giovedì 29 ottobre 2020

STEP #09 - Gli inventori



Il capostipite dei moderni distanziometri riduttori (non totalmente autoriduttori, richiedenti cioè alcune operazioni manuali) è lo strumento proposto dal francese E. Sanguet nel 1866. 
La possibilità di misurare le distanze con la luce fu per diversi secoli il sogno degli studiosi. Il primo a tentare contemporaneamente la misura della velocità della luce e la misura per via ottica della distanza, fu Galileo nel 1648. 
Ad ogni modo, il primo distanziometro elettro-ottico del mondo fu costruito sperimentalmente in Unione Sovietica da Lebedev, Balakoff e Wafiadi, su brevetto (datato 1933) di un altro studioso russo, Trofimuk. 
Occorre però arrivare fino al secondo dopoguerra affinché, su lavori pubblicati nel 1940 negli "Annali della Fisica" a Berlino, lo svedese Erik Bergstrand possa costruire il primo distanziometro elettronico utilizzabile commercialmente chiamato Geodimeter, contrazione della frase Geodetic Distance Meter. Il prototipo del geodimetro, non ancora industrializzato, misurò nel 1950 sino a 30 km (di notte, con lampade a vapori di mercurio). 

Dr. Erik Bergstrand 
https://www.geomatica.it/a.pag/un-p-di-storia-pzk4469kzczk478.html


Nel 1953, il primo strumento commerciale, pesante 110 kg e atto a fornire la misura in 40 minuti, venne acquistato dal Dipartimento della Difesa degli USA. Il più grosso difetto era costituito allora dal sistema riflettore, uno specchio piano. Nel 1955 appare il geodimetro modello 2° e l'anno seguente il 3°. 
Il geodimetro 4° del 1958, pesa "solo" 34 kg, misura in dieci minuti, ha una portata di 1 km alla luce solare; portata che quattro anni più tardi diventa di ben 20 km. il rapido progresso fa sì che già nel 1960 i geodimetri risultino semplificati ed in grado di rendere servigi anche al topografo oltre che al geodeta. 
Infine nel 1968 compare sul mercato, costruito in tandem da Wild e dalla francese Sércel (per la parte elettronica), il primo pratico e leggero Distomat DI 10, accoppiabile al teodolite e con portata massima di 1 km, adatto al rilevamento delle poligonali e a quello di dettaglio. La sua costruzione verrà resa possibile dalla scoperta del diodo all'arseniuro di Gallio (1967), che apre le porte alla strumentazione attuale.



Fonte:

https://www.geomatica.it/a.pag/un-p-di-storia-pzk4469kzczk478.html

http://www.geotronics.it/public/geodimeter_story.pdf  





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STEP #08 - I materiali

Alcuni materiali hanno fatto sì che il geodimetro avesse la sua grande evoluzione nel corso dei secoli. Il rapido progresso fa sì che già nel 1960 i geodimetri risultino semplificati, ma è nel 1968 che compare sul mercato, costruito in tandem da Wild e dalla francese Sércel (per la parte elettronica), il primo pratico e leggero Distomat DI 10, accoppiabile al teodolite e con portata massima di 1 km, adatto al rilevamento delle poligonali e a quello di dettaglio. La sua costruzione verrà resa possibile dalla scoperta del diodo all'arseniuro di Gallio (1967), che apre le porte alla strumentazione attuale. 

Il geodimetro è composto da un trasmettitore provvisto di cannocchiale orientabile, e da un riflettore fornito di uno o più prismi; le sorgenti luminose utilizzate sono lampade a filamento di tungsteno, lampade al mercurio, laser o diodi fotoluminescenti. La stazione totale comprende poi anche un treppiede su cui appoggiare l'oggetto al fine di fissarlo al suolo per permetterne un corretto funzionamento. 

Fonte: https://www.geomatica.it/a.pag/un-p-di-storia-pzk4469kzczk478.html


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lunedì 26 ottobre 2020

#EXTRA

Qualcuno appassionato di surveying ha avuto l'idea di tatuarsi un geodimetro sulla pelle. Ecco qui un'immagine che raffigura lo strumento tatuato sul braccio di un uomo:


                                           Tatuaggio di un geodimetro
                                                           


Fonte: gruppo Facebook "Ingegneria e dintorni"  https://www.facebook.com/Ingegneriaedintorni/photos/4966664536707701                                            

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STEP #06 - Il simbolo

Il simbolo che meglio rappresenta il geodimetro è quello del prisma, elemento principale dello strumento. Il prisma è composto da un set riflettente che permette di misurare le distanze.

  
                                 Simbolo del prisma
 https://www.tecnomarket.it/usati/p/prismi_ed_accessori.htm
                                                                


Fonte: https://www.tecnomarket.it/usati/p/prismi_ed_accessori.htm



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domenica 18 ottobre 2020

STEP #05 - Il principio fisico

COME FUNZIONA UN GEODIMETRO?

Il Geodimetro sfrutta un raggio di luce polarizzata ad alta energia: il laser. Il principio di funzionamento si basa sul fenomeno della riflessione parziale e quindi sul fatto che la velocità della luce tra emettitore e captatore è proporzionale alla distanza da calcolare.
La particolarità di questo oggetto è che, sfruttando il fenomeno della riflessione parziale quindi con angolo di incidenza e riflessione non uguali, il raggio riflesso è esattamente parallelo a quello incidente e quindi sicuramente tornerà al ricevitore senza disperdersi. 
Se utilizzassimo invece un normale specchio, per il principio della riflessione speculare vi sarebbe la necessità di avere il riflettore esattamente perpendicolare al terreno in modo da avere angolo incidente e riflesso pari a 0°. In questo modo però è pressoché impossibile, ecco perché si ricorre al pentaprisma doppio.

Il raggio laser viene inviato dallo strumento sotto forma di onda sinusoidale e il principio di funzionamento si basa sulla lettura dello sfasamento dell’onda riflessa rispetto a quella inviata. Maggiore è lo sfasamento, maggiore è la distanza dell’oggetto. Considerato che risultano costanti velocità di propagazione della luce, frequenza e ampiezza del raggio emesso, è possibile calcolare la distanza percorsa dal raggio laser.


Onda elettromagnetica alla base del funzionamento di un Geodimeter a laser
                         


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STEP #04 - La scienza

LA GEODESIA

La geodesia è una scienza che si occupa della ricerca della forma e delle dimensioni della Terra e della sua rappresentazione grafica. Si tratta di una scienza che abbraccia tutte le teorie che concernono la figura del corpo terrestre e utilizza metodi più o meno complessi a seconda della specie dei soggetti trattati: pertanto, molti l'intendono suddivisa in topografia, geodesia propriamente detta, e idrografia. 

La geodesia si volge alla ricerca della forma matematica del corpo terrestre, quindi rientrano in essa anche quelle operazioni d'indole assai prossima all'astronomia. Sono altresì mezzo di ricerca in geodesia le determinazioni pendolari, quelle sulla rifrazione atmosferica, quelle riflettenti la determinazione della differenza di livello, e altre molte, in cui alla delicatezza e perfezione degli strumenti vanno accoppiati la meticolosità e il rigore dei processi di calcolo.

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STEP #03 - Un glossario

IL GLOSSARIO

Gli elementi che compongono il geodimetro sono:
  • Quarzo piezoelettrico
  • Fotodiodo (all'arseniuro di Gallio) che emette luce infrarossa con intensità proporzionale alla corrente che lo attraversa
  • Divisore di frequenza, un componente elettronico
  • Prisma riflettore
  • Filtro interferenze 
  • Ricevitore ottico
  • Misuratore di fase
  • Display
  • Tastiera alfanumerica
  • Tasti di comando 
  • Batterie interne 
  • Cannocchiale - obiettivo 
  • Tricuspide con piombo ottico
  • Manopola di bloccaggio 
 
                              Immagine che raffigura il funzionamento interno dello strumento 
                                https://labedil.altervista.org/wp-content/uploads/2019/10/G1_parte_2.pdf 


                             
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mercoledì 14 ottobre 2020

STEP #02 - L'immagine



IMMAGINI DEL GEODIMETRO

Ecco alcune immagini del geodimetro:

Modello di geodimetro nel passato
                Geodimetro, Modello 4 – 1959            

 

Modello di geodimetro usato al giorno d'oggi
Geodimetro moderno - 2020




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sabato 10 ottobre 2020

STEP #01 - Il nome

DEFINIZIONE DEL TERMINE

Geodìmetro s. m. [comp. di geo- e di (stanzio)metro]. – In topografia, distanziometro di grandissima precisione su piccole distanze, utilizzante un fascio di luce modulata, secondo il principio dei radar a modulazione di frequenza. 
Il geodimetro utilizza radiazione luminosa modulata a 10 MHz, secondo il principio dei radar a modulazione di frequenza. Questo strumento dà direttamente la lettura in metri e sottomultipli per le distanze e in gradi e sottomultipli per gli angoli, abbinando quindi le prestazioni di un distanziometro e di un teodolite ottico-elettronico. Il geodimetro, nella versione più perfezionata e completamente automatica, può essere usato come teodolite per la lettura di angoli zenitali e azimutali, come strumento combinato per la lettura dell'angolo zenitale e della distanza obliqua oppure per la lettura dell'angolo azimutale e della distanza ridotta all'orizzonte.
Il primo distanziometro elettronico venne inventato nel secondo dopoguerra dallo svedese Erik Bergstrand, che lo nominò "Geodimeter", contrazione della frase Geodetic Distance Meter, da qui il nome.

Il termine “geodimetro” in altre lingue:

Geodimeter (inglese)

Géodimètre (francese)

Geodimeter (tedesco)

Geodimetro (spagnolo)

Jeodimetre (turco)

测地仪 (cinese)

Геодиметр (russo)

測地計 (giapponese)



Fonti:

https://www.treccani.it/vocabolario/ricerca/GEODIMETRO/ 

https://www.sapere.it/enciclopedia/geodìmetro.html


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