DE69172C - Fadennetz - Entfernungsmesser mit Latte - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMTS

KLASSE 42: Instrumente.

Fadennetz-Entfernungsmesser mit Latte.

Die von Tichy erfundene, im Jahre 1882 für Oesterreich-Ungarn patentirte. auch seither mehrfach in öffentlichen Druckschriften ausführlich beschriebene »Logarithmische Distanzmefs-Methode« darf als bekannt vorausgesetzt werden, sowie auch,, dafs für die praktische Anwendung dieser Methode das distanzmessende Fernrohr mit einem Ocular-Filar-Schraubenmikrometer ausgestattet sein mufs, falls man vierstellige Resultate von Logarithmusdistanz erhalten will, und dafs man sich bei Hinweglassung jenes Schraubenmikrometers mit blos dreistelligen Resultaten begnügen mufs. Letztere reichen jedoch nur für rohe Messungen mit bescheidenen Genauigkeitsansprüchen aus, während für genauere Messungen die Erlangung auch noch der vierten Decimalstelle von Logarithmusdistanz unerläfslich erscheint.

Um bei dem für die praktische Ausübung der logarithmischen Distanzmessung bestimmten Apparate auch ohne Verzicht auf die vierte Decimalstelle das oben erwähnte Ocular-Filar-Schraubenmikrometer vollständig zu vermeiden, haben wir die nachstehend beschriebene Construction erfunden.

Fig. ι der beiliegenden Zeichnung stellt das nach unserem Entwurf mit dem Fadennetz bespannte Gesichtsfeld eines astronomischen Fernrohres von 25- bis 30maliger Vergrößerung dar. Dieses Netz besteht aus drei möglichst zarten, von einer kleinen lebenden Spinne, und aus zehn auffallend dickeren, von Spinnen-Cocons entnommenen Fäden.

Der in der Richtung α d gespannte Faden ist horizontal. Auf diesem senkrecht sind die elf verticalen Parallelfäden derart angeordnet, dafs der Abstand zwischen den Kreuzungspunkten a und d gleich dem hundertsten Theil der Brennweite des Fernrohrobjectivs ist und durch die Verticalfäden in zehn gleiche Theile getheilt wird.

Der Kreuzungspunkt des in der Richtung a d gespannten Horizontalfadens mit dem dünnen verticalen Mittelfaden soll in der mechanischen und zugleich optischen Achse des Fernrohres liegen und bildet an sich allein das für die Messung von Horizontal- und Verticalwinkeln bestimmte Fadenkreuz.

Quer über die elf verticalen Parallelfäden ist in der Richtung b c der dreizehnte Faden gespannt, welcher augenscheinlich zum Faden a d nicht parallel liegt, sondern gegen letzteren in der Richtung von b nach c convergirt.

Die Lage dieses schiefen Fadens gegen den Horizontalfaden hat folgenden Bedingungen zu entsprechen :

i. ' α b = a d)

ab

2.

cd= ab —

43>935 .

Der Bedingung 2. zufolge beträgt die Neigung des schiefen Fadens gegen den horizontalen, in Winkelmafs ausgedrückt, i^oi8'i6".
. In der praktischen Ausführung darf diese Neigung, ohne einen merklichen Fehler zur Folge zu haben, um ± 15 Winkelsecunden ungenau sein.

Der Werth 43,9315 kommt daher, weil die Theilung der zu diesem Distanzmesser gehörigen Latte nach Intervallen entwickelt ist, welche (ebenso wie auf der zum bekannten älteren logarithmischen Distanzmesser gehörigen Latte) von Einheit zu Einheit . der zweiten logarithmischen Decimalstelle . fortschreitet und weil diese Art der Entwickelung dem mathematischen Gesetz unterworfen ist:

' Dafs die Breite des im jeweiligen, durch die Visuren über die Fäden α d und b c gebildeten Lattenabschnitte enthaltenen letzten Lattentheilungs-Intervalls der zweiten Decimalstelle stets den 43,93i5^ten Theil des ganzen Lattenabschnittes beträgt, sofern der horizontale Faden genau auf die Nullmarke der Lattentheilung eingestellt worden ist.

Denn es giebt immer ·—· wie man sich aus einer empirischen Untersuchung in den Tafeln der gemeinen Logarithmen überzeugen kann — die Division mit der Differenz der Zahlenwerthe zweier um eine volle Einheit der zweiten Decimalstelle verschiedenen Logarithmen in den Zahlenwerth des gröfseren Logarithmus den Quotienten 43,9315.

Demnach mufs eine Einstellung des Fadennetzes auf die verticale Halbirungslinie der Lattentheilung am Faden c d den Lattenabschnitt genau um eine logarithmische Einheit der zweiten Decimalstelle kurzer geben als am Faden ab.

Der kleine halbkreisförmige Ausschnitt im Gesichtsfelde quer gegenüber dem Kreuzungspunkt α bedeutet, dafs dort der Horizontalfaden, sowie auch der verticale Nullfaden zu suchen sei.

Die einen integrirenden Theil dieses Distanzmessers bildende, in einer Länge von 2Y₂ bis 3 m herzustellende Latte ist als zum Verständnifs hinlängliches Bruchstück in Fig. 2 dargestellt, und zwar 'als umgekehrtes Bild, wie sie durch das astronomische Fernrohr betrachtet erscheint. In Wirklichkeit ist die Nullmarke am oberen Lattenende angebracht, und zwar entsprechend dem Horizontalfaden, der auf sie einzustellen ist, horizontal und — insofern das Fernrohr der anallatischen Einrichtung entbehrt — um den hundertsten Theil des Werthes der sogen, additionellen Constanten c von ihrer eigentlichen Lage nach abwärts (theilungseinwärts) gerückt. Des Weiteren ist die mit dem logarithmischen Werth 3,00 (entsprechend 1000 cm Distanz) beginnende Theilung eine sogen. Kasteltheilung von Einheit zu Einheit der zweiten logarithmischen Decimalstelle mit ^:schiefen Kasteln, deren Neigung, gleich jener des schiefen Fadens, einem Winkel von rund i° 18' entspricht.

Zielt man mit dem Horizontalfaden α d die Nullmarke so scharf an, dafs der Faden an der Linie a'-d' der Latten - Nullmarke dem Auge völlig verschwindet und dafs der verticale Nullfaden α b die verticale Halbirungslinie der Lattentheilung trifft, so wird der schiefe Faden b c irgendwo, und zwar stets der jeweiligen Entfernung angemessen, zwischen zwei Marken der logarithmischen Lattentheilung zu liegen kommen.

Wenn wir nun die äufsere Einstellschraube der Alhidade des Horizontalkreises in der Richtung des Pfeiles (s. Fig. 1) wirken lassen, so mufs der schiefe Faden irgendwo zwischen b und c eine Stelle erreichen, wo er die nächst innere Marke der logarithmischen Lattentheilung ebenso genau trifft, wie dies am Horizontalfaden der Fall ist, welcher (wenn das Instrument genau horizontirt ist und die mit Kreuzlibellen und zwei stativfufsähnlichen Stützstreben versehene Latte unbeweglich vertical steht) ungeachtet der mit der Einstellschraube bewirkten Bewegung seine ursprüngliche Einstellung auf die Nullmarke beibehält.

Jetzt haben wir die beiden vom schiefen Faden durchschnittenen Ziffern als die erste und zweite Stelle von Logarithmusdistanz an der Latte abzulesen und weiter nachzusehen, um welches Mafs sich der verticale Nullfaden a b von der Mittellinie der Latte nach links entfernt hat. Ein Intervall der Verticalfäden entspricht dann der dritten und die linksseits geschätzten Zehntel des nicht ganzen, an der Lattenhalbirungslinie stehenden Verticalfäden-Intervalls der vierten Decimalstelle von Logarithmusdistanz.

Wir haben für gut befunden, unserem neuen Distanzmefsapparate wegen seiner Verwandtschaft mit dem geodätischen Mefskeil die Benennung: »Der optische Mefskeil« zu geben.

Man erzielt damit ganz dieselben Resultate, welche bei horizontalen Parallelfäden sonst nur durch Anwendung eines entsprechend construirten Ocular-Filar-Schraubenmikrometers erreicht werden können.

Ueberdies wird auch der grofse Vortheil erreicht, dafs während dieser neuen Art von Anzielung das Fernrohr nicht berührt werden mufs, folglich eine genaue Einstellung beider Fäden leichter gelingt als dort, wo durch die Hantirung mit dem Schraubenmikrometer am äufsersten Ocularende das Fernrohr immerhin gewissermafsen in seiner Lage beunruhigt wird.

Die Einrichtung am Instrument für Reduction der gemessenen Distanz auf den Horizont ist im wesentlichen dieselbe, wie am bekannten logarithmischen Tachymeter von Tichy und Starke.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Ein Apparat für optische Distanzmessung, gekennzeichnet durch ein Fernrohr, dessen Fadennetz (Fig. i) —■ gleichviel ob es aus Spinnenfäden oder durch auf Glas eingeritzte Striche hergestellt ist — aus elf senkrechten, von einander gleich weit abstehenden Parallelfäden, einem Horizontalfaden ad und einem hierzu unter einem bestimmten Winkel α geneigten Faden b c besteht, welches Fernrohr in Verbindung mit einer Mefslatte (Fig. 2) gebraucht wird, die eine logarithmische Theilung mit schiefen Kasteln enthält, deren Neigung dem Winkel α des geneigten Fadens b c entspricht.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.