Часы которые работают от воды – реальность или мечты? Часы вода
Часы которые работают от воды – реальность или мечты? / Приборы / МодноНемодно.ру
В постоянных попытках изобрести экологические чистые способы для получения энергии компания Соединенных Штатов Америки — Bedol разработала и скоро запустит в массовое производство часы которые работают на водной основе.
«Water-powered Clock Charcoal» работают на основе внутренней энергии с помощью заряженной воды. Глядя на часы, может создается впечатление что механизм берет энергию из неоткуда, практически из воздуха. Однако все объяснимо и в этом нет никакой магии.
Механизм работает следующим образом: в момент взбалтывания воды находящейся в часах ее молекулы приходят во взаимодействие, тем самым ионизируются, после чего становятся источником небольшого потока тока. Благодаря этому процессу обеспечивается питание электронного механизма на короткое время.
Настольные электронные часы состоят из прозрачного корпуса, на котором расположена наливная шейка для жидкости. Производитель утверждает, что как источник энергии для часов может быть использована любая жидкость, включая и антифриз, соленую или пресную воду.
Во время наливания струи жидкости в корпус механизма происходит процесс превращения энергии, и ионизация жидкости. Свободные молекулы воды, которые в процессе заряда приобрели негативный или позитивный заряд, в уже устоявшейся воде распределяются между электродами, которые выведены из корпуса часов. Что приводит к созданию незначительной разницы потенциалов, провоцирующих микротоки внутри механизма часов.
Образованная энергия весьма незначительна, но ее вполне хватает, для обеспечения работы устройства. Одной «заправки» хватит на 5-7 недель работы механизма. Разработчики советуют для увеличения эффективности выжать в воду сок дольки лимона. Часы обладают функцией памяти, позволяющей запоминать время во время замены воды. Вот так все устроено, с пользой для вас и окружающей среды.
По истечении времени экран стремительно бледнеют. Для возобновления работы механизма часов необходимо всего на всего поменять воду.
Мы видим, что изобретение новых технологий не стоит на месте. Которые становятся все экономичней и экологичнее. И это фантастика становится реальностью.
Еще пару лент назад мы и не могли представить, что кроме привычного источника работы электронных часов – батарейки, может появиться что-то новое, кардинально отличающееся. И вот, сегодня, этот механизм не только разработан, а уже и запущен в серийное производство.
Разработчики мотивировали свое изобретение положительным влиянием на окружающую среду. Суть политики проста – в мире производится и уничтожается огромное количество батарей, что приносит ущерб нашей среде обитания. В странах Европейского союза и Америке усиливается и приобретает популярность движение по защите экологии. По этой причине, производители считают, что их продукт со значком «Eco-Friendly» будет иметь ошеломительный успех у сознательных граждан.
И так, если вам надоели обычные примитивные часы. Если вы устали без конца менять в них батарейки. Если вам не безразлична судьба окружающей среды. Есть отличный выход. Приобретайте часы «Water Powered Clock»
Выпуск часов запланирован на август 2011 года. Стоимость новинки, ориентировочно, от 16 до 25 долларов США, цена варьируется в зависимости от модели. Так что остается только ждать концепт на прилавках наших магазинов.
monemo.ru
Водяные часы. Огневые, водяные, песочные и механические часы. История создания часов :: SYL.ru
Первые прообразы современных часов появились в древнейшие времена, когда человек осознал понятие времени и необходимость его измерять. Солнечные, огневые, песочные и водяные часы постоянно развивались и улучшались. Именно они заложили основы гениальных изобретений средневековых механиков, более совершенными версиями которых мы пользуемся и сегодня. Любопытно проследить исторический путь, который прошёл прибор для измерения времени, начиная от зари человечества и вплоть до сегодняшнего дня…
Самые первые часы – солнечные
Сам термин "часы" (clock) впервые вошёл в обиход в четырнадцатом веке как производное от латинского слова, обозначающего "звонок". Первый же прибор для измерения времени, если верить учёным, появился примерно три с половиной тысячи лет назад в древнем Вавилоне. Он представлял собой не что иное, как солнечные часы (гномон).
До нас дошло описание солнечных часов из древнего Египта. О них поведала надпись на стене гробницы фараона Сети (рубеж XIV-XIII столетий до нашей эры). Это была прямоугольная пластина с делениями. На одном из концов её, направленном строго на восток, был закреплён невысокий брус с горизонтальной длинной планкой. Планка отбрасывала тень на метки в пластине, и по ним определялся час дня как одна двенадцатая часть временного промежутка между восходом солнца и его закатом. После полудня пластину следовало перевернуть так, чтобы конец с планкой был направлен на запад.
Более поздним вариантом таких часов была переносная наклонная плоскость округлой формы с нанесёнными делениями, которая ориентировалась на солнце. Тень, указывающую время, давал отвес, закреплённый посередине плоскости.
Огневые часы, отмеряющие время и ночью
Часы, отображающие время по солнцу, широко использовались во всём древнем мире: в Китае, Греции и Риме, арабских странах, а также на Руси. Однако их существенным недостатком была абсолютная бесполезность ночью или же в пасмурный день. Это привело к появлению огневых (огненных) часов, принцип измерения времени в которых опирался на количество сгоревшего в лампаде масла или стаявшего воска в свече. Таким образом, ночь могла измеряться в трёх свечах или же в количестве делений на стекле лампады. Однако вследствие того, что скорость сгорания разных видов масла и таяния различных свечей была неодинакова, такой прибор обладал низкой точностью, к тому же его использование днём было весьма неудобным.
Водяные часы – клепсидра
Следующим шагом в истории приборов для измерения времени стало изобретение такого их варианта, который отличался бы точностью и удобством, а также не зависел бы от времени суток. Такими чертами обладали водяные часы. Местом их возникновения тоже считают Египет, только более позднего времени – около 1400 года до нашей эры. Они представляли собой две ёмкости, наполненные водой до разного уровня. В процессе перетекания жидкости из одного сосуда в другой по меткам, нанесённым на ёмкости, можно было определить время.
Водяные часы быстро завоевали популярность в быту, в армии, в официальных учреждениях, на стадионах и в школах. В Александрии – богатейшем городе Египта – появились первые мастерские по их изготовлению. В дальнейшем эту находку взяли на вооружение и значительно усовершенствовали древние греки. Клепсидра, что по-гречески означает "похитительница", – вот как называются водяные часы вплоть до сегодняшних дней.
Именно учёные Греции первыми осознали необходимость разделить год на двенадцать месяцев, в каждом из которых было бы по тридцать дней. Вавилоняне и египтяне впоследствии подхватили эту идею, разделив день на часы, минуты и секунды.
Интересным образцом водяных часов являются древние персидские часы из Зибада (на территории современного Ирана). Это простая и в то же время достаточно точная конструкция, при помощи которой персы рассчитывали время для посадки растений и поливочных работ. В резервуаре с водой находится чаша с небольшим отверстием. В течение определённого промежутка времени она наполняется жидкостью, после чего тонет. Человек, следящий за временем, достаёт чашу, ставит камешек в отверстие на специальной шкале и возвращает пустую чашу обратно в резервуар. Появившись около 300 года до нашей эры, в Иране такие часы были популярны вплоть до второй половины XX века, уступив только современным часовым механизмам.
Афинская башня Ветров
Ещё один знаменитый на весь мир часовой механизм древности – водяные часы в Афинах, творение мастера Андроника из Кира. Создатель посвятил это древнейшее метеорологическое сооружение богине Афине. Своё второе название – "Клепсидра" – башня Ветров получила именно благодаря установленным внутри водяным часам. Воду для их работы подавал с афинского Акрополя специальный механизм.
Восемь граней тринадцатиметровой мраморной башни сориентированы строго по сторонам света. Фризы её украшены барельефами, изображающими всю "розу ветров". Флюгер на крыше башни в виде фигуры тритона указывал, с какой стороны дует ветер. Внизу, под фигурами, был размечен также циферблат солнечных часов. Таким образом, башня непрерывно использовалась для измерения времени.
Песочные часы
Данная разновидность часов возникла относительно недавно – около тысячи лет назад - и получила распространение одновременно с развитием стеклодувного производства. Она представляет собой два сообщающихся сосуда, закреплённых в прочной оправе. Принцип работы основан на пересыпании из одной чаши в другую через узенькое отверстие за определённый промежуток времени точно откалиброванного количества речного песка. Однако эти часы позволяют измерять исключительно маленькие временные отрезки, а также требуют того, чтобы их постоянно переворачивали.
Механические часы
Началом современного этапа в истории развития приборов, позволяющих измерять время, стало появление механических часов. Первые башенные часы представляли собой огромные механизмы, приводимые в действие гирей, которая была подвешена к ведущему валу на канате. Регулировал их ход шпиндель – устройство, напоминающее коромысло с подвешенными к нему грузами. Вращаясь попеременно то в правую, то в левую сторону, шпиндель за счёт инерции грузов замедлял движение колёс часового механизма. Подобный прибор для измерения времени обладал весьма низкой точностью, а погрешность его показаний за сутки порой превышала шестьдесят минут.
Механические часы стали более совершенными после того, как итальянским учёным Галилео Галилеем был изобретён маятник. Во второй половине XVII века голландец Христиан Гюйгенс применил эту находку на практике. Им же был изобретён балансовый регулятор, который лёг в основу конструкции карманных и наручных часов.
Первый экземпляр карманных часов был создан в 1500 году, после изобретения в Германии заводной пружины. А разработка в семнадцатом столетии спиральной пружины-балансира значительно повысила точность хода, что позволило впоследствии добавить минутную и секундную стрелки.
В начале следующего столетия механизм был дополнен прочными опорами из рубина и сапфира, что делало ход часов ещё более точным и уменьшало трение шестерёнок. А в 1927 году свет увидели кварцевые часы – самые точные в сравнении со всеми предшественниками.
С дальнейшим развитием техники приборы для измерения времени постепенно дополнялись всё более сложными устройствами. В современном мире работа по их созданию превратилась в настоящее искусство. Существующие образцы помимо основного свойства – показывать время – поражают своим разнообразием и творческой выдумкой мастеров.
www.syl.ru
Вода в часах | Журнал Мои Часы
22/12/2015
Попадание влаги внутрь часов — одна из самых частых причин обращения в сервис. Как проверить герметичность корпуса и привести его в порядок, как правильно эксплуатировать часы и, наконец, на какие характеристики водозащиты стоит сразу обратить внимание, рассказывает ведущий мастер сервисного центра «Клоксервис» Николай Мараканов.
Из-за чего вода попадает в часы?
Вопросы с водонепроницаемостью чаще всего возникают из-за неправильной эксплуатации. Кто-то вопреки инструкции ходит в часах в душ, в баню. Другие ныряют в воду после долгого лежания на солнце. При этом часы, нагревшиеся на солнце, резко охлаждаются, разные детали меняются в размерах с разной скоростью, возникает их деформация, и капельки влаги попадают внутрь. Клиент даже не замечает это, но вода уже попала в механизм и начинает разъедать детали. Бывает, что человек едет в отпуск, откручивает головку, переводит время на новый часовой пояс, а закрутить забывает или завинчивает не до конца. В итоге часы теряют водонепроницаемость, и после первого же купания в них попадает вода. Некоторые нажимают под водой кнопки. Кстати, у нас в «КлокСервисе» проверка герметичности проводится бесплатно. Рекомендуем проходить ее регулярно, особенно перед летним сезоном.
Иногда владельцы жалуются на наличие испарины в часах, а в мастерской говорят, что все в порядке. Кто прав?
Мастерская. Если прибор показывает, что в данный момент при тестовых условиях корпус герметичен, значит, вода могла попасть в него в другое время, в других условиях, которые возникли в результате каких-то нарушений правил эксплуатации. Например, тех, о которых я только что сказал.
Как проверяется герметичность часов?
Есть два типа тестов: «сухой» и «мокрый». Принимая часы в ремонт, мы в «КлокСервисе» всегда проводим «сухой» тест, чтобы определить герметичность сдаваемой нам модели. Его проводят на специальном приборе, который представляет собой что-то типа скороварки с очень чувствительным датчиком. Часы кладутся под колпак, под которым в зависимости от теста создается или повышенное давление, или разрежение, а датчик анализирует, насколько на это реагирует стекло часов. Если часы герметичны — оно будет немного деформироваться под действием разницы давлений. Если стекло осталось неподвижно — значит, в корпусе есть «дырка». И нужно переходить к поиску места утечки, а для этого нужен «мокрый тест».
Вы сказали, что часы испытываются не только давлением, но и разряжением. Зачем?
Это позволяет более точно определить герметичность. К тому же при всплытии аквалангиста внешнее давление будет падать. А в салоне самолета давление окажется меньше нормального атмосферного. Кстати, к нам приходили клиенты, у которых во время полета стекло буквально «выпрыгнуло» из-за перепада давления.
То есть было плохо вклеено в корпус?
Открою секрет: стекло практически никогда не приклеивается. Оно закрепляется с помощью специальных акриловых прокладок. Потому что на изменение температуры стекло, уплотнитель и сталь реагируют по-разному. Если стекло приклеить, оно лопнет. Но вернемся к тесту. Если прибор показал, что все в порядке — часы поступают в ремонт. А если зафиксировал утечку, ее ищут с помощью «мокрого теста». Часы помещают внутрь прозрачного сосуда, наполовину наполненного водой. Затем в сосуде нагнетают давление, дают ему выровняться, опускают часы в воду, и начинают постепенно сбрасывать давление. Из-за разницы давления внутри и вовне часов воздух начинает выходить из корпуса, и мы видим, в каком месте происходит утечка: в головке, кнопке, прокладке. Более того, случается, что при занятиях особо экстремальными видами спорта появляются трещины в пластиковых и керамических корпусах. Такая трещина может быть не видна, но прибор позволяет ее обнаружить. Для проверки дайверских часов под давлением до 125 Атм предназначен третий прибор — Notator. Часы помещаются в стальной стакан, заливаются водой. После этого «стакан» закрывают, накачивают давление до заданного уровня и оставляют на два часа. Если корпус не герметичен, в него попадет влага. Затем часы вынимаются, нагреваются на специальной плитке до 50 градусов, а затем стекло накрывают мокрой холодной салфеткой. Стекло остывает, и, если внутри есть влага, она конденсируется на внутренней стороне стекла. Такой проверке подвергают только часы с WR 20 Атм и более.
Почему?
Прежде чем отправить часы на тест, даже на «сухой», мы всегда осматриваем их. Если часам больше пяти лет, на стекле встречаются мелкие сколы и царапины. Но скол стекла может означать наличие в нем микротрещины. Бывали случаи, когда во время теста оно лопалось. Если клиент всерьез хочет привести свои часы в порядок, мы рекомендуем начать с замены стекла.
Все ли компании используют одинаковые подходы к водонепроницаемости?
Нет. Существуют разные категории водонепроницаемых часов. Бывают с совсем слабой защитой — 2 Атм, в которых можно только попадать под дождь, бывают 10 Атм. В каждой категории свои методы защиты. Например, в простых моделях во втулке устанавливают только один уплотнитель, в более серьезных — два. А если заводная головка закручивается, то в ней вложен еще один уплотнитель. Для дайвинга и плавания лучше иметь модель именно с завинчивающейся головкой. Некоторые марки используют два уплотнителя без завинчивающейся головки даже в 100-метровых моделях. Те бренды, гарантийное обслуживание которых ведет «КлокСервис» (Alpina, Armand Nicolet, Frederique Constant, Eberhard, Maurice Lacroix, Seiko), вполне надежны. Если правильно их эксплуатировать, то проблем не возникает.
Сервис-центр «КлокСервис» работает с 1996 года.
Сертифицированный сервис-центр марок Alpina, Eberhard, Frederique Constant, Maurice Lacroix, Seiko. Гарантийное и сервисное обслуживание механических, кварцевых и электронных часов любой сложности, изготовление стекол на заказ. Количество мастеров: 6 человек.
Адрес: Москва, ул. Вятская, д. 27, стр. 3www.clockservice.ru
mywatch.ru
Водозащита часов: Как с гуся вода / Статьи / MyWatch - Сайт журнала Мои часы
12/08/2002
"Почему часы "протекли", когда я мыл руки под краном, ведь на них написано: "water resist"? Какие часы подходят для занятий плаванием? Отчего не совпадают параметры водонепроницаемости в инструкции к часам и реальная водозащита?"
"Почему часы "протекли", когда я мыл руки под краном, ведь на них написано: "water resist"? Какие часы подходят для занятий плаванием? Отчего не совпадают параметры водонепроницаемости в инструкции к часам и реальная водозащита?" Подобные вопросы рано или поздно возникают у большинства владельцев часов.
В настоящее время используются два типа маркировки водозащиты: в метрах и в атмосферах. Известно, что при погружении на глубину в 10 метров давление воды вырастает на одну атмосферу. Поэтому зависимость между этими единицами измерения проста: обозначение 50 m идентично обозначению 5 atm (5 bar).
Но можно ли в таких часах погружаться на глубину 50 метров? Конечно, нет! Дело в том, что между реальными метрами и обозначениями на часах нет почти ничего общего. Указанное давление часы выдерживают при проверке, проводимой в специальных лабораторных условиях: вода и часы неподвижны, температура постоянна. При этом испытываются, как правило, новые часы. Ну, а что же происходит в реальных условиях?
Во-первых, любая вода, попавшая в механизм часов, способна вызвать коррозию. В добавление к этому возможно и отложение солей, поскольку даже в пресной воде есть какие-то примеси. Теоретически от дистиллированной воды с хорошими швейцарскими часами (не за $100, а выше $500) ничего не произойдет. Чтобы часы продолжали нормально работать, достаточно будет открыть заднюю крышку и просушить механизм. Однако не стоит выкладывать часы надолго под прямой солнечный свет, так как перегрев им тоже вреден - могут испортиться резиновые прокладки, высохнуть масло. Лучше воспользоваться вентилятором или феном. Но даже после просушки необходимо навестить часового мастера: профилактическая чистка и смазка часов обязательны.
Во-вторых, для часов разного уровня используются материалы разного качества. Если металл - "не очень", то коррозия, начавшись, к примеру, с одного винта, неминуемо распространится дальше, захватывая детали механизма одну за другой. Из окислов и воды получается "кисель", ржавчина попадает в шестеренки и другие узлы. Как правило (особенно в условиях жаркого климата, где коррозия развивается весьма активно), детали сливаются в единую массу, пораженную коррозией. Отремонтировать такой механизм нельзя, часто невозможно даже найти винты или отделить одну часть от другой. Кстати, можно посоветовать, промыть "искупавшийся" в море механизм бензином, медицинским спиртом или... положить часы в морозилку - коррозия будет не так страшна.
В-третьих, от соленой воды коррозия начинается сразу, независимо от металла, из которого сделаны часы. В случае попадания "рассола" в часы, надо их открыть, если есть такая возможность, и промыть пресной водой, прямо под краном. Но не под сильной струей: в механических часах можно повредить ось баланса, в кварцевых - катушку и т.д.
И вообще, после купания в море надо обязательно часы ополоснуть в пресной воде (на пляжах нередко бывают устроены души), чтобы соль - вещество весьма агрессивное- не осталась на корпусе, в замке или в звеньях браслета.
В-четвертых, вода размывает смазку, которая должна быть, например, на некоторых осях, на торце пружины и т.д. Но после попадания влаги смазка из тех мест, где она должна быть, вымывается и попадает в другие, где ее не должно быть ни при каких условиях. Естественно, это приводит к нарушению хода часов, даже в том случае, если они были высушены.
Сегодня практически во всех часах (мы говорим о серьезных производителях - швейцарцах и японцах) предусмотрена такая степень водозащиты, чтобы уберечь их от наиболее вероятных коллизий и случайностей. Например, все часы рассчитаны на то, что человек, моя руки, случайно обрызгает их водой. Но мытье в душе - совсем другое дело. Здесь важны напор воды, который вполне может превысить 3 атмосферы, и моющие средства (особенно гель для душа), имеющие высокую проникающую способность и отрицательно влияющие на прокладки. При активном отдыхе на воде (плавание, серфинг и т.д.) вода также воздействует на часы с гораздо большим усилием, чем в состоянии покоя.
Необходимо помнить и о влиянии температуры. Почему-то некоторые люди, покупая водозащищенные часы, считают своим долгом испытать их, отправляясь прямо в сауну. Там влага попадает внутрь корпуса часов за счет разных теплопроводности и коэффициента теплового расширения металла и стекла. Металл корпуса расширяется несколько быстрее, между ним и стеклом возникают щели, сквозь которые и проникает влага, точнее пар.
Есть и другая причина. Когда часы и находящийся в них воздух нагреваются, часть воздуха через мельчайшие щели выходит из корпуса. Но при резком охлаждении - например, при погружении в бассейн - оставшийся в корпусе воздух, охлаждаясь, сжимается, и часы буквально "всасывают" воду. По статистике наиболее часто часы протекают через заводную головку.
На герметичность часов также влияет состояние резиновых уплотнительных колец, в частности, двойных прокладок на штифте и в торце головки. Фирма Casio рекомендует менять уплотнительные кольца раз в 2-3 года и периодически смазывать все уплотнения силиконовым маслом или густым силиконом.
При закручивании головки (если она - закручивающаяся!) не следует применять чрезмерных усилий. Герметичность от этого не улучшится, зато легко повредить уплотнение (остаточная деформация, надрывы) и даже сорвать резьбу.
Часы с высокой степенью водозащиты, на которых есть кнопки дополнительных функций, или головка которых не имеет резьбы, не стоит использовать для занятий водным спортом. Они подойдут лишь для кратковременных погружений. Под водой пользоваться кнопками таких моделей очень нежелательно. А если часам уже не один год, то стоит проверить их герметичность в сервис-центре. Редакция благодарит С. Бобылева (сервис-центр Omega) и А. Федичкина (сервис-центр "Мастер Тайм") за помощь в подготовке материала
К размышлению:
Действующие российские ГОСТы выделяют три группы часов: водозащищенные, водонепроницаемые и часы для подводного плавания.
Водозащищенные часы должны "выстоять" под дождем или брызгами воды. К часам для подводного плавания относятся "часы, способные выдержать погружение в воду на глубину 100 м и более". Водонепроницаемые часы, согласно ГОСТу, не должны пропускать влагу при следующих испытаниях:
* Устойчивость при погружении в воду. Часы выдерживают 1 час под водой на глубине 10 см.
* Устойчивость функциональных частей. Часы погружают в воду на глубину 10 см и перпендикулярно оси головки и кнопок прикладывают усилие.
* Устойчивость к перепаду температур. Часы выдерживают 5 минут на глубине 10 см в воде с переменной температурой: 40 °С, 20 °С и снова 40 °С.
* Устойчивость к избыточному давлению воды. Часы помещают в воду и на 10 минут создают давление, соответствующее маркировке на часах.
Перед началом и по окончании каждого испытания часы проверяют на наличие влаги внутри корпуса. Часы вытирают насухо и нагревают до 40-45 °С. При этом вся влага внутри испаряется. Затем на стекло наносят каплю холодной воды, оно остывает, и пары конденсируются на его внутренней стороне. По каплям конденсата и судят о наличии влаги в часах.
Выдержка из ГОСТ 29330-92. "Часовое дело. Часы водонепроницаемые": ...3. Наручные часы с маркировкой "водонепроницаемые" ...предназначены для обычного повседневного использования и устойчивы к воздействию воды, например, во время плавания в течение короткого периода. ...Они не предназначены для подводного плавания.
...7.2. Дополнительная индикация. Кроме термина "водонепроницаемые", часы допускается обозначать в соответствии с индицируемым контрольным избыточным давлением ...или в виде глубины погружения в метрах... Однако эта индикация не соответствует глубине погружения при подводном плавании, а относится к давлению, при котором проводилось испытание на избыточное давление воды.
Опубликовано в журнале "Мои Часы" №3-2002
mywatch.ru
Водяные часы
Водяные часы
10 дек 2016 Подробности Категория: Первые часыВ этой статье мы попытаемся проследить путь от создания водяных часов до их удивительного совершенства, которое было обусловлено развитием науки, техники и технологии, а также потребностью общества в точном подсчете времени. В истории часов именно развитию водяных отводится довольно существенный промежуток времени.
Достоверно неизвестно откуда берет свое начало история водяных часов.
Упоминание о применении в Древнем Вавилоне водяных часов мы найдем в манускрипте, представленном общественности Отто Нейгенбауэром. Из документа следует, что около 640 г. до н. э. там уже пользовались водяными часами.
Водяные часы представляли собой емкости в виде цилиндров, из которых медленно вытекала вода. Их наполняли водой утром, когда всходило Солнце. После того как вся вода выливалась, специально поставленный человек предупреждал об этом.
Использовались водяные часы и в Древнем Египте. При раскопках в Карнаке были обнаружены одни из таких часов. История создания этих водяных часов неизвестна, но датой их изготовления является 1415—1380 гг. до нашей эры. Часы представляли собой чашу из алебастра с небольшим отверстием в дне.
Водяные часы чаще всего использовали при совершении богослужения, когда требовалось строго отмерять время. На молитву одному божеству полагался час.
В отличии от солнечных часов, водяные можно было использовать и ночью. При ночных астрономических наблюдениях водяные часы применялись как дополнительный прибор. В связи с этим они назывались "ночными часами" и имели своей целью считать только 12 ночных часов.
Существовало два вида водяных часов: наполняющиеся и вытекающие. Наполняющиеся водяные часы содержали две емкости: первая емкость была установлена довольно высоко, а вторая емкость была расположена под первой. Из первой емкости по трубке, расположенной под статуей, истекала вода, наполняя вторую емкость.
На стенках второй емкости были нанесена шкала с делениями для определения уровня. По тому, до какого уровня емкость наполнялась водой, и определялось время.
Вытекающие водяные часы представляли из себя каменную емкость в виде усеченного конуса с маленьким отверстием в дне, из которого по капле вытекала вода. Емкость в виде конуса была необходима для равномерности вытекания воды. Из-за конусообразности сосуда уровень воды уменьшается практически одинаково. Поэтому можно было на внутренней стороне прибора делать отметки на одинаковом расстоянии.
Но сложность была в том, чтобы учесть при этом разную длительность летних и зимних часов. Ночные летние часы были короче зимних, т.е. длина самого часа не считалась постоянной. Египтяне придумали наносить деления в виде небольших точек, 12 точек (двенадцать часов) составляли один столбец, столбцов было тоже 12 - это месяцы. Точки, которые отмечали ночные часы, были нанесены в столбцах на разных уровнях. Т.е. водяные часы учитывали колебание продолжительности ночи в разное время года.
В одном манускрипте имеется расчет для изготовления вытекающих водяных часов. Согласно этому расчету, сосуд должен быть усеченным конусом с соотношением диаметра основания к высоте 1:3, т. е. с углом при основании 71°34". (Оксиринский папирус, 2-й или 3-й век нашей эры).
История создания водяных часов не имеет сведений о том, каким образом жители Египта нашли эту форму, которая действительно дает возможность вытекать воде с достаточно равномерным понижением уровня. Но, все же, такой сосуд не давал полной равномерности убывания уровня воды, небольшая ошибка здесь имела место быть. Конус с отношением диаметра основания к высоте, как 2:9 был бы гораздо точнее, но и такие, не совсем точные водяные часы, как свидетельствует история, могли соответствовать потребностям египтян.
Так с какой же даты берет свое начало история водяных часов?
По свидетельству китайских древних документов, водяные часы в Китае были известны в 2696—2597 годах до н.э., их история есть в книге «Чжоули» (второй век до нашей эры), рассказывающей об обычаях и церемониях. В ней написано, что имеются водяные часы, отмечающие некие отрезки, на которые поделено время ночи. Это самый древний из известных документов, который позволяет полагать, что история водяных часов начиналась именно в это время и в этом регионе мира.
В четырехугольный бассейн из висящей над ним вазы равномерно лилась вода. По отметкам на стенках бассейна отмечали уровень воды, соответствующий определенным временным интервалам. Об оригинальных водяных часах, где вытекающая вода наполняла емкость, стоящую на весах, рассказывают китайские документы XI в. до н. э. Вес воды в один фунт составлял одну «ке» (100 минут в переводе на наше исчисление времени).
Но самыми распространенными в Китае являлись водяные часы состоящие из трех и более емкостей с водой, расположенных на разной высоте. У каждой емкости имелось отверстие сбоку, через которое вода равномерно выливалась в нижестоящую емкость. Из всего каскада этих емкостей вода собиралась в последнем, самом нижнем. Нанесенная на нем шкала, отмечала уровень воды (время).
На территории Индии водяные часы делали в виде маленького корабля, который будучи опущенный в емкость с водой, начинал постепенно тонуть (так как имел отверстие). Единицу измерения составляло время, за которое кораблик касался дна.
Первое упоминание у греков о водяных часах (клепсидре) история относит к 490—430 гг. до н. э. Конструкция клепсидры была проста: глиняный сосуд с несколькими маленькими отверстиями в дне.
Водяные часы в Древней Греции использовались в суде для ограничения времени речи ораторов. В армии, где ночь разделяли на 4-ре смены по три часа, по водяным часам осуществляли смену караулов. Позднее, греки внесли в историю водяных часов и их дальнейшего совершенствования существенный вклад.
Используя усовершенствованную клепсидру, Платон изобрел первый будильник для того чтобы созывать на утренние беседы своих учеников. Около 130 г. до н. э., впервые в истории, были сконструированы автоматические водяные часы, которые показывали время и подавали звуковые сигналы. Их автором был Ктезибий. История создания водяных часов сложного устройства прочно связана именно с этим именем. Чтобы клепсидра непрерывно показывала время, надо было соблюсти ряд условий. Обеспечив наполнение клепсидры только до определённого уровня, Ктезибий решил проблему постоянства давления воды. Необходимо было следить и за чистотой воды. Из верхней емкости вода постоянной струей истекала в другой сосуд. По уровню воды в нем определялось время. Впервые была использована зубчатая передача и циферблат. В нижней емкости находился поплавок, имеющий стержень с зубчатой рейкой и соединенный с устройством, показывающим время.
Затем Ктезибий усовершенствовал свои часы, добавив универсальный циферблат, выполненный в виде колонны, установленной на пьедестале, пустота под которым скрывала механизм. Часы Ктезибия являются как бы отправной точкой в истории водяных часов на пути их дальнейшего совершенствования. Вдоль спиральных линий шкалы, нанесенных на эту колонну, перемещался указатель, связанный с поплавком.
Спиральные линии шкалы, идущие вокруг колонны учитывали и показывали разные по продолжительности зимние и летние часы. Колонна - циферблат немного поворачивалась каждый день, внося корректировку, согласно шкале, на увеличивающиеся или уменьшающиеся дневные и ночные часы.
На колонне были нанесены деления для 24 часов. К примеру, в летние месяцы указатель перемещался над частью колонны- циферблата, где отметки дневных часов были дальше друг от друга, отметки ночных часов ближе друг к другу, а в зимнее время наоборот. Статуэтки двух херувимчиков стояли возле колонны. Вода, капая из глаз левого херувимчика медленно заполняла цилиндрическую емкость, находящуюся под пьедесталом; поршень, поддерживающий правого херувимчика понемногу поднимался, и жезл в его руке показывал время на циферблате. Для предотвращения износа отверстий из которых текла вода, вокруг них была оправа из драгоценных камней. При наступлении 24-го часа, сифон быстро опорожнял цилиндр, правый херувимчик опускался.
Система шестеренок, приводимая в действие водяным колесом, на которое выливалась из сифона вода, поворачивала циферблат-колонну чтобы спиральные линии шкалы встали в нужное положение для измерения временных интервалов следующего дня. В свои водяные часы Ктезибий внедрил сифон, применил шестеренную передачу и драгоценные камни.
Но история водяных часов знает и более удивительные сооружения. Водяные часы, которые, как пишут старинные рукописи, сделал Архимед были сложнее часов Ктезибия, с множеством подвижных фигур и боем. Они имели богатое украшение. Посредством системы гидравлических колес, связанных с поплавком, поднимающимся при равномерном притоке воды, из вороньего клюва ежечасно выпадал шарик со звоном ударяясь о медный таз. При наступлении полудня у основания водяных часов статуэтка музыканта играла на флейте. Двенадцать вооруженных всадников выезжали из своих ворот, каждый в определенный час.
Все это многообразие фигур водяных часов приходило в движение в заданное время и осуществлялось с помощью опрокидывающихся сосудов, системы поплавков и колес. В середине часов движение фигур происходило посредством опрокидывающегося сосуда, в то время как большой поплавок, находившийся в верхнем сосуде, отвечал за перемещение статуэток верхнего яруса водяных часов. В нижнем ярусе имелся сифон. Когда сифон опустошался каждые шесть часов, начинала играть флейта.
Водяные часы Архимеда могли показывать «местное» время, или время, меняющееся в зависимости от времени года. Несмотря на то, что у ученых есть основания сомневаться в авторстве Архимеда, однако же и доказательств того, что он не строил эти водяные часы тоже нет.
Примерно в этот же исторический период были изготовлены карманные водяные часы, пользуясь которыми Герофил (III в. до н.э.), врач по профессии, мерил пульс больных лихорадкой.
Водяные часы стали необходимым устройством, получившим практическое применение в античном обществе.
Первые водяные часы в Риме были изготовлены в 159-м году до нашей эры. Их устройство не отличалось высокой сложностью. Зубчатое колесо с прикрепленной к нему стрелкой входило в зацепление с зубцами штанги, соединенной с поплавком. Поток воды, льющейся в сосуд с поплавком, регулировался в зависимости от времени года. Штанга с поплавком перемещаясь вверх на зубец за час, проворачивала шестерню и стрелку на одну позицию. В Помпеях примерно в это же время были водяные часы, богато украшеные золотом и драгоценными камнями.
В Византийскую эпоху, в местах проживания эллинов (греков), строили сложные водяные часы и их история сохранилась благодаря писателю Прокопию, который жил на границе античной и византийской эпох, он рассказал в своих сочинениях о создании в городе Газе монументальных водяных «геракловых» часов. Имя мастера, создавшего их осталось неизвестным. Ученый из Германии по фамилии Дильс, использовал описание Прокопия и сделал реконструкцию «геракловых» водяных часов, описав их в своей монографии. Эти водяные монументальные часы, стоявшие, скорее всего, на рыночной площади в Газе, имели достаточно сложное устройство. Помещение, в котором располагались часы, было огорожено острыми колоннами, чтобы к ним нельзя было близко подойти.
Эти водяные часы, как и часы Архимеда, имели множество движущихся каждый час фигур. Также имелись дверцы (12 дверей), в которых каждый ночной час появлялся светильник. Из других двенадцати дверей, показывающих дневные часы ежечасно выходил Геракл, совершал один из двенадцати своих подвигов и с поклоном уходил обратно с венцом на голове, который ему на голову возлагал орел парящий над соответствующей дверью. Мимо дверей шествовал бог Солнца Гелиос. Каждый час Геракл ударял находившейся в правой руке палицей по медному гонгу, который держал в левой руке, а голова Горгоны, установленная на крыше, вращала глазами при каждом бое часов.
В этих водяных часах имелись и другие автоматически движущиеся фигуры. После окончания двенадцати дневных часов приходила в движение фигура Диомеда, который трубил, объявляя приход зори.
Дальнейшая история водяных часов повествует о том, что без развития гномоники как науки, а вместе с ней геометрии, тригонометрии, математики и механики, прогресс в создании водяных часов высокой точности и сложности был бы невозможен.
Европейцы в средние века не только не привнесли ничего нового в устройство водяных часов, но и утратили те знания, которые достались им в наследие после распада Римской империи. Немногие водяные часы обустраивались лишь в крупных монастырях.
А вот арабы в средние века изготавливали водяные часы довольно сложного устройства без применения зубчатой передачи. Для передачи движения использовали поплавки, гири и противовесы на веревках, перекинутые через шкив, ролики и блоки. Каждый час отмечался, также как и в сооружении в Газе, открытием одной из 12-ти дверей, выходом фигуры, совершающей некоторые действия и падением металлического шарика в таз.
Существуют данные о двенадцати водяных часах созданных до 1250-го года. Одни из них располагались в Дамаске на башне мечети во времена Саладина.
Однако в дальнейшем, успехи мусульман в механике были использованы для создания и совершенствования весовых инструментов и астрономических приборов.
В средневековом Китае в 1088 году, двумя астрономами были построены водяные часы, которые, как свидетельствует история, отслеживали не только время, но и движение небесной сферы. Помимо собственно времени, они показывали восход и заход солнца, время года, соотношение дневных и ночных часов, присущих данному времени года. Эти водяные часы имели в своем устройстве прототип храпового механизма, который европейцы начнут использовать при изготовлении механических часов.
На этом история водяных часов не заканчивалась. В дальнейшем, широкое распространение получают водяные башенные часы. В Европе ими будут продолжать пользоваться вплоть до XVIII века, даже после изобретения механических часов, хотя механизм и был подвергнут серьезному усовершенствованию.
vremyaletit.ru
