Уровень и клинометр Эбни — это инструмент, используемый в геодезии , который состоит из фиксированной визирной трубы, подвижного спиртового уровня, соединенного с направляющим рычагом, и шкалы транспортира. Внутреннее зеркало позволяет пользователю видеть пузырек в уровне, одновременно наводя на удаленную цель. Его можно использовать как ручной инструмент или устанавливать на посох Якоба для более точных измерений, и он достаточно мал, чтобы носить его в кармане пальто. [1] [2]
Уровень Abney — простой в использовании, относительно недорогой и, при правильном использовании, точный геодезический инструмент. Уровень Abney обычно включает шкалы, градуированные в градусах дуги , процентном уклоне и топографических уровнях Abney, уклоне в футах на цепь геодезиста и поправке на пикетаж. Последняя представляет собой косинус угла, используемый для преобразования расстояний, измеренных вдоль склона, в горизонтальные расстояния. Используя тригонометрию, пользователь уровня Abney может определить высоту, объем и уклон. [3]
Уровни Эбни изготавливаются с квадратными трубчатыми корпусами, поэтому их можно использовать для непосредственного измерения уклонов плоских поверхностей, просто поместив корпус уровня на поверхность, отрегулировав уровень, а затем считав угол по шкале.
Уровень Эбни был изобретен сэром Уильямом де Вивелсли Эбни (24 июля 1843 г. – 3 декабря 1920 г.), английским астрономом и химиком, наиболее известным за его пионерство в области цветной фотографии и цветного зрения. Эбни изобрел этот инструмент, работая в Школе военной инженерии в Чатеме, Англия, до конца 1870 года. Он описан У. и Л. Э. Герли как английская модификация ручного уровня Локка. [1]
В декабре 1870 года лондонская фирма Elliott Brothers зарегистрировала «улучшенный клинометр и спиртовой уровень», созданный на основе «старой формы, первоначально разработанной лейтенантом Эбни». [4]
К 1871 году комитет Королевского географического общества рекомендовал длинный список инструментов, которые должны были носить с собой исследователи. Наряду с необходимыми инструментами, такими как часы, компас, секстант и много бумаги, комитет включил «карманный уровень (Эбни)» во вторичный список «дополнительных инструментов, не обязательных, но удобных». [5]
В 1914 и 1915 годах журнал Forestry Quarterly опубликовал серию статей об использовании уровня Эбни. [6] [7] [8] Эти учебные статьи остаются полезными и сегодня, но основным источником информации по использованию является Abney Level Handbook 1927 года . [3]
Уровень Abney обычно используется на высоте глаз геодезиста , либо вручную, либо на рейке, установленной на этой высоте. Для измерения линий на определенном склоне сначала на уровне устанавливается нужный угол или уклон, а затем геодезист смотрит через визирную трубку и совмещает перекрестие с пузырьком в уровне, одновременно наблюдая за целью. Это позволяет геодезисту определить, находится ли цель выше или ниже линии визирования.
Чтобы измерить неизвестный уклон, геодезист сначала наводит цель вдоль этого уклона, а затем регулирует угол уровня до тех пор, пока пузырек не окажется в центре перекрестия. После этого уклон можно считать по шкале.
Поскольку уровень обычно удерживается на уровне глаз геодезиста, обычно в качестве цели используют лицо второго геодезиста такого же роста. Если второй геодезист не того же роста, необходимо отметить приблизительное расположение высоты глаз (т. е. подбородок, нос, макушка). Установка цели размером с лицо на уровне рейки может быть более точной. Поскольку большинство нивелиров Abney не содержат телескопа, прямое считывание с рейки уровня возможно только на близком расстоянии, хотя можно изготовить специальные рейки, которые можно считывать на расстоянии без увеличения.
Уровни Эбни по-прежнему широко используются в нескольких областях:
