钟表的发展史
一、摘要
二、钟表的发展历程
三、钟表的种类
四、手表五大运转结构介绍
五、总结
六、钟表图片
一、摘要
时间在不断的流逝,当他从指尖流走的那一刻你可曾感到过他的存在呢?当人们想要抓住时间的时候,他们开始寻、创造可以表示时间的仪器。就这样时间的印迹—钟表出现了。开始它只是一种工具,但随着人类历史的发展、生活水平的提高,它已经蜕变成为一种装饰品、一种身份的象征。
石英表和电子表的区别随着时间的推移,人们发明了怀表、手表,并对它们作出了精确的定义。钟表是钟和表的统称。钟和表都是计量和指示时间的精密仪器。钟和表通常是以内机的大小来区别的。按国际惯例,机心直径超过50毫米、厚度超过12毫米的为钟;直径37~50毫米、厚度4~6毫米者,称为怀表;直径37毫米以下为手表;直径不大于20毫米或机心面积不大于314平方毫米的,称为女表。手表是人类所发明的最小、最坚固、最精密的机械之一。
现代钟表的原动力有机械力和电力两种。机械钟表是一种用重锤或弹簧的释放能量为动力,推动一系列齿轮运转,借擒纵调速器调节轮系转速,以指针指示时刻和计量时间的计时器。
二、钟表的发展历程
在古代和中世纪,日晷的科学已发展成为天文学不可分割的一部分。在这个约为三千年的时期里,测量时间的方法和工具的发展史的划分,基本上与天文学发展史的时期划分相重合。可以相应地分为以下发展阶段:
1. 古代东方:包括古巴比伦、古埃及、古中国,以及古老东方的其他国家。古中国的日晷
后来演变成仰仪,传入朝鲜和日本。他们所设计和制造的仰仪突出了日晷性质,并称为仰釜日晷。古巴比伦和古埃及在日晷方面所取得的成就,是古希腊更为发达的日晷的源泉。
2. 古希腊罗马:不仅包括古希腊,还有希腊化时代和亚历山大—罗马文化时期钟表的发展。
3. 中世纪:在中国、拜占庭、伊斯兰东方、印度和欧洲,天文学和日晷都得到了发展。
以后,早期机械钟表的出现结束了这段历史。
早期的机械钟常常用水钟作原动力。开始时,机械钟还不能代替太阳钟、水钟、沙钟和火钟,因为在当时这些钟的艺术性、方便性和简单性仍有实用价值,而机械钟制造的数量又是非常有限的。
七世纪,特别是十四~~十七世纪,机械钟表的发展,不仅是非机械钟表向机械钟表的过渡阶段,而且是这个时期钟表发展的本质部分,对哲学和技术观点的发展都产生过极大的影响。马克思把西欧钟表的出现直接与科学和知识生产联系起来:“钟表是艺术手艺生产和渊博知识结合的产物,标志着资产阶级社会的萌芽时期”。另外,他还指出:“手工业时期……
留给了我们伟大的发明:罗盘、火药、印刷术和自动钟表。”而这些伟大的发明,又都是古老的中国对全人类做出的伟大贡献。
十二~~十三世纪在中国,十五~~十七世纪在西欧,日晷处于高度发展时期。这些日晷不仅建立的古代和中世纪知识基础上,而且也是在新日晷成就的基础上。这些新的成就又用于建造新作用原理的太阳钟。过渡到按二分点新的方法计算时间和按这种新的计算方法制造太阳钟,对新的日晷的发展起了决定性的作用。这个时期,沙钟在日常生活中和船舶上也得到了广泛的传播,开始时用于换班。这个时期也已开始制造结构复杂的水钟。
十七世纪出现了怀表,但他们的精确度和可靠性,都不能适应天文测量的要求。甚至牛顿(Ньютон)也对水钟的完善发生了兴趣,天文学家契哈•勃拉格仍是利用水钟或沙钟进行天文观测,伽利略(Галилео)就是藉助水钟进行落体实验的。
十九~二十世纪,钟表事业的理论和实践在制造完全走时均匀的钟表方面,有了积极的方向。在完善摆钟和发条原动机的摆轮钟表过程中,运用古典力学、物理学,以及在这些领域中的创造性的成就,使得任务得以很好的解决。此时,科学得到了蓬勃发展,如果没有精确的钟表,将是一事无成。因此,在所有的天文台都发展了精确时间服务,而且随着无
线电的出现,可以方便地传递精确时间信号。
现今,随着测量时间技术的发展,对提高时间精度的科学很难估价它的意义,与此同时,也将围绕着这个问题促进着科学的发展。
为了测量时间,在技术上再现均匀运动中取得的最大进步是,当科学从研究宏观世界走向研究微观世界时,发明和完善了石英钟表和原子钟。二十世纪二十~~三十年代,压电技术的发展导致了石英钟表的发明和完善。压电技术是无线电技术的新领域,专门研究压电现象和它的应用,以便设计各种不同的无线电技术装置。石英钟表秒的精度可以达到3~~4×10-11 。这个精度提供了觉察地球自转时产生的极其微小振动的可能性。在计时仪器的发展中,石英钟表的发明开创了利用电子手段的巨大可能性。
射频光谱学和电子学领域的完善,在利用量子力学振子——分子和原子的基础上,才有可能于1955年制造出原子钟。由于它的出现,才有可能实现以地球转动为基础,来测量时间过度到以原子单位来测量所有的时段,包括昼夜和年的持续时间。
现今,瑞士制造的脉泽被认为是最好的时间标准,光谱宽度为1赫芝,稳定度可达10-13.
还有其他的原子时间单位标准。英国从1958年采用带有原子射线管的铯标准作为时间单位基础。用这种钟测量时间和频率,精度可达1×10-11,用天文手段取得这样的精度是不可能的。
原子钟按其实质是原子时代的产物,它至少可以使秒的测量精度提高三个数量级,这在测量时间技术中是一场真正的革命。在这些发明之后,精密计时学成为现代科学——技术革命的重要方向之一。
无线电电子半导体仪器的发展,始于我们这个世纪的五十年代,开创了计时仪器新的发展前景,不仅可以自造电机械手表,而且可以制造电子机械手表。1959年制造出使用晶体管电子系统的音叉手表。1967年制造出指针式和数字显示式的石英电子手表。新的手表走时精度比普通的机械手表要高出几个数量级。现代的钟表工业实际上是电子技术、电子学和精密机械的紧密结合。因此,现在的精密机械专家不能将自己仅仅限在机械领域内,而应两者兼是。
沃尔德绘出了自机械钟表出现以来钟表走时精度提高的图表(图1)。可以看出,应用富利
欧作为枢轴式擒纵机构的调速器,钟表走时精度的提高是很有限的,只是在摆钟发明之后,才有可能加速提高。在双摆电钟发明之后,精度提高的尤为快。在这个领域中,真正的
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