LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN THIẾT BỊ TRẮC ĐỊA (P.2)

Năm 1653 William Leybourn mô tả một công cụ gọi là máy kinh vĩ như sau:

• Đĩa tròn ngang được chia thành 360 độ và phân nhất thiết bị cho phép. Đĩa tròn ngang nên có đường kính khoảng 12- 14", các phân khu được xác định bởi các đường chéo đồng tâm trên đĩa tròn.
• Các cụ nên có bốn phần chính: -

1.     Đĩa tròn có đường kính từ 12 đến 14" phân ra 360⁰.
2.     Thanh hình vuông có cạnh chia đều và được sử dụng để xác định độ cao và khoảng cách.
3.     Một kim nam châm ở trung tâm của đĩa tròn nằm ngang.
4.     Một lỗ chân có răng nên công cụ có thể được gắn hoặc vặn vào chân hoặc đế.

       Hình vẽ của William về máy kinh vĩ

-       Giai đoạn tiếp theo trong sự phát triển của kinh vĩ là phát minh của Vernier, một hệ thống được mô tả và đặt tên theo Pierre Vernier trong 1631. Vernier phát triển nó bằng cách phân chia một vòng cung có độ dài khác nhau thành 60 phần.

 Ví dụ về hệ thống đọc Vernier hiện đại

-       Năm 1725 máy kinh vĩ, được tạo ra bởi tại xưởng của Jonathan Sissons. Nó được chế tạo bằng đồng và có vòng tròn ngang 4” bằng 1/3 của vernier. Nó đọc được chính xác đến 6 phút.  Nó có hình bán nguyệt thẳng đứng với chuyển động 70⁰ trên và dưới ngang. Toàn bộ thiết bị được cân bằng bởi bốn vít chân. 

Máy kinh vĩ đầu thế kỷ 18

(Bảo tàng khoa học Luân Đôn)

-       Tiếp tục phát triển và quan trọng nhất là phát minh năm 1773 bởi Jesse Ramsden với đô  chính xác phần chia của công cụ. Ramsden, người sinh ra ở Yorkshire, là nhà sản xuất thiết bị hàng đầu ở thời đại mình. Ông đã sản xuất một loạt các thiết bị chất lượng cao, từ kính thiên văn thường đến kính thiên văn loại lớn cũng như một loạt các thiết bị vật lý.

Jesse Ramsden

(Bảo tàng khoa học London)

-       Thành tựu lớn nhất của ông có lẽ là phát minh của công cụ phân chia vòng tròn, với phát minh đó đã là bước nhảy vọt về độ chính xác trong việc khảo sát của máy kinh vĩ nói riêng và các thiên bị về thiên văn trong thời bấy giờ.

Công cụ phân chia đĩa trong của Jesse Ramsden

(Bảo tàng khoa học London)

-       Năm 1782 Jesse Ramsden khởi công một trong những công trình lớn nhất của ông, đó là xây dựng đại máy kinh vĩ cho việc kiểm tra chéo giữa các đài quan sát của London và Paris, được thực hiện bởi tướng Roy thời bấy giờ.

                                                                                (Bảo tàng khoa học London)

-       Việc sử dụng một micromet chia nhỏ của một vòng tròn hoặc vòng cung là phương pháp phổ biến nhất để có được chính xác cao. Hai nhà thiên văn Auzout và Picard đã phát triển lại micromet ở những năm 1660.

-       Trước đó William Gascoigne đã phát minh micromet năm 1639 nhưng không may qua đời trong trận chiến của Marston Moor trong 1644. Trước khi nhận chứng chỉ do cho phát minh của mình. Do đó khoảng 26 năm sau người ta mới sản xuất được thiết bị kết hợp các micromet với một kính viễn vọng thiên văn.

-       Vào giữa thế kỷ 18 Tobias Meyer giảng giải một phương pháp góc lặp lại hoặc các phương pháp nhân để tăng độ chính xác của xác định góc. Tuy nhiên nó có được 20 năm trước khi phương pháp này đã được áp dụng cho thiết bị, được sản xuất bởi nhà sản xuất Pháp E. Lenoir trên cơ sở của một thiết kế bởi các kỹ sư địa lý. J.C. Borda.

-       Trong những năm đầu thế kỷ 19 Andreus Jaworski Vienna thiết kế và sản xuất các vòng tròn hai đầu máy kinh vĩ, trong đó cho phép sai số hệ thống để được bù trừ cho phép đo của các bộ phận, mà còn bù trừ cho lỗi trọng tâm tập trung. Bấy giờ có thể sản xuất thiết bị với độ chính xác của 4 giây g. Carlini tại Milan sử dụng công cụ này để xác định một số thông số cơ bản về thiên văn

-       Tuy nhiên sự ra đời của máy kinh vĩ trong năm 1920 được thiết kế bởi Heinrich Wild khi làm việc cho Carl Zeiss Jena đã đánh dấu sự bắt đầu của một kỷ nguyên mới trong thiết kế máy kinh vĩ.

Carl Zeiss TH1 kinh vĩ năm 1921

-       Khi Heinrich Wild bắt đầu làm việc tại Thụy Sĩ vào năm 1921, tại thị trấn Heerbrugg, ông bắt đầu với thiết kế nổi tiếng hiện nay là máy kinh vĩ Wild T2. Dụng cụ này, vì tính chính xác đã được chứng minh đã trở thành thiết bị khảo sát rộng rãi trên toàn thế giới.

Máy kinh vĩ Wild T2

Đây được xem là những thế hệ máy kinh vĩ hoàn chỉnh đầu tiên trên thế giới.

-       Tiếp theo sự phát triển đó là các máy kinh vĩ điện tử.  Ngày nay, các công ty hàng đầu trong hàng đầu của khảo sát thiết kế công cụ và sản xuất đang tập trung vào thiết bị ghi điện tử tinh vi, đọc các góc bằng vòng kết nối được mã hóa nhị phân.

-       Otto Fennel Kassel sản xuất máy kinh vĩ điện tử khá cồng kềnh đầu tiên tại Đức. Nó ghi lại các chỉ số được mã hóa trên phim, mà khi triển khai phải được thông qua thông qua bộ đọc, tương tự như các đầu kinh vĩ Kine sản xuất bởi Askania Werk.