsprechend größere Ablesungen, die bei geeigneter Wahl der Abmessungen
unmittelbar ein rundes Vielfaches - beispielsweise das Zehnfache - des gesuchten
Abstandes des angezielten Teilstriches vom Geräthorizont in Längeneinheiten betragen.
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Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann in verschiedener Weise ausgebildet
sein. Es kann die Libellenskala oder eine beliebige andere zum Anzielen der Libellenblase
geeignete Vorrichtung - beispielsweise das bekannte Prismensystem (Patentschrift
222 75q.) - verschiebbar ausgebildet und mit einer mechanischen oder optischen Vorrichtung
gekoppelt
sein, welche die Messung der Verschiebung im Gesichtsfeld gestattet. Die Einrichtung
kann auch so getroffen sein, daß das Bild der Blase selbst im Gesichtsfeld erscheint.
In diesem Falle ist entweder ein besonderes verschiebbares Strichsystem vorhanden,
oder die Anordnung des Blasenbildes im Gesichtsfeld ist eine besondere, derart,
daß die Verschiebung der Blase an der im Gesichtsfeld erscheinenden, im Ziel angeordneten
Teilung abgelesen werden kann.
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Die Zeichnung zeigt mehrere Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes
beispielsweise, und zwar: Abb. i ein Nivelliergerät mit verschiebbarer Libellenskala,
deren Bewegung mechanisch auf eine im Gesichtsfeld wandernde Marke übertragen wird,
Abb. 2 das Gesichtsfeld des in Abb, i dargestellten Gerätes, Abb. 3 das Gesichtsfeld
eines Nivelliergerät.s, in dem das Bild der Libellenblase erscheint und ein besonderes
verschiebbares Strichsystem die Ablesung der Blasenausschläge an der Lattenteilung
ermöglicht, Abb. ¢ und 5 die Gesichtsfelder von Geräten, in denen zwei gleichläufige
Bilder der Libellenblase sich berührend erscheinen, Abb. 6 und 7 ein optisches System,
mittels dessen die zwei Bilder der Libellenblase im Gesichtsfeld entworfen werden
können.
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Bei der Ausführung nach Abb. i ist die Teilung der Skala S der Libelle
mit einer Zahnstange i verbunden, die durch ein an einer Schraube 2 angebrachtes
Zahnrad 3 verschoben werden kann. Die Spindel der Schraube 2 drückt auf einen Hebel
¢, der um eine senkrecht zur optischen Achse des Fernröhres stehende Achse schwenkbar
ist. Das Ende dieses Hebels trägt eine Marke M, die beim Schwenken des Hebels in
der Bildebenwandert. Bei genau waagerechter Einstellung des Fernrohrs fällt diese
Marke M mit der festen Zielmarke F des Fernrohres zusammen. Die Anordnung ist so
getroffen, daß sich bei geneigter Ziellinie nach Einstellung der Skala S auf die
Libellenblase B aus der an der Lattenteilung L (Abb. 2) abgelesenen Verschiebung
der Marke M unmittelbar die Feinablesung ergibt.
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Gemäß Abb. 3 wird das Bild der Blase B mittels einer bekannten optischen
Vorrichtung in der Bildebene entworfen. Die Skala S1 mit der Ablesemarke Ml ist
in Richtung des Blasenweges verschiebbar. Nach dem Anzielen der Blase mit der Skala
S1 kann mit Hilfe der Marke Ml der Blasenausschlag an dem Bilde der Lattenteilung
L abgelesen werden.
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Nach Abb. q. werden im Gesichtsfeld zwei nebeneinanderliegende Blasenbilder
B1 und B2 entworfen, die derart um die Blasenlänge gegeneinander versetzt erscheinen,
daß sich entgegengesetzte Blasenenden berühren. Ein in der Bildebene verschiebbarer
Faden M2, der auf den Berührungspunkt der beiden Blasenbilder eingestellt wird,
gestattet die Ablesung der Ausschläge am Bild der Lattenteilung.
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Abb. 5 zeigt das Gesichtsfeld eines Geräts, in dem die Einrichtung
so getroffen ist, daß die Blasenbilder ,BI und B2 nur mit einer Längshälfte im Gesichtsfeld
derart erscheinen, daß ihre Längsachse das Bild der Lattenteilung L berührt. Hier
kann die von den sich berührenden Blasenenden gebildete Spitze M3 unmittelbar als
Ablesemarke dienen. Das Gerät ist so justiert, daß bei waagerechter Zielung diese
Spitze mit der Zielmarke F zusammenfällt.
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In Abb.6 und 7 ist ein optisches System gezeigt, das das Erzeugen
eines Bildes gemäß Abb. 5 gestattet. Abb. 6 zeigt das Gerät in waagerechtem Längsschnitt
und Abb.7 in senkrechtem Längsschnitt.
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Oberhalb der seitlich am Zielfernrohr angebrachten Libelle mit der
Blase B ist ein Spiegelft, im Winkel von ¢5° angebracht, der die die Libelle durchsetzenden
Lichtstrahlen durch ein optisches System O hin,-durch in das Gesichtsfeld projiziert.
Das System O besteht aus zwei nebeneinanderliegenden Prismen 5 und 51, deren brechende
Flächen sich kreuzen. Weiter enthält das System ein Objektiv 6 und ein doppelt spiegelndes
Prisma 7.
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Die von dem Spiegel A reflektierten Strahlen durchsetzen zunähst die
beiden Prismen 5, 51, deren jedes eine Hälfte des Querschnittes einnimmt, und werden
dabei nach entgegengesetzten Richtungen abgelenkt. Durch Längsverschiebung des Prismensystems
kann der Betrag der Bildverschiebung derart geändert werden, daß sich die Enden
der beiden Blasenbilder genau berühren. Die von den Prismen abgelenkten Strahlen
gehen durch das Objektivsystem 6 und von da in das Prisma 7 und vereinigen sich
in der Bildebene zu dem in Abb.5 dargestellten doppelten Blasenbild, das durch die
scharfe Kante 71 des Prismas genau halbiert wird.
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Durch geeignete Abstimmung der Vergrößerung kann ein rundes Verhältnis,
z. B. 1:10, zwischen dem Abstand der Zielung vom Horizont und dem gemessenen Blasenausschlag
herbeigeführt werden.
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Der Arbeitsvorgang beim Messen nach der Erfindung ist folgender: Nach
der Aufstellung und Grobhorizontierung des Nivelliergeräts wird ein dem Horizont
nahegelegener Teilstrich der Latte angezielt und die zugehörige Grobablesung notiert
(i,36
nach Abb.2 bis 5). Hat sich die Libellenblase beruhigt, so wird sie durch Verschieben
der hierzu vorgesehenen Skala oder Märke angezielt und dann der Abstand des mit
dieser Marke verbundenen Zeigers M von dem Horizontalfaden F des Nivelliers an der
Lattenteilung abgelesen (2,5 nach Abb. 2 bis 5). Bei geeigneter Justierung
und Abstimmung des Übertragungssystems der Blasenbewegung beträgt diese Ablesung
das Zehnfache des Abstandes des Zielfadens vom Horizont und ist einfach der Grob'-ablesung
am angezielten Teilstrich 1,36 anzuhÜngen. In den dargestellten Gesichtsfeldern
ergibt sich die Gesamtablesung 1,3625.
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Bei der Vorrichtung nach Abb.5 ist die besondere Anzielung der Libellenblase
unnötig, weil deren Bild selbst als Ablesemarke auf der Lattenteilung dient.
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Durch die geschilderte Vorrichtung nach der Erfindung werden zahlreiche
Ablesungen (zwei 'Blasenenden und zwei Entfernungsfäden) und Aufschreibungen erspart.
Die bisher notwendigen zeitraubenden Berechnungen fallen weg. Dadurch, daß Anzielung
und Libellenablesung zeitlich zusammenfalleai, vermindert sich die Zahl der Fehlerquellen.
Es wird also durch die Erfindung eine beträchtliche Zeitersparnis und Genauigkeitssteigerung
erreicht.
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Die Messung nach dem Gedanken der Erfindung ist nicht auf Nivellierinstrumente
beschränkt, sondern überall da mit Vorteil anwendbar, wo Libellenausschläge auszuwerten
sind. Beispielsweise seien astronomische und geodätische Höhenwinkelm@essunken genannt.