Óra

Napdialsedit

a Nap látszólagos helyzete az égen mozog minden nap folyamán, ami a Föld forgását tükrözi. A helyhez kötött tárgyak által vetett árnyékok megfelelően mozognak, így pozícióik felhasználhatók a napszak jelzésére., A napóra az időt úgy mutatja meg, hogy egy árnyék helyzetét egy (általában) sík felületen jeleníti meg, amely az óráknak megfelelő jelölésekkel rendelkezik. A napórák lehetnek vízszintesek, függőlegesek vagy más irányokban. A napidiálokat széles körben használták az ősi időkben. A szélesség ismeretében egy jól felépített napóra ésszerű pontossággal, egy-két percen belül mérheti a helyi napidőt. Az órák teljesítményét az 1830-as évekig folyamatosan monitorozták, a távírót és a vonatot a városok közötti idő-és időzónák egységesítésére használták.,

Eszközök intézkedés időtartama, eltelt idő, valamint intervalsEdit

Sok eszköz lehet használni, hogy az idő múlását nélkül tekintetében referencia-időpont (nap, óra, perc, stb.) hasznos lehet az időtartam vagy az intervallumok mérésére. Ilyen időtartamú időzítők például a gyertyaórák, a füstölő órák és a homokóra., Mind a gyertyaóra, mind a füstölő óra ugyanazon az elven működik, ahol az erőforrások fogyasztása többé-kevésbé állandó, ésszerűen pontos és megismételhető becsléseket tesz lehetővé az időjáratokról. A homokórában egy apró lyukon átfolyó finom homok állandó sebességgel önkényes, előre meghatározott idő múlását jelzi. Az erőforrást nem fogyasztják, hanem újra felhasználják.,

Víz clocksEdit

a Víz órák, valamint a sundials, valószínűleg a legrégibb idő-mérő eszközök az egyetlen kivétel, hogy a nap számolja rováspálca. Nagy ókorukat tekintve, hogy hol és mikor léteztek először, nem ismert és talán ismerhetetlen. A tál alakú kiáramlás a vízóra legegyszerűbb formája, amelyről ismert, hogy Babilonban és Egyiptomban létezett az IE 16. század körül., A világ más régiói, köztük India és Kína is korai bizonyítékokkal rendelkeznek a vízórákról, de a legkorábbi időpontok kevésbé biztosak. Egyes szerzők azonban arról írnak, hogy a vízórák már I.E. 4000-ben megjelennek a világ ezen régióiban.

a Cyrrhusi Andronicus görög csillagász felügyelte a Szelek tornya építését Athénban az I.E. 1. században. a görög és Római civilizációk nagyobb pontossággal fejlesztették ki a vízóra kialakítását. Ezeket az előrelépéseket a bizánciak és az Iszlám idők is átvették, végül visszatértek Európába., Függetlenül, a kínai kifejlesztett saját fejlett vízórák （）） a 725 ad, átadva ötleteiket Korea és japán.

néhány vízóra-tervet önállóan fejlesztettek ki, és a kereskedelem terjedése révén bizonyos ismeretek átadásra kerültek. A modern társadalmak nem rendelkeznek ugyanolyan pontos időmérési követelményekkel, mint a modern ipari társadalmakban, ahol a munka vagy a pihenés minden óráját nyomon követik, és a munka bármikor megkezdődhet vagy befejeződhet, függetlenül a külső körülményektől. Ehelyett az ókori társadalmakban a vízórákat elsősorban asztrológiai okokból használták., Ezeket a korai vízórákat napórával kalibrálták. Bár soha nem érte el a modern időmérő pontosságát, a vízóra évezredek óta a legpontosabb és leggyakrabban használt időmérő eszköz volt, amíg a 17.századi Európában a pontosabb ingaóra váltotta fel.

Az iszlám civilizáció az órák pontosságának további fejlesztésével jár, bonyolult mérnöki munkával., 797-ben (vagy esetleg 801-ben) a bagdadi Abbasid kalifa, Harun al-Rashid bemutatta Charlemagne-t egy Abul-Abbas nevű Ázsiai elefántmal, egy “különösen bonyolult példával” együtt egy vízóra. Sylvester pápa I.E. 1000 körül mutatta be Észak-és Nyugat-Európába az órákat.

mechanikus vízórákszerkesztés

Az első ismert hajtóműves órát a nagy matematikus, fizikus és mérnök Archimedes találta ki az ie 3. században., Archimedes létrehozta csillagászati óráját, amely szintén kakukkóra volt, madarak éneklésével és minden órában mozogva. Ez az első karillon óra, amikor zenét játszik, egyidejűleg egy szemével pislogó emberrel, akit meglepett az éneklő madarak. Archimedes óra működik a rendszer négy súlyok, számláló súlyok, húrok által szabályozott rendszer úszik egy víztartályban szifonok, amelyek szabályozzák az automatikus folytatása az óra., Az ilyen típusú órák alapelveit a matematikus és fizikus hős írja le, aki azt mondja, hogy néhányan egy lánccal dolgoznak, amely a mechanizmus fogaskerékét forgatja. Egy másik görög óra, amelyet valószínűleg Sándor idején építettek, Gázában volt, Procopius írta le. A Gázai óra valószínűleg egy meteor volt, vagyis egy épület, amely az égi jelenségeket és az időt mutatja. Ez volt a mutató az idő és néhány automatizálás hasonló Archimedes óra., 12 ajtó nyílt óránként, Hercules végezte munkáját, az oroszlán egy órakor, stb., éjjel pedig egy lámpa látható óránként, 12 ablak nyitva, hogy megmutassa az időt.

egy másik hajtóműves órát a 11. században Ibn Khalaf al-Muradi Arab mérnök fejlesztett ki az Iszlám Ibériában; ez egy vízóra volt, amely komplex fogaskerék-mechanizmust alkalmazott, beleértve mind a szegmentális, mind az epiciklikus hajtóművet, amely képes nagy nyomaték továbbítására. Az óra páratlan volt a kifinomult összetett hajtómű használatában, egészen a 14. század közepéig., Az Al-Muradi órája a higany használatát is alkalmazta hidraulikus kapcsolataiban, amelyek mechanikus automatákat működhetnek. Al-Muradi munkája ismert volt a kasztíliai Alfonso X alatt dolgozó tudósok számára, ezért a mechanizmus szerepet játszhatott az Európai mechanikus órák fejlesztésében. A középkori muszlim mérnökök által épített egyéb monumentális vízórák komplex fogaskerekeket és automata szerelvényeket is alkalmaztak. Az Arab mérnökök abban az időben kifejlesztettek egy folyadékvezérelt menekülési mechanizmust is, amelyet néhány vízórájukban alkalmaztak., Nehéz úszik használták, súlyokkal, valamint egy állandó-head rendszer használták, mint egy gátszerkezetet mechanizmus, amely jelen volt a hidraulikus ellenőrzések használták, hogy nehéz úszik leereszkedni a lassú, egyenletes ütemben.

Mellesleg a Kínai csillagászati óra a Su Dal 1088 már említettük, a modern Muszlim csillagászok is épített, számos rendkívül pontos csillagászati órák használata a mecsetek, valamint megfigyelő, mint például a víz-alapú csillagászati órát, az Al-Jazari 1206, a astrolabic óra által Ibn al-Shatir a 14.század elején., A legkifinomultabb időmérési asztrolábiumok az Abū Rayhān Bīrūnī által a 11. században, valamint Muhammad ibn Abi Bakr által a 13. században tervezett irányított asztrolábiumok voltak. Ezek az eszközök időmérő eszközként, valamint naptárként is működtek.

az al-Jazari 1206-ban épített egy kifinomult vízhajtású csillagászati órát. Ez a váróra egy komplex eszköz volt, amely körülbelül 11 láb (3,4 m) magas volt, és az időmérés mellett több funkciója is volt., Ez magában foglalta a Zodiákus, a nap-és holdút, valamint a félhold alakú mutatót, amely egy átjáró tetején haladt át, egy rejtett kocsi mozgatta, és az ajtók kinyíltak, mindegyik egy manöken, óránként. A nap és az éjszaka hosszát vissza lehetett állítani annak érdekében, hogy egész évben figyelembe lehessen venni a nappal és az éjszaka változó hosszát. Ebben az órában számos automata is szerepelt, köztük falcons és zenészek, akik automatikusan zenéltek, amikor egy vízkerékhez rögzített rejtett vezérműtengely által működtetett karokkal mozgatták.,

Európában a Wallingfordi Richárd által 1336-ban Szent Albániában, a Padovai Giovanni De Dondi által 1348-tól 1364-ig készített órák voltak. Ezek már nem léteznek, de részletes leírások készültek terveikről és építésükről, és modern reprodukciókat készítettek. Bemutatják, hogy a mechanikus óra elméletét milyen gyorsan fordították gyakorlati konstrukciókra, valamint azt is, hogy a fejlődésük sok impulzusának egyike a csillagászok azon vágya volt, hogy megvizsgálják az égi jelenségeket.,

Wallingford órájának nagy asztrolábium típusú tárcsája volt, amely a napot, a Hold korát, fázisát és csomópontját, egy csillagtérképet, esetleg a bolygókat mutatta. Ezen kívül volt egy szerencsekerék és egy mutató az állam a dagály London Bridge. Minden órában csengettek a harangok, az időt jelző löketek száma. Dondi órája hétoldalas szerkezet volt, 1 méter magas, a tárcsák a napszakot mutatják, beleértve a perceket, az összes ismert bolygó mozgását, a rögzített és mozgatható ünnepek automatikus naptárát, valamint egy napfogyatkozás előrejelző kezét, amely 18 évente egyszer forog., Nem ismert, hogy ezek az órák mennyire pontosak vagy megbízhatóak lettek volna. Valószínűleg minden nap manuálisan állították be őket, hogy kompenzálják a kopás és a pontatlan gyártás okozta hibákat. A vízórákat ma is használják, és olyan helyeken is vizsgálhatók, mint az ősi várak és múzeumok. Az 1386-ban épült Salisbury-székesegyház óráját a világ legrégebbi fennmaradt mechanikus órájának tekintik, amely sztrájkolja az órákat.,

Tavaszi-drivenEdit

• Példa a tavaszi-vezérelt óra

• Máté Norman falióra kanyargós kulcs

• Díszített William Gilbert kandalló óra

Clockmakers fejlett a művészet különböző módokon. A kisebb órák építése technikai kihívás volt, ahogy a pontosság és a megbízhatóság javítása is., Órák lehet lenyűgöző showpieces bizonyítani képzett kivitelezés, vagy kevésbé drága, tömeggyártású termékek háztartási használatra. Különösen a szökés fontos tényező volt az óra pontosságát befolyásoló tényező, így sok különböző mechanizmust próbáltak ki.

a tavaszi órák a 15. században jelentek meg, bár gyakran tévesen jóváírják őket a Nürnbergi órák Peter Henlein (vagy Henle, vagy Hele) körül 1511. A legkorábbi meglévő rugóvezérelt óra a jó Fülöp, Burgundia hercegének 1430 körül adott kamaraóra, most a Germanisches Nationalmuseumban., A tavaszi teljesítmény új problémát jelentett az órakészítőknek: hogyan lehet az óramozgást állandó sebességgel tartani, amikor a rugó lefutott. Ennek eredményeként a stackfreed és a fusee a 15.században, és sok más újítás, le a találmány a modern going hordó 1760-ban.

a korai órajelek nem jeleztek perceket és másodperceket. A perceket jelző tárcsával ellátott órát Paulus Almanus 1475-ös kéziratában illusztrálta, Németországban pedig néhány 15. századi óra perceket és másodperceket jelzett.,Egy korai rekord egy másodperces kéz egy óra nyúlik vissza, körülbelül 1560 egy órát most a Fremersdorf gyűjtemény.:417-418

a 15. és 16. században virágzott az óragyártás, különösen Nürnberg és Augsburg fémmegmunkáló városaiban, valamint Bloisban, Franciaországban. Néhány alapvető táblázat órák csak egyszer-tartja kezét, a tárcsa között az órát jelölő oszlik négy egyenlő részre, hogy az órák olvasható, hogy a legközelebbi 15 perc. A többi óra kézműves és ügyességi kiállítás volt, amely csillagászati mutatókat és zenei mozgalmakat tartalmazott., A cross-beat menekülését 1584-ben Jost Bürgi találta ki, aki szintén kifejlesztette a remontoire-t. Bürgi órái nagy pontosságot javítottak, mivel napi egy percen belül helyesek voltak. Ezek az órák segítettek a 16. századi csillagásznak, Tycho Brahe-nak, hogy a csillagászati eseményeket sokkal nagyobb pontossággal figyelje meg, mint korábban.,=”85300e34af”>

PendulumEdit

A következő fejlesztés a pontosság történtek után 1656 a találmány az inga óra., Galileo volt az ötlet, hogy egy lengő bob, hogy szabályozza a mozgás egy időmérő eszköz korábban a 17. században. Christiaan Huygens, azonban, általában jóvá, mint a feltaláló. Meghatározta azt a matematikai képletet, amely az inga hosszát az időhöz kapcsolta (körülbelül 99,4 cm vagy 39,1 hüvelyk az egy másodperces mozgáshoz), és elkészítette az első inga által vezérelt órát. Az első modellóra 1657-ben épült Hágában, de Angliában vették fel az ötletet., A longcase clock (más néven a nagyapa óra) jött létre, hogy a ház az inga és működik az angol órásmester William Clement 1670-ben vagy 1671-ben. Ebben az időben kezdték el az óratáskákat fából és óralapokból is készíteni, hogy zománcot, valamint kézzel festett kerámiákat használjanak.

1670-ben William Clement létrehozta az anchor escapement-et, amely javította Huygens Korona menekülését. Clement 1671-ben bevezette az inga felfüggesztő rugóját is., A koncentrikus percmutatót Daniel Quare, a londoni órásmester és mások adták hozzá az órához, a második kéz pedig először került bevezetésre.

Hajlakkszerkesztés

1675-ben Huygens és Robert Hooke feltalálták a spirális egyensúly rugót, vagy a hajszálrugót, amelyet az egyensúlykerék oszcilláló sebességének szabályozására terveztek. Ez a döntő előrelépés végül lehetővé tette a pontos zsebórákat., A nagy angol órásmester, Thomas Tompion volt az egyik első, aki sikeresen használta ezt a mechanizmust a zsebóráiban, és elfogadta a percmutatót, amely a különféle tervek kipróbálása után végül stabilizálódott a mai konfigurációban. A 17.században vezették be az ütőórákra szolgáló rack-és csiga-ütköző mechanizmust, amely a “számkerék” (vagy “reteszelőlemez”) mechanizmussal szemben külön előnyökkel járt. A 20. században általános tévhit volt, hogy Edward Barlow feltalálta a rack and snail feltűnő., Találmánya ugyanis egy racket és csigát alkalmazó ismétlődő mechanizmussal kapcsolódott össze. Az ismétlődő órát, amely az igény szerinti órák (vagy akár percek) számát csengeti, Quare vagy Barlow találta ki 1676-ban. George Graham fedezte fel 1720.

Marine chronometerEdit

az órák pontosságának és megbízhatóságának javítására irányuló egyik fő ösztönzés a pontos időmegtartás fontossága volt a navigációhoz., A hajó helyzete a tengeren ésszerű pontossággal meghatározható, ha a navigátor olyan órára utalhat, amely naponta kevesebb mint 10 másodpercet veszített vagy nyert. Ez az óra nem tartalmazhat ingát, ami gyakorlatilag haszontalan lenne egy ringató hajón. 1714-ben a brit kormány nagy anyagi jutalmakat ajánlott fel 20 000 font értékben mindenkinek, aki pontosan meg tudta határozni a hosszúságot. John Harrison, aki életét óráinak pontosságának javítására szentelte, később jelentős összegeket kapott a hosszúsági törvény alapján.,

1735-ben Harrison építette első kronométerét, amelyet a következő harminc évben folyamatosan javult, mielőtt vizsgálatra benyújtotta. Az órának számos újítása volt, beleértve a csapágyak használatát a súrlódás csökkentésére, a súlyozott egyenlegeket a hajó tengerben lévő hangmagasságának kompenzálására, valamint két különböző fém használatát a hőtől való terjeszkedés problémájának csökkentése érdekében. A kronométert 1761-ben Harrison fia tesztelte, 10 hét végére az óra kevesebb, mint 5 másodperccel hibásodott meg.,

Tömege productionEdit

A Britek predominated watch gyártása sokkal a 17, illetve 18 évszázadok óta, de továbbra is termelési rendszer volt irányul magas minőségű termékek az elit. Bár 1843-ban kísérletet tettek az óragyártás korszerűsítésére tömegtermelési technikákkal, valamint a duplikáló szerszámok és gépek alkalmazására a brit óragyártó cég által, az Egyesült Államokban ez a rendszer elindult., 1816-ban Eli Terry és néhány más connecticuti óragyártó kifejlesztette a tömegtermelő órák módszerét cserélhető alkatrészek felhasználásával. Aaron Lufkin Dennison 1851-ben alapított gyárat Massachusettsben, amely cserélhető alkatrészeket is használt, 1861-re pedig sikeres vállalkozást vezetett, amelyet a Waltham Watch Company néven építettek be.,

Korán electricEdit

1815-Ben, Francis Ronalds megjelent az első elektromos óra powered by halom száraz elemeket. Alexander Bain, skót órakészítő, szabadalmaztatta az elektromos órát 1840-ben. Az elektromos óra fő rugója elektromos motorral vagy elektromágnessel és armatúrával van feltekerve. 1841-ben először szabadalmaztatta az elektromágneses ingát., A tizenkilencedik század végére a szárazcellás akkumulátor megjelenése lehetővé tette az elektromos áram használatát az órákban. A rugós vagy súlyvezérelt órák, amelyek villamos energiát használnak, vagy váltakozó áram (AC) vagy egyenáram (DC), a rugó visszatekeréséhez vagy a mechanikus óra súlyának növeléséhez, elektromechanikus órának minősülnek. Ez a besorolás azokra az órákra is vonatkozik, amelyek elektromos impulzust alkalmaznak az inga meghajtására. Az elektromechanikus órákban a villamos energia nem szolgál időmegtartó funkcióval., Az ilyen típusú órák készültek, mint az egyéni időmérők, de gyakrabban használják a szinkronizált idő berendezések iskolákban, vállalkozások, gyárak, vasutak és kormányzati létesítmények, mint a mester óra és slave órák.

ahol stabil frekvenciájú váltakozó áramú villamos energia áll rendelkezésre, az időmérés nagyon megbízhatóan tartható szinkron motor használatával, lényegében a ciklusok számlálásával. A tápáram sok országban 50 hertz pontos frekvenciával váltakozik, másokban pedig 60 hertz., Míg a frekvencia kissé változhat a nap folyamán, mint a terhelés változik, generátorok úgy tervezték, hogy fenntartsák a pontos ciklusok száma Egy nap alatt, így az óra lehet egy töredéke a második lassú vagy gyors bármikor, de tökéletesen pontos hosszú idő alatt. A motor forgórésze a váltakozási frekvenciához kapcsolódó sebességgel forog. A megfelelő hajtómű ezt a forgási sebességet az analóg óra kezéhez igazítja., Az időt ezekben az esetekben többféle módon mérik, például az AC-ellátás ciklusainak számlálásával, a hangvilla rezgésével, a kvarckristályok viselkedésével vagy az atomok kvantum rezgésével. Az elektronikus áramkörök ezeket a nagyfrekvenciás oszcillációkat lassabban osztják el, amelyek az időkijelzőt vezetik.

Kvarcedit

a kristályos kvarc piezoelektromos tulajdonságait Jacques és Pierre Curie fedezte fel 1880-ban. Az első kristály oszcillátort 1917-ben Alexander M. Nicholson találta ki, majd az első kvarckristályos oszcillátort Walter G. Cady építette 1921-ben. 1927-ben Warren Marrison és J. W. Horton építette az első kvarcórát a kanadai Bell Telephone Laboratories-ban., A következő évtizedekben a kvarcórák kifejlesztését laboratóriumi körülmények között precíziós időmérő eszközöknek tekintették—a vákuumcsövekkel épített terjedelmes és finom számlálóelektronika máshol korlátozta gyakorlati felhasználásukat. A National Bureau of Standards (most NIST) alapján az idő szabvány az Egyesült Államok kvarcórák késő 1929-től a 1960-as években, amikor változott atomórák. 1969-ben Seiko elkészítette a világ első kvarc karóráját, az Astront. Jellemző pontosságuk és alacsony gyártási költségük a kvarcórák és órák későbbi elterjedését eredményezte.,

AtomicEdit

jelenleg az atomórák a létező legpontosabb órák. Ezek lényegesen pontosabbak, mint a kvarcórák, mivel néhány másodpercen belül pontosak lehetnek több milliárd év alatt. Az atomórákat először Lord Kelvin elméletezte 1879-ben. Az 1930-as években a mágneses rezonancia fejlesztése gyakorlati módszert hozott létre erre. A prototípus ammónia maser eszköz épült 1949-ben az amerikai National Bureau of Standards (NBS, most NIST). Bár kevésbé volt pontos, mint a meglévő kvarcórák, a koncepció bemutatására szolgált., Az első pontos atomórát, a cézium szabványt, amely a cézium-133 atom bizonyos átmenetén alapul, Louis Essen építette 1955-ben az Egyesült Királyság Nemzeti Fizikai laboratóriumában. A cézium standard atomóra kalibrálását az ephemeris idő (ET) csillagászati időskála alkalmazásával hajtottuk végre. 2013-tól a legstabilabb atomórák az ytterbium órák, amelyek 1 kvintillionban (2×10-18) kevesebb, mint két részből állnak.