如何让摆钟走时更精确
(2014-10-05 09:08:44)
标签:
摆钟钟摆差值螺丝走时 |
分类: 技术 |
家里有一款上世纪父辈购置的摆钟,拧发条的把手丢了,搁置了好长时间。还好老姐是搞金工的,大概是前年加工了一个不锈钢的拧发条的把手,加了点缝纫机油,苏州牌摆钟重又恢复了生机。
使用摆钟的一个方便之处是它会敲点,早上醒来,在迷迷糊糊之间,就能听到摆钟熟悉的敲击声,虽然在客厅电视机上摆着,声音还是那样的清晰。可能是在加缝纫机油时动到了钟摆,摆钟变得没有了准头,为了调整它,凭着感觉,看来是很难调整好的,应该想一个办法让它变得精确起来。
摆钟调整走时的最关键的部件是钟摆,钟摆的长短决定了走时的准确度,钟摆在生产过程中已经考虑到了热胀冷缩的情况,只要调整调整好,与气温的影响不是太大。如何调整,才能做到精确呢?我们先来看一下摆钟的原理,利用T=2π(L/g)^(1/2)可以计算摆动周期,现在我们要改变摆长L的值,来调整每次的摆动周期T,实现摆钟的精确调整。这里L越长,则T越长,即钟走得就慢,反之钟就走得快。
我们对上面摆周期公式进行求导,得到dT=[π/(gL)^(1/2)]dL,即钟摆周期的变化量与摆长的变化量是成正比的。钟摆在下面有一个旋动的螺丝,螺丝上有刻线,先将刻线调整到一个位置并记下来,可以用一张草稿纸把位置画下来,再对一下手机或电脑的时间,将指针调整到准确值。经过假定的计时时间72小时后,记下摆钟与准确时间的差值△T1,如果是快了就是正值,那么将钟摆调长一些。调整好后记下螺丝上刻线的位置,最好是在原有的基础上反旋90度,这样容易记,也方便调整。同样经过调整好后的摆钟,需要继续调整到准确值,再过相同的72小时后,记下摆钟与准确时间的差值△T2,一般这个差值应该是负值,就是慢了。
有了这两个时间差值△T1和△T2后,就可以通过计算来调整钟摆螺丝上转动的角度,以调整到摆钟的粗准值了。钟摆螺丝刻度应该在第一次的位置向第二次的位置转动一定的角度,角度大小需要计算后转动,计算公式如下90°*|△T1|/(|△T1|+|△T2|)。如果考虑△T的正负,则可以直接用公式90°*△T1/(△T1-△T2)进行计算,如果计算出来的值为正,则在第一次位置向第二次位置转,反之则向相反方向转。
得到粗准位置后,还是需要反复调整螺丝刻线位置的,只是调整的幅度没有调粗准位置来得大了,只是这个调整的过程,需要很大的耐心和细心,一旦忘记记录时间的时间点时,可能整个调整过程失败,建议多设几个记录时间点,如每天晚上6时开始记录时间差值,这样72小时的差值没有记到,可能48小时或24小时的差值还是有的,只要有相同的时间,用于计算还是可以的,只是精度上可能没有72小时来得准。
修理钟表的钟表店,实际上也是用这种办法实现钟表调整的,每次修理钟表,总是需要将钟表放在店里一周左右的时间才能取,原因就是他们在帮你调整时间,以确保其准确度。