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INSTRUMENTOS DE LA P a la Z

PLANCHETA

Consiste en un tablero de dibujo montado sobre un trípode y con una alidada o anteojo que puede moverse alrededor del tablero. La plancheta se usa para dibujar directamente planos topográficos.

PLANÍMETRO

Es un instrumento manual utilizado en la determinación del área de figuras planas con forma irregular.

El planímetro polar, que se muestra en la figura, consta de un brazo trazador con graduación en cm y mm [A] en cuyo extremo va colocado el punto trazador dentro de una lupa [B] que aumenta la imagen del perímetro que se esta recorriendo; un brazo polar [C] sujeto en un extremo al anclaje [D] y en su otro extremo un pivote [E]; un vernier [F] para tomar las lecturas del brazo trazador; un disco graduado [G] para contar el numero de revoluciones enteras del tambor graduado [H] y un vernier [I] para determinar con mayor precisión una revolución parcial; un dispositivo [J] para colocar en cero las lecturas del tambor y del disco; un calibrador [K] para determinar la constante de proporcionalidad.

El área de una figura cualquiera se determina con el planímetro fijando el anclaje en un punto externo a la figura y recorriendo en sentido horario con el punto trazador su perímetro.

Finalmente, se toman las lecturas del número de revoluciones y se multiplica por la constante de proporcionalidad, la cual depende de la longitud del brazo trazador y de la escala de la figura. La constante de proporcionalidad es suministrada por el fabricante del instrumento o puede ser determinada directamente por comparación.

PRIMÁTICOS

Comúnmente llamados binoculares o gemelos. Es un instrumento óptico usado para ampliar la imagen de los objetos distantes observados, al igual que el monocular y el telescopio, pero a diferencia de éstos, provoca el efecto de estereoscopía en la imagen y por eso es más cómodo apreciar la distancia entre objetos distantes, también juzgar y seguir objetos en movimiento.

Los prismáticos poseen un par de tubos. Cada tubo contiene una serie de lentes y un prisma, que amplía la imagen para cada ojo y eso provoca la estereoscopía.

Funcionamiento

La ampliación se logra cuando la luz atraviesa cada serie de lentes. Los prismas corrigen la imagen colocándola en la posición correcta, por medio del principio de reflexión interna total, a diferencia de los telescopios que la muestran invertida. Tradicionalmente, la mayoría de los modelos usan un par de prismas porro. El ocular de cada cámara no está alineado con el objetivo, y el prisma refleja la luz en forma de S hacia el ocular.

Como abundan los modelos de prismáticos con alta ampliación de imagen, en inglés se define a los prismáticos como un par de pequeños telescopios.

Muchos modelos permiten ajustar la distancia entre los oculares para adaptarse a la cara de diferentes usuarios. También poseen una rueda de enfoque que se gira para enfocar la imagen. Generalmente, el ocular derecho tiene un anillo de corrección dióptrica, que se gira para conseguir la dioptría diferente en el ocular izquierdo y mejorar aun más el enfoque de la imagen observada con ambos ojos.

Clasificación

La clasificación se basa en el nivel de ampliación de imagen y el diámetro del objetivo, medido en milímetros; se indica con dos números separados por una X. Por ejemplo, un par de prismáticos de 12X50 (se nombran como ‘’doce por cincuenta‘’), tienen un nivel de ampliación de 12X (12 aumentos) y un par de objetivos de 50 mm de diámetro.

Los prismáticos de menor alcance son de 3X10 y se usan en los teatros o los circos. Los de 7X50 y 10X50 son para la observación amateur casera. Los de 12X50 hasta 20X50 son para la exploración. Todos los anteriores se sostienen con las manos, sin embargo, existen prismáticos tan grandes como 20X80, 20X140 y de mayor tamaño, que se sostienen en trípodes, debido a su peso. Los binoculares de magnificación variable como los 8-24X50 se aprovecha de una configuración interna móvil para darnos un binocular que magnifica desde 8x hasta 24x utilizando el cuerpo de un solo binocular. Estos son útiles si se requiere de un equipo de usos múltiples.

El nivel de ampliación práctico es hasta 10X. Los modelos sostenibles con las manos son de hasta 20X. Los modelos superiores a este nivel son tan sensibles al movimiento que cuando se sujetan con las manos, incluso firmemente, transmiten temblores a la imagen observada, provocados por los mínimos movimientos naturales de las manos. Por esa razón, los prismáticos potentes suelen fijarse a trípodes que evitan la vibración. A su vez, existen modelos que poseen dispositivos estabilizadores de imagen.

CARACTERÍSTICAS

POTENCIA

La potencia del prismático, esto es, el aumento, es un factor de gran importancia, e indica la capacidad del prismático para acercar la imagen. El valor de aumento viene indicado por la primera cifra del par inscrito en la montura. Valores de aumento por debajo de 8 han de considerarse como bajos, siendo igualmente baja la capacidad del prismático para acercar la imagen y apreciar detalles. Valores entre 8 y 10 son normales, e identifican prismáticos de uso general, adaptables a una amplia gama de requerimientos (náutica, caza, naturaleza, vigilancia, etc.). Valores de aumento entre 10-16 son ya decididamente altos, y logran un notable acercamiento de la imagen, con gran capacidad de apreciación de detalles. Por último, binoculares por encima de los 16 aumentos son muy potentes, estando especialmente indicados para usos especializados (observación a larga distancia, astronomía, etc.).

El incremento de la potencia en los prismáticos implica normalmente una mayor tendencia a la vibración de la imagen. Así, una persona no entrenada puede enfocar a mano con facilidad unos prismáticos de 8 aumentos, mientras que con otros binoculares de 16 aumentos encontrará muy probablemente una desagradable vibración de la imagen, teniendo que recurrir al auxilio de un trípode. En general, para prismáticos de aumento superior a 12 se recomienda el uso del trípode, y es prácticamente obligado (si se desea una visión precisa) en binoculares de 16 aumentos o superiores. Como excepción notable, existen en el mercado algunos prismáticos de gran aumento estabilizados mecánica o electrónicamente, que no necesitan trípode, aunque a precios consecuentemente muy altos.

Otra característica ligada a los prismáticos de gran potencia es la disminución del campo de visión, esto es, del área abarcada de visión a una cierta distancia (en general 1000 m). Así por ejemplo, un prismático de 15x60 abarca a 1000 metros de distancia un área ó "anchura de visión" de 75 metros, otro de 10x40 aumenta el campo hasta unos 100 metros mientras que un modelo de 8x30 abarca, a la misma distancia, un campo de visión de 135 m.

Esta circunstancia puede considerarse como un inconveniente menor, aunque influye notablemente en la capacidad o rapidez para localizar un objeto o punto cuando se encaran los prismáticos. Lógicamente en prismáticos de baja potencia ocurre lo contrario: el campo de visión es amplio, y resulta mucho más fácil localizar y enfocar un objeto determinado. De manera aproximada, los prismáticos de hasta 10 aumentos suelen disponer de campos de visión amplios, mientras que por encima de este valor de potencia, el campo de visión disminuye considerablemente.

Los prismáticos tipo zoom disponen de aumentos variables. Su resultado suele ser mediocre, por no decir malo (deficiente nitidez), y su uso no es recomendable.

LUMINOSIDAD

El resultado de dividir el diámetro de las lentes por el valor de aumento indica la luminosidad del prismático, es decir, su rendimiento en condiciones de poca luz, valor de gran importancia a la hora de hacer una primera selección de nuestras necesidades.

En un prismático de 8x40, el valor de la luminosidad se obtiene dividiendo el diámetro indicado de lentes (40) entre el aumento (8), resultando por tanto un valor de luminosidad igual a 5. Un prismático de 8x30 tendrá una luminosidad de 3’8, mientras que otro prismático de 8x56 resultará de una luminosidad de 7, y en un prismático de 10x21 la luminosidad será de 2’1.

Como norma general, los valores de luminosidad inferiores a 3’5 deben considerarse como bajos, e indican que el rendimiento óptico del prismático en condiciones de poca luz va a ser indudablemente pobre, no estando indicados por tanto para usos que requieran claridad de imagen o buena visión en cierta penumbra. Si el índice de luminosidad se sitúa entre 3’5-4 los valores resultantes pueden considerarse como normales, siendo prismáticos con un rendimiento lumínico suficiente para variados usos. Los binoculares con valores superiores a 4 y hasta 5, pueden calificarse como luminosos, y su rendimiento teórico en condiciones de poca luz es ya alto. Finalmente, valores de luminosidad superiores a 5, y especialmente los próximos a 6-7, son decididamente muy luminosos, siendo óptimo su rendimiento a poca luz.

En definitiva, si lo que necesitamos son prismáticos luminosos deberemos elegir valores de luminosidad por encima de 5, mientras que si nuestros requerimientos no son tan estrictos al respecto podremos elegir modelos con rendimientos lumínicos teóricos inferiores.

Debe señalarse no obstante, y esto es importante, que los tratamientos ópticos de la lentes y la calidad de las mismas (en función de la calidad del prismático) pueden mejorar notablemente la luminosidad del prismático, aunque su coeficiente teórico (numérico) sea bajo. De esta forma, existen en el mercado prismáticos de, por ejemplo, 10x40, con luminosidad y calidad óptica superior a otros modelos de 10x42 e incluso 10x50, que en teoría deberían ser más luminosos. Estas mejoras ópticas suelen ir acompañadas de aumentos de precio proporcional, pero en ello radica la calidad de los binoculares.

El aumento en la luminosidad de los prismáticos suele ser proporcional a su aumento de peso. Evidentemente, para que un prismático tenga alta luminosidad debe disponer de lentes frontales de gran diámetro (que incrementen la entrada de luz), lo que aumenta el peso. Pueden también lograrse prismáticos muy luminosos reduciendo los aumentos, para que no haya que disponer lentes frontales de gran diámetro, y que así el cociente numérico de la luminosidad se mantenga en niveles aceptables y con pesos bajos, pero entonces la capacidad de visión o potencia queda muy reducida y los hace de escasa utilidad.

MONTURA Y SISTEMAS OPTICOS

Las características y diseño de la montura influyen decisivamente en la resistencia del prismático frente a las condiciones ambientales (lluvia, frío intenso, etc.) y en la mayor o menor comodidad de manejo (ergonomía). Las monturas de calidad normal vienen engomadas exteriormente, para facilitar el agarre y ofrecer cierta protección frente a la lluvia. Las monturas de más alta calidad son herméticas al agua y al polvo, y las cámaras internas vienen rellenadas de gas nitrógeno, a fin de que no se produzca empañamiento interior a temperaturas bajo cero.

La calidad de las lentes es esencial en el rendimiento óptico de un prismático. De entrada, deben desecharse los prismáticos con lentes denominadas "orgánicas", fabricados con plásticos o productos similares, pues a largo plazo su rendimiento óptico tiende a disminuir notablemente (aunque son más económicos). Las lentes minerales son, en consecuencia, primer signo de calidad de un binocular, y los distintos tratamientos y precisión de diseño aplicados por el fabricante incrementan acusadamente su rendimiento. En general, para prismáticos de cierta calidad, deben exigirse lentes "multitratadas" y/o "asféricas", procesos de fabricación que mejoran la calidad de la lente y se traducen en una mayor nitidez, luminosidad y transmisión del color. Algunos modelos modernos de prismáticos de uso astronómico utilizan incluso lentes de fluorita, material que minimiza las distorsiones ópticas y de color de la imagen.

Los prismas son una especie de lentes minerales de forma prismática que transmiten y desvían la luz en el interior del prismático. Al igual que hemos comentado para las lentes, la calidad de los prismas es proporcional a la calidad de imagen. Por supuesto, deben rechazarse prismas "orgánicos", y de entre los minerales resultan de especial calidad los que han sido objeto de tratamientos, en general denominados "bak-4" o "revestidos".

El modo de disposición de los prismas identifica dos tipos de prismáticos. En el modelo clásico, los prismas se disponen en dos cámaras separadas y no están alineados respecto a la montura, denominándose prismas en "porro". Un segundo tipo, más moderno, es el denominado "compacto" y dispone las dos cámaras prismáticas alineadas y unidas (prismas "dach" o "de techo"), siendo su fabricación más compleja.

Los modelos clásicos, tipo "porro", son más fáciles de fabricar y su visión tiene más profundidad de campo, es decir, capacidad de diferenciar entre el primer plano y el fondo de una imagen. Los prismáticos con prismas "dach", que también se conocen como prismáticos compactos, tiene en general menor tamaño y forma más estilizada que sus homólogos clásicos, y su calidad de imagen es similar o superior a la de los clásicos, aunque normalmente a precios más altos.

En general, a la hora de elegir prismáticos de bajo o medio coste es preferible optar por prismáticos de montura clásica, pues a igualdad de precios suelen proporcional mayor calidad de imagen que los compactos. En la gama media-alta de precios la calidad óptica es similar, teniendo los compactos la ventaja del menor tamaño y, a menudo, montura más protegida.

El enfoque o ajuste de la nitidez de la imagen en el prismático o binocular se realiza mediante una rueda o cilindro central. Para evaluar la precisión del enfoque de un prismático el mejor sistema es colocar un periódico o revista a cierta distancia del observador (mínimo 8 metros) y tratar de leer las letras o titulares. En un prismático de calidad, ambos deben leerse perfectamente. A mayor nitidez de lectura, mejor calidad óptica. Asimismo deberá comprobarse la suavidad de la rueda de enfoque (desechar ruedas de movimiento demasiado duro o difícil), y el hecho de no presentar holguras o irregularidades en su movimiento.

Un segundo aspecto relacionado con el enfoque es el llamado "enfoque mínimo", esto es, la distancia mínima al observador a la cual puede enfocarse un objeto. En general, cualquier prismático que sea capaz de enfocar objetos a partir de 5-8 metros de distancia puede considerarse de enfoque mínimo bueno, y si se aproxima a los 2 metros es excelente. La capacidad de enfoque mínimo es muy útil en ciertas disciplinas como la ornitología (observación de aves) e incluso la entomología (observación de insectos) y otras, pues nos permite enfocar nítidamente animales (aves, mariposas, libélulas, anfibios y reptiles, etc.) a corta distancia, observándolos con todo detalle.

El llamado "enfoque al infinito" también debe chequearse. Para ello lo ideal es enfocar un objeto lejano de silueta rectilínea (una antena o poste es ideal) y comprobar el resultado : en un prismático de cierta calidad se verá una imagen nítida, en uno malo una doble imagen.

Algunos modelos de binoculares existentes en el mercado carecen de anillo de enfoque, ya que están fabricados para proporcionar una visión nítida a cualquier distancia a partir de una distancia mínima (entorno a 10-20 metros). Estos modelos son muy útiles en usos náuticos, caza y otras actividades de observación que en general no requieran una visión a muy corta distancia, pero son inapropiados para otras, especialmente Ornitología (observación de aves), donde muchas veces se deben apreciar detalles muy próximos.

Como complemento al enfoque, los prismáticos vienen dotados de un sistema corrector de dioptrías. Este mecanismo puede estar situado en el ocular derecho o junto al cilindro central de enfoque. Su misión es corregir la posible diferencia de visión entre ambos ojos, para lograr una perfecta nitidez de imagen. El método clásico de ajuste consiste en enfocar un objeto (es ideal un periódico o letrero comercial) con el ojo izquierdo, moviendo el anillo de enfoque, y luego, con el ojo derecho y moviendo el ajuste de dioptrías enfocar nítidamente la imagen. El resultado final debe ser una visión igualmente nítida con ambos ojos.

Para los usuarios de gafas, los prismáticos de cierta calidad disponen de oculares retraíbles, es decir, que se pueden "meter hacia adentro" o doblar la goma que los protege para que la visión con gafas sea cómoda.

Una característica de especial importancia en la óptica de un prismático es su capacidad de transmisión del color. Esta capacidad debe chequearse comparando distintos modelos de prismáticos, y tenderá a elegirse aquel capar de ofrecer una imagen brillante y natural, sin falsos colores, halos ni distorsiones en torno a la imagen.

ACCESORIOS

La correa portadora se emplea para transportar en marcha los prismáticos. Las correas no deben de ser finas, deben ser anchas, y aquellas con bandas de protección de neopreno son excelentes, pues amortiguan el peso de los prismáticos y permiten su uso prolongado sin causar molestias. En prismáticos pesados (por encima de los 800 gr. aprox.), su uso es absolutamente recomendable. Algunos prismáticos de alta calidad incorporan de serie estas correas.

Las tapas antilluvia consisten en una pieza de goma blanda, independiente, que encaja en ambos oculares de los prismáticos, protegiéndolos de la lluvia y el polvo mientras se portan colgados.

El uso de trípode es recomendable en prismáticos de más de 12 aumentos, y en la práctica obligado por encima de los 20 aumentos. A la hora de elegir un trípode, son fundamentales, entre otras, tres características básicas: peso, tipo de cabezal y altura.

A mayor peso del trípode mayor estabilidad, y en consecuencia, mejor plataforma de asentamiento del prismático, lo que en último término supondrá menor vibración y más calidad de visión. Si necesitamos facilidad o comodidad de transporte, optaremos por modelos más livianos, pero nunca excesivamente, pues ello redundará en una desagradable vibración del prismático (máxime en condiciones de viento).

El cabezal del trípode debe elegirse preferiblemente de tipo "vídeo", es decir, con movimientos amortiguados tanto horizontal como verticalmente, pues con estos cabezales es mucho más cómoda y precisa la visión y seguimiento de objetos en movimiento (aves, animales salvajes, barcos, etc.). El enganche del prismático al cabezal se realiza normalmente mediante una pieza de metal en forma de L, que se adquiere separadamente.

QUINTANTE

Instrumento astronómico para las observaciones marítimas, que consiste en un sector de círculo graduado, de 72 grados, o sea, la quinta parte del total, provisto de dos reflectores y un anteojo.

Siendo la medición de las distancias lunares fundamental en el siglo XVIII para la determinación de la longitud geográfica en el mar, se pensó que el arco del sector en los instrumentos de reflexión fuera un quintante en lugar del empleado hasta ahora, el octante, permitiendo de esta forma la medición de distancias angulares de 144° en lugar de los 90 que el octante alcanzaba como máximo.

RELOJ DE ARENA

El reloj de arena es un instrumento mecánico que sirve para medir un determinado transcurso de tiempo, desde el momento en que la arena comienza a caer del receptáculo o bulbo superior al inferior, hasta que termina de hacerlo, y sólo requiere de la energía potencial de la gravedad para su funcionamiento.

Dado que el periodo de tiempo que mide es fijo, aunque con ligeras variaciones, actualmente está en desuso, sustituyéndole el reloj de pulso para conocer la hora, y el cronómetro para medir el tiempo preciso transcurrido entre dos sucesos.

Aunque se estima que su uso es muy antiguo, no hay evidencias precisas sobre su origen. La primera evidencia concreta sobre la existencia de los relojes de arena se puede encontrar en una pintura de Ambrogio Lorenzetti que data del año 1328. Existieron en distintas épocas, de diversos tamaños y modelos, e incluso se construyeron algunos tan grandes que eran capaces de medir un día entero.

Algunos afirman que los romanos los usaban durante la noche, o que también los pudo haber inventado un monje francés para medir los tiempos de meditación.

Mecanismo y funcionamiento

Está formado por una pieza tridimensional de vidrio transparente en forma de 8, compuesta por dos receptáculos o bulbos redondos de las mismas dimensiones, en cuyo interior debe colocarse arena fina, llenándose entre la mitad y tres cuartos de la capacidad de uno de los bulbos, ya que por norma no debe quedar lleno ninguno de los bulbos para el correcto funcionamiento del dispositivo. Ambos receptáculos están comunicados entre sí por un orificio estrecho en el centro.

Esta pieza de vidrio se complementa por un contenedor de metal o madera, compuesto por dos bases cilíndricas en planos paralelos que, normalmente, se unen mediante tres pilares, lo que permite colocar el reloj verticalmente, de manera fija, para ser utilizado.

El orificio estrecho del centro permite que la arena se deslice a un ritmo lento constante: conforme el bulbo superior se va vaciando, el inferior se llena, poco a poco, evitando que pase toda la arena de golpe, lo cual carecería de utilidad.

Aunque existen relojes de arena de tres o más niveles, y relojes de arena compuestos, aquí sólo se alude al reloj de arena común de dos niveles y su funcionamiento es como se describe a continuación:

Al inicio, el bulbo inferior permanece estático cargado de arena, mientras que el superior permanece vacío; en ese momento no está en uso el reloj. Cuando se voltea el reloj de tal forma que el bulbo que contiene arena quede arriba, se inicia la cuenta del tiempo requerido y la arena comienza a fluir hacia el bulbo inferior vacío por acción de la gravedad.

La superficie superior de la arena del bulbo puede quedar de inicio horizontal, o bien en un plano oblicuo (es decir, inclinado), lo cual carece de relevancia, puesto que en cualquier caso el tiempo que tarda en pasar toda la arena es aproximadamente el mismo. En la ilustración se observa que la arena quedó cargada ligeramente del lado derecho.

Durante el transcurso de tiempo que la arena fluye del recipiente superior al inferior, se realiza la actividad deseada, y al ver la cantidad de arena que ha fluido en el interior del reloj, se tiene una idea aproximada de cuánto tiempo falta para terminar, y cuánto ha transcurrido, o si ya se terminó el tiempo, lo cual constituye el principal propósito del mecanismo, o simplemente se le contempla por entretenimiento, en cuyo caso se advierte que en el receptáculo inferior se va formando un pequeño montón de arena y en el superior un hueco en la misma, mientras fluye una fina capa de arena de forma cilíndrica hacia la parte inferior, tal como se muestra en la ilustración.

Una vez que ha pasado toda la arena de un bulbo a otro, termina la medición del tiempo requerido y puede observarse que han quedo algunos gránulos en la parte superior y una pequeña montaña de arena en la parte inferior, que se desvanece al más leve movimiento. Dada la simetría del reloj de arena, si se desea, se le da vuelta una vez más, y la arena vuelve a fluir como antes para medir otro lapso de tiempo como el anterior, o bien se posterga esta operación a otro momento conveniente.

Simbología

El reloj de arena posee valor simbólico porque es el instrumento que más visiblemente representa el fluir constante del tiempo. Un reloj de arena, con el bulbo superior casi lleno de arena, representa el inicio de la vida; con poco menos de la mitad de arena en el bulbo inferior, la edad adulta, y con poca arena el bulbo superior, la proximidad de la muerte.

Era común encontrarlo estampado en las banderas de los piratas, bajo la calavera, como símbolo de la existencia fugaz del hombre.

En literatura, se utiliza como representación del paso del tiempo y su consecuencia: la muerte, símbolo a su vez de la fugacidad del tiempo y de la vida. Algunas representaciones simbólicas de la muerte presentan el clásico esqueleto cubierto con túnica negra que, en una de sus manos, lleva un reloj de arena.

En informática, simboliza que el procesador está ocupado empleando tiempo en procesar una orden y/o comando determinado.

SEXTANTE

Fue inventado alrededor de 1750. El sextante es un instrumento que permite medir ángulos entre dos objetos tales como dos puntos de una costa o un astro -tradicionalmente, el Sol- y el horizonte. Conociendo la elevación del Sol y la hora del día se puede determinar la latitud a la que se encuentra el observador. Esta determinación se efectúa con bastante precisión mediante cálculos matemáticos sencillos de aplicar.

Este instrumento, que reemplazó al astrolabio por tener mayor precisión, ha sido durante varios siglos de gran importancia en la navegación marítima, inclusive en la navegación aérea también, hasta que en los últimos decenios del siglo XX se impusieron sistemas más modernos, sobre todo, la determinación de la posición mediante satélites. El nombre sextante proviene de la escala del instrumento, que abarca un ángulo de 60 grados, o sea, un sexto de un círculo completo.

Funcionamiento

Para determinar el ángulo entre dos puntos, por ejemplo, entre el horizonte y un astro, primero es necesario asegurarse de utilizar los diferentes filtros si el astro que se va a observar es el Sol (muy importante por las graves secuelas oculares que puede generar). Además, es necesario proveerse de un cronómetro muy preciso y bien ajustado al segundo, para poder determinar la hora exacta de la observación y, de ese modo, anotarla para los inmediatos cálculos que se van a realizar.

Para llevar a cabo estas mediciones, el sextante dispone de:

1. Un espejo móvil, con una aguja (alidada) que señala en la escala (limbo) el ángulo medido.
2. Un espejo fijo, que en media parte permite ver a través de él.
3. Una mira telescópica.
4. Filtros de protección ocular.

En la medición de la altura de un astro se coloca el sextante perpendicularmente y se orienta el instrumento hacia la línea del horizonte. Acto seguido se busca el astro a través de la mira telescópica, desplazando el espejo móvil hasta encontrarlo. Una vez localizado, se hace coincidir con el reflejo del horizonte que se visualiza directamente en la media parte del espejo fijo. De ese modo se verá una imagen partida, en un lado el horizonte y en el otro el astro.

A continuación se hace oscilar levemente el sextante (con un giro de de muñeca) para hacer tangente la imagen del horizonte con la del sol y de ese modo determinar el ajuste preciso de ambos. Lo que marque el limbo será el ángulo que determina la Altura Instrumental u Observada de un astro a la hora exacta medida al segundo. Tras las correcciones pertinentes se determina la Altura Verdadera de dicho astro, dato que servirá para el proceso de averiguar la situación observada astronómicamente.

SONDAS NÁUTICAS

Una sonda náutica es un instrumento para determinar la distancia vertical entre el fondo del lecho y una parte determinada del casco de una embarcación.

De acuerdo al punto de referencia en el que se efectúa la medición, habrá que efectuar la reducción para elevar esa medida al plano de la superficie de flotación, determinando así la profundidad.

Las sondas pueden ser de diferentes tipos:

• De brazo: se las emplea en zonas de poca profundidad y cuando la velocidad de avance es muy pequeña. Constan de un cordel graduado llamado sondaleza cuya longitud no excede las 10 brazas (18 m aproximadamente), en cuyo extremo lleva un peso de plomo llamado escandallo con el extremo inferior socavado para que con auxilio de cebo o grasa se puedan extraer muestras para evaluar la calidad del fondo (arena, barro, grava).

• Sondas Thompson: son sondas mecánicas empleadas para medir la profundidad en función de la presión que ejerce la columna de agua sobre el aire contenido en un tubo calibrado con un extremo cerrado que se sumerge solidario a un peso adecuado.

Estos tubos de vidrio calibrado están recubiertos en su interior de una película de cromato de plata o bien son esmerilados de forma que al contacto con el agua cambien su tonalidad y permitan efectuar una lectura.

TAXÍMETRO

En náutica el taxímetro es un instrumento utilizado para medir marcaciones (marcación: ángulo que forma la visual a un objeto determinado respecto a la línea de crujía del buque) y otros ángulos horizontales. Consta de una pínula o alidada o visor o anteojo que gira sobre un eje vertical y un círculo acimutal horizontal graduado en grados y cuyo origen está alineado con la línea de crujía. Es similar en uso y aplicación a un círculo acimutal. Para que el origen de mediciones siempre esté alineado con la crujía del buque el instrumento debe necesariamente ir fijado a la estructura del buque. Es por esto que no se suele utilizar en barcos pequeños donde se suele utilizar el compás de marcaciones para sustituir al taxímetro en algunas de sus funciones ya que el compás de marcaciones es más pequeño y manejable.

Mediante la toma de demoras y la utilización de técnicas geométricas sobre la carta de navegación puede determinarse la posición, rumbo, velocidad, etc. de un buque lo cual es útil para el pilotaje y navegación.

Dos ejemplos sencillos de su uso:

• Ejemplo primero: Un buque se mueve a velocidad y rumbo constantes. El piloto toma la demora de un faro cuando está por el través (m = 090º) y cuando está 45º separado del través (m = 45º ó m = 135º). Entonces sabe que la distancia recorrida por el buque entre las dos observaciones es igual a la distancia del buque al faro cuando lo tenía por el través.

• Ejemplo segundo: El buque A observa a cierta distancia a un buque B. Asumimos en este ejemplo que ambos buques navegan a velocidad y rumbo constantes. El piloto del buque A quiere determinar si existe riesgo de colisión con el buque B para lo cual toma sucesivas y frecuentes demoras del buque B usando el taxímetro cada pocos minutos. Si las sucesivas observaciones se van moviendo hacia la proa entonces se puede determinar que no hay riesgo de colisión y que el buque B pasará frente a la proa del buque A. Si las sucesivas observaciones se van desplazando hacia popa entonces se puede determinar que el buque B cruzará la trayectoria del buque A por la popa y no existe riesgo de colisión. Pero si las sucesivas observaciones se mantienen prácticamente constantes y la distancia entre los buques va disminuyendo entonces existe riesgo de colisión y los pilotos de ambos buques deberán tomar medidas para evitar la posible colisión.

TEODOLITO

El teodolito es un instrumento de medición mecánico-óptico universal que sirve para medir ángulos verticales y, sobre todo, horizontales, ámbito en el cual tiene una precisión elevada. Con otras herramientas auxiliares puede medir distancias y desniveles.

Es portátil y manual; está hecho para fines topográficos e ingenieros, sobre todo en las triangulaciones. Con ayuda de una mira y mediante la taquimetría, puede medir distancias. Un equipo más moderno y sofisticado es el teodolito electrónico, más conocido como estación total.

Básicamente, el teodolito actual es un telescopio montado sobre un trípode y con dos círculos graduados, uno vertical y otro horizontal, con los que se miden los ángulos con ayuda de lentes.

Tipos

Los teodolitos se clasifican en teodolitos repetidores, reiteradores y teodolito - brújula.

Teodolitos repetidores

Estos han sido fabricados para la acumulación de medidas sucesivas de un mismo ángulo horizontal en el limbo, pudiendo así dividir el ángulo acumulado y el número de mediciones.

Teodolitos reiteradores

Llamados también direccionales, los teodolitos reiteradores tienen la particularidad de poseer un limbo fijo y sólo se puede mover la alidada.

Teodolito - brújula

Como dice su nombre, tiene incorporada una brújula de características especiales. Éste tiene una brújula imantada con la misma dirección al círculo horizontal. Sobre el diámetro 0 a 180 grados de gran precisión.

Teodolito electrónico

Es la versión del teodolito óptico, con la incorporación de electrónica para hacer las lecturas del círculo vertical y horizontal, desplegando los ángulos en una pantalla, eliminando errores de apreciación. Es más simple en su uso, y, por requerir menos piezas, es más simple su fabricación y en algunos casos su calibración.

Las principales características que se deben observar para comparar estos equipos que hay que tener en cuenta: la precisión, el número de aumentos en la lente del objetivo y si tiene o no compensador electrónico.

Otra clasificación se puede hacer en función de los sistemas y métodos de lectura:

- Teodolitos de lectura directa

- Teodolito con microscopio lector de escala

- Teodolito con micrómetro óptico

- Teodolito con sistema de lectura de coincidencia

Ejes

El teodolito tiene 3 ejes principales y 2 ejes secundarios.

Ejes Principales

·         Eje Vertical de Rotación Instrumental S - S (EVRI)

·         Eje Horizontal de Rotación del Anteojo K - K (EHRA)

·         Eje Óptico Z - Z (EO)

El eje Vertical de Rotación Instrumental es el eje que sigue la trayectoria del Cenit-Nadir, también conocido como la línea de la plomada, y que marca la vertical del lugar.

El eje óptico es el eje donde se enfoca a los puntos. El eje principal es el eje donde se miden ángulos horizontales. El eje que sigue la trayectoria de la línea visual debe ser perpendicular al eje secundario y éste debe ser perpendicular al eje vertical. Los discos son fijos y la alidada es la parte móvil. El declímetro también es el disco vertical.

El eje Horizontal de Rotación del Anteojo o eje de muñones es el eje secundario del teodolito, en el se mueve el visor. En el eje de muñones hay que medir cuando utilizamos métodos directos, como una cinta de medir, y así obtenemos la distancia geométrica. Si medimos la altura del jalón obtendremos la distancia geométrica elevada y si medimos directamente al suelo obtendremos la distancia geométrica semielevada; las dos se miden a partir del eje de muñones del teodolito.

El plano de colimación es un plano vertical que pasa por el eje de colimación que está en el centro del visor del aparato; se genera al girar el objetivo.

Ejes secundarios

·         Línea de fe

·         Línea de índice

Partes

Partes Principales

·         Niveles: - El nivel es un pequeño tubo cerrado que contiene una mezcla de alcohol y éter; una burbuja de aire, la tangente a la burbuja de aire, será un plano horizontal. Se puede trabajar con los niveles descorregidos.

·         Precisión: Depende del tipo de Teodolito que se utilice. Existen desde los antiguos que varían entre el minuto y medio minuto, los modernos que tienen una precisión de entre 10", 6", 1" y hasta 0.1".

·         Nivel esférico: Caja cilíndrica tapada por un casquete esférico. Cuanto menor sea el radio de curvatura menos sensibles serán; sirven para obtener de forma rápida el plano horizontal. Estos niveles tienen en el centro un círculo, hay que colocar la burbuja dentro del círculo para hallar un plano horizontal bastante aproximado. Tienen menor precisión que los niveles tóricos, su precisión está en 1´ como máximo aunque lo normal es 10´ o 12´.

·         Nivel tórico: Si está descorregido nos impide medir. Hay que calarlo con los tornillos que lleva el aparato. Para corregir el nivel hay que bajarlo un ángulo determinado y después estando en el plano horizontal con los tornillos se nivela el ángulo que hemos determinado. Se puede trabajar descorregido, pero hay que cambiar la constante que nos da el fabricante. Para trabajar descorregido necesitamos un plano paralelo. Para medir hacia el norte geográfico (medimos acimutes, si no tenemos orientaciones) utilizamos el movimiento general y el movimiento particular. Sirven para orientar el aparato y si conocemos el acimutal sabremos las direcciones medidas respecto al norte.

·         Plomada: Se utiliza para que el teodolito esté en la misma vertical que el punto del suelo.

·         Plomada de gravedad: Bastante incomodidad en su manejo, se hace poco precisa sobre todo los días de viento. Era el método utilizado antes aparecer la plomada óptica.

·         Plomada óptica: es la que llevan hoy en día los teodolitos, por el ocular vemos el suelo y así ponemos el aparato en la misma vertical que el punto buscado.

·         Limbos: Discos graduados que nos permiten determinar ángulos. Están divididos de 0 a 360 grados sexagesimales, o de 0 a 400 grados centesimales. En los limbos verticales podemos ver diversas graduaciones (limbos cenitales). Los limbos son discos graduados, tanto verticales como horizontales. Los teodolitos miden en graduación normal (sentido dextrógiro) o graduación anormal (sentido levógiro o contrario a las agujas del reloj). Se miden ángulos cenitales (distancia cenital), ángulos de pendiente (altura de horizonte) y ángulos nadirales.

·         Nonius: Mecanismo que nos permite aumentar o disminuir la precisión de un limbo. Dividimos las n - 1 divisiones del limbo entre las n divisiones del nonio. La sensibilidad del nonio es la diferencia entre la magnitud del limbo y la magnitud del nonio.

·         Micrómetro: Mecanismo óptico que permite hacer la función de los nonios pero de forma que se ve una serie de graduaciones y un rayo óptico mediante mecanismos, esto aumenta la precisión.

Partes Accesorias

·         Trípodes: Se utilizan para trabajar mejor, tienen la misma X e Y pero diferente Z ya que tiene una altura; el más utilizado es el de meseta. Hay unos elementos de unión para fijar el trípode al aparato. Los tornillos nivelantes mueven la plataforma del trípode; la plataforma nivelante tiene tres tornillos para conseguir que el eje vertical sea vertical.

·         Tornillo de presión (movimiento general): Tornillo marcado en amarillo, se fija el movimiento particular, que es el de los índices, y se desplaza el disco negro solidario con el aparato. Se busca el punto y se fija el tornillo de presión. Este tornillo actúa en forma ratial, o sea asia el eje principal.

·         Tornillo de coincidencia (movimiento particular o lento): Si hay que visar un punto lejano, con el pulso no se puede, para centrar el punto se utiliza el tornillo de coincidencia. Con este movimiento se hace coincidir la línea vertical de la cruz filar con la vertical deseada, y este actúa en forma tangencial. Los otros dos tornillos mueven el índice y así se pueden medir ángulos o lecturas acimutales con esa orientación.

Movimientos del teodolito

Este instrumento, previamente instalado sobre el trípode en un punto del terreno que se denomina estación, realiza los movimientos sobre los ejes principales.

Movimiento de la alidada

Este movimiento se realiza sobre el eje vertical (S-S), también presente en los instrumentos de todas las generaciones de teodolito. Permite al operador girar el anteojo horizontalmente, en un rango de 360º.

Movimiento del anteojo

Este movimiento se lo realiza sobre el eje horizontal (K-K) y permite al operador girar desde el punto de apoyo hasta el Cenit, aunque estos casos son muy raros ya que mayormente se abarca un rango promedio de 90º. y otro...

    Actualizado el 25/11/2009          Eres el visitante número                ¡En serio! Eres el número