logo.png

Уважаемые коллеги!

Этот год для всех нас является юбилейным. 15 марта 1919 года был учрежден Декрет о высшем геодезическом управлении.
В этой рубрике Вы сможете увидеть серию публикаций, посвященных «золотому периоду» геодезии и картографии и современному развитию отрасли.

Приглашаем Вас посетить выставку депозитарных изданий конца XIX - середины XX веков, которая проходит в читальном зале отраслевого научно-технического фонда ФГБУ «Центр геодезии, картографии и ИПД» по адресу Москва, ул. Онежская, д.26, стр.1. Для прохода в здание ФГБУ «Центр геодезии, картографии и ИПД» необходимо заранее заказать пропуска по тел. +7 (495) 456-95-00.


Автор: С. Истахов

Прообразы приборов для разметки и измерений на местности ученым известны еще из Древней Греции. Развитие приборов с той поры – целая тема для изучения. В этой статье мы рассмотрим некоторые аспекты эволюции геодезических приборов. Ведь некоторые из них основываются на древнейших изобретениях человечества. Модифицируясь, изменяясь внешне, они сохраняют принципы работы на протяжении столетий. Бывает и наоборот. Конструкции оригинальные, но широкого применения не находят. Причиной такого «неиспользования» может быть не только сложность изготовления или применения того или иного механизма, но и стремительное развитие техники и технологий. Удачное изобретение уступает место еще более удачному. Иногда сам подход к решению задачи меняется радикально. Так, мензульная съемка, трансформировавшаяся в автоматизированный принцип, используемый в столике Karti-250 (Carl Zeiss, Jena), в наши дни полностью уступила место электронике. При этом иногда успевали выпустить только экспериментальный ряд образцов или небольшую партию. Некоторые из таких приборов были неудобны в эксплуатации, быстро становились архаичными и в лучшем случае убирались на дальние полки. Зато теперь эти образцы считаются коллекционной редкостью.
 
Сегодня я расскажу о принципе, который прочно и надолго вошел в геодезию и все еще не утратил своей актуальности. Это принцип совмещения противоположных концов пузырька уровня оптической системой – контактный уровень. Напомним, что описана эта система во второй части патента Чарльза Шмалькальдера – английского изобретателя отражательной буссоли.

 

2018.07.26.5.jpg

Фирма Carl Zeiss начала выпускать точный нивелир Ni-III с 1919 года

2018.07.26.6.jpg

Прецизионный нивелир Ni-II с тем же принципом стал выпускаться в 1924 году

 

И если принцип отражательной буссоли был широко использован еще при жизни изобретателя, то определить, кто из производителей вспомнил об английском изобретении 1812 года и первым стал применять контактный уровень, очень и очень сложно. Тем не менее при изучении коллекций отечественных и зарубежных учебных заведений, опубликованных в сети Интернет, приборов, находящихся в частных коллекциях, а иногда лишь упоминаемых в литературе, этот принцип впервые встречается в нивелирах, а чуть позднее и в теодолитах всемирно известной фирмы Carl Zeiss (Jena, Германия). И это неудивительно, зная не только качество, но и стремление немецких оптиков и техников выпускать самые передовые устройства в различных отраслях. Можно назвать даже дату начала производства нивелира с контактным уровнем. По данным коллекционера Bau Popp из Германии, изучавшего этот вопрос в Берлинском архиве, с 1919 года фирмой начал выпускаться точный нивелир Ni-III, а пятью годами позже – прецизионный Ni-II с тем же принципом. При этом следует заметить, что в Советской России в 1930-х годах выпускаются нивелиры с перекладными трубами и уровнем при трубе или подставке. И дело вовсе не в отсталости и инертности производства. Одной из главных проблем контактного уровня является постоянство длины пузырька, нахождение его концов в пределах системы контактных призм. С возрастанием длины уровня (в высокоточных нивелирах) эта проблема встает особенно остро, а изобретение термостабилизации, компенсационных камер и уменьшение объема жидкости введением стеклянной палочки появилось намного позже. Единственным способом на тот момент явился механизм перемещения системы призм относительно уровня. И такой принцип мы как раз видим в вышеупомянутой серии нивелиров. На первом этапе изображение концов пузырька еще не вводится в поле зрения трубы – уровень с системой призм и зеркалом подсветки представляет собой отдельный блок, прикрепленный к трубе. Данный тип нивелиров и является нивелиром с уровнем при трубе, но имеет одну очень интересную особенность. Труба у нивелиров этих серий может поворачиваться на 180° относительно оптической оси, то есть вокруг нее. При этом блок уровня переворачивается вместе с ней, но это не влияет на его работу. Обыкновенно делается два измерения – при одном и другом положении трубы, а затем вычисляется среднее значение. Имеется защелка, фиксирующая положение трубы в основном (рабочем) положении.

2018.07.26.7.jpg

Труба у нивелиров Ni-II и Ni-III может поворачиваться на 180° относительно оптической оси, то есть вокруг нее

Помимо контактного уровня рассмотрим и некоторые другие особенности этих нивелиров. При внешнем сходстве съемных трегеров они имеют разный способ крепления. У Ni-III он крепится накидной гайкой, а у Ni-II – подобно современным – зажимным винтом. Видимо, в эти 5 лет – разницу с которой производились эти экземпляры – произошел переход на более удобный тип крепления, используемый и сейчас. На примере Ni-II хорошо изучать систему плоскопараллельной пластины. Здесь она нагляднее, чем даже у нивелира НА-1: пластина в обойме крепится на объектив при помощи стопорного винта, затем устанавливается приводная тяга. При транспортировке эти элементы укладываются отдельно, а объектив закрывается крышкой.

2018.07.26.8.jpg

Уровень с системой призм и зеркалом подсветки представляет собой отдельный блок, прикрепленный к трубе

Каждый из подъемных винтов трегера имеет зажимной винт, расположенный с ним на одной оси. Еще одной интересной деталью является наличие кожаного пыльника у зажимного винта вертикальной оси в нивелире Ni-III. Несомненно, эти подробности конструкции занимательны, но следует отметить главное – в начале 20-х годов ХХ века, спустя более века с момента изобретения, был внедрен принцип контактного уровня. Этот принцип нашел применение не только в геодезических приборах, но и в машиностроении, где требуется удобство при наблюдении за положением уровня. Но в геодезии это был настоящий прорыв – начало целой эры нивелиров подобного принципа. Конечно, сейчас они сдают свои позиции, уступая место электронным устройствам. Но мы должны помнить, как одно маленькое изобретение облегчило труд многих поколений геодезистов.

2018.07.26.9.jpg

На Ni-II хорошо изучать систему плоскопараллельной пластины. Пластина в обойме крепится на объектив при помощи стопорного винта, затем устанавливается приводная тяга

Галерея

Поделиться ссылкой: