Basislatte BALA

Bei "der Basislatte" handelt es sich um eine geometrische Basis für die trigonometrische Streckenmessung hoher Genauigkeit mit der Basis im Ziel, einem waagerecht aufzustellenden Instrument, das (vereinfacht) im wesentlichen aus einem Rohr und einem Metallstab besteht, an dessen Enden und in der Mitte sich jeweils Zielmarken befinden. Man muß sich das wie so eine Art "Urmeter" im Gelände vorstellen.
Zu Transportzwecken ist das Instrument in zwei etwa 1 m lange Teile mittels Überwurfmutter zerlegbar.

Für die Jenaer Basislatte ist eine Genauigkeit von 1:30.000 angegeben, womit diese Latte in die genaueste Klasse einzuordnen ist.
Sie verfügt über das gleiche Zapfenmaß wie die Jenaer Theodoliten und ist damit in deren Dreifüße einsetz- und zwangszentrierbar.

Um mit Hilfe der Bala eine Strecke zu messen, bedarf es eines Sekundentheodoliten, wie dem Theo 010 B.
Der gemessene Winkel zwischen den beiden Marken der Latte, wird dann in die Gleichung d = 2 cot/2 eingesetzt. So erhält man rechnerisch (aus mehreren Messungen gemittelt) die Streckenlänge (Großmann, Bd.2 v. 1971, S. 52: "+/- 1 bis 2 cm auf 75 m").
 

Bala - Die Mittelzielmarkierung mit Richtoptik Die Aufnahme entstand senkrecht auf den kleinen Kollimator ausgerichtet, so daß in der Mitte dessen Zielmarkierung, der weiße senkrechte Strich, deutlich zu erkennen ist. Dieser Kollimator wird mit dem Theodoliten angeschnitten, so daß sichergestellt ist, daß die Basislatte mit hinreichender Genauigkeit im Winkel von etwa 90° zur  Fernrohrachse des Theodoliten steht. Es gibt Berechnungen darüber, daß die durch die geringe Abweichung von der Mittelzielmarke bedingte Exzentrizität bei den üblichen Meßverfahren "keine Rolle" spielt. Die kleine runde Struktur links oberhalb der Kollimatorlinse ist die Lichtöffnung für das Richtglas, mit dessen Hilfe man die Bala von ihrem Standort aus auf den Theodoliten ausrichten kann.

Das Richtglas der Bala. Ansicht von der Rückseite. Richtgläser bilden ihre Zielmarke in der Unendlichebene ab, so daß sie vor jedem Hintergrund scharf erscheinen.  Hier ist das helle Dreieck, die Zielmarke,  deutlich zu erkennen, auf das die Kamera fokussiert hat. Wegen der durch die große Blende bedingten geringen Schärfentiefe erscheinen die Konturen des Gehäuses hier verschwommen. Diese Aufnahme vedeutlicht die Funktionsweise des Richtglases sehr schön. Einen ähnlichen Effekt kennen wir von den Reflexvisieren.

Basislatte zerlegt in ihre beiden Hälften. Die Basislatte wird durch eine Überwurfmutter zusammengehalten. Sie ist für den leichteren Transport zerlegbar. Das Herz der Basislatte ist ein sehr genau abgelängter "Metallstab". Der "Metallstab" besteht aus der besonderen Stahllegierung Invar®, einer Legierung mit einem sehr kleinen Wärmedehnungskoeffizienten, der in unseren Temperaturbereichen gegen Null geht. Die Entfernung der Meßmarken zueinander beträgt 2,0 m. Das äußere Rohr dient dem Erwärmungschutz und wirkt der Durchbiegung entgegen, es ist zudem Träger für die Beleuchtungskabel des Beleuchtungssatzes und das Kollimatorglas, mit dessen Hilfe die Bala rechtwinklig zum Theodoliten aufgestellt wird. Die polierten Enden des Invarstabes sind auf beiden Bildern zu erkennen. Die polierte Fläche die im Gewindeteil tief verborgen liegt, ist ballig ausgeführt um die Berührung an einem Punkt zu gewährleisten.

Im zerlegten Zustand erscheint die bewegliche Meßmarke, die unter Federvorspannung steht,  des einen Tragarms etwas exzentrisch. Das äußere Schutzrohr kann sich so um den Invarstab herum ausdehnen. Man beachte einmal die fast nicht wahrnehmbaren feinsten Striche in 3.00, 9.00 und 12.00 Uhr am Rande der dunklen runden Fläche.. Diese können mit dem Theodoliten selbst auf 30 m noch ganz locker beobachtet werden. Zum Größenvergleich der grobe, megafeiste Pfennig.

Das Basislattenverfahren ist im praktischen Einsatz durch die Verwendung opto-elektronischer Tachymeter weitestgehend verdrängt worden.
Für Kontrollmessungen oder in Fällen, in denen das Budget keine Investition im Rahmen mehrerer Zehntausend Mark zuläßt, kann die Basislatte jedoch auch heute noch ein interessantes - und vor allem: robustes - Hilfsmittel darstellen.

Der pädagogische Effekt des "Basislattenverfahrens" dürfte indes unbestritten sein. - Und Spaß macht es auch!

Hier aber noch schnell ein Link zu einer Belegarbeit über Genauigkeitsbetrachtungen, wenn man einmal wissen möchte, was mit der Bala möglich ist.
 
 

Rückseite der Mittelzielmarke In die große runde Struktur kann eine elektrische Beleuchtung eingesetzt werden. Diese suche ich auch noch.... Durch die Milchglasscheibe wird eine hinreichend diffuse Beleuchtung sichergestellt. Die Fokussierung der kleinen Meßmarken mit dem Sekundentheodoliten hat es in sich. Am Tage kann schon ein kleiner Sonnenstrahl das Absehen um Millimeterbruchteile auswandern lassen. Daher empfiehlt es sich, Messungen mit höherem Genauigkeitsanspruch bei Dunkelheit durchzuführen. Die Beleuchtung ist daher ein nicht zu unterschätzendes Zubehör.

Ich habe es selber eimal ausprobiert, indem ich die Bala etwa 25 m vom Theodoliten entfernt aufgestellt habe.
Unter deren Dreibein habe ich ein Lineal gelegt und den Dreifuß mit einem optischen Lot eingerichtet. Dann habe ich 4 Messungen mit Umschlag durchgeführt.
Anschließend wieder mit Hilfe des Lotes den Dreifuß auf dem Dreibein 10 mm zurückgeschoben. - Danach wieder 4 Messungen mit Umschlag.
Gemittelt erhielt ich dann eine gemessene Differenz von 8 mm; d. h. einen Fehler von nur 2 mm auf 25 m.
Die Probleme, die sich mir stellten, bestanden darin, mit dem Theo 010 B zu messen: durch thermische Einflüsse (schwacher Sonnenschein) war es sehr schwierig, die feinen Meßmarken der Bala exakt anzumessen, da das Strichbild des Theodoliten im Luftgeflimmer etwas wanderte. Sowie ich die Meßmarkenbeleuchtungen aufgabeln kann, werde ich die Messung bei Dunkelheit wiederholen.
Zudem habe ich festgestellt, daß es mir nicht möglich ist, mit dem theo 010 B die Einersekunde (!) exakt zu reproduzieren - hier läßt das Koinzidenzfeld für mich noch zu viele Interpretationsmöglichkeiten.
Bei Instrumenten wie dem Universal Theo-002 wird die Anzeige daher photografiert, um die Interpretationsmöglichkeiten einzugrenzen.

Wie ich es den Lehrplänen vermessungstechnischer Fakultäten entnehmen konnte, gehört das Messen mit der Basislatte zu den standardmäßigen Grundfertigkeiten jedes Vermessungstechnikers und wird nach wie vor in den ersten Semestern geübt.
 

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