Un nivel y clinómetro Abney , es un instrumento utilizado en topografía que consta de un tubo de observación fijo, un nivel de burbuja móvil que está conectado a un brazo apuntador y una escala transportadora. Un espejo interno permite al usuario ver la burbuja en el nivel mientras observa un objetivo distante. Puede usarse como un instrumento de mano o montarse en un bastón de Jacob para una medición más precisa, y es lo suficientemente pequeño como para llevarlo en el bolsillo de un abrigo. [1] [2]
El nivel Abney es fácil de usar, relativamente económico y, cuando se usa correctamente, una herramienta topográfica precisa. Los niveles de Abney generalmente incluyen escalas graduadas en grados de arco de medida , grado porcentual y en niveles de Abney topográficos, grado en pies por cadena de topógrafo y corrección de PK. Este último es el coseno del ángulo, que se utiliza para convertir distancias medidas a lo largo de la pendiente en distancias horizontales. Mediante el uso de trigonometría, el usuario de un nivel de Abney puede determinar la altura, el volumen y el grado. [3]
Los niveles de Abney están hechos con cuerpos tubulares cuadrados para que también se puedan usar para medir directamente las pendientes de superficies planas simplemente colocando el cuerpo del nivel en la superficie, ajustando el nivel y luego leyendo el ángulo fuera de la escala.
Orígenes
El nivel de Abney fue inventado por Sir William de Wiveleslie Abney (nacido el 24 de julio de 1843 y fallecido el 3 de diciembre de 1920), un astrónomo y químico inglés mejor conocido por su pionero en la fotografía y la visión del color. Abney inventó este instrumento bajo el empleo de la Escuela de Ingeniería Militar en Chatham, Inglaterra, antes de finales de 1870. W. & LE Gurley lo describe como una modificación inglesa del nivel manual de Locke. [1]
Elliott Brothers de Londres registró un "clinómetro y un nivel de burbuja mejorados combinados" en diciembre de 1870 basado en "la forma antigua tal como la diseñó originalmente el teniente Abney". [4]
En 1871, un comité de la Royal Geographical Society recomendó una larga lista de instrumentos que los exploradores deberían llevar consigo. Junto con las herramientas necesarias como un reloj, brújula, sextante y mucho papel, el comité incluyó "un nivel de bolsillo (de Abney)" en una lista secundaria de "instrumentos adicionales, no necesarios, pero convenientes". [5]
Uso
En 1914 y 1915, el Forestry Quarterly publicó una serie de artículos sobre el uso del nivel Abney. [6] [7] [8] Estos artículos tutoriales siguen siendo útiles hoy en día, pero la referencia principal para su uso es el Manual de nivel de Abney de 1927. [3]
El nivel de Abney se usa típicamente a la altura de los ojos del topógrafo , ya sea de mano o montado en un bastón a esa altura. Para medir líneas en una pendiente en particular, el ángulo o pendiente deseado se establece primero en el nivel y luego el topógrafo mira a través del tubo de mira y alinea el retículo con la burbuja en el nivel mientras mira el objetivo. Esto le permite al topógrafo ver si el objetivo está por encima o por debajo de la línea de visión.
Para medir una pendiente desconocida, el topógrafo primero ve un objetivo a lo largo de esa pendiente y luego ajusta el ángulo del nivel hasta que la burbuja se centra en la cruz. Una vez hecho esto, la pendiente puede leerse en la escala.
Debido a que el nivel generalmente se mantiene a la altura de los ojos del topógrafo, es común usar la cara de un segundo topógrafo de altura similar como objetivo. Si el segundo topógrafo no tiene la misma altura, se debe anotar la ubicación aproximada de la altura de los ojos (es decir, barbilla, nariz, parte superior de la cabeza). Montar un objetivo del tamaño de una cara a la altura de los ojos en un bastón nivelado puede ser más preciso. Debido a que la mayoría de los niveles de Abney no contienen un telescopio, la lectura directa de un pentagrama de nivel solo es posible a corto alcance, aunque es posible hacer pentagramas especiales que se puedan leer a distancia sin aumento.
Usos comunes
Los niveles de Abney siguen siendo de uso común en varios campos:
- En levantamientos topográficos, para colocar equipos topográficos de alta precisión, especialmente en terrenos accidentados. [9]
- En silvicultura, para la medición de la altura de los árboles . [10]
- En minería y inspección de seguridad minera, para medir las pendientes de los caminos de acarreo. [11]
- En geología, en mediciones de afloramientos rocosos y escarpes de fallas. [12] [13] [14]
Referencias
- ^ a b Aparatos y instrumentos más pequeños: el nivel y el clinómetro de Abney, un manual de los principales instrumentos utilizados en ingeniería y agrimensura estadounidenses , W. & LE Gurley, Troy, NY, 1891; página 219.
- ^ George William Usill, Clinómetros: El nivel de Abney, Topografía práctica , Crosby Lockwood and Son, Londres, 1889; página 33.
- ^ a b H. A. Calkins y JB Yule, The Abney Level Handbook , Servicio Forestal de Estados Unidos, 1927.
- ^ Clinómetro y nivel de burbuja combinados, The Mechanics Magazine , 30 de diciembre de 1870; página 476.
- ^ Almirante Sir George Back , vicealmirante Richard Collinson y Francis Galton , Sugerencias para viajeros (tercera y revisada edición), Actas de la Royal Geographical Society , vol. XVI, No. 1 (18 de diciembre de 1871).
- ^ William J. Paeth, Obtención de control vertical del valor práctico con el nivel de mano de Abney, Forestry Quarterly , vol. XXII, núm. 3 (septiembre de 1914); página 347.
- ^ ML Erickson, El uso del nivel manual de Abney, Forestry Quarterly , Vol. XXII, núm. 3 (septiembre de 1914); página 370.
- ^ CR Anderson, The Abney Hand Level and the Chain on Intensive Forest Surveys, Forestry Quarterly , vol. XIII, No. 3 (septiembre de 1915); página 338.
- ^ Andy Nisbet, Noel Williams, Alan Brook, et al., Encuesta sobre el diente de Basteir , The Scottish Mountaineering Club, 13 de septiembre de 2013; consulte la página 1 y la foto superior en la página 7.
- ^ The Abney Level , Texas Tree Trails, 7 de septiembre de 2008.
- ^ Capítulo 4: Grados, Manual de inspección de caminos de acarreo , Número de manual de MSHA PH99-I-4, Administración de salud y seguridad de minas de EE. UU., 1 de junio de 1999.
- ^ George O. Bachman y Donald A. Myers, Geología de la zona de Bear Peak, Condado de Dona Ana, Nuevo México , Boletín de estudio geológico 1271-C, 1969; consulte la página C3.
- ^ Lee Piekarsk, Determinación de la edad relativa de los escarpes de fallas cuaternarias a lo largo del sur de Wasatch, Fish Springs y rangos de casas, Utah, Estudios de geología de la Universidad Brigham Young Archivado 2015-01-07 en Wayback Machine , vol. 27, Parte 2 (noviembre de 1980); páginas 123-139, en particular la página 124.
- ^ William C. Clyde, Suyin Ting, Kathryn E. Snell, et al., Nuevos resultados paleomagnéticos y de isótopos estables de la cuenca de Nanxiong, China, The Journal of Geology , Vol 118 (2010); páginas 131–143, en particular la página 134.
- Bryn Hubbard, Neil F. (2005), Técnicas de campo Glasser en glaciología y geomorfología glacial , John Wiley and Sons, 400pp, ISBN 0-470-84427-2 .