Прибор для измерения высоты деревьев Советский патент 1934 года по МПК G01C3/30 

Существующие высотомеры основаны на определении одной из сторон пары подобных треугольников (фиг. 1).

С

А Б

д

Из входящих Б это уравнение величин две величины определяются тем или другим путем на . высотомере, а третья определяется, как правило, непосредственно измерением на местности. В результате четвертая неизвестная-высота дерева А -находится как функция первых трех. Таким образом, существующие высотомеры требуют измерения не менее одного базиса. По роду базиса все высотомеры можно разбить на две группы: 1) высотомеры с горизонтальным базисом (обычно от точки стояния наблюдателя до объекта измерения) и 2) высотомеры с вертикальным базисом (обычно определенной длины жерди, поставленные около измеряемого дерева). Первая группа высотомеров требует или предварительного измерения базиса и последующего измерения высоты путем визирования и отсчета (например высотомер Фаустиана), или последующего измерения базиса после визирования, например определения высоты при помощи равнобедренных треугольников.

(526)

Вторая группа высотомеров требует при определении высоты деревьев особой жерди определенной длины (щест), который каждый раз приставляют к измеряемому дереву (например высотомер Христана).

Необходимость измерять горизонтальный базис для каждого случая отдельно делает определение высоты деревьев высотомерами первой группы довольно кропотливой и трудоемкой операцией, особенно при массовом определении высот в насаждениях. В этом отнощении высотомеры второй группы несколько облечают работу, имея раз измеренный базис для всех случаев. Однако, необходимость носить за собой щест и приставлять его каждый раз к дереву, создает также неудобства и лищнюю затрату времени, особенно при массовых определениях высот.

Предлагаемый высотомер устраняет указанные недостатки.

Из известных высотомеров в нем взяты лишь некоторые элементы для конструктивного оформления, а именно: вертикальная линейка, несущая передвижную по ней и перпендикулярную к ней вторую линейку.

Все же преимущества предлагаемого прибора достигаются тем, что вторая линейка снабжена иглообразными диоптрами, при помощи которых прибор устанавливается на уровне глаз работающего. Высота этого уровня от земли и служит базисом при определении высоты дерева.

На чертеже фиг. 1 изображает схему работы существующих высотомеров; фиг. 2 и 3-вид предлагаемого прибора в двух проекциях и фиг. 4-схему его работы.

Предлагаемый прибор состоит из деревянной или металлической линейки 7 прямоугольного сечения, на нижнем конце которой, параллельно широкой стороне линейки, имеется иглообразный диоптр 2 для визирования по линии: глаз-игла-шейка корня. На верхнем конце имеется металлический шарнир 3 с остриями 4, вращающийся на шпильках 5. Линейка / на широкой стороне имеет полусантиметровые деления от О до 30, причем промежуток между 1 и 2 разбит на миллиметры. По линейке / движется муфта 6, несущая линейку 7 с двумя иглообразными диоптрами 8 по концам и металлической изогнутой пластиной Я привинченной к линейке 7 двумя винтами W. Муфта (5 закрепляется на линейке / закрепительным винтом //.

Перед измерением высот необходимо раз измерить высоту глаза наблюдателя и поставить край муфты 6 на соответствующее число делений, закрепив муфту закрепительным винтом. После этого для определения высоты дерева необходимо взять большим и указательным пальцем левой руки за острия шарнира верхнего конца линейки, так чтобы линейка свободно качалась в стороны. Так как самый шарнир прикреплен на шпильках, то линейка будет качаться не только в стороны, по отношению к наблюдателю, но и взад и вперед, т. е. займет отвесное положение. Затем нужно поднять руку с высотомером, держа ее вытянутой, до тек пор, пока диоптры линейки 7 станут на уровень глаза. Держа высотомер на уровне глаза, ставят его на таком расстоянии от глаза, чтобы при взгляде на шейку корня дерева диоптр 2 был в стороне визирования. Затем направляют взгляд на вершину дерева и замечают отсчет на линейке /, что и дает искомую высоту.

Действие прибора иллюстрируется схемой на фиг. 4. Пусть линия а5 есть линейка 7 прибора; а-нижний его диоптр 2; с-диоптр 8 подвижной линейки 7; б-полный отсчет на линейкеАБ- измеряемое дерево; АЕ - линия земной поверхности. Когда линейка установлена, то под влиянием силы тяжести она всегда висит вертикально. Линия диоптров 8 подвижной линейки 7, проходя к линейке под постоянным прямым углом, следовательно, всегда будет горизонтальна, а так как эта линия совмещается с линией „взгляда, то, следовательно, линия СД также горизонтальна. Приняв это во внимание, выведем уравнение высотомера.

Из подобия треугольников АДО и

АД од

асО имеем- .

Из подобных треугольников АБО и

ОД АБАБ АД

абО имеем -

-, откуда- - Ос

аб

ас

АД ас

или АБ

Если при определении высоты избегать определять с бугорков и низких мест, то линию земной поверхности можно считать горизонтальной и поэтому и Л5 - . аб.

ас

LjОЕ

по отношение - при помощи подвижной линейки 7 всегда можно оставить постоянным при любом росте человека; обозначим его через К. Тогда аб, или, обозначив высоту дерева через Н, а часть линейки через «, имеем и.

Мы имеем уравнение с двумя неизвестными. Поэтому, если против делений линейки нанести соответствующие им из уравнения высоты Н, то отсчет выразит высоту дерева.

В настоящем приборе К взят равным ТОО и линейка высотомера разбита на сантиметры. Это значит, что при определении высоты дерева отсчет по линейке в сантиметрах выражает высоту дерева в метрах.

Предмет изобретения.

Прибор ,для измерения высоты деревьев с использованием вертикальной

линейки, несущей передвижную по ней и перпендикулярную к ней вторую линейку, отличающийся тем, что вторая линейка 7 снабжена иглообразными диоптрами 8, предназначенными для установки прибора на уровне глаз, каковой уровень служит базисом для отсчета деления на вертикальной линейке / в месте ее пересечения со взглядом, направленным на вершину дерева.

ы