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Nivel topográfico de Abney

Nivel y clinómetro Abney fabricados por Eugene Dietzgen Company de Chicago . La escala es reversible. Como se muestra en la foto, está configurada para medir el grado porcentual . La escala inversa mide los grados de arco .

Un nivel y clinómetro de Abney es un instrumento utilizado en topografía que consta de un tubo de observación fijo, un nivel de burbuja móvil conectado a un brazo de puntería y una escala transportadora. Un espejo interno permite al usuario ver la burbuja en el nivel mientras apunta a un objetivo distante. Se puede utilizar como un instrumento portátil o montado en un bastón de Jacob para una medición más precisa, y es lo suficientemente pequeño como para llevarlo en el bolsillo de un abrigo. [1] [2]

El nivel Abney es una herramienta topográfica fácil de usar, relativamente económica y, cuando se utiliza correctamente, precisa. Los niveles Abney suelen incluir escalas graduadas en grados de arco , porcentaje de pendiente y, en los niveles Abney topográficos, pendiente en pies por cadena de topógrafo y corrección de cadena. Esta última es el coseno del ángulo, que se utiliza para convertir distancias medidas a lo largo de la pendiente en distancias horizontales. Mediante el uso de trigonometría, el usuario de un nivel Abney puede determinar la altura, el volumen y la pendiente. [3]

Los niveles de Abney están hechos con cuerpos tubulares cuadrados, de modo que también se pueden usar para medir directamente las pendientes de superficies planas simplemente colocando el cuerpo del nivel sobre la superficie, ajustando el nivel y luego leyendo el ángulo en la escala.

Orígenes

El nivel Abney fue inventado por Sir William de Wiveleslie Abney (24 de julio de 1843 – 3 de diciembre de 1920), un astrónomo y químico inglés conocido por ser pionero en la fotografía y la visión en color. Abney inventó este instrumento en el marco de la Escuela de Ingeniería Militar de Chatham, Inglaterra, antes de finales de 1870. W. y LE Gurley lo describen como una modificación inglesa del nivel manual Locke. [1]

En diciembre de 1870, Elliott Brothers de Londres registró un "clinómetro y nivel de burbuja combinados mejorados" basado en "la forma antigua diseñada originalmente por el teniente Abney". [4]

En 1871, un comité de la Royal Geographical Society recomendó una larga lista de instrumentos que los exploradores debían llevar consigo. Junto con las herramientas necesarias, como un reloj, una brújula, un sextante y mucho papel, el comité incluyó "un nivel de bolsillo (de Abney)" en una lista secundaria de "instrumentos adicionales, no necesarios, pero convenientes". [5]

Uso

En 1914 y 1915, la revista Forestry Quarterly publicó una serie de artículos sobre el uso del nivel Abney. [6] [7] [8] Estos artículos tutoriales siguen siendo útiles hoy en día, pero la referencia principal para su uso es el Manual del nivel Abney de 1927. [3]

El nivel Abney se utiliza normalmente a la altura de los ojos del topógrafo , ya sea de mano o montado en una vara a esa altura. Para medir líneas en una pendiente en particular, primero se fija el ángulo o pendiente deseado en el nivel y luego el topógrafo apunta a través del tubo de observación y alinea la cruz con la burbuja en el nivel mientras observa el objetivo. Esto le permite al topógrafo ver si el objetivo está por encima o por debajo de la línea de visión.

Para medir una pendiente desconocida, el topógrafo primero apunta un objetivo a lo largo de esa pendiente y luego ajusta el ángulo del nivel hasta que la burbuja esté centrada en la cruz. Una vez hecho esto, se puede leer la pendiente en la escala.

Como el nivel se suele colocar a la altura de los ojos del topógrafo, es habitual utilizar como objetivo la cara de un segundo topógrafo de altura similar. Si el segundo topógrafo no tiene la misma altura, se debe anotar la ubicación aproximada de la altura de los ojos (es decir, el mentón, la nariz, la parte superior de la cabeza). Puede resultar más preciso montar un objetivo del tamaño de la cara a la altura de los ojos en una mira de nivel . Como la mayoría de los niveles de Abney no contienen un telescopio, la lectura directa desde una mira de nivel solo es posible a corta distancia, aunque es posible fabricar miras especiales que se puedan leer a distancia sin aumento.

Usos comunes

Los niveles de Abney siguen siendo de uso común en varios campos:

Referencias

  1. ^ ab Instrumentos y aparatos más pequeños: el nivel y el clinómetro de Abney, un manual de los principales instrumentos utilizados en la ingeniería y la topografía estadounidenses, W. y LE Gurley, Troy, NY, 1891; página 219.
  2. ^ George William Usill, Clinómetros: el nivel Abney, Topografía práctica, Crosby Lockwood and Son, Londres, 1889; página 33.
  3. ^ ab HA Calkins y JB Yule, The Abney Level Handbook, Servicio Forestal de los Estados Unidos, 1927.
  4. ^ Clinómetro y nivel de burbuja combinados, The Mechanics Magazine, 30 de diciembre de 1870; página 476.
  5. ^ Almirante Sir George Back , vicealmirante Richard Collinson y Francis Galton , Hints to Travellers (tercera edición revisada), Actas de la Royal Geographical Society, vol. XVI, n.º 1 (18 de diciembre de 1871).
  6. ^ William J. Paeth, Obtención de control vertical de valor práctico con el nivel manual Abney, Forestry Quarterly, vol. XXII, núm. 3 (septiembre de 1914); página 347.
  7. ^ ML Erickson, El uso del nivel manual Abney, Forestry Quarterly, vol. XXII, núm. 3 (septiembre de 1914); página 370.
  8. ^ CR Anderson, El nivel manual de Abney y la cadena en los estudios forestales intensivos, Forestry Quarterly, vol. XIII, núm. 3 (septiembre de 1915); página 338.
  9. ^ John Barnard y Graham Jackson, Uso de un nivel Abney para medir alturas relativas. Incluye técnicas de calibración.
  10. ^ The Abney Level, Texas Tree Trails, 7 de septiembre de 2008.
  11. ^ Capítulo 4: Calificaciones, Manual de inspección de caminos de transporte, Manual MSHA número PH99-I-4, Administración de Seguridad y Salud Minera de EE. UU., 1 de junio de 1999.
  12. ^ George O. Bachman y Donald A. Myers, Geología del área de Bear Peak, condado de Dona Ana, Nuevo México, Boletín del Servicio Geológico 1271-C, 1969; consulte la página C3.
  13. ^ Lee Piekarsk, Determinación de la edad relativa de los escarpes de fallas cuaternarias a lo largo de las cordilleras meridionales de Wasatch, Fish Springs y House, Utah, Estudios de geología de la Universidad Brigham Young Archivado el 7 de enero de 2015 en Wayback Machine , vol. 27, parte 2 (noviembre de 1980); páginas 123-139, particularmente la página 124.
  14. ^ William C. Clyde, Suyin Ting, Kathryn E. Snell, et al., Nuevos resultados paleomagnéticos y de isótopos estables de la cuenca de Nanxiong, China, The Journal of Geology, vol. 118 (2010); páginas 131-143, particularmente página 134.

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