Boxsekstant (kopi) - instrumentbeskrivelse og
virkemåde
Download
dette dokument i
Word-format.
Download
dette dokument i
pdf-format.
|
|
Figur
1.
Box-sekstanten med låget skruet på
som håndtag. |
Figur 2.
Box-sekstanten anbragt i sin
trækasse i lukket tilstand. |
Boxsekstanten
eller lommesekstanten (eng: box
sextant, pocket sextant) er en
miniudgave af en sekstant. Den er så
lille og kompakt, at den kan være i
en lomme; i lukket tilstand har den
form som en cylinder med højde ca
3,5 cm og diameter ca 7,5 cm.
Da den bl.a. tidligere også har
været brugt en del på rejser og
ekspeditioner på land, kaldes den
også rejsesekstant. Se nærmere om
den historiske benyttelse fra
omkring 1800 i
boxsekstantens historie.
Den boxsekstant
der er i navigationspakke 3 er ikke
en original historisk boxsekstant,
men en moderne kopi. Den er derfor
ikke beregnet på seriøs brug, idet
den ikke er kalibreret (dvs det er
ikke blevet målt hvor store dens
visningsfejl er). Imidlertid er
kvaliteten god nok til at den kan
benyttes i øvelsesøjemed.
Boxsekstanten er
i lukket tilstand anbragt i en lille
trækasse (se fig.2). Låget af
sekstanten kan skrues af (se fig.3)
og igen skrues på fra den anden
side, så låget kommer til at fungere
som håndtag man kan holde sekstanten
med, når man foretager målinger med
den. |
|
Figur
3.
Box-sekstant og låg
skruet fra hinanden |
Virkemåden er faktisk præcis den samme som
for en almindelig sekstant (se under
plasticsekstant), men indretningen
er vanskeligere at gennemskue på grund af at
alle dele er bygget ind i den lille kompakte
cylinder.
Fig. 4 og 5 viser de enkelte dele. |
|
|
Figur
4.
Box-sekstanten set fra den ene side.
[Forstørrelse ved klik på billede] |
Figur 5.
Box-sekstanten set
fra den anden side.
[Forstørrelse ved klik på billede] |
Boxsekstantens anvendelse
Sekstanten bruges til at måle
vinklen mellem to (fjerne) objekter,
A og B. Det kan være både en
vandret vinkel, en skrå
vinkel og en lodret vinkel.
Den kan bruges til at måle
den vandrette vinkel mellem to
objekter. Dette kan f.eks. være
vinklen mellem to særligt synlige
landemærker (kirketårn, fyrtårn,
forbjerg etc.) målt fra et fartøj
der sejler langs med en kyst.
Sådanne målinger indgår i
terrestrisk navigation og i
landmåling.
Den kan også bruges til at måle
den lodrette vinkel mellem to
objekter. Det vil typisk være
vinklen mellem solen og horisonten
eller mellem nordstjernen og
horisonten eller mellem et tredje
himmellegeme og horisonten.
Den kan endvidere bruges til at måle
skæve vinkler på himmelkuglen,
f.eks. vinklen mellem månens kant og
en stjerne eller en planet – dette
har man haft brug for ved
månedistancemetoden til
bestemmelse af længdegraden af en
position.
Sådanne målinger indgår i
astronomisk navigation.
Anvendelsen af
boxsekstanten i praksis fungerer på
samme måde som for alle andre typer
sekstanter, men den kræver lidt mere
øvelse og tålmodighed på grund af de
små dimensioner. Det er en god idé
at øve sig på plastiksekstanten
først.
Boxsekstantens
popularitet i 1800-tallet skyldtes
især at det kunne benyttes som et
lomme-landmålingsinstrument, der var
let at transportere rundt under
vanskelige forhold. Derfor blev det
netop brugt ved de mange dristige
ekspeditioner ind i ukendt land, der
fandt sted i det århundrede. Se mere
herom i
boxsekstantens historie. |
Vinkelmåling med boxsekstant
mellem to objekter A og B
På fig.6 og 7
ses box-sekstanten fra siden,
således at kikkerten, som man sigter
igennem, vender bagud på billedet.
Placeringen af de to spejle er
angivet, og på fig.7 ses
lysstrålegangen i sekstanten, når
man skal måle vinklen mellem to
objekter.
Lysstrålen fra objekt B rammer
alhidadespejlet, som vist på
figuren. Lysstrålen reflekteres fra
alhidadespejlet og rammer
horisontspejlet, hvorfra den
reflekteres igen og ender inde i
sigterøret. Strålegangen er på
figuren til højre vist som en gul
linje.
Gennem sigterøret iagttager man
samtidig objekt A gennem den
gennemsigtige del af
horisontspejlet. Denne sigtelinje er
på figuren vist som en rød linje.
Instrumentets beskedne størrelse
fremstår her tydeligt. |
|
|
Figur
6.
[Forstørrelse ved
klik på billede] |
Figur 7.
[Forstørrelse ved
klik på billede] |
|
|
Figur
8.
Der sigtes gennem
kikkerten og alhidaden drejes med
den skrue der er længst væk, som det
ses på billedet. |
Figur 9. |
Geometrien bag boxsekstanten er
præcis den samme som geometrien bag
plasticsekstanten. Hvis man ønsker
en geometrisk begrundelse for
hvorfor man på en bue der spænder
over 60 grader kan måle vinkler op
til 120 grader, henvises derfor til
beviset i
beskrivelsen af plasticsekstanten.
I den mest
almindelige anvendelse af sekstanten
er Solen objekt B, mens objekt A er
horisonten lodret under Solen (deraf
navnet horisontspejlet).
Skal man måle solens højde sættes
solfilteret for alhidadespejlet.
Træk forsigtigt sigterøret ud.
Sigt gennem sigterøret mod A og
forskyd alhidaden indtil man i
horisontspejlet kan se spejlbilledet
af B. Finindstil nu alhidaden ved
hjælp af skruen. Skruen drejes
indtil spejlbilledet af B ses flugte
med A. |
|
På figuren til venstre ses en skitse
af, hvordan denne situation vil se
ud gennem sekstantens sigterør.
Bemærk, at undersiden af Solen
flugter med horisonten.
For at sikre at man måler f.eks. den
lodrette afstand mellem solen og
horisonten kan sekstanten svinges
lidt fra side til side. Solen bør da
beskrive en bue, hvis laveste punkt
berører horisonten. Vinklen mellem A
og B kan da aflæses på gradskalaen.
|
Figur 10. |
|
Ved højdemåling af solen måles
mellem horisonten og enten solens
over- eller underrand. Solens halve
diameter (16 minutter) trækkes fra
eller lægges til efter målingen.
NB! Vær opmærksom på, at en sekstant
egentlig kun kan bruges til at måle
vinkler mellem ting, der er langt
væk. Ellers vil man få en såkaldt
parallaksefejl pga. sekstantens
konstruktion (skyldes den lodrette
afstand mellem sigtet og
alhidadespejlet). |
Hver gang
sekstanten bruges, skal man huske at
måle indeksfejlen,
dvs. dén vinkel man aflæser, når
objekt A og objekt B er det samme.
Fejlen kan være både positiv og
negativ.
Indeksfejlen bestemmes ved at bringe
horisonten ind i spejlet, så den
flugter med horisonten uden for
spejlet.
I stedet for horisonten kan man
også bruge et fjernt objekt.
Indeksfejlen er forskellig fra
sekstant til sekstant, og den kan
ændre sig lidt i tidens løb. Derfor
skal indeksfejlen bestemmes på ny
ved enhver måleserie. |
Hvordan aflæses en målt vinkel?
|
Figur 11. [Forstørrelse ved
klik på billede] |
På skalaen
aflæser man gradtallet (i hele
grader plus evt en ½ grad) ud for
noniusskalaens nulpunkt (ved den
gule pil). Derefter aflæses antallet
af minutter på nonius’ skala. Man
ser, hvornår der første gang er en
streg på limbus-skalaen og på
nonius-skalaen, der står lige over
hinanden (ved den blå pil). Gennem
luppen ses at det er over for 50 på
limbusskalaen, og at stregen viser
18 på noniusskalaen. På den viste
indstilling aflæses derfor vinklen
til 41 grader og 18 minutter.
Indeksfejlen skal så lægges til
eller trækkes fra. |
Vinkelmåling ved brug af kunstig horisont
Ved brug af sekstanten på land er
det ofte nødvendigt at bruge en
kunstig horisont. Til det formål
skal man bruge en blank
væskeoverflade.
Ved højdemålingen skal man stille
sig, så man kan se både solen og
dens spejlbillede. Man måler da
vinklen mellem disse. Resultatet er
det dobbelte af solens højde over
horisonten. |
|
Man kan enten måle vinklen når
billederne står direkte oven i
hinanden, eller man kan måle vinklen
mellem solen og spejlbilledets
nærmeste rande eller deres fjerneste
rande. Efter division med to vil man
få hhv. solens underrands eller
overrands højde. |
Figur 12. |
|
Opdateret 6. september 2009
|