Песочные часы

<час />

Фон

До изобретения механических часов они использовали движение солнца или простые измерительные устройства для отслеживания времени. Солнечные часы могут быть самым известным древним хранителем времени, и они до сих пор производятся как популярный садовый аксессуар, но из-за их визуального интереса, а не для практического измерения времени. Стоунхендж, гигантский памятник, построенный из вертикальных камней на равнине Солсбери в Уилтшире, Англия, возможно, использовался в качестве солнечных часов и для других целей времени и календаря. У солнечных часов есть очевидные недостатки; их нельзя использовать в помещении, ночью или в пасмурные дни.

Для отметки времени использовались и другие простые измерительные устройства. Четыре основных типа можно использовать в помещении независимо от погоды и времени суток. Свечные часы - это свеча, вокруг которой нарисованы линии для обозначения единиц времени, обычно часов. Наблюдая за тем, сколько длины свечи сгорело за один час, свеча, сделанная из того же материала, была отмечена линиями, показывающими одночасовые интервалы. Восьмичасовая свеча показывала, что прошло четыре часа, когда она сгорела больше четырех отметок. У часовой свечи был тот недостаток, что любые изменения фитиля или воска могли изменить горящие свойства, и она была очень подвержена сквознякам. Китайцы также использовали своеобразные свечные часы с резьбой для обозначения временных интервалов. Когда свеча горела, нити с металлическими шариками на концах падали, так что находившиеся в комнате могли слышать, как проходят часы, когда шары звенят на подносе со свечой.

Часы с масляной лампой, которые использовались в восемнадцатом веке, были вариацией и улучшением свечных часов. Часы с масляной лампой имели деления, нанесенные на металлическую опору, которая окружала стеклянный резервуар с маслом. Когда уровень масла в резервуаре упал, время считывалось по отметкам на креплении. Как и часы со свечой, часы с масляной лампой также обеспечивали свет, но они были менее подвержены неточностям в материалах или из-за сквозняков в комнатах.

Водяные часы также использовались, чтобы отмечать течение времени, позволяя воде капать из одного контейнера в другой. Следы движения солнца были сделаны на первом сосуде, и, когда вода капала из него в другой бассейн, падение уровня воды показывало течение часов. Второй контейнер не всегда использовался для сбора и рециркуляции воды; некоторые водяные часы просто позволяли воде капать на землю. Когда восьмичасовые водяные часы опустели, прошло восемь часов. Водяные часы также известны как клепсидра.

История

Песочные часы (также называемые песочными стаканами и песочными часами), возможно, использовались древними греками и римлянами, но история может документально подтвердить только тот факт, что в обеих культурах была технология для изготовления стекла. Первые претензии на песочные стаканы относятся к грекам в <малом> третьем веке до нашей эры. История также предполагает, что песочные часы использовались в Сенате Древнего Рима для измерения времени речей, и песочные часы становились все меньше и меньше, возможно, как показатель качества политических речей.

Песочные часы впервые появились в Европе в восьмом веке и, возможно, были изготовлены Луитпрандом, монахом в соборе в Шартре, Франция. К началу четырнадцатого века песочные часы стали широко использоваться в Италии. Похоже, что они широко использовались по всей Западной Европе с того времени до 1500 года. Песочные часы или песочные часы работают по тому же принципу, что и клепсидра. Два стеклянных шара (также называемых пузырьками или ампулами) соединены узким горлышком, так что песок (с относительно однородным размером зерна) течет от верхнего шара к нижнему. Песочные часы были сделаны в разных размерах на основе предварительно протестированных измерений потока песка в шарах разных размеров. Корпус или рама, в которую были заключены шары, можно было прикрепить к двум шарам, чтобы сформировать верх и низ для песочных часов и использовать для переворота песочных часов и повторного запуска потока песка. Некоторые песочные часы или наборы песочных часов устанавливались на шарнирном креплении, чтобы их можно было легко поворачивать.

Самые ранние упоминания о песочных очках относятся к 1345 году, когда Томас де Стетшам, клерк на корабле под названием La George на службе у короля Англии Эдуарда III (1312–1377) заказал 16 песочных часов. В 1380 году, после смерти короля Франции Карла V (1337–1380), в инвентарь его имущества были включены «большие морские часы… в большом деревянном футляре в латунном переплете».

Джон Харрисон

Джон Харрисон и его брат Джеймс познакомились с ремонтом часов их отцом Генри. В то время производство часов, или часовое дело, претерпевало революцию в развитии. Механические часы существовали с четырнадцатого века, но оставались довольно примитивными в своей работе до тех пор, пока Христиан Гюйгенс не изобрел маятниковые часы в 1656 году. Одним из ограничений было то, что их работа полностью зависела от силы тяжести Земли. Это означало, что они не могли вести точное время в море и не могли быть адаптированы для переноски. Даже перемещение их по комнате потребует корректировки.

Братья Харрисон приступили к разработке морского хронометра в 1728 году. Движущим фактором были деньги. В 1714 году английское адмиралтейство учредило премию в размере 20 000 фунтов стерлингов для всех, кто мог предоставить морякам надежные часы, которые при использовании для наблюдения за небесами могли информировать их об их долготе в море. Морякам приходилось во многом полагаться на точный счет, чтобы найти свой путь, что часто приводило к трагическим результатам.

Стратегия Харрисона заключалась в разработке инструмента, который был бы не только внутренне точным, но и внешне стабильным. Семья Харрисонов изготовила несколько моделей морских хронометров. Четвертая модель оказалась самой удачной. Во время девятинедельного путешествия из Англии на Ямайку в 1761 году прибор показывал ошибку всего лишь на пять секунд.

Совет по долготе, очевидно, рассерженный тем, что простой ремесленник достиг желанной цели, неохотно отдал только половину приза. Джон, за исключением своего брата, отказался принять только половину награды и упорствовал, пока другая половина не была оставлена.

Правление подвергло его изобретение чрезмерной проверке и потребовало от него разработки пятой модели. На этот раз Харрисон превзошел самого себя, разработав компактные часы, напоминающие современные карманные часы. Это было намного удобнее, чем предыдущие модели, которые были тяжелыми и громоздкими. Правление по-прежнему отказывалось капитулировать. Наконец, только личное обращение к королю Георгу III и вмешательство короля могли все исправить, и Харрисон получил полную награду в 1773 году в возрасте семидесяти девяти лет. Харрисон прожил еще три года.

Эти две ранние ассоциации песочных часов с морем показывают, как навигация стала наукой, зависящей от времени. Компасы и карты, разработанные в одиннадцатом и двенадцатом веках, помогали мореплавателям определять пеленг и направление, но измерение времени было необходимо для оценки пройденного расстояния. Песочные часы могли быть изобретены - или усовершенствованы - для использования в море, где для оценки расстояния измерялись равные единицы времени; Напротив, на суше более важны неравные измерения времени, поскольку деятельность зависит от продолжительности дня.

Большие успехи в морской науке произошли в XII веке с разработкой магнитного компаса в Амальфи, Италия. Другие итальянские портовые города, такие как Генуя и Венеция, внесли свой вклад в астрономические достижения в области навигации, и, по совпадению, Венеция была крупнейшим в мире центром выдувания стекла. Кроме того, мелкая мраморная пыль из карьеров в Карраре идеально подходила для использования в качестве песка в навигационных песочных часах. Помимо измерения времени и расстояния в море, военно-морские силы нескольких стран использовали песочные часы для «вахты» или измерения времени работы экипажа. Корабельный мальчик отвечал за то, чтобы повернуть песочные часы; чтобы рано уходить с работы, он «глотал песок» или переворачивал стакан до того, как он опустел.

Самые необычные песочные часы были сделаны в качестве подарка королевской семье. Карл Великий (742-814) из Франции обладал 12-часовыми песочными часами. В шестнадцатом веке художник Гольбейн (1497-1543) создал эффектные песочные часы для Генриха VIII (1491-1547) из Англии. В других песочных стаканах было несколько инструментов. Например, песочные часы, сделанные в Италии в семнадцатом веке, содержали четыре стакана. У одного была четверть часа песка; второй, полчаса песка; третий, три четверти часа песка; а четвертый содержал полную часовую меру песка. У некоторых очков также были циферблаты с указателями, поэтому при каждом повороте стекла указателем можно было показывать количество поворотов, чтобы отмечать совокупный ход времени.

Верхние и нижние шары каждого стекла выдувались отдельно с открытыми отверстиями или горловинами. Чтобы соединить их так, чтобы песок мог стекать от верхнего шара к нижнему, две половины стакана были связаны вместе шнуром, который затем покрывали воском. Стеклянный сосуд с двумя конусами нельзя было выдувать как одно целое примерно до 1800 года.

Примерно в 1500 году первые часы начали появляться с изобретением витой пружины или боевой пружины. Некоторые часы с силовым приводом были сделаны до 1500 года, но их размер ограничивал их практичность. По мере совершенствования боевой пружины были изготовлены настольные часы меньшего размера и первые часы. Часы с заводной пружиной сделали диковинки из клепсидр и песочных стаканов, но, что интересно, самые красивые песочные часы были сделаны после 1500 года в качестве декоративных элементов. Это песочные часы, которые выставляют в музеях.

К 1400-м годам во многих частных домах были песочные часы для домашнего и кухонного использования. Проповеднические очки использовались в церквях для отслеживания продолжительности проповеди служителя. Песочные часы также обычно использовались в лекционных залах Оксфордского университета, в мастерских ремесленников (для регулирования рабочего времени) и в палате общин Англии, где колокола для сигнала голосования и продолжительности выступлений рассчитывались на основе песочных часов. На высоте песочных часов врачи, аптекари и другие практикующие врачи носили миниатюрные или карманные песочные очки продолжительностью полторы или одной минуты, чтобы использовать их при отсчетах импульсов; практика ношения их продолжалась до девятнадцатого века. Сегодня миниатюрные версии с песком на три минуты продаются как таймеры для яиц и как туристические сувениры. Большие песочные часы до сих пор изготавливаются из декоративных материалов в интересных стилях для использования в качестве украшения. Недостаток всех этих измерительных устройств (часовые свечи, водяные и песочные часы) состоит в том, что за ними необходимо внимательно следить.

Сырье

Стекло для песочных часов - это тот же материал, что и для другого выдувного стекла. Его производят в трубках различной длины специализированные поставщики для обжига и формовки машинным способом или выдуванием через рот. Предварительно сформированные заготовки лампочек также можно превратить в песочные часы, соединив их вместе у оснований лампочек. Точно так же банки можно соединить вместе на горлышках, чтобы получились песочные часы; они могут иметь вид от деревенского до современного, в зависимости от «характера» банок.

Оправы или корпуса для песочных часов открыты для капризов дизайнера. Сырье чаще всего состоит из кусков ценных пород дерева, которые можно обработать или вырезать в соответствии с определенным стилем, декором, дизайном или темой. Бамбук, смола и различные металлы, такие как латунь, бронза и олово, также являются прекрасными материалами для обрамления. Специализированные песочные часы производятся в таком небольшом количестве, что сырье закупается у внешних источников по ограниченным ценам. Песочные часы широко использовались в качестве устройства хронометража вплоть до шестнадцатого века в Западной Европе. Его конструкция была простой. Два шара (также называемые пузырьками или ампулами) из стекла были соединены узким горлом, так что песок (с относительно однородным размером зерна) тек от верхнего шара к нижнему. Песочные часы были сделаны в разных размерах на основе предварительно протестированных измерений потока песка в шарах разных размеров. Рамка с четырьмя песочными часами была изготовлена ​​в Италии в XVII веке. Каждые песочные часы содержали разное количество песка. У одного была четверть часа песка; второй, полчаса песка; третий, три четверти часа песка; а четвертый содержал полную часовую меру песка. проблема. Иногда заказчики предоставляют производителям песочных часов свои материалы. Песочные часы-яйцо также обрамлены деревом или пластиком. Для этих небольших примеров производители закупают пластмассовую стружку у поставщиков и производят рамы на своих заводах путем литья под давлением или экструзией.

Песок - самый сложный из компонентов песочных часов. Не все типы песка можно использовать, потому что зерна могут быть слишком угловатыми и не могут правильно проходить через шейку песочных часов. Белый кварцевый песок, который можно найти на сверкающих белых пляжах, привлекателен, но не подходит для изготовления песочных часов, потому что он слишком угловат и не течет плавно. Мраморная пыль, прочая каменная пыль и каменная мука - порошок от резки стекла - и круглые песчинки, такие как песчинки из речного песка, лучше всего подходят для песочных часов. В средние века книги для домохозяек включали рецепты не только приготовления пищи, но и приготовления клея, чернил, мыла, а также песка для песочных часов. Возможно, лучший песок вовсе не песок; ballotini, крошечные стеклянные бусинки или дробь (например, миниатюрные шарики диаметром около 40–160 микрон [0,00016–0,0063 дюйма или 0,0004–0,0016 см]) используются в песочных часах, потому что их круглые края плавно проходят через стекло. Кроме того, баллотини могут быть разных цветов, поэтому песок в песочных часах можно выбрать в соответствии с декором комнаты или другим цветовым предпочтением.

Дизайн

Дизайн и концептуализация обычно являются наиболее сложной частью создания песочных часов. Создатель песочных часов должен быть мастером, художником и экспертом по связям с общественностью, чтобы консультировать клиентов по практическим вопросам проектирования и изготовления песочных часов. Компании заказывают песочные часы в качестве подарков, относящихся к 2000 году, но они также хотят отразить характер своего бизнеса или включить материалы, связанные с их продуктами. После того, как дизайн завершен, фактическое строительство песочных часов относительно несложно.

Конструкции песочных часов также могут значительно различаться по размеру. Самые маленькие из известных песочных часов размером с запонку, а самые большие - до 3 футов (1 м) в высоту. Очки могут иметь различную форму от круглой до продолговатой, с гравировкой. Несколько (более двух) стеклянных перчаток можно соединить вместе, а несколько песочных часов можно установить в одну раму и повернуть на турникет.

По словам одного мастера, дизайну песочных часов нет предела. Он разрабатывает свой собственный дизайн, делает песочные часы на основе рисунков или запросов, предоставленных его клиентами, или создает дизайны, отвечающие определенным рыночным интересам. Он лепил пары своих рук в качестве оправ для очков, использовал необычные материалы, такие как бамбук или мрамор, для изготовления оправ, а также использовал другие песочные часы, такие как песочные часы в оправе с горгульями в киноверсии фильма Волшебник из страны Оз, для его вдохновения. Он сделал песочные часы, содержащие угольный песок, горнодобывающий шлак, песок Великой Китайской стены и песок из полиэтиленовой смолы. В настоящее время торговые сети на телевидении продают песочные часы с футуристическим дизайном, отвечающим интересам нового тысячелетия.

Производственный
процесс

1. После выбора конструкции и материалов корпус песочных часов выдувается на токарном станке по стеклу до размера, соответствующего размеру (временному интервалу) песочных часов.
2. Рамка сделана; в зависимости от конструкции он может быть как цельным, так и состоящим из нескольких частей, включая нижнюю, верхнюю и три или четыре стойки. Это изготовление зависит от материала. Если каркас изготовлен из смолы, могут быть изготовлены формы, смола заливается и затвердевает, детали шлифуются или иным образом сглаживаются и полируются, и они соединяются друг с другом. Детали рамы могут быть установлены для блокировки; или они могут быть склеены, склеены или сварены, опять же, в зависимости от используемых материалов.
3. Одно из самых распространенных заблуждений о песочных часах заключается в том, что существует формула количества песка, содержащегося в стекле. Количество песка в данном дизайне или форме песочных часов не основано на научных данных или формуле измерения. Типы зерен, изгибы стекла, а также форма и размер отверстия слишком сильно влияют на скорость потока песка через стекло, поэтому количество песка невозможно рассчитать математически. Перед герметизацией верхней части рамы добавляют песок и дают ему возможность течь через стекло в течение заданного промежутка времени. По истечении этого периода времени песок, оставшийся в верхней части стакана, сливается, и стакан запечатывается.

Контроль качества

Производство песочных часов неотъемлемо от контроля качества, потому что дизайнер или производитель выполняет все аспекты работы. Заказчик также участвует в разработке концепции дизайна и выборе материалов и цветов. Конечным результатом является то, что клиенты получают изделия ручной работы, которые соответствуют их требованиям и вызывают исторические и художественные ассоциации; Песочные часы - это скорее эстетичное украшение, чем точные часы.

Побочные продукты / отходы

Небольшие количества отходов образуются в результате строительства песочных часов, в зависимости от типов используемых материалов. Например, дерево, из которого вырезана рамка для песочных часов, может образовывать отходы. Слишком тонкое или дефектное стекло можно снова расплавить и выдуть. Излишки песка можно сохранить для будущего использования.

Будущее

Казалось бы, у песочных часов нет будущего. На самом деле, красивую форму самого стакана, сделанную на заказ раму и цветной песок можно выбрать в соответствии с декором, атмосферой или случаем. В то время как будущее производство может быть ограничено, песочные часы как объект с древними ассоциациями и неотъемлемой элегантностью всегда будут привлекать коллекционеров и тех, кто ценит тайны искусства и времени.