论钟表的原理和发展历史
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时钟技术是计时技术的重要发展阶段,是现代机械技术和计算机技术的技术来源之一。
摆钟
它最初是由阿拉伯工匠设计的。它的工作原理是等速运动原理。
机械钟表
机械钟的动力系统是发条,计时单位是时、分、秒。分别采用12十进制和60十进制。
水钟是伽利略发明的,摆钟是惠更斯发明的,闹钟是汤若望发明的。
时钟发展史上的日晷是最早的“标准时间”的仪器,由表盘和指针组成。表盘是带刻度的表盘,表盘指针在中央,指针的影子随着太阳的移动而在表盘上移动。那时候有钱人家里也有这种钟。
埃及是第一个漏水的水壶钟表出口国。它由两个相互堆叠的圆柱体组成。水从上面的圆筒通过一个小孔滴入下面的圆筒。水滴滴完了,一定时间过去了。较大的漏勺可以一次装满水六个小时,然后再装满水。
古埃及法老王朝的钟表匠甚至制作了带有指针和敲击装置的时钟。每小时都会有一定数量的球滚到金属盖上,发出响亮的声音。罗马人是埃及漏壶钟的主要买家。凌晨,报时员大声报时,然后家家户户把漏水的锅钟灌满水。
罗马诗人普拉图斯对这种计时方法非常不满。他写道,“愿上帝杀死发明时钟的人……因为时钟把我的一整天撕得粉碎。过去,我的胃就是我的钟,是所有钟里最好最准的。”
据说君士坦丁大帝曾经有一座很棒的钟。即使在今天,它也是一个不寻常的复杂计时器。它有树的形状,所有可能的动物都坐在树枝上,许多狮子蹲在下面。当钟声敲响时,狮子们张开嘴咆哮。
柏拉图是第一个在埃及漏壶的帮助下制作闹钟的人。他把圆筒挂在下面,这样它就能旋转了。过了一定时间,缸翻过来,把水倒出来,水流到一个岗哨管里。水的冲击产生的气流让岗哨管吱吱作响。与此同时,柏拉图的闹钟准时响起,催促这位伟大哲学家的学生去上课。
漏壶计时的方法延续了几千年。查理曼在位时,还从哈里发得到一个带时针和蜂鸣器的漏壶钟。它由纯金制成,工艺精湛,富有艺术性。直到十二世纪一个和尚发明了沙钟,漏壶才逐渐被沙钟取代。最后,彼得·亨兰发明了摆轮,克里斯蒂安·哈根斯发明了钟摆。在此基础上,制成了类似于今天的钟表。
值得一提的是,沙钟原本只是用来为布道台上的牧师掌握布道时间的。
据考证,早在公元前2000年,中国就有漏壶。公元前2679年的一个设计证明中国有一个类似于印度人和阿兹特克人拥有的日晷。此外,中国人还用其他方式制作钟表。例如,他们通过燃烧带有时间戳的熏制蜡烛来计算时间。此外,据说中国有一位技艺高超的钟表匠用各种熏蒸剂制作了一种芳香的钟,每小时散发出不同的气味。
1270年左右出现在意大利北部和德国南部的早期机械钟是由一个称重锤提供动力的,它每小时敲响附属的钟,自动报时。1336年,第一座钟被安装在米兰的一座教堂里。在接下来的半个世纪里,钟传到了欧洲各国,法国、德国、意大利的教堂纷纷修建钟楼。
很快,发条技术被发明出来,时钟的体积大大缩小。1510年,德国锁匠首次制造了怀表。当时生产钟表似乎仅限于锁匠这一副业。直到后来对钟表的精度要求越来越高,钟表的技艺也越来越复杂,出现了专业的钟表匠。
1806年,拿破仑的妻子和王后j·乔皮芬(J. Jopifen)特别制作的一块手表是已知的最早的手表记录。这是一款注重装饰,做成手镯的手表。当时,怀表作为身份和地位的象征流行于男性世界,手表被视为女性装饰品。
1885年,德国海军向瑞士钟表匠订购了大量手表,手表的实用性得到了世界的肯定,并逐渐普及。
本世纪初,劳力士的前身威尔斯多夫& amp;戴维斯公司推出银色绅士手表和女士手表,大获成功,并带动各手表厂商竞相开发手表。以怀表技艺闻名于世的瑞士也率先制造了手表。1926年,劳力士开发出完全防水的腕表“劳力士牡蛎”(ROLEX OYSTER),并于1931年率先将自动上弦腕表“牡蛎永动”(OYSTER PERPETUAL)推向市场。浪琴也不甘示弱,其精密航空钟与美国飞行员林德伯格一起飞越大西洋,名声大噪。1929年,具有秒表功能的手表CHRONOGRAPH问世,次年在此基础上开发出飞行用精密手表CHRONOMETER。
1969年,精工钟表公司研制出世界上第一块应时电子表,每天的误差减少到0.2秒以内。1972年,美国汉密尔顿公司发明了数字显示手表,电机和齿轮从手表上消失了。
手表制造的新技术层出不穷,但机械表并没有消亡。虽然产量大减,但制造技艺却保留了下来。尤其是瑞士钟表制造商,至今仍对机械表情有独钟,坚持生产高档机械表,源源不断地出口到世界各地。