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Verfahren zur genauen Bestimmung der Horizontalkomponente der Schwerkraft
zwecks Ermittlung und Bestimmung der Mächtigkeit und Ausdehnung von Lagerstätten
Die vorliegende Erfindung bezieht s.ich auf ein Verfahren zur genauen Bestimmung
der Horizontalkomponente der Schwerkraft oder Veränderungen in derselben durch Messung
von relativen Lotahweichungen zwecks Ermittlung und Bestimmung der Mächtigkeit und
Ausdehnung von Erzlagerstätten, Mineral-oder anderen unterirdischen Vorkommen.
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Für die Messung der Schwerkraft kommen mehrere Geräte zur Verwendung,
die einen an einem Pendel fest angebrachten Spiegel mit lotrechter spiegelnder Fläche
enthalten, durch welchen das Bi:d einer ortsfesten Skala oder Marke in ein Beobachtungsfernrohr
oder eine Aufzeichnungsvorrichtung hinei.urefiektiert wird. Diese bekannten instrumente
arbeiten jedoch mit schwingendem Pendel, und es wird die Schwingungsdauer gemessen.
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Diese Messungen sind zeitraubend und ergeben absolute Werte der Schwerkraft.
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Früher wurde ferner für geodetische Zwecke die Lotabweichung mit
sehr genauen Theodoliten bestimmt, wobei der Winkelunterschied zwischen einem Fixstern
und der Lotlinie im Beohachtungspunkt zu einem gewissen fixiercen Zeitpunkt gemessen
wurde. In diesen Fällen konnte man ebenfalls absolute Werte, nimlih die absolute
Lotabweichung, feststellen.
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Nach dem neuen Verfahren wird ebenfalls unter Verwendung eines an
einem Lote befestigten spiegelnden Mittels mit vertikaler spiegelnder Fläche gearbeitet,
durch wel-he das Bild einer ortsfesten Skala bzw Marke in ein Beobachtunflgsfernrohr
hineinreflektierl wird, das in ,d rselben Horizontalebene wie der Spiegel angewordnet
ist und an dessen Fad-nkreuz bzw. Okularskala die Lage des Bildes abgelesen werden
kann; gemäß der Erfindung erfolgt der Meßvorgang jedoch in der Weise, daß das Lot
mit dem sp egetnden Mittel nach verschiedenen Orten in der durch die Längsachse
des Beobachtungsfernrohres gelegten Horizontalebene versetzt wird, wahrend das Beabachtungsfernrohr
und die Skala bzw. Marke in bezug auf die Erdoberfläche
dieselbe
Lage beibehalten, und daß für jede Aufstellung des Lotes die Lage des Bildes in
dem Beobachtungsfernrohr abgelesen wird.
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Es werden also die relativen Lotabweichungen an einer Reihe verschiedener
Stellen längs einer gera!den Linie gemessen. In diesem Falle ist nur der Winkelunterschied
zwischen den Lotrichtungen zwischen zwei oder mehreren Punkten von Interesse. Bei
diesem Verfahren braucht nur das Fernrohr mit horizontaler optischer Achse in derjenigen
Richtung orientiert zu werden, in weicher die beabsichtigten Meßpunkte liegen. Diese
Orientierung kann selbstverständlich sehr leicht ausgeführt werden, z. B. mit Hilfe
einer VVasserwaage.
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Das Verfahren zur Feststellung von relativen Lotabweichungen nach
der vorliegenden Erfindung wird nachstehend beispielsmäßig mit Hinweis auf beigefügte
schematische Zeichnung beschrieben.
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Ein waagerechtes Fernrohr I wird auf einen Spiegel 4 eingestellt,
der in einem Punkte A mittels einer Schnur 2, an der unten ein Lot 3 befestigt ist,
aufgehängt ist. Dieser Spiegel 4 soll dabei in der durch die optische Achse des
Fernrohres gehenden Horizontalebene angeordnet sein. Das Spiegelbild der neben dem
Fernrohr aufgestellten Vertikal skala 5 wird scharf in dem Fernrohr eingestellt,
und es wird der Schnittpunkt des Skalenbildes mit dem waagerechten Faden eines im
Okular des Fernrohres befindlichen Haarkreuzes abgelesen. Die erste Ablesung wird
bei SpiegellageI erhalten. Wird nun der Spiegel nebst dem Lotzubehör nach einem
anderen Punkt mit anderer Lotrichtung II, wie mit gestrichelten Linien angedeutet,
verlegt, während das Fernrohr in derselben Lage beibehalten wird, und wird in gleicher
Weise verfahren, so erhält man eine zweite Ablesung an der Skala. Aus den beiden
Ablesungen kann der Winkelunterschied zwischen den Lotrichtungen der Beobachtungspunkte
berechnet werden, wenn der Abstand zwischen dem Fernrohr und den in Rede stehenden
Punkten bekannt ist. Die Messung kann nach einer längeren oder kürzeren Profillinie
durchgeführt werden, und so können die relativen Lotabweichungen zwischen sämtlichen
Beobachtungspunkten längs dem Profil bestimmt werden.
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Dem Meßverfahren kann die zugehörige Einrichtung auf mehrerlei Art
angepaßt werden. Beispielsweise kann die Skala 5 gegen ein Lichtsignal ausgetauscht
werden, dessen Spiegelbild im Fernrohr eingestellt wird und dessen Lage sich an
einer im Fernrohr anstatt des Faidenkreuzes angeordneten Okularskala ablesen läßt.
Der Spiegel kann ferner gegen ein Prisma ausgetauscht werden, daF den Ablenltungrwinkel
zwischen einfallendem und reflektiertem Lichtstrahl vergrößert.
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Um die Einflüsse von Wind und Wetter auszuschalten, wird der Spiegel
4 und das Lot 3 in einem Rohr oder einer Schutzhülle mit durchsichtigem Fenster
untergebracht.
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Sowohl Spiegel als Lot werden bei jeder Versetzung festgehalten. Einflüsse
von Erschüt terungen werden durch Luftdämpfung der Aufhingungsvorrichtung vermindert.
Je nach Bedarf wird der Behälterraum, worin der Spiegel und das Lot eingeschlossen
sind, auf gleiche Temperatur eingeregelt. Evtl. können sowohl Fernrohr als auch
die Skala sowie der Spiegel nebst Lot in einem evakuierten und auf gleichmäßige
Temperatur regelbarer Rohr eingeschlossen werden, um Einflüsse. die von der Luftrefraktion
berrührten. auszuschließen.
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Das Verfahren kann auch in solcher Weise abgeändert werden, daß das
Bild von einem festen Gegenstand reflektjiert und mittels eines Prismas, das an
der Aufhängeschnur des Lotes befestigt ist, im Brechungswinkel in das Gesichtsfeld
eines Fernrohres hinein abgelenkt wird, wonach der Lagenqanterschied besUinnbar
ist.