Поперечное (приборостроение)

Трансверсали — это геометрическая конструкция научного прибора, позволяющая градуировку считывать с более высокой степенью точности. Их использование создает то, что иногда называют диагональной шкалой , инженерным измерительным инструментом , который состоит из набора параллельных прямых линий, которые под углом пересекаются другим набором прямых линий. Диагональные шкалы используются для измерения мелких долей единицы измерения . ^{[ 1 ]}

В наше время трансверсали были заменены нониусными шкалами . Этот метод основан на теореме о пересечении (также известной как теорема Фалеса).

История

Трансверсали использовались в то время, когда было трудно изготовить инструменты с точной градуировкой. Их находили на инструментах начиная с начала 14 века, но изобретатель неизвестен. В 1342 году Леви Бен Герсон представил инструмент под названием « Посох Иакова» (очевидно, изобретенный в прошлом веке Якобом Бен Макиром ) и описал метод поперечной шкалы, примененный к упомянутому инструменту. ^{[ 2 ]}^{[ 3 ]}

Томас Диггес ошибочно приписал открытие поперечной шкалы мореплавателю и исследователю Ричарду Ченслеру (называемому некоторыми авторами часовщиком и с другими именами, среди них: Ричард Ченслер или Ричард Канцлер). ^{[ 4 ]}^{[ 5 ]}^{[ 6 ]}^{[ 7 ]}^{[ 8 ]}^{[ 9 ]} Его использование в астрономических инструментах началось только в конце 16 века. Тихо Браге использовал их и многое сделал для популяризации этой техники. ^{[ 10 ]}^{[ 11 ]} Эта техника начала вымирать, когда нониусы стали обычным явлением в конце 18 века – более чем через столетие после того, как Пьер Вернье представил эту технику.

В промежутке между трансверсалями и нониусной шкалой система нониуса , разработанная Педро Нунесом использовалась . Однако он никогда не был широко распространен. Тихо также использовал нониусные методы, но, похоже, он единственный выдающийся астроном, который делал это.

Этимология

Диагональная шкала происходит от латинского слова Diagonalis . Латинское слово первоначально произошло от греческого слова «диагониос», где «диа» означает «сквозь», а «гониос» означает «углы». ^{[ 1 ]}^{[ 12 ]}

Принцип диагонального масштаба

Диагональная шкала соответствует принципу подобных треугольников , где короткая длина делится на количество частей, в которых стороны пропорциональны. ^{[ 13 ]} Делим на необходимое количество равных частей.

Линейные трансверсали

Линейные трансверсали использовались на линейных градуировках. Сетка линий была построена непосредственно рядом с линейными градуировками. Линии, выступающие над градуировкой, составляли часть сетки. Количество линий, перпендикулярных расширенным градуированным линиям в сетке, зависело от степени тонкости, которую хотел обеспечить производитель инструментов.

Сетка из пяти линий позволит определить размер с точностью до одной пятой деления шкалы. Сетка из десяти строк позволит измерять десятые доли. Расстояние между линиями не имеет решающего значения, если оно одинаково. Большие расстояния обеспечивают большую точность.

Как видно на рисунке справа, после того, как сетка была нарисована, диагонали (поперечные линии) были нарисованы от самого верхнего угла столбца в сетке до противоположного нижнего угла. Эта линия пересекает перекрестные линии сетки через равные интервалы. С помощью индикатора, такого как курсор или алидада , или путем измерения с помощью пары разделителей с точками на одной горизонтальной линии сетки, определяется ближайшая точка, где трансверсаль пересекает сетку. Это указывает на долю градуировки меры.

На иллюстрации показания обозначены вертикальной красной линией. Это может быть край алидады или аналогичного устройства. Поскольку курсор пересекает поперечную линию, ближайшую к четвертой сверху линии сетки, показание (при условии, что самая левая длинная градуированная линия равна 0,0) составляет 0,54.

Приложение

Диагональная шкала используется в технике для более точного определения длины, поскольку она представляет собой три различных кратных в метрах , сантиметрах и миллиметрах . ^{[ 14 ]} Диагональный масштаб является важной частью инженерных чертежей . ^{[ 15 ]}

Круговые трансверсали

Круговые трансверсали выполняют ту же функцию, что и линейные, но для дуг окружности. В этом случае построение сетки существенно усложняется. Прямоугольная сетка не подойдет. Необходимо создать сетку радиальных линий и окружных дуг. Кроме того, линейная поперечная линия не разделит радиальную сетку на равные сегменты. Сегменты дуги окружности должны быть построены как трансверсали, чтобы обеспечить правильные пропорции.

Тихо Браге

Тихо Браге создал сетку поперечных линий, образованных секущими между двумя группами дуг, образующими два градуированных конечности. Секущие проводятся путем соединения деления одного члена со следующим делением другого члена и т. д. (см. рисунок с увеличением в 2 градуса квадранта Тихо Браге радиусом 2 м). ^{[ 10 ]}

Для каждого градуса он нарисовал шесть прямых трансверсалей в поочередном порядке, образующих букву «V», и каждая трансверсаль состояла из 9 точек, которые делили ее на 10 частей, что, умноженное на 6, дает 60 минут. ^{[ 16 ]} А Абд аль-Муним аль-Мили (16 век) нарисовал их всех в одном направлении (хотя его инструмент менее точен). ^{[ 17 ]}

Другие авторы

Метод «прямых трансверсалей», применяемый для измерения углов на круглых или полукруглых лимбах астрономических и географических инструментов, рассматривался рядом авторов. Изучая точность системы, некоторые из них указали на удобство использования «круговых трансверсалей» вместо «прямых трансверсалей». ^{[ 18 ]}

См. также

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б Пересмотренный полный словарь английского языка Вебстера: настоящий словарь под ред. ... 1890 года, к которому теперь добавлен отдел новых слов вместе со многими ценными особенностями . Мерриам-Вебстер. 1913.
^ Бернард Р. Гольдштейн (6 декабря 2012 г.). Астрономия Леви бен Герсона (1288–1344): критическое издание глав 1–20 с переводом и комментариями . Springer Science & Business Media. стр. 164–. ISBN 978-1-4613-8569-1 .
^ Брайан Ласатер (2008). Мечта о Западе, часть II . Лулу.com. стр. 355–. ISBN 978-1-4303-1382-3 .
^ Томас Диггес (1573 г.). Математические крылья или лестницы, с помощью которых я поднимался на самые отдаленные видимые театры небес и исследовал пути всех планет новыми и неслыханными методами: ... Томас Диггезео, ... автор . стр. 86–.
^ Джозеф Нидэм (1959). Наука и цивилизация в Китае: Том 3, Математика и науки о небе и Земле . Издательство Кембриджского университета. стр. 296–. ISBN 978-0-521-05801-8 .
^ Жан Батист Жозеф Деламбр (1819). История средневековой астрономии; по м. Деламбр, кавалер Сен-Мишеля и Ордена Почетного легиона. Миссис Ве Курсье, типограф и продавец книг по науке. стр. 372 –.
^ Эме Лосседа (1898). Инструментальные исследования: исторический обзор инструментов и методов. Топография во все времена . Готье-Виллар.
^ Морис Даума (1953). Научные инструменты в 17 и 18 веках . Прессы Universitaires de France.
^ А.Д. Моррисон-Лоу (2 марта 2017 г.). Создание научных инструментов в условиях промышленной революции . Тейлор и Фрэнсис. стр. 61–. ISBN 978-1-351-92074-2 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Тихо Браге (1946). Описание Тихо Браге его инструментов и научной работы: как указано в Astronomiae instauratae Mechanicala (Wandesburgi 1598) . Я комиссировал Э. Мунксгаарда.
^ Джон Луи Эмиль Дрейер (13 февраля 2014 г.). Тихо Браге . Издательство Кембриджского университета. стр. 58–. ISBN 978-1-108-06871-0 .
^ Дэвидсон, Томас (1907). Словарь английского языка Чемберса двадцатого века . W. & R. Chambers Limited.
^ «Типы масштабов в инженерных изысканиях | Проекты гражданского строительства» . 28 октября 2011 года . Проверено 26 сентября 2016 г.
^ Хан, доктор Зульфекар Ахмад (1998). Учебник практической географии . Концептуальное издательство. п. 26. ISBN 9788170226826 .
^ Пунмиа, Британская Колумбия (2005). Геодезия . Брандмауэр Медиа. п. 11. ISBN 9788170088530 . Проверено 26 сентября 2016 г.
^ Тихо Браге (1602 г.). Тихонис Браге - Механическая астрономия . Noribergae [Нюрнберг]: Levinum Hvlsivm.
^ Инструменты Стамбульской обсерватории (1977). Инструменты Стамбульской обсерватории . п. 108.
^ Аллен Манессон-Малле (1702 г.). Практическая геометрия: Том второй. Содержит тригониметрию, или измерение расстояний с помощью геометрических инструментов... у Аниссона, директора Королевской Имперской Империи. стр. 32–.

Библиография

Даума, Морис, Научные инструменты семнадцатого и восемнадцатого веков и их создатели , Portman Books, Лондон, 1989. ISBN 978-0-7134-0727-3
Ван Поэлье, Отто Э. (2004). «Диагонали и трансверсали: увеличение масштаба» (PDF) . Журнал Общества Отцов . 13 (2): 22–28.

Внешние ссылки

Приспособление для тонких полос с поперечной линейкой

[DictionaryWebster-1] Перейти обратно: ^а ^б Пересмотренный полный словарь английского языка Вебстера: настоящий словарь под ред. ... 1890 года, к которому теперь добавлен отдел новых слов вместе со многими ценными особенностями . Мерриам-Вебстер. 1913.

[Goldstein2012-2] Бернард Р. Гольдштейн (6 декабря 2012 г.). Астрономия Леви бен Герсона (1288–1344): критическое издание глав 1–20 с переводом и комментариями . Springer Science & Business Media. стр. 164–. ISBN 978-1-4613-8569-1 .

[Lasater2008-3] Брайан Ласатер (2008). Мечта о Западе, часть II . Лулу.com. стр. 355–. ISBN 978-1-4303-1382-3 .

[Digges1573-4] Томас Диггес (1573 г.). Математические крылья или лестницы, с помощью которых я поднимался на самые отдаленные видимые театры небес и исследовал пути всех планет новыми и неслыханными методами: ... Томас Диггезео, ... автор . стр. 86–.

[Needham1959-5] Джозеф Нидэм (1959). Наука и цивилизация в Китае: Том 3, Математика и науки о небе и Земле . Издательство Кембриджского университета. стр. 296–. ISBN 978-0-521-05801-8 .

[Delambre1819-6] Жан Батист Жозеф Деламбр (1819). История средневековой астрономии; по м. Деламбр, кавалер Сен-Мишеля и Ордена Почетного легиона. Миссис Ве Курсье, типограф и продавец книг по науке. стр. 372 –.

[Laussedat1898-7] Эме Лосседа (1898). Инструментальные исследования: исторический обзор инструментов и методов. Топография во все времена . Готье-Виллар.

[Daumas1953-8] Морис Даума (1953). Научные инструменты в 17 и 18 веках . Прессы Universitaires de France.

[Morrison-Low2017-9] А.Д. Моррисон-Лоу (2 марта 2017 г.). Создание научных инструментов в условиях промышленной революции . Тейлор и Фрэнсис. стр. 61–. ISBN 978-1-351-92074-2 .

[Brahe1946-10] Перейти обратно: ^а ^б Тихо Браге (1946). Описание Тихо Браге его инструментов и научной работы: как указано в Astronomiae instauratae Mechanicala (Wandesburgi 1598) . Я комиссировал Э. Мунксгаарда.

[Dreyer2014-11] Джон Луи Эмиль Дрейер (13 февраля 2014 г.). Тихо Браге . Издательство Кембриджского университета. стр. 58–. ISBN 978-1-108-06871-0 .

[12] Дэвидсон, Томас (1907). Словарь английского языка Чемберса двадцатого века . W. & R. Chambers Limited.

[13] «Типы масштабов в инженерных изысканиях | Проекты гражданского строительства» . 28 октября 2011 года . Проверено 26 сентября 2016 г.

[14] Хан, доктор Зульфекар Ахмад (1998). Учебник практической географии . Концептуальное издательство. п. 26. ISBN 9788170226826 .

[15] Пунмиа, Британская Колумбия (2005). Геодезия . Брандмауэр Медиа. п. 11. ISBN 9788170088530 . Проверено 26 сентября 2016 г.

[Tycho-16] Тихо Браге (1602 г.). Тихонис Браге - Механическая астрономия . Noribergae [Нюрнберг]: Levinum Hvlsivm.

[Istambul-17] Инструменты Стамбульской обсерватории (1977). Инструменты Стамбульской обсерватории . п. 108.

[Manesson-Mallet1702-18] Аллен Манессон-Малле (1702 г.). Практическая геометрия: Том второй. Содержит тригониметрию, или измерение расстояний с помощью геометрических инструментов... у Аниссона, директора Королевской Имперской Империи. стр. 32–.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]