《风物海洋·海洋收藏与欣赏》移动坐标航海钟

来源:中国海洋报   发布时间:2016-04-28 15:39:22 

李明春

  航海钟是天文钟的一种,又称航海天文钟或精密钟,是高精度、可携带的机械计时仪表。作为航海的特种计时仪器,它可以指示时刻、测量时间间隔,进行航海定位和野外天文观测。

  北宋时刑部尚书苏颂、韩公廉等人在元祐四年(1089年)初制成水运仪象台,是集观测天象的浑仪、演示天象的浑象、计量时间的漏刻和报告时刻的机械装置于一体的综合性观测仪器。它利用稳定的水流给位于基座的枢轮提供动力,推动报时系统、浑象(用于演示夜空状况)与浑仪(用于天体测量)的运转。水运仪象台具有完善的自动化动力与演示系统,苏颂为此专门写了《新仪象法要》一书,详细讲述了这台天文仪器的制造过程。水运仪象台被视为世界上最古老的天文钟,它的关键性部件─ ─锚状擒纵器的设计原理,对近代机械钟表的影响非常大。

  1726年~1735年,英国人哈里森发明了栅形温度补偿摆、蝗爪式擒纵机构和保力装置,继而发明了航海天文钟。这种机械式航海钟经过不断改进和完善,一直沿用了200多年。它在结构上与普通的钟有很大差别:一是作为动力源的发条,可通过带有保力装置的均力器输出恒定的力矩。二是擒纵机构每个周期只传递一次冲量。三是带有螺柱形游丝的摆轮用双金属制成,能补偿温度变化对走时的影响。四是钟面上除了时、分、秒的指针,还有一根运行时间的指针,以反映发条的上紧程度,通常上满一次发条可以运行2天~8天。五是机芯装在一个铜质的外壳内,外壳安装在一个常平架上,船舶颠簸时可保持机芯处于水平状态,减少误差。带有机芯和外壳的常平架固定在一个约20厘米见方的木匣内,安放在船舶航海室的显要位置。

  航海钟发明近300年来,历经了古代航海钟、现代机械、石英航海钟、现代工艺航海钟的变迁。20世纪70年代以后,随着科技进步、电子技术的发展及晶体振荡器的普遍应用,走时准确的石英航海钟逐渐取代了机械式航海钟。

  机械式航海钟在使用时必须经常维护,这不仅需要精湛的工艺,还需要大量的维修资金,因而拥有一座航海钟曾经是财富的象征。如今,机械式航海钟的制作工艺和历史文化价值越来越被藏家们所看重。

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