मैकेनिकल घड़ियों का इतिहास

लगभग मध्य युग के दौरान, लगभग 500 से 1500 A.D. तक, तकनीकी प्रगति यूरोप में एक आभासी गतिरोध पर थी। सुंदर शैलियों का विकास हुआ, लेकिन वे प्राचीन मिस्र के सिद्धांतों से दूर नहीं गए।

द्वार के ऊपर रखे गए सरल सुंडियल्स का उपयोग मध्य युग में मध्याह्न के दिन के मध्य और चार "ज्वार" की पहचान के लिए किया जाता था। 10 वीं शताब्दी तक कई प्रकार के पॉकेट सुंडियल्स का उपयोग किया जा रहा था - एक अंग्रेजी मॉडल ने ज्वार की पहचान की और यहां तक ​​कि सूरज की ऊंचाई के मौसमी बदलावों के लिए मुआवजा दिया।

14 वीं शताब्दी के मध्य में, कई इतालवी शहरों के टावरों में बड़ी यांत्रिक घड़ियां दिखाई देने लगीं। इन सार्वजनिक घड़ियों से पहले के किसी भी कामकाजी मॉडल का कोई रिकॉर्ड नहीं है, जो कि वेज-एंड-फॉलिकल एस्केप द्वारा वेट-संचालित और विनियमित थे। Verge-and-foliot तंत्र ने 300 से अधिक वर्षों तक Foliot के आकार में भिन्नता के साथ शासन किया, लेकिन सभी की मूल समस्या एक ही थी: अवधि कंपन ड्राइविंग बल की मात्रा और ड्राइव में घर्षण की मात्रा पर बहुत अधिक निर्भर करता है इसलिए दर को नियंत्रित करना मुश्किल था।

एक और उन्नति पीटर हेनलेन द्वारा एक आविष्कार थी, जो कि नूर्नबर्ग से एक जर्मन ताला बनाने वाला था, जो 1500 और 1510 के बीच था। हेनलेन ने वसंत-संचालित घड़ियों का निर्माण किया। भारी ड्राइव भार को बदलने से छोटी और अधिक पोर्टेबल घड़ियों और घड़ियों का परिणाम हुआ। हेनलिन ने अपनी घड़ियों का नाम "नूर्नबर्ग अंडे" रखा।

यद्यपि वे मुख्य अनसुना के रूप में धीमा हो गए, वे अपने आकार के कारण धनी व्यक्तियों के बीच लोकप्रिय थे और क्योंकि उन्हें दीवार से लटकाए जाने के बजाय एक शेल्फ या टेबल पर रखा जा सकता था। वे पहले पोर्टेबल टाइमपीस थे, लेकिन उनके पास केवल घंटे के हाथ थे। मिनट 1670 तक दिखाई नहीं दिए, और इस दौरान घड़ियों को कांच की सुरक्षा नहीं थी। एक घड़ी के चेहरे पर रखा गया ग्लास 17 वीं शताब्दी तक नहीं आया। फिर भी, डिजाइन में हेनलेइन की प्रगति वास्तव में सटीक टाइमकीपिंग के लिए अग्रदूत थी।

डच वैज्ञानिक क्रिश्चियन ह्यूजेंस ने 1656 में पहली पेंडुलम घड़ी बनाई थी। यह दोलन की "प्राकृतिक" अवधि के साथ एक तंत्र द्वारा विनियमित किया गया था। हालांकि गैलिलियो गैलिली कभी-कभी पेंडुलम का आविष्कार करने का श्रेय दिया जाता है और उन्होंने 1582 की शुरुआत में इसकी गति का अध्ययन किया था, एक घड़ी के लिए उनकी डिजाइन उनकी मृत्यु से पहले नहीं बनाई गई थी। Huygens की पेंडुलम घड़ी में एक दिन में एक मिनट से भी कम समय की त्रुटि थी, पहली बार ऐसी सटीकता प्राप्त हुई थी। उनके बाद के शोधन ने उनकी घड़ी की त्रुटियों को एक दिन में 10 सेकंड से भी कम कर दिया।

Huygens ने 1675 के आसपास कभी-कभी बैलेंस व्हील और स्प्रिंग असेंबली विकसित की थी और यह आज भी कुछ कलाई घड़ी में पाया जाता है। इस सुधार ने 17 वीं शताब्दी की घड़ियों को दिन में 10 मिनट का समय रखने की अनुमति दी।

विलियम क्लेमेंट ने नए "एंकर" या "रिकॉइल" से बचने के साथ घड़ियों का निर्माण शुरू किया लंडन 1671 में। यह कगार पर पर्याप्त सुधार था क्योंकि यह पेंडुलम की गति के साथ कम हस्तक्षेप करता था।

1721 में, जॉर्ज ग्राहम ने तापमान भिन्नताओं के कारण पेंडुलम की लंबाई में बदलाव की भरपाई करके एक दिन में एक सेकंड के लिए पेंडुलम घड़ी की सटीकता में सुधार किया। जॉन हैरिसन, एक बढ़ई और स्व-सिखाया घड़ी निर्माता, ग्राहम के तापमान मुआवजा तकनीकों को परिष्कृत किया और घर्षण को कम करने के नए तरीकों को जोड़ा। 1761 तक, उन्होंने वसंत के साथ एक समुद्री क्रोनोमीटर बनाया था और एक संतुलन पहिया पलायन जो जीता था ब्रिटिश सरकार के 1714 के पुरस्कार ने एक-आधे के भीतर देशांतर निर्धारित करने के साधन के लिए पेशकश की डिग्री। यह एक रोलिंग जहाज पर एक दूसरे के पांचवें हिस्से के लिए दिन में समय रखता था, लगभग एक पेंडुलम घड़ी भूमि पर कर सकता था, और आवश्यकता से 10 गुना बेहतर था।

अगली शताब्दी में, परिशोधनों ने 1889 में लगभग मुफ्त पेंडुलम के साथ सिगमंड रिफ़्लर की घड़ी का नेतृत्व किया। इसने एक सेकंड के सौवें हिस्से की सटीकता प्राप्त की और कई खगोलीय वेधशालाओं में मानक बन गया।

एक सच्चा मुक्त-पेंडुलम सिद्धांत आर द्वारा प्रस्तुत किया गया था। जे। 1898 के आसपास रूड, कई फ्री-पेंडुलम घड़ियों के विकास को उत्तेजित करता है। सबसे प्रसिद्ध में से एक, डब्ल्यू। एच शॉर्टट क्लॉक, 1921 में प्रदर्शित किया गया था। शार्ट क्लॉक ने लगभग तुरंत ही वेधशालाओं में सर्वोच्च घड़ीसाज़ के रूप में रिफ़्लर की घड़ी को बदल दिया। इस घड़ी में दो पेंडुलम, एक गुलाम और दूसरा एक मास्टर शामिल था। गुलाम पेंडुलम ने मास्टर को पेंडुलम दिया जिससे उसकी गति को बनाए रखने के लिए इसे कोमल धक्का दिया गया और इसने घड़ी के हाथों को भी हिला दिया। यह मास्टर पेंडुलम को यांत्रिक कार्यों से मुक्त रहने की अनुमति देता है जो इसकी नियमितता को परेशान करेगा।

क्वार्ट्ज क्रिस्टल घड़ियों ने 1930 और 1940 के दशक में शॉर्टट क्लॉक को मानक के रूप में प्रतिस्थापित किया, जो पेंडुलम और बैलेंस-व्हील एसेक्शंस से परे टाइमकीपिंग प्रदर्शन को बेहतर बनाता है।

क्वार्ट्ज क्लॉक ऑपरेशन क्वार्ट्ज क्रिस्टल के पीजोइलेक्ट्रिक गुण पर आधारित है। जब किसी विद्युत क्षेत्र को क्रिस्टल पर लगाया जाता है, तो वह अपना आकार बदल लेता है। निचोड़ने या झुकने पर यह एक विद्युत क्षेत्र उत्पन्न करता है। जब एक उपयुक्त इलेक्ट्रॉनिक सर्किट में रखा जाता है, तो यांत्रिक तनाव और विद्युत क्षेत्र के बीच यह पारस्परिक क्रिया का कारण बनता है क्रिस्टल कंपन और एक निरंतर आवृत्ति विद्युत संकेत उत्पन्न करने के लिए जिसका उपयोग इलेक्ट्रॉनिक घड़ी को संचालित करने के लिए किया जा सकता है प्रदर्शित करते हैं।
क्वार्ट्ज क्रिस्टल घड़ियां बेहतर थीं, क्योंकि उनकी नियमित आवृत्ति को परेशान करने के लिए उनके पास कोई गियर या बच नहीं था। फिर भी, वे एक यांत्रिक कंपन पर निर्भर थे जिसकी आवृत्ति क्रिस्टल के आकार और आकार पर गंभीर रूप से निर्भर करती थी। कोई भी दो क्रिस्टल बिल्कुल समान आवृत्ति के साथ एक जैसे नहीं हो सकते हैं। क्वार्ट्ज घड़ियों को बाजार में संख्याओं पर हावी होना जारी है क्योंकि उनका प्रदर्शन उत्कृष्ट है और वे सस्ती हैं। लेकिन वो समयनिर्धारक क्वार्ट्ज घड़ियों का प्रदर्शन परमाणु घड़ियों द्वारा काफी हद तक पार कर गया है।

राष्ट्रीय मानक और प्रौद्योगिकी संस्थान और वाणिज्य विभाग द्वारा दी गई जानकारी और चित्र।