Висячий (подвесной) полукруг — маркшейдерский прибор для измерения углов наклона шнура при буссольной съемке горных выработок и при определении элементов залегания залежей полезных ископаемых.  Представляет собой легкий немагнитный  латунный полукруг, подвешиваемый на шнур посредством крючков на концах перекладины, внутренний край  которой составляет диаметр  инструмента.

Конструкции этого угломера и подвесной буссоли были описаны М.В.Ломоносовым и оба этих инструмента широко применялись вплоть до середины ХХ века.

На прямоугольной латунной подставке закреплен измерительный сектор лимба в четверть круга с зубчатой передачей перемещения алидады с помощью специального винта. Лимб градуирован 0-75 градусов с ценой деления в полградуса. На подвижной алидаде с цилиндрическим уровнем, откидным зеркальцем при уровне, отпускным винтом и винтом наведения имеется верньер на 20 делений (0-20), что дает точность отсчета в полторы минуты.

Подобные угломеры применялись в маркшейдерском деле – для измерения углов наклона кровли и подошвы подземных выработок и элементов залегания горных пластов. Наиболее известен маркшейдерский накладной угломер конструкции Вейсбаха, работавший обычно в комплекте со специальным металлическим брусом длиной 1-2 сажени (2-4 метра).

Откидное зеркальце при уровне косвенно подтверждает маркшейдерское использование угломера: уровень становится просматриваемым сверху и снизу и более хорошо видимым при ограниченном искусственном освещении. Подставка имеет небольшое углубление-полоз для лучшей фиксации при установке на опорный брус (или лафет орудия), что также может говорить о маркшейдерском применении. Об артиллерийском применении свидетельствует только надпись  на угломере «ОСАД.  КРЕП. И БЕРЕГ. ОР.», но в артиллерии применяли измерения не в градусах, а в «тысячных» (окружность разделена на 6000 делений).

Порядок работы с инструментом. В подземной горной выработке выбирают относительно гладкую площадку или используют накладную ровную поверхность (доску или специальный ровный металлический брус - рейку), накладывая ее на подошву или прикладывая к кровле подземной выработки, на такую «подставку» накладывают угломер и, вращая винт с шестеренкой, приводят алидаду в горизонтальной положение, наблюдая пузырек уровня через двустороннюю прорезь. Уровень снимают и считывают измеренный угол наклона измеряемой поверхности горной выработки. Количество контрольных замеров зависит от масштаба снятия плана горной выработки.

 Такие накладные угломеры характерны для рубежа Х1Х-ХХ веков, к середине ХХ века уже были вытеснены более точными оптическими приборами. Данный накладной угломер – редкий музейный предмет, представленный в наше время в единичных экземплярах.

Данная реплика (копия) угломера иллюстрирует развитие угломеров, являясь прообразом советского угломера-тахеометра УТГ, а также применение изобретательских приемов: изменения положения в пространстве (лимб переворачивается измерительной шкалой вверх) и подвижности-статичности («подвижная часть становится неподвижной» - лимб отделяется от алидады и фиксируется на основании инструмента).

Зрительная труба угломера крепится на вилке-алидаде при вертикальном полукруге-лимбе, градуированном 70-0-70 градусов с ценой деления в 1º. Фокусировка зрительной трубы внутренняя, кремальерным кольцом. Горизонтальный лимб градуирован 0-360 º, также цена деления 1º, отсчет по риске, имеется стопорный винт и винт наведения. На лимбе круглый уровень. Съемная втулка позволяла устанавливать инструмент на штатив, консоль.

Популярный инструмент, описываемый в советских учебниках по геодезии и маркшейдерскому делу 1950-70-х гг. Участие в названии «тахеометр» говорит о «быстром» («тахео») и простом измерении вертикальных и горизонтальных углов градусной точности.

Комбинированный инструмент, объединяющий функции нескольких инструментов, применяемых маркшейдерами:

1. Буссоль на карданном подвесе позволяет применять инструмент в наклонном положении,
2. Зрительная труба служит более точному визированию объектов,
3. Угломер с отвесом позволяет измерять вертикальные углы,
4. Установочная коническая втулка служит для установки инструмента на штатив-треногу, шест, консоль.

Труба имеет выдвижной окуляр для фокусировки, на оси крепления буссоли установлены закрепительные винты, при втулке имеется микрометренный винт малого вращения инструмента для точного наведения на ориентир.

Стремление к универсальности, как правило, входит в противоречие с точностью выполнения отдельных функций. Как говорят специалисты: «Многофункциональный инструмент может выполнять много функций, но хуже, чем специализированный». Видимо, по этой причине подобные западные «комбинированные» инструменты начала ХХ века встречаются во многих конструктивных исполнениях, но широкого применения так и не получили.

У данного инструмента сразу можно отметить существенный недостаток – открытые для загрязнения оси вращения приводили к большой погрешности угловых измерений, сразу обесценивая попытку «автоматизации» с применением самоустановки отвеса.

Данная реплика (копия) угломера-дальномера иллюстрирует оригинальное развитие угломеров, с необычным принципом измерения вертикальных углов. Хотя для вертикальной ориентировки подвесного инструмента применяется традиционный  принцип установки по отвесу, но наведение на ориентир совмещенной зрительной трубы вызывается вращением винта, смещающего груз-отвес. При этом, стрелка груза отмечает угол отклонения  зрительной трубы от горизонтального положения. В отличие от угломера, измерительная шкала данного инструмента имеет увеличение значений к центру (горизонтальное положение трубы). Это говорит о применении инструмента в качестве дальномера – цифры соотносятся с коэффициентом удаленности. Пример: известную высоту горы (маяка…) умножаем на полученный при визировании вершины коэффициент и получаем расстояние до объекта.

Инструмент оказался прихотлив и неудобен в применении, измерения получались с большой погрешностью и распространения не получил. Тем не менее, эта оригинальная конструкция наглядно иллюстрирует поиск конструкторских решений в геодезии и навигации, иногда идущем в тупиковом направлении.

Конструкция данного горного компаса основана на основе компаса Шмалькальдера – также имеет легкую картушку-лимб с зеркальной градуировкой для считывания отсчетов через откидную призму-диоптр и предметный откидной диоптр. В остальном присутствуют обычные признаки горного компаса: прямоугольное латунное основание для прикладывания к пластам горных пород, градуировка лимба против часовой стрелки и эклиметр (угломер) с фиксатором, круглый уровень для приведения в горизонтальное положение.

Достаточно распространенная конструкция горного компаса, хотя в России больше выпускалось простых горных компасов: без диоптров и с обычной буссолью.

Корпус компаса выполнен из алюминиевого сплава. Компас имеет защитные стекла повышенной прочности. Отсутствие полимерных материалов устраняет влияние электризации на показания магнитной стрелки, выполненной из сплава 52КФ-ТМ (викаллоя). Северный конец стрелки окрашен в белый цвет, а на южный конец надета медная спираль для уравновешивания действия вертикальной составляющей магнитного поля земли в северном полушарии. Лимб градуирован 0-360⁰. Цена деления азимутального кольца 1°. Имеется отвес с кнопкой фиксатора. Предел измерений отвесом углов наклона (0 ±90)°. Цена деления шкалы отвеса 1°. Застой стрелки: компаса ±0,5°; отвеса ±1°. Имеются цилиндрический уровень, арретирующее устройство. Покрытие – серая молотковая эмаль.

Горный компас предназначен для определения элементов залегания пластов горных пород: азимута простирания, азимута и угла падения пластов. Используется в магниторазведке, при геологических и маркшейдерских работах.

Представляет собой цилиндрический эккер с двумя диоптрами (щелевым и круглым), расположенными под прямым углом. На эккере вращается буссоль со складными диоптрами, градуированная 0-360 градусов с ценой деления в 1 градус. Латинскими буквами обозначены полурумбы (N-NE-E-SE-S-SO-O-NO), а также стоит значок западного магнитного склонения в 14 градусов (характерно для Нью-Йорка). Имеется арретируюшее устройство для закрепления стрелки при транспортировке.

Сбоку экера закреплен цилиндрический уровень. Лимб сверху эккера градуирован 0-360 градусов с ценой деления в 1 градус, что в сочетании с верньером по 30 делений в обе стороны дает точность отсчета в 2 минуты.

Снизу эккера вворачивается установочная бакса с шарниром и зажимным винтом, что позволяет закреплять буссоль под разными углами до вертикального положения (при измерении вертикальных углов). Конусная втулка для установки на штатив также имеет закрепительный винт.

Данный инструмент является прообразом буссолей середины ХХ века типа БГ-1, БС-1.

(Фото не сделано, взято из ранних съемок – в папке Z:\музейСМР\ФотоМузейСМР\10сент14 фото 115_4736)

Буссоль состоит из лимба с литым корпусом, подвижной алидады с литым основанием и двумя верньерами по концам, круглой буссолью в центре, с откидными диоптрами и конусной комплектной втулкой с закрепительным винтом. Буссоль снабжена арретирующим устройством для фиксации магнитной стрелки в транспортном положении.

Две однотипные буссоли горные БГ-1 дают представление о надежном простом горном инструменте для определения азимутов и горизонтальных углов с точностью до 30 и 10 минут, соответственно.  Стандартная резьба снизу позволяет установить буссоль на обычный геодезический штатив, а съемная переходная втулка дает возможность устанавливать ее на стойку или кол.

Удачность конструкции послужила тому, что почти через 20 лет выпускаемый заводом инструмент не претерпел существенных изменений. Изменилось лишь название самого выпускающего предприятия.

Геодезическая буссоль БГ-1 широко применяется при рекогносцировочных, геодезических и землеустроительных работах. Основное назначение буссоли БГ-1 – измерения азимутов направлений, горизонтальных углов и румбов. Буссоль БГ-1 можно эксплуатировать при температурах от -40°С до +50°С, а также при температуре до 20°С при повышенной относительной влажности (до 98%), что позволяет использовать ее в сильно увлажненных подземных выработках. В процессе эксплуатации буссоль БГ-1 способна выдерживать значительные ударные и вибрационные нагрузки, что также немаловажно при ведении маркшейдерских работ. При этом магнитная стрелка должна быть заарретирована (заблокирована).

Ноги штатива уже не цельные, как это было до середины 19 века, а «каркасные», облегченные. Сами ноги не скреплены винтом с центральной треугольной призмой,  что задавало поворот вбок при ее отведении, а уже отводятся перпендикулярно оси инструмента. На каждой ножке – латунный (нержавеющий) наконечник, защищающий деревянную основу. На каждой ножке уже есть упор для задавливания ногой в грунт. Кроме того, на верхней установочной треугольной площадке имеются  три круглых латунных  вставки-винта с прорезью  остроугольного сечения – в них погружались заостренные окончания подъемных винтов устанавливаемого инструмента (нивелира или теодолита), что обеспечивало его единообразную фиксацию. Становой винт крепил инструмент со штативом, соединяя их в единое целое.