Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлен с теодолита Рамсдена )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Ramsden RS, теодолит 1787 года. Разрушен во время бомбардировки Саутгемптона в 1941 году.

В Геодезических инструментах Рамсдны являются те , которые построены Джесси Рамсденом и используются в высокоточных геодезических исследованиях , проведенных в период с 1784 до 1853. Это включает в себя пять больших теодолитах -Великолепного имени, большой размере и большой точности используемый в обзорах Великобритании и в других частях света. Рамсден также предоставил оборудование, используемое для измерения многих базовых линий этих съемок, а также зенитный телескоп, используемый для определения широты.

Великие теодолиты [ править ]

В общей сложности восемь таких инструментов были изготовлены Рамсденом и другими для использования в Великобритании, Индии и Швейцарии. [1] [2] Рамсден сам построил три теодолита, а еще два были построены по его проекту Мэтью Берджем, его зятем и преемником по бизнесу, после смерти Рамсдена в 1805 году. Из других инструментов один был построен Уильямом Кэри. а два других - фирмой Troughton and Simms.

Теодолит Королевского общества [ править ]

В 1783 году Лондонское королевское общество отреагировало на французскую критику Гринвичской обсерватории , обратившись к Королеве за согласием провести высокоточную геодезическую съемку, англо-французскую съемку (1784–1790) , между Гринвичем и известными французскими геодезическими станциями на другой стороне острова. английский канал. Получив разрешение, генерал Уильям Рой согласился взяться за работу и немедленно обратился к Рамсдену с просьбой ввести в эксплуатацию новые инструменты. Три года спустя «великий» теодолит был доставлен после задержки, связанной с опозданием Рамсдена, несчастными случаями в мастерской и его пристрастием к постоянному совершенствованию - «это не годится, мы должны повторить это снова». [3]За инструмент заплатила корона, и король немедленно подарил его Королевскому обществу; по этой причине теодолит обозначается как теодолит Королевского общества, или сокращенно Ramsden RS.

Полное описание этого теодолита содержится в заключительном отчете англо-французского обзора (1784–1790) . [4] Инструмент был большим, 36 дюймов (914 мм) в поперечнике и обычно устанавливался на стойке, на которой находился прицельный телескоп на высоте от 5 до 6 футов. Он весил около 200 фунтов (90 кг), а аксессуары и футляры снова весили столько же. Он путешествовал по Британии более шестидесяти лет в собственном рессорном экипаже к местам, где его поднимали в горы, к церковным башням и даже к шпилям с лесами.

Деталь микроскопов микрометра.

Горизонтальная круговая шкала была очень точно разделена с делениями с 15-минутными (дуговыми) интервалами с использованием одного из собственных делительных двигателей Ramden ; [5] метки на шкале диаметром 36 дюймов (910 мм) будет составлять около 1 / 6  дюйма (4 мм) друг от друга. Таким образом, положение телескопа можно было считывать с точностью до четверти градуса на глаз, но точное положение между делениями считывалось с помощью микрометрических микроскопов, снабженных регулируемыми поперечными проволоками в фокальной плоскости, как показано. Резьба винтов была такой, что пятнадцать полных оборотов перемещались от одной отметки шкалы к другой, т. Е. 15 минут, а поскольку шкала на регулировочной ручке позволяла измерить одну шестидесятую часть оборота, результирующая точность была в пределах одной угловой секунды.

Инструмент также оснащен вертикальной полукруглой шкалой для измерения высоты удаленных станций и, следовательно, разницы высот. Поперечные провода, подобные тем, которые используются в микроскопах, вставляются в окуляр; они регулируются винтовой резьбой, что позволяет измерять углы с точностью до пяти угловых секунд.

Типичные расстояния в англо-французской съемке составляли менее 20 миль (32 км): на этом расстоянии одна угловая секунда соответствует боковому или вертикальному смещению целевой станции примерно на 7 дюймов (17 см). Ни один другой теодолит в то время не мог сравниться с такой точностью. Это был первый прибор, способный измерять сферический избыток больших обзорных треугольников.

После завершения англо-французской съемки этот инструмент хранился в Королевском обществе, но в 1799 году Совет по артиллерийскому вооружению потребовал его использования для Главной триангуляции Великобритании . По завершении Обзора теодолит хранился в штаб-квартире Обзора боеприпасов в Саутгемптоне, где он был уничтожен во время бомбардировок 1941 года [6].

Теодолит Board of Ordnance [ править ]

Рамсден Б.О., теодолит 1791 года. Сейчас в Музее науки в Лондоне [7]

В своем отчете Королевскому обществу в 1775 году Уильям Рой отметил пригодность Индии как места для измерений дуги меридиана и параллельной дуги. К его радости Ост-Индская компания была готова пойти на такое предприятие и заказала в Рамсдене второй великий теодолит. Он был готов в 1791 году, но Рамсден счел необходимым поднять цену из-за проблем с его производством. К его удивлению, компания отклонила его цену и отказалась покупать инструмент. Он был куплен герцогом Ричмондским, который, будучи начальником Управления артиллерийского вооружения , предоставил большую часть средств для англо-французского обзора Роя (1784–1790).. Теодолит обозначается как теодолит Board of Ordnance, или сокращенно Ramsden BO. Ричмонд намеревался использовать новый теодолит для расширения исследования Роя на южные графства Британии. Инструмент был в основном таким же, как и первый, с дополнительными усовершенствованиями, в основном в отношении количества и размещения микроскопов с их прецизионными микрометрическими столиками. Он использовался до завершения Главной триангуляции Великобритании в 1853 году, и сейчас он находится в Музее науки в Лондоне. [7]

Описание усовершенствований, внесенных в этот теодолит, содержится в отчете Тригонометрического обзора за 1791–1794 годы, проведенного Мадджем, Уильямсом и Далби. [8]

Другие теодолиты Рамсдена [ править ]

Рамсден сделал по крайней мере еще один 3-футовый (0,91 м) теодолит, части которого были обнаружены в Швейцарии. [2] После его смерти его фирму унаследовал Мэтью Бердж, который, как известно, сконструировал еще два больших инструмента по проекту Рамсдена. [2] Рамсден изготовил множество теодолитов, в том числе 18-дюймовый инструмент той же конструкции, что и великие теодолиты. [9] Этот инструмент и два его великих теодолита описаны в отчете Кларка и Джеймса о Главной триангуляции (1858 г.) . [10]

Великие теодолиты других строителей [ править ]

Хотя Ост-Индская компания отказалась от второго теодолита Рамсдена, они заказали аналогичный дизайн у другого лондонского производителя инструментов, Уильяма Кэри . Этот теодолит использовался в Индии с 1802 года, хотя в 1808 году произошел небольшой перерыв, когда он был поврежден при транспортировке на крышу здания. Он был отремонтирован и эксплуатировался шестьдесят лет. Новый теодолит улучшенной конструкции был изготовлен для Индийского исследования Траутоном и Симмсом в 1830 году, и они вместе работали до 1874 года, когда Тротон и Симс заменили инструмент Кэри другим. Этот последний инструмент был чудовищем весом 1455 фунтов (660 кг) в дорожном чемодане: неудивительно, что его сочли слишком тяжелым для перевозки в горы и в 1882 году он переправился в Южную Африку [2].После 1874 года больше не было сделано великих инструментов, поскольку непрерывный прогресс в области точных инструментов превосходил их характеристики: к концу девятнадцатого века точность в 1 угловую секунду могла быть достигнута с помощью 12-дюймового (300 мм) инструмента. [11]

Цепи и стержни [ править ]

Геодезисты восемнадцатого века использовали цепи Гюнтера длиной 22 ярда (одна цепь со 100 звеньями по 7,92 дюйма). Их точность была достаточной для кадастровой съемки, но они были сочтены недостаточно точными для англо-французской съемки (1784–1790) , первой британской высокоточной съемки. Рой попросил Рамсдена подготовить новую цепочку из 100 звеньев, каждое длиной в один фут. [12] Он также попросил Рамсдена приготовить три точно откалиброванных деревянных стержня длиной 20 футов. Они оказались неудачными из-за колебаний длины из-за переменной влажности; вместо этого использовались три калиброванные стеклянные пробирки. Цепь оказалась такой же точной, как и стеклянные трубки, и ее использовали для базовых исследований в течение следующих тридцати лет. [13]Позже более точные измерения показали, что точность 100-футовой (30,48 м) цепи Рамсдена была в пределах 3 дюймов на 5 миль. На практике цепь поддерживалась по всей длине деревянными козлами и натягивалась с известным постоянным весом. Его коэффициент теплового расширения был тщательно измерен, чтобы можно было учесть колебания температуры. Полная информация (с таблицами) дана в отчете Роя об измерении базовой линии Хаунслоу Хит . [14]

Американские геодезисты иногда также использовали цепь длиной 100 футов, также состоящую из 100 звеньев, известную как цепь инженера . Термин « цепь» в обоих случаях обычно относится к измерительному прибору, а не к единице длины, а измеренные расстояния обычно указываются в футах и ​​десятичных долях фута (не в дюймах).

Несмотря на цепи происходящих Рамсден в Великобритании, Гюнтер - х преобладала там: «Когда цепочка говорится без квалификации, мерная цепь имеется в виду», отметил Macquorn Ренкина середины «s Victorian Руководство гражданского строительства . [15]

Зенитный телескоп [ править ]

Зенитный телескоп Рамсдена.

Зенитный телескоп, построенный Джесси Рамсденом в 1802 году, который использовался для определения широты многих станций Главной триангуляции Великобритании . Этот портативный инструмент был разработан для обеспечения точности обсерваторий при полевых работах. Внешняя рама имела высоту около 12 футов (3,7 м), а телескоп, установленный на внутренней раме, имел длину 8 футов (2,4 м). Телескоп был ограничен наблюдениями в пределах нескольких градусов зенита, чтобы предотвратить ошибки из-за рефракции. Полное описание инструмента дает Пирсон. [16]


Ссылки [ править ]

  1. ^ Макконнелл 2007 Джесси Рамсден (1735–1800)
  2. ^ a b c d Инсли 2008 Великие теодолиты
  3. ^ Рамсден офтальмолог
  4. ^ Рой 1790 pp135-160 Окончательный доклад англо-французского обследования (1784-1790) .
  5. ^ Рамсден 1877 г. Разделяющие машины.
  6. ↑ Оуэн и Пилбим, 1992 , стр.9
  7. ^ a b Трехфутовый геодезический теодолит Рамсдена, 1792 г. , Музей науки , получено 07 мая 2020 г.
  8. ^ Мадж, Долби & Williams 1795 , стр. 445-446 Изложение триангуляция за годы 1791-1794.
  9. ↑ Изображение 18-дюймового теодолита Рамсдена
  10. ^ Кларк и Джеймс (1858) Раздел 2 Главной триангуляции, стр.
  11. ↑ Тернер 1983 Глава 14.
  12. ^ Изображение цепи Рамсдена
  13. ^ Цепи были заменены компенсационными стержнями Колби. См. Статью Кларка и Джеймса (1858 г.) о главной триангуляции, раздел 5, стр.
  14. ^ Рой (1785) . Измерение базовой линии Хаунслоу.
  15. ^ Маккорн Рэнкин, Уильям Джон (1863). Руководство гражданского строительства (2-е изд.). Лондон: Гриффин Бон и компания. стр.  18 -19 - через Internet Archive .
  16. ^ Пирсон (1829) Введение в астрономию.

Библиография [ править ]

  • Кларк, Александр Росс; Джеймс, Генри (1858). Учет наблюдений и расчетов Главной триангуляции; и рисунка, размеров и среднего удельного веса Земли, взятых из них . Лондон: GE Eyre и W. Spottiswoode. OCLC  757179661 . ТАРЕЛКИ . Превосходное резюме отчета было опубликовано в Ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества .
  • Инсли, Джейн (2008). Сказка о великих теодолитах (PDF) . Рабочая неделя FIG по интеграции поколений . Швеция.
  • Маскелайн, Невил (1785). «О широте и долготе Королевской обсерватории в Гринвиче; с примечаниями к памятнику покойного М. Кассини де Тюри» . Философские труды Лондонского королевского общества . 75 : 385–480. DOI : 10,1098 / rstl.1787.0018 . S2CID  186209872 .
  • МакКоннелл, Анита (2007). Джесси Рамсден (1735–1800): ведущий лондонский производитель научных приборов . Олдершот: Ashgate Publishing Limited. ISBN 978-0-7546-6136-8. Есть обстоятельный обзор Ричарда Данна.
  • Мадж, Уильям; Долби, Исаак; Уильямс, Эдвард (1795). «Отчет о тригонометрических исследованиях, проведенных в 1791, 1792, 1793 и 1794 годах» . Философские труды Королевского общества . 84 : 414–622. DOI : 10,1098 / rstl.1795.0023 .
  • Оуэн, Тим; Пилбим, Элейн (1992). Ordnance Survey, картографы Великобритании с 1791 года . Саутгемптон: Обзор боеприпасов (HMSO). ISBN 9780319002490. OCLC  28220563 . В свободном доступе онлайн в Ordnance Survew, Owen and Pilbeam
  • Пирсон, Уильям (1829). Введение в практическую астрономию: Том 2 . С. 534–554. ISBN 9781108064064.
  • «Оптик Рамсден» . Зеркало литературы, развлечений и обучения . 10 : 80.1827.
  • Рамсден, Джесси (1877). Описание движка для разделения математических инструментов . Лондон: Комиссары долготы. (Таблички неполные.)
  • Рой, Уильям (1785). "Отчет об измерении базы на Хаунслоу-Хит" . Философские труды Лондонского королевского общества . 75 : 385–480. DOI : 10,1098 / rstl.1785.0024 .
  • Рой, Уильям (1790). «Отчет о тригонометрической операции, посредством которой было определено расстояние между меридианами королевских обсерваторий Гринвича и Парижа» . Философские труды Лондонского королевского общества . 80 : 111–254. DOI : 10,1098 / rstl.1790.0015 . S2CID  186211548 .
  • Тернер, Жерар L'Estrange (1983). Научные инструменты девятнадцатого века . Калифорнийский университет Press. ISBN 0520051602. Глава 14 , страница 146, посвящена геодезическим приборам.

Внешние ссылки [ править ]

  • Фотография участка цепи Рамсден в , в науке и обществе библиотеки фото