MESURE DES HAUTEURS VERTICALES PAR LE CATHÉTOMÈTRE

Le cathétomètre a pour objet de mesurer la différence de niveau de deux points situés ou non sur une même verticale. Dulong et Petit l'imaginèrent à l'occasion de leur grand travail sur la dilatation du mercure; il est devenu d'un usage très fréquent pour l'évaluation de la hauteur des colonnes liquides.

Description.

Cet instrument {Jig. 3) consiste en une colonne verticale le long de laquelle glisse une lunette qu'on peut amener à une hauteur voulue en la dirigeant dans un azimut quelconque. Dans les premiers cathétomètres, la règle divisée tournait autour d'un axe extérieur; la lunette et tout le système étaient équilibrés par un contre-poids. Ce modèle, peu satisfaisant, est presque abandonné.

Aujourd'hui les instruments sont plus stables, car ils pi-

lO

GHàP. I. — OPÉRATIONS DE MESURE.

votent sur un axe d'acier situé dans Tintérieur même de- la

Fig. 3.

colonne; ils ne présentent donc plus de porte-à-faux.

L'équipage mobile qui soutient la lunette se compose d'un double manchon A et B dont les deux parties sont réunies par une vis de rappel AD. Un bouton de serrage, invisible dans le dessin ci-contre, permet de fixer le curseur inférieur A, après avoir amené le point observé dans le champ de la lunette; on achève la visée en tournant la vis AD.

La vis BC permet de gouverner la fourchette, dont les colliers sont alésés avec le plus grand soin.

On appelle axe géométrique de la lunette l'axe commun du tube et des colliers; l'axe optique est défini par la croisée des fils du réticule et par le centre de l'objectif.

>■ Le mouvement de l'instrument doit être doux et précis. Le trépied sera lourd et massif; les deux niveaux inférieurs que l'on voit sur la figure sont inutiles : celui de la lunette suffit au réglage. On place l'instrument sur une base absolument immuable, telle qu'une pile de maçonnerie dont les fondements très larges soient indépendants de ceux du bâtiment, et qui ne touche pas les planchers qu'elle traverse.

Il est prudent de placer directement le cathétômètre sur une plaque dressée, de verre ou de fonte, dans laquelle les vis calantes ne puissent s'imprimer. On reconnaîtra à l'usage qu'aucun cathétômètre n'est parfait;

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IIl^ M. — MESURE DBI$ HAUTEURS YERTICALES. II

toutes les fois qu'on transportera le chaiûot du haut en bas de la colonne, la bulle du niveau de la lunette subira un déplacement dont il faudra prendre son parti; on tournera légèrement la vis de la fourchette pour la ramener à Thorizontalité au moment de chaque lecture.

Manuel opératoire.

I. Réglage de Vinstrument» — i^ On commence par faire coïncider les axes géométrique et optique de la lunette; la croisée des fils étant nettement visible, on s'assure que, en tournant la lunette sur elle-même dans son collier, le point central du réticule se projette toujours sur le même point de Tespace ; si ce n'était pas, on modifierait la position des fils à Taide des vis disposées à cet effet sur Toculaire.

2*» Il faut constater, en second lieu, que Taxe de la lunette est parallèle au niveau. On amène donc la bulle d'air entre ses repères, en agissant sur la vis BG; puis on soulève la lunette hors du collier, et on la retourne bout pour bout. La bulle ne doit pas changer de position ; se serait-elle déplacée de n divisions, il faudrait corriger de moitié ce mouvement à l'aide de la vis du niveau, et recommencer l'épreuve jusqu'à réussite.

3® L'instrument étant installé, il s'agit de disposer l'axe de la lunette perpendiculairement à l'axe de rotation de la colonne. Pour cela, on note la position de la bulle du niveau, puis on fait tourner l'instrument de i8o<» et l'on vérifie si la bulle n'a pas changé de place par rapport à l'observateur. Dans le cas d'un déplacement, on aurait à faire mouvoir la vis BC de manière à corriger de moitié le déplacement. Il est ordinairement nécessaire de répéter plusieurs fois cette opération.

4" Il reste à placer verticalement l'axe de la colonne : ce résultat s'obtient à l'aide de vis calantes dont le pied est muni. Ce pied est triangulaire; on dirige d'abord la lunette parallèlement à la base du triangle, et l'on amène la bulle au zéro ; puis on tourne la lunette de go** et l'on opère de même en agissant sur la troisième vis. Ainsi réglé pour deux plans rectangulaires, l'instrument doit l'être dans tous les azimuts, car l'axe est per^ pendiculaire à deux horizontales qui se coupent à angle, droit.