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Physikalisches Instrument, insbesondere magnetische Waage Bei physikalischen
Instrumenten der verschiedensten Art, vorzugsweise bei solchen, welche in der Geophysik
zur Untersuchung der Erdrindenstruktur verwendet werden, ist es von Bedeutung, daß
man die Ausschläge der Instrumente sowohl visuell ablesen als auch unter Verwendung
der Photographie registrieren kann.
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Es sind derartige Meßinstrumente bekannt, «-elche mittels in den Strahlengang
einschaltbarer, die Lichtstrahlen seitlich ablenkender optischer Mittel sowohl zu
visueller Beobachtung als auch zur photographischen Registrierung eingerichtet sind.
Bei den bisherigen Apparaten fehlt aber eine Einrichtung, die es ermöglicht, die
Aufzeichnungen sowohl auf einem Registrierapparat mit horizontaler als auch auf
einem solchen mit vertikaler Trommelachse vornehmen zu können. Man war deshalb bisher
immer auf einen bestimmten Typ von Registrierapparaten angewiesen, was häufig lästig
war, insbesondere auch auf Expeditionen, wo es nicht immer leicht möglich ist, den
jeweils erforderlichen Registrierapparat herbeizuschaffen.
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Uni diese Mängel zu beseitigen, ist erfindungsgemäß der die lichtablenkenden
Mittel für die Registrierung tragende Teil um die optische Achse des Beobachtungsfernrohres
drehbar. Ferner ist erfindungsgemäß bei einer solchen Waage vor der seitlichen Ausirittsöffmtng
für das zur photographischen Registrierung dienende Strahlenbündel eine spiegelnde
Fläche unter verschiedenen Neigungswinkeln, vorzugsweise unter 45°, gegen das austretende
Strahlenbündel einstellbar angeordnet. Auch ist es zweckmäßig, die seitliche Austrittsöffnung
für das der Registrierung dienende Strahlenbündel mit einer auf der Innenseite eine
spiegelnde Fläche tragenden Klappe zu versehen, die an einer um die Austrittsöffnung
drehbaren Fassung angelenkt ist und unter beliebigem Neigungswinkel gegen das austretende
Strahlenbündel einstellbar ist.
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Die Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung,
und zwar ist Abb. z ein Schnitt durch den in Betracht kommenden Teil einer magnetischen
Waage mit einer Ablese- und Registriervor richtung gemäß der Erfindung.
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Abb. -2 ist ein OOuerschnitt durch Abb. i, teilweise in Ansicht gezeichnet.
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Abb. 3 ist ein Schnitt durch Abb. i in Richtung der Linie 3-3.
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Abb.4 und 5 zeigen schematisch die Anordnung der Registriervorrichtung
bei zwei verschiedenen Lagen des den Lichtstrahl ablenkenden Spiegels itn Grundriß,
und Abb.6 schließlich zeigt schematisch die Anordnung bei gleichzeitiger Registrierung
der Ausschläge zweier Instrumente durch die gleiche Registriervorrichtung.
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Bei der in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsform
handelt es sich darum, die Ausschläge einer magnetischen Waage 12- zu registrieren
bzw. abzulesen. Zu diesem Zweck ist der-Waagekörper, welcher um die Schneiden 14
schwingt, an seiner Oberseite mit einem Spiegel 2o versehen. Die Ablesung des Waagenausschlages
geschieht durch ein Fernrohr durch Autokollimation. Das Fernrohr besteht aus dem
Objektiv 21 und dem Okular 22. Durch einen beliebig einstellbaren Spiegel 23 wird
das Tageslicht oder das Licht einer künstlichen Lichtquelle gegen die unter 45 °
geneigte planparallele Glasplatte 24 geworfen und von dort durch eine Glasskala
25 hindurch nach dem Spiegel 2o hingeführt. In dem Gausschen Okular 22 sieht man
dann sowohl die feste Skala 25 als auch das bewegliche Bild dieser Skala im Spiegel
2o des Waagekörpers, so daß man also in an sich bekannter Weise unmittelbar den
Ausschlag des Waagebalkens ablesen kann. Gemäß der Erfindung ist nun in dem Fernrohr
ein Spiegel 26 vorgesehen, welcher um eine Achse 27 schwenkbar ist. Er kann mittels
eines Iiandgriffes 28 in verschiedene. Lagen eingestellt werden, beispielsweise
entweder in die in Abb. i strichpunktiert gezeichnete Lage, in welcher er senkrecht,
also parallel zur optischen Achse des Fernrohres steht, oder in die ausgezogen gezeichnete
Lage, in welcher er unter 45' gegen die optische Achse geneigt ist. Während er im
ersten Falle keinerlei Einfluß auf den Lichtweg hat, liegt er im zweiten Falle in
dem Wege der von dem Spiegel 2o ausgehenden Strahlen; er lenkt diese Strahlen um
9o° ab, so daß -sie durch ein in dem Fernrohr angeordnetes Fenster 29 hindurchgeworfen
werden. Vor diesem Fernrohr ist dann ein Registrierapparat vorgesehen, der in der
schematischen Darstellung (Abb.4 und 5) mit dem Bezugszeichen 30 versehen
ist und der beispielsweise eine mit lichtempfindlichem Papier bespannte Trommel
enthält.
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Der Teil 31 des Fernrohrs, welcher das Fenster a9 enthält und in dem
die Achse 27 des Spiegels 26 gelagert ist, ist um die optische Achse des Fernrohrs
drehbar, und zwar kann er vorzugsweise in die beiden, in Abb. 4 und 5 dargestellten,
um 9o° gegeneinander verdrehten Lagen eingestellt werden. Durch diese Drehung kommt
die Spiegelachse 27, wie Abb. 4. und 5 zeigen, in der einen Stellung in eine Lage,
in welcher sie parallel zur Schwingungsachse des Waagekörpers steht, und in der
anderen Lage in eine Stellung, in welcher sie senkrecht zur Schwingungsachse des
Waagekörpers liegt. In dem einen Fall kann dann die Registriereinrichtung 3o eine
Trommel mit einer senkrecht zur Schwingungsachse des Waagekörpers stehenden waagerechten
Achse und in dem anderen Fall mit waagerecht stehender und parallel zur Schwingungsachse
befindlicher Achse der Registriertrommel enthalten, wie auch in Abb. 4 und 5 angedeutet
ist. In diesen beiden Abbildungen ist bei 32 die Beleuchtungseinrichtung angedeutet.
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Das Fenster 29 muß, wenn die Registriereinrichtung außer Benutzung
ist, verschlossen werden. Zu diesem Zweck ist eine Verschlußklappe 33 vorgesehen,
welche in drei verschiedene Lagen eingestellt werden kann, nämlich entweder in die
Lage, wie in gestrichelten Linien in Abb. i gezeigt ist, in der das Fenster verschlossen
ist, oder in die Lage, die in strichpunktierten Linien angedeutet ist, in der der
Spiegel um 45° geneigt ist, oder schließlich in die Lage, die in ausgezogenen Linien
gezeigt ist, bei der der Spiegel waagerecht liegt. Bei der letzterwähnten Lage kann
der durch den Spiegel 26 reflektierte Lichtstrahl frei hindurchtreten, um an die
Registriervorrichtung zu gelangen. In der ersten Lage ist das Fenster für die visuelle
Ablesung geschlossen.
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Die dritte, strichpunktiert gezeichnete mittlere Lage, in welcher
die Klappe um 45' gegen die waagerechte bzw. senkrechte Lage geneigt ist, dient
dazu, um gleichzeitig zwei Instrumente so aufstellen zu können, daß beide Instrumente
gleichzeitig durch denselben Registrierapparat bedient werden können. Zu diesem
Zweck ist die ringförmige Fassung 34, an welcher die Klappe 33 mittels eines Scharnieres
befestigt ist, um ihre Achse drehbar. Verwendet man z. B., wie in Abb. 6 angedeutet,
zwei magnetische Waagen in der Weise, daß die eine, 35, zum Messen der Änderungen
der Horizontalintensität und die zweite, 36, zum Messen der Änderungen der Vertikalintensität
dient,. so kann man durch Drehen des Fassungsringes 34 die Verschlußklappe 33 in
die bei dem Instrument 35 in Abb.6 gezeichnete Stellung bringen. Die Klappe ist
an ihrer Innenseite als Spiegel ausgebildet, und die durch das Fenster hindurchtretenden
Lichtstrahlen werden dann durch die Klappe um 9o° abgelenkt. Man kann dann in der
in Abb. 6 angedeuteten Weise die von den beiden Instrumenten ausgehenden registrierenden
Lichtstrahlen durch zwei Prismen 37, 38 in den Registrierapparat 30 hineinwerfen.
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Natürlich kann die Einrichtung im einzelnen konstruktiv auch anders
durchgeführt werden; so kann z. B. für die Einstellung des Spiegels 26 und der Klappe
33 auch eine andere Lage als die beschriebene gewählt werden, wenn man die Strahlen
nicht um 9o ° ablenken will, sondern die Anordnung der Registriervorrichtung anders
wählt. Auch
ist die Einrichtung nicht nur für Feldwaagen oder magnetische
Waagen überhaupt gedacht, sondern für physikalische Instrumente jeder Art, bei «-elchen
sowohl eine visuelle Ablesung als auch eine Registrierung der Ausschläge erfolgen
soll.
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Die Einrichtung kann auch gemäß Abb. i a so ausgeführt werden, daß
seitlich des Strahlenganges der visuellen Ablesung für die photographische Registrierung
zwei Spiegel 2611, 2611 fest angeordnet sind, derart, daß durch das seitliche Fenster
der ein- und ausfallende Lichtstrahl durch diese Spiegel abgelenkt wird.