机械复古计时器

机械计时器原理

机械计时器原理内部结构主要由三部分：

第一部分是动力部件，由发条、上发条的单向机构，使人工拧转时，只能上紧，不会松。拧紧发条就提供了开云官网整个系统的动力。

第二部分是释放部件。由一系列的齿轮变速，使发条松弛时的旋转周数增加，在齿轮系的末端有擒纵轮、擒纵爪和游丝，保证齿轮系在发条的驱动下旋转的速度恒定。游丝上有调整游丝长度的装置，以调整擒纵爪摆动的频率，保证齿轮按设定的转速旋转，不会将已拧紧的发条一下子就松完，也不受发条松紧的影响而导致转速的变化。

第三部分是定时触发装置，使齿轮系中某个齿轮转到一定角度后发出一个电信号或机械信号，停止供电或发出铃声。

三个部分一起工作是，拧动定时器到某个刻度，实际做了二件事，一是拧紧发条，提供动力，使定时器开始工作，另一件事就是拧的刻度就是设定了触发机构的触发位置。

然后整个结构在擒纵轮的控制下，慢慢释放发条的动力，各级齿轮开始按恒定的转速旋转，直到触发机构动作。

古代的记时器有哪些(说出5种以上)

中国古代计时器大致有表、漏两类。

明代的圭表于公元1 4 3 7 —1 4 4 2 年，建在北

京古观象台，清乾隆九年重修。古代圭表的重要功用是

判断方向、测定节气、四季划分和推算历法。中国古代

以农业为本，测定节气，不误农时，圭表这种古老的计

时仪器，在历史上起了重要的作用。另外，日晷、晷仪

也是观测日影计时的仪器，它是古代较为普遍使用的计

时器，主要是根据日影的位置以确定当时的时辰或刻数

。

漏，又称刻漏、漏壶、水钟等。是以壶盛水，利用

水均衡滴漏方法，观测壶中“刻箭”的昼夜计时器。据

《初学记》引梁《刻漏经》说：“制作刻漏，开始于黄

帝时，传播在夏商时。”说明刻漏的出现是很早的。

元、明、清各朝也继续在使用日晷、刻漏计算时间

。而在明代后期，随着计时器的发展，刻漏的使用就比

较少了。然而，使用日晷、刻漏计时正是中华民族文明

古国的见证之一。

中国古代机械计时器的发明，始于东汉。远在汉安

帝时期的张衡，应用漏壶的原理，用水做为动力系统来

运转天文仪器浑天仪，并附有计时装置，使水钟逐渐走

上机械时钟的阶段。“水运浑天仪”是世界上最早也是

完美的一部重要的天文仪器，而其中的机械计时部分也

要比欧洲最早出现的机械时钟早1 0 个世纪。

在唐宋两代，机械钟得到了很大的发展，特别是表

现在天文仪器得到了进一步的完善。张遂，又称一行和

尚，是唐朝魏州昌乐人（今河南乐阳），仅活了4 0 岁

，但他却对我国的天文学、历算学有巨大的贡献。他与

仪器制造家梁令瓒共同设计制造的浑天仪就是一例。而

其中计时报时部分和近代时钟的机械原理非常一致。

元代的科学家郭守敬创制了“大明殿灯漏”比旧有

仪器有很大改进，具有精制、灵巧、简便、准确等优点

。明初詹希元创制了独立的计时器。他们都在中国古代

近代科技史上作出了重大的贡献。李豫文

别具一格的计时器--日晷、漏壶、盂漏

现在我们用钟表计时，古时候没有钟表，人们用什么计时呢?

请别为古人担心，他们也自有独特的计时仪器：

日晷(guǐ)。这是一种利用太阳的射影来测报时间的计时器。

那是在很久很久以前，老祖宗在和大自然的相处中，偶然发现，随着太阳的移动，树影的位置和长短也变化着，而且变化得很有规律：于是，他们找了些石块，把石块放在树旁，当树影移动到某块石头上时，就知道是什么时刻了。

他们砍了一根直木棍，把它直插在地上，用它来代替树木。这木棍真比树木好用，它的影子又细又长，投在地面的石头上，界线清楚极了，测的时间也比过去准确了许多。

这便是原始的日晷。这种日晷有一个底盘，底盘的边缘刻划着标志时间的线条，有的是钻的小孔，这划着线条或钻着小孔的底盘叫针盘;针盘中安放着一条竖着的指针。在阳光下，指针便映出投影，而且会随着太阳的不同位置有规律地变化着。人们只要看指针的影子投落在针盘的哪个线条或小孔上，就能知道准确的时间了。

现在中国最早的日晷，是1897年在内蒙的托克托城出土的一个石制日晷，收藏在北京中国历史博物馆内。据专家考证，这石制日晷是西汉时期的制品。

日晷虽然使用方便，指示的时间也很精确，但它却受到阳光这一条件的限制。没有阳光的时候，例如，晚上或阴天。日晷就不能发挥它应有的作用了。

漏壶。是以漏壶滴水在刻箭上表示出时刻的记时器。

漏壶一般由铜制成，它的历史可以追溯到很远，至少在夏、商时期就已开始使用了。

早期的漏壶叫“沉箭壶”。它是这样制作的：在壶的底部钻一个小孔，壶的中间竖着一根标有刻度的箭杆。使用时，把壶里装满水。随着壶里的水慢慢地从小孔里往下滴漏，壶里的水平面也逐渐地下降，箭杆露出水面的部分则越来越长。古人就用箭杆露出水面的长度来计算时间，水面上箭杆上的刻度就表示时间数字。

沉箭壶的制作方法不难，但缺点却很明显。壶里的水位高时，压力大， 水漏得快;水位低时，压力小，水漏得很慢。这漏速不均匀，记时便不准确了。

于是，聪明的古人又发明了“浮箭壳”。这浮箭壶的制作有些复杂：在不同高度上放置三个漏壶，然后在它们的下面再放一个接水壶，有刻度的箭杆便放在这个接水壶中。使用时，最上面的漏壶里的水先滴入中间壶里，中间壶里的水又滴入下面的壶里，而下面的壶里的水则滴入接水壶中。随着接水壶内水平面的升高，箭杆便逐渐上升，人们看箭杆上的刻度，就能知道具体的时间了。

漏壶的制造，根据有关资料的`记载，我国在世界上是独一无二的。西方的水地钟和漏壶的功用一样，它是雅典法庭用来限制发言人的发言时间的。公元前159年传到罗马，现在雅典还存有这种遗制。但它的制造比我国的漏壶晚得多，据说，它是公元前400年柏拉图时代的产物。当然，它的使用也不如我国的漏壶普遍。

我国最早的机械计时器，隶属于天文仪器。例如，唐朝梁令瓒等人发明的“开元水运浑天仪”，北宋苏颂等人制造的“水运仪象台”等，都包含着有“机械计时器”。在这些机械计时器中，已采用了颇为复杂的齿轮系统。尤其是苏颂水运仪象台中报时装置里的机械擒纵器，与现代钟表里的关键机件??锚状擒纵器，作用非常相似。英国科技史专家李约瑟博士，便认为它“可能是欧洲中世纪天文钟的直接祖先”。

苏颂的报时装置虽然很是先进，但它仍是天文仪器的一部分。第一个把机械计时器从天文仪器中分离出来的，是元代科学家郭守敬。他制造的“七宝灯漏”，以水做动力，采用了齿轮系统和凸轮机构，能自动报时，还饰有可以按时自动跳跃的动物模型。其工艺水平大大超越了前人。这架“七宝灯漏”陈设在皇宫的大明殿内，颇受当朝皇上忽必烈的赏识。

郭守敬之后，到明代初年，能工巧匠詹希元又创造发明了“五轮沙漏”机械计时器。顾名思义，五轮沙漏以流沙为动力，来驱动齿轮运转。这种计时器不受气候影响，克服了水漏的不足，但由于沙粒本身很难均匀，因而不如流水那样能均匀地流动，准确性较水漏要差一点。

在我国古代漫长的历史岁月中，除了前面我们介绍的日晷、漏壶等计时仪器外，民间还流传着许多简单而实用的计时器。其中使用较多的是“盂漏”和“更香”。[-(@_@)-]

盂漏，据说是唐朝的一个和尚发明的。制造使用原理很简单：在一个铜盂的底部穿一个小洞，把它放在水面上，水从洞中涌入盂里，盂里的水满到一定的程度，就会沉下去。于是，取出盂，倒掉水，再重复使用。铜盂的大小重量是有一定规格的，一般一个时辰(2小时)沉浮一次。

更香，其实就是在我们平常用的香上作出刻度，来计量时间。为了使更香的实用性更大，人们把香做得很长，并盘旋成各种形状，有的能连续燃烧

十几天。有趣的是，有人还用更香做“闹钟”。他们在更香的某时某刻的地方悬挂一个小金属球，当香烧到这个地方的时候，金属球便会掉到接在下面的金属盘子里。那清脆的响声便便提醒人们到了某时刻了。