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
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.
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
edytujPrzypisy
edytuj- ↑ 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.