Waagrechte Messlatte für geodätische Messungen
Die Erfindung bezieht sich auf eine waagrechte Messlatte für geodätische Messungen von Entfernungen und Höhenunterschieden unter Verwendung eines optischen Doppelbildentfernungsmessers, der mit einem optischen Mikrometer mit rhombischem Prisma ausgerüstet ist, auf welcher eine Hauptskala und mehrere quer zur Längsrichtung der Hauptskala ver schobene Nebenskalen angeordnet sind.
Bei den sogenannten Doppelbildautoreduktions- tachimetern sind Messlatten bekannt, bei welchen die einfachen Skalen in verschiedenen Hälften der Messlatten angeordnet sind. Die Verschiebung des Bildes bei einer von diesen Skalen erfolgt in Abhängigkeit von dem Höhenwinkel unter Anwendung bekannter optischer Mittel. Bei dieser Anordnung ist aber ein direktes Ablesen der negativen Werte unmöglich.
Bei den andern bekannten Doppelbilddistanzmes- sern, die an die Objektivfassung des Fernrohres eines geodätischen Messgerätes aufgesteckt werden, sind die Skalen in verschiedenen Hälften der Messlatte ausgebildet, um beim Zusammensetzen der Bilder im Sehfelde ein übersichtliches Bild der Teilungen der Hauptskala und der Nebenskala (des Nonius) zu erhalten. Bei den bisher bekannten Ausführungen sind die mit der Hauptskala in Berührung stehenden Felder und die unmittelbar neben der Nebenskala (d'em Nonius) liegenden Felder mit derselben Farbe wie die Teilungsstriche gefärbt. Diese Messlatten haben den Nachteil, dass das Ablesen der Skala nur in sehr begrenztem Umfange erfolgen kann.
Die vorliegende Erfindung beseitigt die Nachteile der bekannten waagrechten Messlatten und ermöglicht ein direktes Ablesen der Teilung nicht nur im positi- ven, sondern auch im negativen Bereich der Skala.
Das Wesen der Erfindung besteht darin, dfass die mit Ablesemarken von Winkelform versehene Haupt- skala in ihrem Nullabschnitt aneinanderschliessende Teilungen mit positiven und negativen Werten trägt, und dass die Nebenskalen, deren Ablesemarken mit denen der Hauptskala gleichwinklig sind, im Nullabschnitt angebracht sind zur Ermittlung der gemessenen Einerstelle mit Hilfe der Werte der Haupt- skala.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegen- standes ist beispielsweise in den Zeichnungen dargestellt.
Fig. 1 zeigt eine Gesamtansicht der waagrechten Messlatte 3, welche mit einer vertikalen Messlatte 2 zusammen an einem gemeinsamen Stativ 1 befestigt ist. Dabei sind die wesentlichen Details (welche durch Kreise angedeutet sind) in derselben Fig. 1 vergrössert veranschaulicht.
Fig. 2 zeigt schematisch die Details eines aufsteckbaren optischen Doppelbildentfernungsmessers für Messungen mit der erfindungsgemässen Messlatte.
Fig. 3 zeigt das Detail der an der Messlatte angebrachten Skalen in prinzipieller Ausführung.
Fig. 4 zeigt einen Abschnitt der Messlattenskalen, und die
Fig. 5 und 6 zeigen die Bilder im Sehfelde eines Femrohres, das mit einer Entfernungsmesseinrichtung versehen ist.
Gemäss der Erfindung ist an der waagrechten Messlatte 3 ein Paar Hauptskalen aufgezeichnet, welches einerseits eine Dezimeterteilung 4 und 5, ander- seits eine Zentimeterteilung 6 und 7 besitzen. An derselben waagrechten Messlatte 3 sind weiter zwei Ab lesemarken 8 und 9 mit einer Zentimeterteilung angeordnet, die durch gleichschenkelige Dreiecke gegeben ist. Die Ablesemarken 8 und 9 befinden sich im Nullbereich der Skalen 4 und 5 und sind in der Quer- richtung der Skalen um die Grösse X verschoben.
Bei der Messung muss eine Entfemungsmessein- richtung gemäss Fig. 2 auf das Objektiv 10 des Fern rohres aufgesteckt werden. Diese Einrichtung besteht im wesentlichen, aus folgenden Teilen : 1. An der unteren Hälfte des Objektivs 10 ist das Drehkeilpaar 11 befestigt, das aus zwei gegeneinander drehbaren optischen Keilen besteht. Diese Keile verursachen die Verschiebung der Bilder der Messlattenteilung n g im Sehfelde des Fernrohres. Aus dieser Verschiebung wird dann die unbekannte Ent- fernung bzw. der unbekannte Höhenunterschied fest- gestellt. Die ganze Einrichtung ist verstellbar, und zwar in Abhängigkeit i gk e i t vom Hohenwinkel.
2. Zur Verschiebung des Bildes der Ablesemarke um den Betrag X (Fig. 4) quer zur Messlatte 3, 5 kann eine optische Anordnung angewendet werden, welche in Form eines rhombischen Prismas 12 aus- gebildet ist, die gleichzeitig einen Teil des optischen Mikrometers darstellt.
3. Die optische Mikrometereinrichtung bzw. das optische Mikrometer dient zu einem begrenzten Verschieben des Nebenskalabildes 8 und 9 in der Longs- richtung der Messlatte. Diese Verschiebung ermöglicht das Ablesen von Bruchteilen der Hauptskala 4 und 5 dadurch, dass das Bild der Dreiecke der Nebenskala in die Mitte der Dezimalteilungsdreiecke der Haupt- skala geführt wird. Das optische Mikrometer ist dabei durch das rhombische Prisma 12 gebildet, welches mit einem von Hand betätigten Knopf 13 verschwenkt werden kann, der eine (nicht dargestellte) n i c h t d a r g e s t e l l t e ) Skala zum Ablesen der Bruchteile der Teilungen 6 und 7 trägt.
Die Haupt-und Nebenskala besteht, wie Fig. 3 zeigt, prinzipiell aus einer Skala 4 im weissen Mess- w e i ¯ e n M e ¯ felde und einer einfachen Nebenskala 6', die um den Betrag X in Querrichtung verschoben ist, der durch die Konstante der Entfernungsmesseinrichtung gege- ben ist.
In der Praxis benützt man besser Dezimalskalen, die gemäss Fig. F i g 1 die Form spitzer Dreiecke 6, 7, gemϯ Fig. 4 die Form abgestumpfter Dreiecke 6", 7" haben. Im Grenzfall, d. h. wenn der Dreieckswinkel null wird, gehen die abgestumpften Dreiecke in Rechtecke tuber. Die Ablesemarken 8, 9 bzw. 8', 9' der Nebenskalen sind gleichwinkelig mit den Ablesemarken der Skalen 6 bzw. 7.
Fig. 5 zeigt das Bild im Sehfelde eines Fernrohres und bei Messung der Entfernung bzw. des positiven Höhenunterschiedes u n t e r s c h i e d e s unter Anwendung der erfin- dungsgemässen Messlatte. Die Verschiebung des Bil- des der Hauptskala 4'und 5'hinsichtlich des Bildes der Nebenskala 8'und 9'erfolgt mittels des schon erwähnten Drehkeilpaares 11, das der unteren Hälfte des Objektivs 10 vorgeschaltet ist.
Diese Verschiebung hängt von der unbekannten Entfernung und vom Höhenwinkel ab. Am Anfang des Messvorganges bzw. vor dem Ablesen der Entfernung oder des Hö- henunterschiedes muss n t e r s c h i e d e s m u ¯ man das Bild der Nebenskala 8'und 9'mit 9 @ m i t Hilfe des optischen Mikrometers in die Mitte der dreieckförmigen Teilung des Bildes der Hauptskala 6'und 7'einstellen. Wenn die Multipli- kationskonstante des Drehkeilpaares gleich 100 ist, so gibt die Dezimeterhauptskala im Sehfelde ein Zehntel der Entfernung in Metern an.
Die Nummer 2 entspricht also der Distanz 20 Meter , wozu noch die Reste von 5 Metern aus dem Hauptskalenbild und von 3 Metern aus dem Nebenskalenbild addiert werden müssen. Die totale Entfernung bzw. der totale Höhenunterschied ist demnach durch die Summe + 20 + 5 + 3 = +28 Meter gegeben. Die noch übrigbleibenden Dezimeter und Zentimeter der Entfernung bzw. des Höhenunterschiedes können auf der Skala des Knopfes 13 des optischen Mikrometers (Fig. 2) festgestellt werden.
Ein Beispiel für das Ablesen eines negativen Hö- henunterschiedes zeigt Fig. 6. Die Nummer-3 im Sehfelde entspricht einem negativen Höhenunter schied von-30 Metern. Die vier Teilstriche der Nebenskala 8 und 9 geben eine negative Differenz von-4 Metern an. Die totale Höhendifferenz ist also -30 + (-4) =-34 Meter. Die Höhenmessung wird ausgeführt, indem das Drehkeilpaar des Distanzmessers um 90 gegenüber der Stellung für Entfernungsmessung verschwenkt wird, wie an anderer Stelle näher erläutert wird.