Chronometr
Chronometr – zegar cechujący się dużą dokładnością i odpornością na zmienne warunki pracy. Dawniej pojęcie to odnosiło się wyłącznie do zegarów mechanicznych; obecnie chronometrami bywają nazywane również inne systemy pomiaru czasu działające w oparciu o urządzenia elektroniczne i łączność radiową lub satelitarną.
Chronometr mechaniczny został skonstruowany w 1759 przez angielskiego stolarza Johna Harrisona.
W nawigacji stosowane były chronometry mechaniczne z mechanizmem balansowym, o napędzie sprężynowym. Posiadają mocną obudowę, aby wytrzymywać działanie zmiennych warunków morskich.
Chronometry takie są umieszczane w drewnianych skrzynkach, a następnie zawiesza się je na specjalnym mocowaniu w pozycji poziomej, aby nie dochodziło do błędów pomiarowych. Błąd wskazań chronometru – liczba sekund, o którą przyspiesza lub spóźnia się w czasie doby – nazywany jest dziennym ruchem lub chodem chronometru. Ustawiany jest najczęściej na czas Greenwich, a następnie nie przestawia się go na czas aktualny w miejscu położenia (czas strefowy), lecz różnice czasu z odpowiednim znakiem zapisuje się w dzienniku chronometru. Znajomość dokładnego czasu jest niezbędna przy stosowaniu astronawigacji.
W porównaniu z tradycyjnymi zegarami mechanicznymi, konstrukcja chronometru zawiera szereg nowych rozwiązań. Bęben o zmiennej średnicy, na który nawinięta jest sprężyna, kompensuje spadek siły naciągu towarzyszący odwijaniu sprężyny. Zastosowano też nowy rodzaj wychwytu i zamocowania balansu mniej wrażliwych na drgania z mechanizmem balansowym specjalnej konstrukcji (bimetaliczny włos balansu kompensujący zmiany temperatury)[1][2].
Obecnie wobec możliwości korzystania z dokładnych zegarów elektronicznych i radiowych sygnałów czasu oraz nowoczesnych systemów nawigacyjnych chronometry wyszły z powszechnego użycia. Stosowane są jednak nadal na okrętach jako rezerwowy czasomierz, nieczuły na działanie impulsu elektromagnetycznego[1][3].
Chronometr został po raz pierwszy użyty w czasie drugiej podróży Jamesa Cooka.
Zastosowanie chronometru w nawigacji morskiej
[edytuj | edytuj kod]
W nawigacji dawniej miał zastosowanie chronometr okrętowy.
Tradycyjny chronometr okrętowy składa się z właściwego zegara w antymagnetycznej obudowie, zawieszonego w łożu Cardana wewnątrz drewnianej skrzynki, chroniącej go dodatkowo przed wpływem otoczenia.
Dzienny chód chronometru był zapisywany w specjalnej książce i uwzględniany przy obliczeniach nawigacyjnych, jako że w nawigacji nawet kilkusekundowe odchylenie czasu powoduje błąd rzędu kilku mil morskich.
Tradycyjne chronometry mechaniczne zostały wyparte przez chronometry elektroniczne oraz nawigację satelitarną.
Wzorcowanie chronometru[2][3][4]
[edytuj | edytuj kod]
Chronometr oficjalny to taki zegar mechaniczny, którego mechanizm przeszedł badanie w Contrôle Officiel Suisse des Chronomètres (C.O.S.C.) – niezależnym laboratorium szwajcarskim.
Badanie trwa 15 dni, podczas których jest sprawdzany chód zegara w pięciu różnych położeniach, w trzech temperaturach.
Badanie wygląda następująco:
- 2 dni koronka w lewo przy 23 °C
- 2 dni koronka do góry przy 23 °C
- 2 dni koronka do dołu przy 23 °C
- 2 dni tarcza do dołu przy 23 °C
- 2 dni tarcza do góry przy 23 °C
- 1 dzień tarcza do góry przy 8 °C
- 1 dzień tarcza do góry przy 23 °C
- 1 dzień tarcza do góry przy 38 °C
- 2 dni koronka w lewo przy 23 °C
Wszystkie badania przeprowadza się przy około 24% wilgotności względnej powietrza. Po każdych 24 godzinach mierzy się chód chronometru oraz nakręca i nastawia mechanizm. Po zakończonych z pozytywnym wynikiem badaniach mechanizm zegara otrzymuje certyfikat potwierdzający jego dokładność.
Certyfikat zawiera następujące informacje:
| Sprawdzane kryterium | Tolerancja | |
|---|---|---|
| Mechanizm > 20 mm | Mechanizm < 20 mm | |
| Średni chód dzienny | -4 do +6 s/dzień | -5 do +8 s/dzień |
| Średnia zmiana chodu dziennego | max. 2 s/dzień | max. 3,4 s/dzień |
| Największa zmiana chodu | -6 do +8 s/dzień | -8 do +10 s/dzień |
| Różnica między położeniem poziomym i pionowym | max. 5 s/dzień | max. 7 s/dzień |
| Największa różnica między średnim chodem dziennym i którymś z chodów | max. 10 s/dzień | max. 15 s/dzień |
| Podstawowy błąd kompensacji (zmiana chodu na °C) | max. 0,6 s/°C | max. 0,7 s/°C |
| Powtarzalność chodu (porównanie 1. i 2. dnia z 15. dniem) | max. 5 s/dzień | max. 6 s/dzień |
Uzyskanie przez mechanizm zegara certyfikatu C.O.S.C. upoważnia producenta do umieszczania na nim oznaczenia Chronometer.
Znane chronometry
[edytuj | edytuj kod]
Przypisy
[edytuj | edytuj kod]- ↑ a b COSC – Contrôle Officiel Suisse des Chronométres: Chronometer. COSC. [dostęp 2016-03-26]. [zarchiwizowane z tego adresu (2008-04-13)]. (ang.).
- ↑ a b COSC – Contrôle Officiel Suisse des Chronométres: Mechanical chronometer. COSC. [dostęp 2016-03-26]. [zarchiwizowane z tego adresu (2016-03-08)]. (ang.).
- ↑ a b COSC – Contrôle Officiel Suisse des Chronométres: Quartz chronometer. COSC. [dostęp 2016-03-26]. [zarchiwizowane z tego adresu (2011-08-29)]. (ang.).
- ↑ ISO: ISO 3159:2009 – Timekeeping instruments – Wrist-chronometers with spring balance oscillator. International Organization for Standardization, 2015.