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step #26 : QUESTIONE DI CHIMICA

 Uno strumento scientifico si deve spiegare anche in base alla chimica dei suoi componenti:

Riprendendo lo step #08 in cui ho provato a spiegarvi i materiali più utilizzati nella costruzione di un celerimetro, dai primi costruiti fino ai più recenti vediamo che sono presenti l'alluminio, per l'alidada e il cannocchiale, il bronzo, per i collari dello strumento, ma anche la plastica, per il treppiede da sostegno e la sua cassetta.

Alluminio: 
L'alluminio deriva il suo nome da Alum, più tardi Allume, che possiamo trovare anche in: FRANCESCO GRISELINI, Dizionario delle Arti e dei Mestieri.


L'allume è un solfato di alluminio conosciuto ed utilizzato sin dall'antichità per la preparazione di tinture e medicinali.
La scoperta dell'alluminio risale al 1807 grazie al chimico inglese Sir Humphrey Davy, ma solo nel 1825 il fisico danese Hans Oersted riuscì a riprodurre alcune gocce di alluminio.
L'alluminio è un metallo duttile, color argento, di notevole morbidezza, leggerezza e  resistente all'ossidazione.

Bronzo:
Si tratta di una lega metallica, composta principalmente da rame e stagno e le sue caratteristiche variano al variare della percentuale di stagno al suo interno.
Il bronzo non si sta dove sia stato scoperto e quando, ma si ha nota che l'Età del bronzo ha avuto inizio oltre 5000 anni fa, nel 3000 a.C. nel Medio Oriente, Mesopotamia ed Egitto.
Il suo colore può andare dal rosso rame al giallo oro in base agli elementi che lo compongono.
Il bronzo noi lo ricordiamo soprattutto per le medaglie, ma è ormai utilizzato nel design, nelle industrie moderne... C'è anche dove non ce ne accorgiamo!
Ma cosa vi viene in mente se parliamo di bronzo? 


sono stati un ritrovamento del 16 agosto 1972 di un appassionato subacqueo durante un'immersione a circa duecento metri dalla costa e alla profondità di otto metri. Sono due statue mantenute in uno straordinario stato di conservazione sul fondale del Mar Ionio. I Bronzi di Riace rappresentano una delle testimonianze più significative dell'arte greca classica.


Plastica:
La plastica si ottiene dalla lavorazione del petrolio.
Le materie plastiche sono materiali artificiali con una struttura macromolecolare che in determinate condizioni di temperatura e pressione subiscono variazioni permanenti di forma.
La plastica è un materiale innovativo e competitivo rispetto ai materiali più "tradizionali" perchè è facilmente lavorabile e adattabile, è un ottimo isolante.
Dal punto di vista chimico  è il risultato della polimerizzazione di una quantità di molecole base, i monomeri, in catene di polimeri
Si parla di plastica dal 1855, quando il chimico svizzero Georges Audemars produsse il laboratorio il rayon, ottenuto dalla cellulosa ed impiegato come fibra artificiale.




step #22 : IL FUNZIONAMENTO

 Arriva il momento di usare il celerimetro!

Cosa dobbiamo fare per far funzionare un tacheometro e rilevare distanze e angoli di un terreno?


Prima di tutto, il celerimetro serve proprio per la rilevazione dei dati necessari per la determinazione planimetrica e altimetrica dei punti del terreno attraverso la misurazione diretta di angoli e indiretta di distanze.

PRIMO STEP: messa in stazione
Si prende il treppiede, lo si apre, e si fissa al terreno spingendolo forzatamente, in modo da evitare cadute e si inserisce lo strumento in esso tramite il basamento.
 Dopo di che si devono mettere in bolla la livella sferica e la livella torica. Per la livella sferica si agisce su due viti calanti per il movimento orizzontale e su una vite sola per il movimento verticale, in questo modo si mette in orizzontale il piano in cui ruota l'alidada. La livella torica una volta centrata fa diventare orizzontale un asse. Per centrare la livella torico bisogna agire sempre sulle viti calanti ma si mette in bolle su due rette, non solo su una.

SECONDO STEP: rilevazione dei dati
L'alidada ruota attorno all'asse primario del basamento e sorregge il cannocchiale, la cui rotazione consente la lettura degli angoli zenitali sul cerchio graduato verticale. 
Successivamente per avere la distanza in forma indiretta si usa la formula: 
  •  K è la costante distanziometrica del cannocchiale, che di solito vale 100
  • S è l'intervallo di stadia
  • l'angolo è quello zenitale misurato precedentemente


Benissimo! Ora non ci sono scuse! Sapete tutto e potete andare a comprare un celerimetro!


step #17: BREVETTI

Vi propongo alcuni brevetti!


Uno delle prime pubblicazioni di un brevetto del tacheometro risale al 21 ottobre del 1896 in cui è stato presentato come un "Tangent Reading Tacheometer". 

La domanda era arrivata un anno prima dagli Elliot Brothers, ingegneri elettrici, alla 101-102 St. Martin's Lane, in London W.C. 

L'invenzione riguarda una combinazione del teodolite (uno strumento simile al tacheometro ma che rileva solo distanze e no n gli angoli) con altri strumenti, in modo che possano essere usati trigonometricamente. Hanno quindi reso possibile misurare distanze ed altitudini con una sola operazione, direttamente dalla scala tangente dello strumento.
Il documento del brevetto : GB189519742A.


Un altro brevetto è stato pubblicato il 15 maggio del 1924, grazie alla dichiarazione fatta il 24 gennaio del 1924 da Carl Zeiss, della Carl Zeiss-Strasse, Jena, in Germania.
L'invenzione porta a dei miglioramenti del Tacheometro. Si propone di fornire dei mezzi perfezionati per l'indicazione automatica della distanza proiettata nel piano orizzontale di n punto di avvistamento non a livello del tacheometro. 
Il documento del brevetto : GB210763A.




Questi brevetti sono stati trovati su Espacenet.



step #16 : ANATOMICAMENTE

 Parte per parte e pezzo per pezzo!

In questo posto voglio illustrarvi ogni minima parte del celerimetro, di modo che se dovesse servirvi magari in un futuro studio da topografici sia d'aiuto, nulla è mai detto!




  1. Bottone d’illuminazione del reticolo

  2. anello di messa a fuoco

  3. oculare del cannocchiale

  4. livella teorica

  5. piombino ottico

  6. vite di richiamo del cerchio

  7. vite di bloccaggio del cerchio

  8. base amovibile

  9. vite d’arresto del movimento zenitale

  10. microscopio di lettura dei cerchi

  11. bottone del micrometro ottico

  12. vite di richiamo del movimento zenitale

  13. vite di richiamo del movimento orizzontale

  14. livella sferica

  15. livella zenitale

  16. livella del cannocchiale

  17. comando della messa a fuoco

  18. lente di lettura delle distanze

  19. oculare di lettura dei cerchi

  20. livella d’alidada

  21. vite d’arresto azimutale

  22. comando dell’orientamento del cerchio azimutale con coperchio

  23. vite d’arresto verticale

  24. collimatore cercatore

  25. comando del micrometro delle distanze

  26. vite di richiamo verticale

  27. comando del micrometro dei cerchi

  28. vite di richiamo orizzontale

  29. vite d’orizzonte

  30. testa centrale del treppiede


Queste immagini, rappresentazioni le ho prese da un bellissimo libro, pieno di sapere sulla topografia: 





step #15 : DIAMO I NUMERI

 Numeri fortunati, sfortunati, i numeri che hanno segnato l'era del celerimetro:


Nella smorfia napoletana i numeri associati al tacheometro sono:
  • 58 per il cannocchiale;
  • 89 per il basamento;
  • 20 per il cerchio (anche se più specificatamente nel celerimetro è graduato);
  • 44 per la misurazione.
Possiamo invece fare riferimento ad un celerimetro in vendita online, in questo caso su Toposhop, i numeri sono colori che fissano le caratteristiche dello strumento:



step #08 : MA DI CHE MATERIALE PARLIAMO?

 Vari materiali per tanti tacheometri: 

tramite il Museo degli Strumenti dell'Istituto Geografico Militare posso riportare più modelli di celerimetro (tacheometro).

Il primo è il Tacheometro centesimale, con il piatto dell'alidada di alluminio, così come anche il cannocchiale, costruito nel 1922. 

bibliografia: Catalogo generale strumenti IGM 1922 pag 194

Il Tacheometro medio Salmoiraghi, con i collari in bronzo, costruito nel primo ventennio nel ventesimo secolo. 

bibliografia: Catalogo generale strumenti IGM 1922 pag 193 Salmoiraghi- Geometria Applicata- Milano 1907 pag 493 tav 8 Catalogo Salmoiraghi n° 137 pag 55

Il Tacheometro PAD-2M, ha il treppiede e la cassetta in plastica, costruito nel 1991.


Ciò che salta all'occhio è proprio che il terzo celerimetro sia fatto di plastica: forse gli ingegneri avevano capito che il suo utilizzo così sarebbe stato più conveniente essendo questo uno strumento manuale?

step #03 : COMPONIAMO IL CELERIMETRO

Cosa compone il celerimetro?

Possiamo distinguere quattro parti principali:
  • il basamento: è un cilindro cavo su cui sono inseriti i perni del cerchio azimutale* e dell'alidada ed è collegato ad una piattaforma solidale ad un treppiede;
  • i cerchi graduati azimutale od orizzontale e verticale o zenitale** o ecclimetro***, sono dischi anulari metallici o di vetro ottico, di diametro variabile da 6 a 15 cm a seconda dello strumento, su cui è incisa la graduazione in gradi sessagesimali o centesimali;
  • l'alidada: è la parte mobile, è coassiale con il cerchio azimutale e ruota attorno all'asse principale dello strumento. Porta due cavalletti per sostenere il cannocchiale e gli organi di lettura;
  • il cannocchiale: può essere capovolgibile e non, è distanziometrico.
* https://www.sapere.it/enciclopedia/azimutale.html

step #02 : UNO SGUARDO DA VICINO

Al primo sguardo! Questo modello di celerimetro è possibile trovarlo al  Sulphur Museo Storico Minerario  che si trova nel Comune di Novafel...

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