I. — Description

La boîte de la boussole est carrée et en bois verni {voir fig. 50).

L'aiguille aimantée repose, au moyen d'une chape en saphir, sur un pivot d'acier établi au centre d'un limbe D divisé en degrés et demi-degrés, et fixé à la base d'une cavité cyhndrique placée dans le fond de la boîte; les traits 0, 90, 180 et 270 sont gravés aux extrémités de deux diamètres parallèles aux côtés de la boîte.

La cavité est fermée, à la partie supérieure, par un verre dont la distance au hmbe a été calculée de telle façon que l'aiguille ne quitte pas son pivot quand on renverse la boîte et que, d'un autre côté, l'une des pointes de cette aiguille ne puisse atteindre la glace, même quand l'autre a touché le fond.

Le verre pourrait prendre en effet une tension électrique capable de faire dévier l'aiguille, si l'une des pointes s'en approchait trop.

La glace est maintenue par un fil de laiton, et le bord est luté avec un mélange de cire blanche et de blanc d'Espagne, ce qui empêche la pluie de pénétrer à l'intérieur.

L'aiguille a H9 millimètres de longueur, 6 millimètres de

largeur et0"|'",2 d'épaisseur. Elle est réunie à la chape par une garniture en aluminium sans couronne, et en tous points semblable à celle que M. le colonel Goulier a introduite dans

Fig. 60.

la boussole qui porte son nom et dont il sera parlé dans le chapitre suivant. Cette disposition est représentée ci-dessous {voir fig, 50 bis).

La chape b, dont l'épaisseur est de 0"*"^,6, et ^ qui est sertie dans la garni- Fig.50 6»*.

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BOUSSOLE A ÉCLIMÈTRE MOBILE.

fl3

ture c en aluminium, présente intérieurement une surface sphérique polie comme les verres d'optique. Le diamètre intérieur de la couronne est de 2 millimètres; au bas de

celle-ci est ménagé un diaphragme qui isole le pivot et qui remplace la couronne dont on charge habituellement les aiguilles pour les empêcher de basculer. Avec cette chape sphérique on diminue les frottements et, par conséquent, on obtient plus de sensibihtéqu avec les chapes coniques.

Pour que l'aiguille ne fatigue pas inutilement son pivot quand on n'opère pas, on a établi, à la hauteur du limbe, un levier / que l'on fait mouvoir à l'aide d'une vis v {voir fig. 50) ; quand le levier est mis en mouvement, son extrémité, qui embrasse le pivot par un anneau, soulève l'aiguilte et Tappuie contrôle verre.

L'éclimètre se compose d'un cercle vertical E divisé en grades et demi-grades et d'une alidade LL' munie de deux verniers donnant les cinq centigrades. (On a pris neuf demigrades du limbe pour faire dix divisions du vernier.) L'alidade est fixée invariablement à la lunette F par l'intermédiaire

INSTR. STADIM. 8

Fig. 61.

d'une pièce métallique B et de deux vis (voir fig. 51). Elle fait corps également avec un axe G en cuivre, dont la surface est légèrement tronconique et qui peut tourner, à frottement doux, dans l'intérieur d'une chemise K en bronze réunie au limbe vertical E au moyen de quatre vis d, e,.. Cette chemise est rodée dans une enveloppe A en cuivre fixée à la boîte de la boussole, et elle peut prendre également un mouvement circulaire sous l'influence de la vis micrométrique I de la figure 50. A cet effet, cette dernière s'engage dans un écrou M réuni au limbe E et présente de plus un renflement sphérique qui pénètre dans une cavité correspondante d'un appendice relié à la boîte de la boussole. Quand on lui imprime un mouvement de rotation, l'écrou M chemine le long de son axe et entraîne le limbe qui est obligé de prendre un mouvement circulaire. La vis Q et la rondelle R maintiennent contre la pièce métallique A tout l'ensemble de l'éclimètre.

La graduation est faite comme l'indique la figure 51 bis; il résulte de cette disposition qu'on lit, soit la valeur même del'inclinaison s'il s'agit d'une pente ascendante, soit son complément à 100 grades s'il s'agit d'une pente descendante. Cela fait éviter les fautes que l'on commet souvent, sur les valeurs ou sur les signes des pentes, avec les anciens instruments sur lesquels on lit seulement, au moyen de deux verniers contigus, les incHnaisons positives ou négatives.

L'éclimètre est muni d un niveau à bulle d'air H {voir fig. 50), dont l'une des extrémités est supportée par une vis de rectification a entourée d'un ressort à boudin, et dont l'autre est maintenue par une vis g traversant un petit tube A;

Fig. 51 bU,

BOUSSOLE A ÉCLIMÈTRE MOBILE.

ce dernier est taillé en biseau, comme l'indique la figure 52, ce qui permet à l'ensemble du niveau de suivre le mouvement imprimé par la vis de rectification.

Fi4?. 52.

La boussole et l'éclimètre sont munis chacun d'une pince et d'une vis de rappel.

Voici comment fonctionnent les vis de rappel : Je prendrai pour exemple celle de l'éclimètre qui est représentée sur la figure 52 bis. Elle offre une grande analogie avec la vis I précédemment décrite. La pince porte un écrou sphérique ^dans lequel s'engage l'extrémité de la vis S qui, pénétrant également dans une pièce T reliée à l'alidade, y présente un renflement f pouvant tourner dans une cavité correspondante. L'écrou étant fixe quand la pince est serrée, tout mouvement de rotation de la vis produit un déplacement longitudinal de la pièce T, qui entraîne un mouvement circulaire de l'alidade.

La lunette porte des fils micrométriques dont l'espacement correspond à l'angle stadimétrique de ' jgg. On y a appliqué

l'oculaire de Ram^deri et le tirage à vis hélicoïdale {voir chap. II).

Le réticule reste fixe pendant la mise au point ; et c'est l'objectif que l'on fait manœuvrer à l'aide

Pig. 52 hia.

de la vis V {voir fuj. 50).

Deux vis tirantes r permettent de faire mouvoir latéralement le porte-fils. J'ai fait adapter à la boussole des vis tirantes au lieu de la vis butante qui existait dans l'ancienne, parce qu'il est absolument indispensable d'éviter le moindre jeu dans la coulisse qui guide le porle-fils dans son mouve-

ment; il suffirait, en efl^et, d'un déplacement de jtw^ de millimètre dans la distance du réticule à l'oculaire pour faire varier l'angle stadimétrique d'une quantité qui ne serait pas négligeable; de là la nécessité de renoncer au système de la vis butante, trop faible pour produire le mouvement d'une manière régulière.

En outre, le réticule peut prendre un mouvement circulaire à l'aide du procédé indiqué à la fin du chapitre IL

Le grossissement est égal à 9.

Enfin, l'axe de rotation correspond au centre de gravité de l'appareil, condition tout à fait indispensable pour la facilité de la mise en station.

Comme conséquence de cette nouvelle disposition, l'excentricité de la ligne de visée est moins grande que dans l'ancienne boussole.

IL — Usage.

La lunette peut faire un tour entier autour de son axe , horizontal, ce qui permet d'effectuer au même point une double visée, l'une avec la lunette à droite, et l'autre avec la lunette à gauche.

L'axe de la boussole peut être rendu vertical au moyen d'un genou à coquilles, dont on fixe la douille sur un trépied.

Quand on n'a besoin que d'une certaine approximation, on se contente tout simplement d'établir à vue, et à l'aide des oscillations de l'aiguille, l'horizontalité du Hmbe, qui, par construction, estperpendiclilaire à l'axe ; on agit dans tous les sens sur la boîte de la boussole, jusqu'à ce que l'aiguille affleure

BOUSSOLE A ÉCLIMÈTRE &10BILE. 117

le limbe dans un tour entier; celle-ci étant équilibrée et devant par conséquent décrire un plan horizontal, on a obtenu le résultat qu'on voulait atteindre.

Si ce procédé paraît insuffisant, on peut se servir des indications d'un niveau à bulle d'air N placé sur l'un des côtés de la boîte (^.50)j on fait tourner la boussole autour de son axe jusqu'à ce que l'aiguille soit perpendiculaire à la direction du niveau, on amène la bulle dans ses repères, et on fait en sorte que l'aiguille soit dans le plan du limbe ; celui-ci, renfermant deux lignes horizontales qui se coupent (l'axe de l'aiguille et l'horizontale de la bulle), devient par suite horizontal.

On peut se demander, puisque deux lignes qui se coupent suffisent pour déterminer un plan, pourquoi l'on s'astreint a disposer l'aiguille perpendiculairement à la direction du niveau; c'est afin de rendre minimum Terreur d'observation qui pourrait provenir d'un petit défaut d'horizontalité dans l'une des deux droites.

Vie- 53.

Je suppose, en effet {voir fig. 53), deux droites faisant entre elles un angle «; l'une des deux droites AB a été rendue parfaitement horizontale; il n'en est pas de mémo de l'autre AG qui fait avec l'horizontale AD un angle £ ; je mène la verticale CD, et par cette ligne je fais passer un plan qui coupe suivant BD le plan horizontal DAB et suivant BG le plan incliné GAB; l'angle GBD =<? mesure Tinclinaison de ce dernier plan ; or, dans le triangle rectangle GBD, on a : CD AD la; g Ig s

tî,' e =

BD '" AD sin DAB sin DAB

ils NOTICE SUR LES INSTRUMENTS STADIMÉTRIQUES.

Mais l'angle DAB est très peu difFérent de l'angle C AB ■= a ; on peut donc écrire sans erreur sensible.:

tge ^ sin a

D'où l'on peut conclure que, pour une erreur déterminée £ commise sur l'horizontalité de la ligne AC, la ligne AB étant horizontale, l'inclinaison du plan de ces deux lignes sera minimum quand t'angle qu'elles font entre elles sera droit.

La boussole, comme on le sait, sert à mesurer \e'^ orientements magnétiques, c'est-à-dire les angles que font les directions visées avec la méridienne magnétique, à laquelle on suppose une direction constante; d'après les conventions établies, ces orientements se comptant en allant du Nord au Sud par l'Ouest, il est facile d'en déduire que le limbe doit être gradué en sens inverse, c'est-à-dire comme une montre.

Cela étant, lorsque l'axe de la boussole est vertical. Taxe optique de la lunette doit par construction décrire un plan vertical parallèle à la ligneO-lSOdulimbe; ^\

le moyen le plus rationnel, pour mesurer l'orientement magnétique d'un alignement AB serait donc de placer l'axe optique CD dans le plan vertical de cet alignement; la ligne 0-180 prendrait une direction parallèle à AB, et par suite l'orientementde cette ligneserait mesuré par l'arc du limbe compris entre le zéro de la graduation et la pointe nord {voir fig, 54).

Fig. 54.

BOUSSOLE A ÉCLIMÈTRE MOBILE).

il9

Si, au lieu de tenir la lunette à droite, comme je l'ai supposé, on l'avait tenue à gauche, l'orientement eût été mesuré par l'arc compris entre le zéro et la pointe sud ; et si l'on avait voulu continuer à faire la liecturQ sur la pointe nord, il aurait fallu retrancher 180*" de cette lecture, pour avoir la véritable valeur de l'orientement (fig. 55).

Je me hâte d'ajouter que ce n'est pas habituellement ainsi qu'on opère dans la pratique; quand on veut mesurer l'orientement d'un alignement AB, on stationne à Tune des extrémités A de cet alignement, c'està-dire que l'on place le centre de rotation de la boussole sur la verticale du point A; mais alors la ligne de visée se trouvant en dehors de l'alignement, l'angle mesuré NIO diffère de l'orientement véritable, qui est NFB ifig. 56), d une quantité qu'il est facile d'apprécier. La ligne de visée BG étant, en effet, parallèle à la ligne 0-180, l'angle mesuré est égal à NGB, et il est aisé de voir que l'on a :

KGB — NFB = FBG

Je représente par e cette différence, qu'on appelle erreur due à V excentricité y et si du point A j'abaisse sur CD une perpendiculaire AE, on aura dans le triangle rectangle BAE :

Fig. 55.

AE sin € = TT— = -T-^7

e ÂB

en désignant par e Vexcentricité du viseur, c'est-à-dire la distance du centre de rotation à Taxe optique.

Les lectures se faisant sur la boussole avec une approximation au plus égale à 5 minutes, on pourra ne pas tenir compte de rexceritricité du viseur ^ lorsque l'angle e sera inférieur à 5 minutes, ou lorsque l'on aura :

< sin 5'