Кипрегель что это такое
Значение слова «кипрегель»
Источник (печатная версия): Словарь русского языка: В 4-х т. / РАН, Ин-т лингвистич. исследований; Под ред. А. П. Евгеньевой. — 4-е изд., стер. — М.: Рус. яз.; Полиграфресурсы, 1999; (электронная версия): Фундаментальная электронная библиотека
Кипрегель обычно включает в себя:
зрительную трубу с дальномерными нитями или визир;
вертикальный круг (лимб) с градусными делениями для определения углов наклона;
цилиндрический уровень, который используется для нивелирования (как нивелир);
масштабную линейку отображения съемочных точек на мензульном планшете.
При помощи кипрегеля визируют съёмочные точки, по нитям дальномера определяют расстояние до точки, по вертикальному углу и расстоянию определяют превышение точки и с помощью линейки наносят на планшет линию на точку и расстояние до неё.
В настоящее время мензульный комплект, включая кипрегель, практически не используется в топографической съёмке, которая обычно выполняется теодолитами и тахеометрами.
кипре́гель
1. механический или оптический прибор, входящий в состав мензульного комплекта, предназначенного для топографической съёмки местности
Делаем Карту слов лучше вместе
Привет! Меня зовут Лампобот, я компьютерная программа, которая помогает делать Карту слов. Я отлично умею считать, но пока плохо понимаю, как устроен ваш мир. Помоги мне разобраться!
Спасибо! Я обязательно научусь отличать широко распространённые слова от узкоспециальных.
Насколько понятно значение слова зондировать (глагол), зондировал:
«Кипрегель-призрак», или история одного изобретения
2019 год для всех нас является юбилейным. 15 марта 1919 года был подписан Декрет о Высшем Геодезическом Управлении.
В этой рубрике Вы сможете увидеть серию публикаций, посвященных истории геодезии и картографии, а также современному развитию отрасли.
«Кипрегель-призрак» – так сегодня называют кипрегель Ширяева–Вилема (КШВ), выпускавшийся в конце 30-х – начале 40-х годов ХХ века в СССР.
Такое прозвище он получил в связи с большой редкостью данного прибора. Даже коллекционерам известны лишь единичные экземпляры. Как и в любом коллекционировании, коллекция считается ценной, если в ней есть редкие экземпляры. В данном случае наблюдается некий парадокс: известны экземпляры с клеймами заводов «Геофизика», г. Москва, и УОМЗ, г. Свердловск. Следовательно, после перевода предприятия накануне Великой Отечественной войны на Урал производство его было продолжено. Этот факт говорит и о том, что конструкцию сочли удачной. Тем не менее даже «всезнающий» Интернет на запрос в поисковике «Кипрегель Ширяева–Вилема» выдавал лишь сканированные из старых учебников иллюстрации – и ни одной фотографии! Автор по возможности старается восполнить этот пробел, выкладывая снимки прибора в разных ракурсах на различных тематических сайтах, а также в социальных сетях, снабжая иллюстрации информацией и столь популярными в последнее время тэгами.
Кроме картинок, которые мы упомянули, среди прочих, появляется еще одна, представляющая наибольший интерес, – чертеж из авторского свидетельства на изобретение.
Полностью с патентом можно ознакомиться на открытом ресурсе http://patents.su
В авторском свидетельстве за № 25277 от 29 февраля 1932 года дается «описание кипрегеля для горизонтальной и вертикальной съемки». Необходимо уточнить, что дословно написано «К авторскому свидетельству А. Н. Вилем и А. Н. Ширяева», что говорит о том, что фамилия Вилем не склоняется, а следовательно, правильнее называть «кипрегель Ширяева–Вилем».
Попробуем разобраться, в чем новизна данного изобретения, нашел ли этот принцип воплощение в других приборах в том или ином виде.
Приведем фрагмент текста авторского свидетельства, где описывается суть изобретения и его новизна: «В предлагаемом кипрегеле для горизонтальной и вертикальной съемки труба его выполнена вращающейся по азимуту относительно скошенного края рабочей линейки, вставленной на оси в колонку кипрегеля. Благодаря такому устройству между скошенным краем линейки оптической осью трубы образуется угол грубого ориентирования, обычно производимого мензулой. С целью же точного ориентирования оси трубы применен микрометренный винт, несущий наглухо сидящий барабанчик с делениями для установки визирной оси трубы в нулевое положение относительно скошенного края рабочей линейки кипрегеля».
Получается, новизна состоит уже в том, что вводится контролируемое нарушение одного из главных условий кипрегеля, а именно: «коллимационная плоскость трубы должна проходить через скошенный край линейки или быть ему параллельной, при этом ошибка будет действовать только на ориентирование планшета». (Впоследствии для точного ориентирования кипрегеля стали применять подпружиненный эксцентрик, установленный на линейке.)
Кроме точного ориентирования, этот принцип может выполнять вторую функцию, как указано в патенте: «Если в задачу топографа входит и определение склонений магнитной стрелки, то для этого устанавливается в нулевое положение относительно скошенного края линейки, для чего микрометренный винт снабжен наглухо сидящим барабанчиком К с делениями, а микрометренный хомутик d специальным нуль-пунктом, фиксирующим как целые обороты винта, так и часть оборота, по которому и производится вышеуказанная установка».
Под хомутиком здесь подразумевается ограничитель хода с микрометренным наводящим винтом и шкалой. Маховичок винта расположен не в самом удобном месте. Это может показаться недоработкой, но текст патента поясняет: «Для гарантии неизменности угла между визирной осью трубы и скошенным краем линейки конструкция разработана таким образом, что подход к головке микрометренного винта, передвигающего трубу по азимуту, умышленно затруднен, чтобы в процессе работ на одной точке по ошибке не сбить сделанную уже ориентировку».
В итоге ориентирование трубы кипрегеля может производиться по одному из трех критериев: по нуль-пункту на микрометренном хомутике, по визирной оси трубы, относительно скошенного края линейки. Таким образом, путем введения всего одного винта инженеры попытались решить сразу три, точнее, четыре задачи, включая упомянутое выше определение склонения магнитной стрелки. Насколько удачным и востребованным получилось изобретение? Однозначно ответить на этот вопрос сложно. Прибор крайне редко встречается в музеях и коллекциях, что может свидетельствовать об его редком применении. Тем не менее продолжение производства после эвакуации завода на Урал говорит в пользу его востребованности. Несомненно, его достоинством является компактность и функциональность, однако мензульная съемка не требует заявленной в нем точности, а склонение магнитной стрелки можно определять более простым, чем внесение поправки в сам прибор, способом. Принцип поворота трубы в таком виде нигде более не встречается. Лишь в кипрегеле МА-5 МОМ (1960-е, Венгерская Народная Республика) введена рукоятка исправления наклона трубы.
Из прочих конструктивных особенностей следует отметить секторный лимб (+/- 35 град), деления которого нанесены, как и заявлено, на серебре, и смелое для того времени решение ввода сложной лупы с призмой для отсчета по лимбу. Еще в кипрегелях 60-х годов можно встретить отсчет по верньерам через лупу. Обращает на себя внимание и зрительная труба, по форме и размерам схожая со зрительными трубами глухого нивелира НГ образца 1949 года (з-д «Арсенал», г. Киев) и нивелира НСС (нивелир самоустанавливающийся Стодолкевича, «Аэрогеоприбор», г. Москва) начала 1950-х годов. Последний из упомянутых является не меньшей редкостью, чем описываемый кипрегель.
В целом кипрегель имеет не только малые размеры и функциональность. Многие, даже не знакомые с геодезией люди, отмечают его эстетическую привлекательность, которую в первую очередь определяет секторный лимб. Компактность и легкость, в какой-то мере «походность», обеспеченная комплектом из двух линеек – 250 и 560 мм, пришлась очень кстати военным топографам. Чаще всего именно этот прибор упоминается в учебниках по военной топографии и геодезии. По воспоминаниям геодезистов, иногда его можно было встретить на практике по геодезии в крупных вузах в послевоенные годы и позже.
Мы так и не ответили на главный вопрос: что мы имеем в итоге – сложный в производстве и неудобный в эксплуатации прибор, который не нашел широкого применения, или передовое решение, не получившее должного признания и вытесненное более новыми решениями? Пожалуй, однозначного ответа нет. В любом случае следует с уважением относиться к его изобретателям, поскольку их детище не стало одним из многих, оставшихся только на бумаге проектом, а производилось серийно на двух предприятиях. А это в непростые 30–40-е годы ХХ века дорогого стоило.
МЕНЗУЛЬНАЯ СЪЕМКА
Инструменты для мензульной (графической) съемки.
До изобретения кипрегеля для мензульной съемки графическим способом использовалась алидада с диоптрами.
Алидада с диоптрами – геодезический прибор в виде линейки с диоптрами по концам, устанавливаемой на планшете при графических работах и выполняющей функцию кипрегеля.
Замена диоптров на зрительную трубу преобразовало алидаду с диоптрами в оптический прибор – кипрегель.
Шведский комплект для мензульной съемки 1901-05 гг. включает алидаду с диоптрами, квадратную мензульную буссоль и круглый уровень. В диоптрах отсутствуют нити, использована сложная конфигурация прорези для точного наведения.
В английском инструменте – брусе с диоптрами – для проложения линий на местности и определения угла между ними используется прикрепленная в центре румбовая буссоль, градуированная по 4 секторам 0-90 градусов.
В музее имеется французская алидада со складными диоптрами (предметный градуирован по вертикали и позволяет использовать прибор в качестве высотомера). Помимо уровня алидада снабжена оригинальными рычажками, позволяющими фиксировать один конец линейки при ее повороте. Впоследствии эта конструктивная идея воплотилась в снабжении линеек послевоенных кипрегелей специальным нажимным фиксатором (см. №62).
Среди кипрегелей музея ГСИ выделяется американский уплощенный миниатюрный вариант кипрегеля с уровнем, буссолью и вертикальным сектором. Конечно, в таком плоском варианте невозможно вести наблюдение через прямую трубу, поэтому на окуляре имеется призма. Выдвижной объектив для фокусировки обычен для американских и японских приборов (в отличие от европейских).
Очень близкую конструкцию имеет японский кипрегель фирмы «Соккиша».
Подобное стремление к уплощению наблюдается и в конструкции французского прибора, представляющего собой длинную линейку с ломаной короткой трубой небольшого увеличения на конце. Вертикальный лимб имеет две шкалы: логарифмическую и на 100 градусов вместо привычных 90 градусов, что было характерно для Франции. Ломаная труба установлена на конце линейки, противоположный конец снабжен ручкой, за которую геодезист вращал линейку при наведении на цель.
Оригинальное развитие данной конструкции можно заметить у необычного складного кипрегеля с двумя концевыми ломаными трубами, между которыми имеется лимб-транспортир, что позволяет еще и замерять углы в процессе работы.
Еще один американский кипрегель начала ХХ в. имеет необычную конструкцию: зрительная труба с традиционным для Америки выдвижным объективом установлена в центре линейки на баксе, что позволяет поворачивать и наклонять трубу в любую сторону. А также кипрегель может применяться как самостоятельный инструмент на отдельном штативе. Линейка имеет шток для съемной втулки с трубой. В силу конструкции прибор обладает низкой устойчивостью, но компактен и удобен для грубых мензульных съемок.
Из зарубежных кипрегелей необычной конструкцией выделяется кипрегель-автомат. В этом инструменте очевидно выражена попытка автоматизации перевода угловых величин (наклона) в линейные, с автоматически получаемой поправкой горизонтальной проекции на плане.
Для отечественных кипрегелей: как частной фирмы Белау и сын,
так и заводов Геофизика,
и др., а также для аналогичных европейских кипрегелей характерны высокая стойка, длинная труба, полный вертикальный лимб большого (100-120 мм) диаметра. Довольно надежные, удобные для работы, но и сравнительно (с вышеупомянутыми) громоздкие, тяжелые кипрегели, требующие также и достаточной устойчивости мензулы, планшета.
Два высотомера-кипрегеля Стодолкевича ВКС-7 с торцевым считыванием представляют интерес своей комплектацией: в первом случае кипрегель ВКС-7 Северо-западного Аэрогеодезического предприятия 1954 г.в. установлен на линейку киевского завода «Арсенал» (1956 г.в.).
Второй высотомер-кипрегель ВКС-7 собран из элементов разных производителей: кипрегель Северо-западного Аэрогеодезического предприятия (1955 г.в.) установлен на линейку киевского завода «Арсенал» (1940-е гг.), доустановлены круглый уровень и ориентир-буссоль, на дне которой имеется клеймо Изюмского приборостроительного завода (1960-е гг.) и наклеен шильдик с логотипом УОМЗ. Оба кипрегеля демонстрирует высокую степень унификации элементов, которая позволяет легко использовать при сборке комплектующие других производителей и, при необходимости, пользователь может сам менять основные элементы.
В данном кипрегеле-тахиграфе фирмы «Карл Цейсс» внутренняя фокусировка посредством кремальерного кольца позволила резко уменьшить габариты зрительной трубы, кроме того прибор удобно снабжен небольшой ориентир-буссолью и за стойкой имеет особое крепление для второй линейки, позволяющее размещать ее под углом, а фиксатор при необходимости обеспечивал ее параллельность основанию. Буквы «D.R.P.» («Третий Рейх») говорят об изготовлении в 1936-44 гг.
У следующего цейсовского кипрегеля этих букв уже нет, а также появилась удобная ручка при стойке кипрегеля, что говорит в пользу послевоенного изготовления.
Можно заметить подобную ручку-держатель при стойке у советских кипрегелей, таких как: кипрегеля КА-2
и кипрегеля большого КБ-1, у которых имеются приспособления для второй параллельной линейки и, уже все зрительные трубы, имеют внутреннюю фокусировку посредством кремальерного винта. Нажимной фиксатор на переднем конце линейки-основания позволяет вращать кипрегель вокруг фиксированной точки (см. № 542).
Здесь демонстрируется кипрегель
и мензула из комплекта КБ-1 (кипрегеля большого), одного из самых распространенных мензульных инструментов СССР.
У кипрегеля КА-5М также имеется параллельная линейка с фиксатором, кремальерный винт фокусировки
Пример наивысшей ступени развития конструкции кипрегелей (на завершающем этапе применения мензульной съемки в геодезии) из собрания музея можно увидеть в оптическом шкаловом кипрегеле-высотомере Ширяева КВШ-8, в котором прозрачный лимб и трубка шкалового микроскопа напоминают о конструкции оптического теодолита даже внешне.
Пример известного петербургского физика-механика А.Шперлинга,
А также фирмы Братьев Столяровых (бывш. Шперлинг).
На рубеже ХIХ-ХХ веков мы уже видим квадратные мензульные буссоли фирмы Громова
и советского завода Геофизика, наследника фирмы Ф.Швабе,
а затем и узким прямоугольным ориентир-буссолям с длинной стрелкой и измерительным сектором в 20-30 градусов в обе стороны.
Кипрегель всегда работает в паре с мензулой.
Более полное представление о проведении графической съемки и работе с кипрегелем дает мензульный комплект: тренога с мензулой (1-я пол. 20 в.), планшетом (1950-е гг.) и топоосновой,
на которую установлен кипрегель КА-2 (1959г.)
На рубеже ХIХ-ХХ вв. деревянные мензулы постепенно заменились металлическими (латунными). В музее хранится мензула завода «Геофизика» (1928-31 гг.), конструкция которой приведена в каталоге фирмы Трындиных (1911 г.).
Послевоенные мензулы (см. комплект КБ-1) стали изготавливать более легкими, компактными и унифицированными, поэтому мензула от кипрегеля КБ-1 вполне могла работать с комплектом КА-2 и других советских кипрегелей.
В целом, инструменты для мензульной съемки можно считать примером отмирания и ухода в историю целого раздела геодезии и геодезического приборостроения: уже в 1990-х годах кипрегели практически перестали выпускать, а в 2000-х мензульные инструменты стали представлять интерес только для музеев и коллекционеров.
Составил Назаров Л.С., фото и редакция Никитина А.О.
Устройство и поверки кипрегеля
Кипрегель служит для визирования на точки местности, прочерчивания направлений, измерения вертикальных углов, расстояний и превышений.
На рисунке 2.3 показано устройство кипрегеля КА-2.
1 – наводящее устройство трубы;
3 – фокусирующее устройство;
4 – уровень при трубе;
5 – уровень при алидаде
6 – винт уровня при алидаде
7 – цилиндрический уровень;
8 – основная линейка;
9 – дополнительная линейка;
10 – мензульная доска
Основными частями кипрегеля являются зрительная труба с вертикальным кругом, колонка и металлическая линейка с уровнем. Труба кипрегеля может вращаться вокруг своей оси и снабжена закрепительным и наводящим винтами. При алидаде вертикального круга имеется уровень и микрометренный винт для установки этого уровня в нульпункт.
В настоящее время для производства мензульной съемки обычно используют кипрегели-автоматы, которые позволяют непосредственно по рейке отсчитывать горизонтальные проложения и превышения. К ним относятся кипрегели КА-2 (кипрегель-автомат) и КН (кипрегель номограммный). В этих кипрегелях на стеклянном вертикальном круге кроме градусных делений нанесены специальные кривые (номограммы) расстояний и превышений, рассчитанные по формулам, как и при тахеометрической съемке:
где d – горизонтальное проложение;
υ – угол наклона (вертикальный угол);
D – наклонное расстояние;
h‘ – превышение над горизонтальным лучом.
На рисунках 2.4 и 2.5 показано поле зрения кипрегелей-автоматов КА-2 и КН соответственно. У кипрегелей КА-2 имеется основная кривая, кривая горизонтальных проложений с коэффициентом Kd = 100 и шесть кривых превышений с коэффициентами Кh = +10, +20, +100 (положительные) и Кh = = –10, –20, –100 (отрицательные). У кипрегеля КН имеется основная кривая, две кривых горизонтальных проложений с коэффициентами Кd = 100 и 200, а также шесть кривых превышений с коэффициентами Кh = ±10, ±20, ±100.
 | |
 | |
|
Для определения горизонтального проложения и превышения наводят основную кривую на нуль рейки, установленный на высоте прибора, приводят пузырек уровня при алидаде вертикального круга в нульпункт микрометренным винтом, отсчитывают по рейке число сантиметров от основной кривой до кривой горизонтальных проложений и превышений и умножают этот отсчет на соответствующий коэффициент кривой. Например, для кипрегеля КА-2 на рисунке 2.4 горизонтальное проложение и превышение составят:
d = 18,3 см ∙ 100 = 1830 см = 18,3 м;
h = 24,5 см ∙ (−10) = −245 см = −2,45 м;
h = 12,5 см ∙ (−20) = –240 см = –2,45 м.
При вычислениях более высокую точность дают отсчеты по кривым с меньшим коэффициентом. Аналогично для кипрегеля КН на рисунке 2.5 горизонтальное проложение и превышение будут:
d = 18,9 см ∙ (100) = 1890 см = 18, 9 м;
d = 9,4 см ∙ (200) = 1880 см = 18,8 м;
h = 9,5 см ∙ (–10) = 950 см = 0,95 м.
Поверки кипрегеля. Чтобы убедиться в правильности работы кипрегеля, выполняют проверку соответствия его геометрических осей. Эти действия называют поверкой кипрегеля. Кипрегель должен удовлетворять следующим условиям:
3 Визирная ось зрительной трубы должна быть перпендикулярна оси вращения трубы ( аналог второй поверки теодолита). Наводят зрительную трубу кипрегеля на хорошо видимую точку и прочерчивают вдоль скошенного края линейки кипрегеля линию. Затем переводят трубу через зенит, поворачивают кипрегель на 180 о и совмещают скошенный край линейки с прочерченной линией, при этом сетка нитей кипрегеля должна быть наведена на точку. Если изображение точки смещается в сторону, то коллимационная погрешность трубы равна половине этого смещения. Для исправления поверки боковыми исправительными винтами сетки нитей перемещают перекрестие сетки нитей на половину смещения и поверку повторяют.
4 Ось вращения зрительной трубы должна быть параллельна нижней плоскости линейки (аналог третьей поверки теодолита). Устанавливают мензулу в 20–30 м от высокого здания, горизонтируют планшет и наводят трубу кипрегеля при круге лево на высокорасположенную точку здания. Затем опустив трубу, отмечают на стене проекцию этой точки на уровне высоты прибора. Переводят трубу через зенит и проделывают те же действия. При этом перекрестие сетки нитей должно проектироваться в ранее отмеченную точку. Это условие обычно гарантируется заводом-изготовителем.
5 Вертикальный штрих сетки нитей должен быть перпендикулярен к оси вращения трубы (аналогчетвертой поверки теодолита). Наводят перекрестие сетки нитей трубы кипрегеля на точку и, медленно вращая трубу. следят за изображением точки в поле зрения трубы. Если при этом вертикальный штрих сетки нитей не будет сходить с изображения точки, то условие выполнено. В противном случае нужно повернуть сеточное кольцо и поверку повторить.
6 Коллимационная плоскость трубы должна проходить через скошенный линейки кипрегеля или быть ему параллельной. Наводят трубу на точку и вдоль скошенного края линейки кипрегеля прочерчивают линию. У концов этой линии устанавливают вертикально две иглы и визируют через них. Если наблюдаемая точка окажется в створе игл, то условие поверки выполнено. Несоблюдение этого условия не будет влиять на точность построения углов, если визирование и прочерчивание направлений производить при одном положении круга (обычно при круге лево). Ошибка будет действовать только на ориентирование планшета.
а) для кипрегеля КА-2 – М0 = (КЛ + КП – 180 о ) / 2; υ = М0 – КЛ;
б) для кипрегеля КН – М0 = (КП – КЛ) / 2; υ = КП – М0;
Примечание – Во время выполнения поверки места нуля и во время полевых работ при снятии отсчетов по вертикальному кругу и кривым расстояний и превышений необходимо не забывать всегда микрометренным винтом приводить пузырек уровня при алидаде вертикального круга в нульпункт.