กลไกชนิดใดที่เที่ยงตรงหรือความแม่นยำเป็นมารยาทของกษัตริย์ โครโนมิเตอร์ของเรือ: ประวัติโดยย่อของการนำทาง โพสต์ในหัวข้อ โครโนมิเตอร์ทางทะเล

ทุกคนขาดบางสิ่งบางอย่าง หนึ่งเงิน อีกหนึ่งความสนใจและความรัก สุขภาพประการที่สาม แต่สิ่งที่ทุกคนขาดไปอย่างแน่นอนคือเวลา นั่นคือเหตุผลที่ผู้คนใฝ่ฝันที่จะประดิษฐ์อุปกรณ์ที่สามารถคำนวณเวลาได้อย่างแม่นยำเพื่อจัดการอย่างมีเหตุผล

อย่างไรก็ตาม นาฬิกาเรือนแรกๆ ส่วนใหญ่ไม่น่าเชื่อถืออย่างมากและขึ้นอยู่กับเงื่อนไขต่างๆ สิ่งแวดล้อม- แต่วันหนึ่งมีการประดิษฐ์อุปกรณ์วัดเวลาที่มีความแม่นยำสูงเป็นพิเศษ นั่นก็คือ โครโนมิเตอร์ สิ่งประดิษฐ์อันน่าอัศจรรย์นี้ ซึ่งน่าแปลกที่ไม่เพียงแต่มีอิทธิพลต่อชีวิตเท่านั้น คนธรรมดา- ประการแรก การประดิษฐ์อุปกรณ์นี้ช่วยให้ลูกเรือสามารถเดินเรือในทะเลเปิดได้ดีขึ้น

โครโนมิเตอร์คืออะไร?

คำว่า "chronometer" นั้นมาจากคำภาษากรีกสองคำรวมกัน: "เวลา" (โครโนส) และ "การวัด" (เมตร)

จากชื่อของอุปกรณ์เป็นที่ชัดเจนว่าจุดประสงค์คือการวัดเวลา กล่าวอีกนัยหนึ่ง โครโนมิเตอร์มีความน่าเชื่อถือสูง สามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่องในทุกสภาวะ ทั้งในสภาพอากาศหนาวเย็นและร้อนจัด

ประวัติความเป็นมาของโครโนมิเตอร์

Chronometers ไม่ใช่นาฬิกาจักรกลรุ่นแรกๆ อย่างไรก็ตาม กลไกการรับชมที่อยู่ตรงหน้านั้นเปราะบางมากและแตกหักง่ายภายใต้สภาวะภายนอกที่ไม่เอื้ออำนวย ยิ่งไปกว่านั้น แม้ในสถานการณ์ปกติ นาฬิกาก็เริ่ม "โกหก" เมื่อเวลาผ่านไป

แต่ทุกอย่างเปลี่ยนไปในปี 1731 เมื่อช่างทำนาฬิกาชาวอังกฤษชื่อ Harrison ประดิษฐ์นาฬิกาจับเวลา สิ่งประดิษฐ์นี้มีความสำคัญมากต่อการพัฒนากิจการทางทะเล เนื่องจากอุปกรณ์ของแฮร์ริสันยังคงแสดงต่อไปอย่างแน่นอน เวลาที่แน่นอนไม่ว่าในสถานการณ์ใดก็ตาม สิ่งนี้ช่วยให้ลูกเรือสามารถระบุลองจิจูดและพิกัดตำแหน่งของเรือได้

แม้จะมีราคาสูง แต่โครโนมิเตอร์ก็เริ่มถูกนำมาใช้ค่อนข้างบ่อยบนเรือและด้วยการพัฒนาด้านการบินบนเครื่องบิน

เป็นที่น่าสังเกตว่าการออกแบบของ Harrison นั้นสมบูรณ์แบบมากจนแทบไม่มีการเปลี่ยนแปลงในช่วงหลายปีที่ผ่านมา สิ่งเดียวคือวัสดุบางส่วนของโครโนมิเตอร์ถูกแทนที่ด้วยวัสดุที่ทันสมัย ​​น้ำหนักเบา และทนทานมากขึ้น

มารีนโครโนมิเตอร์

สิ่งประดิษฐ์ของแฮร์ริสัน (ก่อนที่จะถูกแทนที่ด้วยนาฬิกาทางทะเลที่มีระบบ GPS เสถียรและง่ายกว่าในศตวรรษที่ 20) เป็นวิธีที่น่าเชื่อถือที่สุดสำหรับกะลาสีในการระบุตำแหน่งของพวกเขา

ตามกฎแล้ว มารีนโครโนมิเตอร์ทุกเรือนมีการออกแบบมาตรฐานที่เหมือนกัน มันถูกวางไว้ในกล่องพิเศษ (โดยปกติจะเป็นไม้) เนื่องจากการออกแบบของตัวเรือน จึงทำให้นาฬิกาอยู่ในตำแหน่งที่เที่ยงตรงในทุกสถานการณ์ ตำแหน่งแนวนอน- ตัวเรือนช่วยปกป้องกลไกนาฬิกาจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ รวมถึงการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งของอุปกรณ์

Chronometers ในนาฬิกาข้อมือ

ด้วยการประดิษฐ์นาฬิกาที่มีความแม่นยำเป็นพิเศษ ผู้คนจำนวนมากเริ่มใฝ่ฝันที่จะมีนาฬิกาแบบเดียวกันในบ้านของตน จากสิ่งประดิษฐ์ของแฮร์ริสัน ในตอนแรกพวกเขาเริ่มสร้างนาฬิกาที่มีความแม่นยำสูงเป็นพิเศษสำหรับติดผนังและตั้งโต๊ะสำหรับใช้ในบ้าน หลังจากนั้นไม่นาน เทคโนโลยีก็ทำให้สามารถลดกลไกลงและสร้างโครโนมิเตอร์ที่ข้อมือได้ ซึ่งจำเป็นสำหรับคนมีงานยุ่ง ซึ่งทุกวินาทีมีค่าดั่งทองคำ

เวลาผ่านไปหลายทศวรรษแล้วนับตั้งแต่มีนาฬิกาข้อมือที่มีความเที่ยงตรงเที่ยงตรงปรากฏขึ้น และในปัจจุบันนี้ บริษัทนาฬิกาที่เคารพตนเองทุกแห่งต่างมีนาฬิการุ่นที่มีโครโนมิเตอร์อยู่ในสายผลิตภัณฑ์ อย่างไรก็ตามสิ่งนี้เที่ยงตรงและมีคุณภาพสูงที่สุดคือ Swiss Chronometer

ยิ่งไปกว่านั้น สวิตเซอร์แลนด์ยังตรวจสอบโครโนมิเตอร์จากทั่วทุกมุมโลกอีกด้วย มาตรฐานคุณภาพพิเศษ ISO 3159-1976 ยังได้รับการพัฒนาสำหรับนาฬิกาดังกล่าวด้วย

คุณจะบอกได้อย่างไรว่านาฬิกาของคุณมีโครโนมิเตอร์?

ทุกคนใฝ่ฝันที่จะเป็นเจ้าของนาฬิกาที่แม่นยำมาก แม้ว่านาฬิกาข้อมือส่วนใหญ่จะระบุว่านาฬิกามีโครโนมิเตอร์หรือไม่ แต่ก็มีข้อยกเว้นอยู่ ดังนั้นคุณสามารถตรวจสอบว่ามีหรือไม่มีอยู่ในอุปกรณ์เสริมของคุณเองได้ด้วยตัวเอง

ในการตรวจสอบ คุณต้องแน่ใจว่านาฬิกามีแบตเตอรี่ใหม่หรือใช้งานมานานแค่ไหนแล้ว เพื่อไม่ให้รบกวนความบริสุทธิ์ของการทดลอง ถัดไปคุณต้องตั้งเวลาที่แน่นอน หลังจากนี้ นาฬิกาจะต้องถูกย้ายไปยังตำแหน่งหน้าปัดลง และปล่อยไว้ในแบบฟอร์มนี้เป็นเวลายี่สิบสี่ชั่วโมง หลังจากวันหมดอายุคุณจะต้องพลิกกลับด้านแล้วทิ้งไว้อีกยี่สิบสี่ชั่วโมง ตอนนี้คุณสามารถตรวจสอบกับ เวลาจริง- หากภายในสองวันของตำแหน่งที่ไม่ได้มาตรฐาน นาฬิกาเริ่ม "โกหก" เพียง +/- 8-12 วินาที - นี่คือโครโนมิเตอร์ สำหรับค่าที่มากขึ้น - ชั่วโมงปกติ

คุณสามารถลองทำแบบทดสอบที่บ้านด้วยวิธีอื่นได้ ตัวอย่างเช่น การแขวนนาฬิกาบนผนัง - ยี่สิบสี่ชั่วโมงในตำแหน่งปกติและจำนวนเท่ากันในทางกลับกัน คุณยังสามารถตรวจสอบอุณหภูมิได้ อย่างไรก็ตาม ควรพิจารณาว่านาฬิกาไม่ควรเย็นลงเป็นเวลานานโดยน้อยกว่าแปดองศาเหนือศูนย์และมากกว่ายี่สิบห้าองศา

Chronometer และ chronograph: อะไรคือความแตกต่าง?

เมื่อพูดถึงนาฬิกาข้อมือ หลายๆ คนมักจะสับสนกับแนวคิดที่คล้ายกัน เช่น โครโนกราฟ และโครโนมิเตอร์ และแม้ว่าคำเหล่านี้จะคล้ายกันมาก แต่ความหมายก็แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง

หากโครโนมิเตอร์เป็นนาฬิกาที่มีการออกแบบกลไกพิเศษที่ช่วยให้สามารถแสดงเวลาได้อย่างแม่นยำภายใต้สภาวะใดๆ ก็ตาม โครโนกราฟก็คือหน้าปัดเล็กๆ เพิ่มเติมในนาฬิกาที่มีการเคลื่อนไหวอัตโนมัติ บางครั้งโครโนกราฟแสดงเวลาแยกกันหรือได้รับการออกแบบให้มีเข็มวินาที

เวลาผ่านไปกว่าสองร้อยห้าสิบปีนับแต่นั้นมา โครโนมิเตอร์ก็ถูกประดิษฐ์ขึ้น ตั้งแต่นั้นมาเขาก็ไม่ได้รับความนิยมอีกต่อไป กิจการทางทะเลโดยเฉพาะกับการประดิษฐ์ระบบนำทางด้วย GPS อย่างไรก็ตาม ความแม่นยำอันเหลือเชื่อยังคงไม่เปลี่ยนแปลง นั่นเป็นเหตุผลที่หลายๆ คนยังคงใฝ่ฝันที่จะมี นาฬิกาสวิสด้วยโครโนมิเตอร์และรู้เวลาได้อย่างแม่นยำอยู่เสมอ

เราคุยกันว่ามารีนโครโนมิเตอร์ช่วยสร้างอาณาจักรได้อย่างไร

การกำหนดพิกัดในทะเลถือเป็นศิลปะที่สำคัญที่สุดมายาวนาน หากกัปตันเรียนรู้ที่จะระบุละติจูดของตำแหน่งของเรือด้วยดวงดาวและความสูงของเสาเหนือขอบฟ้าย้อนกลับไปในศตวรรษที่ 15 การค้นหาวิธีการที่แม่นยำในการกำหนดลองจิจูดจะขยายออกไปตลอดสามศตวรรษข้างหน้า และการค้นหาเหล่านี้ชวนให้นึกถึงการสร้างระเบิดปรมาณู: ใครก็ตามที่นำหน้าคนอื่นจะเป็นผู้ที่แข็งแกร่งที่สุด

ท้ายที่สุดแล้ว ยุคของการค้นพบทางภูมิศาสตร์อันยิ่งใหญ่ได้สิ้นสุดลงแล้ว และมหาอำนาจชั้นนำของยุโรปต้องการที่จะยึดครองพื้นที่เปิดโล่งเพื่อตนเองไม่ว่าจะด้วยวิธีใดก็ตาม การค้าและการขนส่งในสมัยนั้นขยายตัวเร็วกว่าอุตสาหกรรม: ทำไมต้องผลิตบางสิ่งบางอย่างในเมื่อคุณสามารถปล้น นำมาและขายเพื่อผลกำไรอันมหาศาล

อาณานิคมที่อร่อยที่สุดอยู่ทางตะวันตกและตะวันออก และเมื่อเดินทางไปที่นั่น ความรู้เรื่องลองจิจูดมีความจำเป็นอย่างยิ่ง เรือหลายลำเสียชีวิตก่อนที่จะถึงจุดหมายปลายทางที่ต้องการเพียงไม่กี่ไมล์ เนื่องจากความกลัวและการคุกคามของการกบฏบนเรือทำให้กัปตันต้องหันหลังกลับ ยิ่งชนกับโขดหินชายฝั่งในช่วงพายุและหมอก

เป็นผลให้ในปี ค.ศ. 1714 รัฐสภาอังกฤษได้ประกาศ การแข่งขันระดับนานาชาติเพื่อสร้างเครื่องมือหรือวิธีการกำหนดลองจิจูดโดยมีข้อผิดพลาด 20 หรือ 30 ไมล์ระหว่างการเดินทางไปหมู่เกาะเวสต์อินดีสและขากลับ

มีการมอบรางวัลมูลค่า 10, 15, 20,000 ปอนด์สเตอร์ลิง (เงินจำนวนมหาศาลในเวลานั้น) ขึ้นอยู่กับความแม่นยำในการกำหนดลองจิจูด เพื่อนำมาใช้และพิจารณาข้อเสนอสำหรับกฎหมายนี้ จึงได้มีการจัดตั้งสำนักลองจิจูดขึ้น โดยมีไอแซก นิวตัน บิดาแห่งฟิสิกส์เป็นหัวหน้า

เซอร์ไอแซก นิวตัน

ตั้งแต่เริ่มแรก มีสองวิธีในการกำหนดลองจิจูด: ทางดาราศาสตร์และทางกลโดยใช้นาฬิกา

ดาราศาสตร์ได้รับการสนับสนุนจากกาลิเลโอ กาลิเลอี ผู้สร้างวิธีการที่ดีโดยทั่วไปในการกำหนดลองจิจูดจากคาบคราสของดาวเทียมทั้งสี่ดวงของดาวเสาร์ที่เขาค้นพบ อย่างไรก็ตาม บางครั้งก็ไม่สามารถทำได้แม้แต่ในอิตาลี ซึ่งมีเมฆเป็นแขกที่หายาก

เราจะพูดอะไรเกี่ยวกับทะเลได้: ขั้นแรกให้ลองจับดาวเสาร์ด้วยกล้องโทรทรรศน์ในระหว่างที่มีการเคลื่อนไหวเล็กน้อย ไม่ต้องพูดถึงดาวเทียมด้วย สำหรับวิธีการทางกล หลังจากพยายามจินตนาการถึงนาฬิกาเดินเรืออยู่หลายครั้ง นิวตันได้ศึกษานาฬิกาเหล่านั้นแล้วจึงเขียนไว้ในปี 1714:

การใช้นาฬิกาที่แม่นยำทำให้คุณสามารถกำหนดลองจิจูดได้ แต่เนื่องจากเรือมีการเคลื่อนไหวอยู่ตลอดเวลา พบกับการเปลี่ยนแปลงของความร้อนและความเย็น การสัมผัสกับอากาศชื้นและแห้ง และแรงโน้มถ่วงเปลี่ยนแปลงไปตามละติจูดที่ต่างกัน จึงยังไม่สามารถสร้างนาฬิกาดังกล่าวได้ และไม่น่าเป็นไปได้ที่สิ่งนี้ จะเกิดขึ้นในอนาคต

ถึงกระนั้น รางวัลที่ไม่เคยได้ยินมาก่อนก็บีบให้ผู้มีจิตใจดีที่สุดในยุคนั้นต้องเคร่งเครียด และในปี 1735 ปรมาจารย์ชาวอังกฤษ John Harrison (1693-1766) ได้สร้างเครื่องวัดเวลาทางทะเลที่ยิ่งใหญ่ H1 “Grasshopper”

ผู้สร้างเครื่องวัดความเที่ยงตรงทางทะเลคือ John Harrison รูปถ่าย: http://www.rmg.co.uk

บทบาทของลูกตุ้มในนั้นทำได้โดยคันโยกทรงยาวสองตัวที่มีลูกบอลอยู่ที่ปลายทั้งสองข้าง เมื่อเชื่อมต่อถึงกันตรงกลาง พวกมันจะสร้างตัวอักษร X โดยมีแท่งไม้แกว่งไปในทิศทางตรงกันข้าม ซึ่งจะทำให้ผลของการขว้างเป็นกลาง คันโยกถูกขับเคลื่อนด้วยสปริงบาลานซ์สี่ตัว ความแตกต่างของอุณหภูมิได้รับการชดเชยด้วยแท่งทองเหลืองและแท่งเหล็กซึ่งติดปลายสปริงไว้

Marine Chronometer H1 (“Grasshopper”) เรือนแรกของ John Harrison, ปี 1735 รูปภาพ: http://collections.rmg.co.uk

ในระหว่างการเดินทางทดสอบไปลิสบอนและขากลับ "ตั๊กแตน" ได้รับการวิจารณ์ในเชิงบวกอย่างมาก และมีข้อความเกี่ยวกับสิ่งประดิษฐ์ของแฮร์ริสันปรากฏในรายงานของหอดูดาวกรีนิช อย่างไรก็ตาม ทั้งหมดนี้ไม่ได้โน้มน้าวให้รัฐสภามอบโบนัสที่จำเป็นแก่แฮร์ริสัน เขาได้รับเพียงเงินช่วยเหลือสำหรับการสร้างโครโนมิเตอร์ใหม่เท่านั้น

มีเรื่องราวที่จอห์น แฮร์ริสันไม่ได้กังวลเป็นพิเศษกับความจริงที่ว่าเขาไม่ได้รับรางวัลจากการประดิษฐ์ "ตั๊กแตน" เนื่องจากโครโนมิเตอร์ของเขาถูกโจรสลัดแอบซื้อมาซึ่งจ่ายเงินให้เขาเกินจำนวนที่กำหนด

ปรมาจารย์ปรับปรุงโครโนมิเตอร์มาตลอดชีวิต โครโนมิเตอร์ตัวที่สอง H2 แตกต่างจากตัวแรกในอุปกรณ์สำหรับรักษาเสถียรภาพของแรงกระตุ้นด้วยสปริงกลาง

ในนั้นมีคอยล์สปริงสองตัวถูกพันทุกๆ ครึ่งชั่วโมง และแรงบิดจะอยู่ที่ระดับเดียวกันเสมอ นอกจากนี้ในกลไกยังมีฟิวส์เป็นโมดูลแรงคงที่ พวกเขาไม่ได้ทดสอบ H2 เนื่องจากมีสงครามกับสเปน และกองทัพเรือเกรงว่าอาวุธทางยุทธศาสตร์ที่น่าเกรงขาม - โครโนมิเตอร์ - จะตกไปอยู่ในมือของศัตรู

หาก "ตั๊กแตน" ตัวแรกถูกเก็บไว้ที่หอดูดาวกรีนิช ก็ไม่ทราบชะตากรรมของ H2 และ H3 (แม้ว่าโครงสร้างของกลไกจะอธิบายไว้อย่างละเอียดก็ตาม) ฉันคิดว่ามีโจรสลัดอยู่ที่นี่ด้วย

โครโนมิเตอร์ทางทะเลของ John Harrison - H2 และ H3 รูปถ่าย: http://collections.rmg.co.uk

และแฮร์ริสันยังคงได้รับรางวัล 20,000 ปอนด์ในปี 1759 สำหรับนาฬิกาเที่ยงตรง H4 ซึ่งคล้ายกับนาฬิกาเที่ยงตรงทางทะเลที่เรารู้จักอยู่แล้ว - นาฬิกาตั้งโต๊ะหรือนาฬิกาพกขนาดใหญ่มาก

เครื่องวัดเที่ยงตรงทางทะเลเครื่องแรกของ John Harrison H1 (“Grasshopper”) ปี 1735 พร้อมด้วยโครโนมิเตอร์ H4 ที่ได้รับรางวัลจากปี 1759 (ตรงกลาง). รูปภาพ: http://www.e-reading.club/chapter.php/103039/23/Hauz_-_Grinvichskoe_vremya_i_otkrytie_dolgoty.html, http://collections.rmg.co.uk

กลไกนี้บรรจุอยู่ในกล่องเงินสองกล่องที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 10.5 ซม. หน้าปัดเคลือบด้วยสีขาว บนพื้นหลังสีขาวนี้มีการตกแต่งด้วยสีดำ เข็มชั่วโมงและเข็มนาทีที่ทำจากโลหะทาสีน้ำเงิน นอกจากนี้ยังมีเข็มวินาทีตรงกลางที่หมุนระหว่างมืออีกสองมือ นาฬิกาถูกพันผ่านรูเข้าไป ด้านหลังร่างกายภายใน

จอห์น แฮร์ริสัน H4 มารีน โครโนมิเตอร์ รูปถ่าย: http://collections.rmg.co.uk

นาฬิกาเดินทะเลหมายเลข 4 ของแฮร์ริสันไม่เหมือนกับนาฬิกาเดินทะเลสามรุ่นแรกของเขาที่ไม่ได้แขวนไว้จากกิมบอล แต่เมื่อเรือกำลังกลิ้ง นาฬิกาถูกวางไว้บนเบาะนุ่มๆ และใช้ตัวเรือนด้านนอกและส่วนโค้งไล่ระดับ สามารถปรับให้เอียงไปทางแนวนอนได้เล็กน้อย

วิลเลียม ลูกชายของอาจารย์ได้ทดสอบพวกเขาในการเดินทางไปจาเมกา เรือ Deptford แล่นจากพอร์ตสมัธเมื่อวันที่ 18 พฤศจิกายน พ.ศ. 2304 และเมื่อมาถึงพอร์ตรอยัลในอีก 61 วันต่อมา H4 ก็ตามหลังไปเพียง 9 วินาที!

หลังจากได้รับนาฬิกาที่แม่นยำ กัปตันของกองทัพเรือได้รับความได้เปรียบมหาศาลเหนือเรือที่มีอำนาจอื่น ๆ และต้องขอบคุณนาฬิกาที่ทำให้จักรวรรดิอังกฤษผู้ยิ่งใหญ่ได้กำเนิดขึ้นในไม่ช้าซึ่งดวงอาทิตย์ไม่เคยตกดิน

หากชาวสเปนฝรั่งเศสและดัตช์ถูกบังคับให้ตุนน้ำจืดและอาหารหลายสิบถังในกรณีนี้ชาวอังกฤษก็มีข้อมูลที่ถูกต้องเกี่ยวกับลองจิจูดแทนที่จะเป็น "เสื้อผ้า" อาหารที่ตุนดินปืนปืนใหญ่ปืนใหญ่ และลูกกระสุนปืนใหญ่ซึ่งตามกฎแล้วจะตัดสินผลการต่อสู้ตามความโปรดปรานของพวกเขา

แต่ข้อดีที่สำคัญที่สุดของ John Harrison คือเขาปลูกฝังความมั่นใจให้กับปรมาจารย์ที่ดีที่สุดคนอื่น ๆ เช่น Larkum Kendall, Thomas Muge, John Arnold, Pierre Leroy, Ferdinand Berthoud, Abraham-Louis Breguet ด้วยการประดิษฐ์สมอเอสเคปเมนท์ ทำให้โครโนมิเตอร์มีความแม่นยำและมีชื่อเสียงมากยิ่งขึ้น ผู้ผลิตรายใหญ่ที่สุดถูกพิชิตโดยยูลิสซิส นาร์แดง

เครื่องจับเวลาทางทะเลถูกส่งไปยังกองทัพเรือเยอรมันโดย A. Lange & Söhne จากGlashütte และเมื่อได้อุปกรณ์ครบแล้วด้วย เอกสารทางเทคนิคถูกเวนคืนและนำไปที่ สหภาพโซเวียตในไม่ช้าเรือโซเวียตก็เริ่มได้รับเครื่องวัดเวลาทางทะเล Poljot พร้อมกลไกที่ลอกเลียนแบบลำกล้อง ALS 48 ทุกประการ

และตอนนี้ เมื่อพิกัดของเรือถูกกำหนดโดยอัตโนมัติโดยคอมพิวเตอร์บนเรือที่เชื่อมโยงกับดาวเทียม GPS กัปตันที่มีประสบการณ์ก็อยากจะมีนาฬิกากลไกเที่ยงตรงทางทะเลแบบเก่าไว้เผื่อไว้

พบข้อผิดพลาดในข้อความ? เลือกแล้วกด ctrl + enter

หากต้องการสร้างหน่วยเวลาและกำหนดช่วงเวลาในเวลา ให้ใช้ กลไกพิเศษ- ดู. การเคลื่อนไหวที่สม่ำเสมอของเข็มนาฬิกาได้รับการรับรองโดยหน่วยงานกำกับดูแล ซึ่งส่วนใหญ่มักใช้เป็นลูกตุ้มสปริง มั่นใจในความแม่นยำสูงของนาฬิกาโดยความสม่ำเสมอของคาบการสั่นของลูกตุ้ม

เมื่อเร็วๆ นี้ วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเริ่มใช้การสั่นสะเทือนของผลึกควอตซ์ (นาฬิกาควอทซ์) และการสั่นสะเทือนของโมเลกุลของก๊าซ (นาฬิกาอะตอม) ซึ่งทำให้นาฬิกามีความแม่นยำสูงมาก

มาตรวัดเวลาต่อไปนี้ใช้สำหรับเรือ: โครโนมิเตอร์, นาฬิกาบนดาดฟ้า, นาฬิกาเรือ (ทางทะเล), นาฬิกาจับเวลา ได้รับการปรับให้แสดงเวลาเฉลี่ย T ในหอดูดาวและดาราศาสตร์จีโอเดติก เครื่องมือที่แสดงเวลาดาวฤกษ์ S ก็ถูกนำมาใช้เช่นกัน

มารีนโครโนมิเตอร์- เพื่อระบุช่วงเวลาที่แม่นยำพอสมควรของเวลาเฉลี่ยของกรีนิช Tgr จึงมีการใช้โครโนมิเตอร์บนเรือรบ นอกเหนือจากงานฝีมือที่พิถีพิถันและการใช้วัสดุคุณภาพสูงแล้ว โครโนมิเตอร์ยังมีอุปกรณ์พิเศษเพื่อให้มั่นใจในความแม่นยำ มอเตอร์ได้รับการออกแบบมาเพื่อรักษาแรงบิดให้คงที่เมื่อพลังงานของสปริงมอเตอร์หมดลง ตัวควบคุมความเที่ยงตรงได้รับการออกแบบโดยคำนึงถึงความจำเป็นในการชดเชยผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่มีต่อการหมุนสม่ำเสมอของกลไก หน้าปัดโครโนมิเตอร์ประกอบด้วยเข็มชั่วโมง นาที เข็มวินาที และเข็มพิเศษที่แสดงระยะเวลาที่โครโนมิเตอร์เดินหลังจากไขลานจนสุดแล้ว นาฬิกามารีนโครโนมิเตอร์ส่วนใหญ่จะวิ่งต่อเนื่องได้ห้าสิบหกชั่วโมง บางยี่ห้อก็วิ่งได้นานกว่า

หน้าปัดโครโนมิเตอร์มีการแบ่งเวลา 12 ชั่วโมง ซึ่งส่งผลให้มีได้ 2 ค่า เช่น 1 หรือ 13H 2 หรือ 14H เป็นต้น เข็มวินาทีเดินกระตุก 0.5 e พร้อมเสียงการกระแทกที่มีลักษณะเฉพาะ

รายละเอียดหลักของอุปกรณ์ภายนอกของโครโนมิเตอร์แสดงไว้ในรูปที่ 1 1.

นาฬิกาดาดฟ้า (รูปที่ 2) นาฬิกาบนดาดฟ้ามีลูกตุ้มสปริงชดเชยอุณหภูมิและมีกลไกที่มีความแม่นยำสูง บรรจุในกล่องคู่ เข็มชั่วโมง นาที และเข็มวินาทีตรงกลางเดินข้ามหน้าปัด โดยเข็มหลังเดินกระตุกที่ 0.2e ลูกศรถูกแปลโดยใช้ปุ่มพิเศษ เมนสปริงช่วยให้นาฬิกาบนดาดฟ้าเดินต่อไปได้ 48 ชั่วโมง

นาฬิกาดาดฟ้ามักจะถูกตั้งเวลาตามเวลากรีนิช และใช้ในการสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์บนเรือ เช่นเดียวกับการเปรียบเทียบโครโนมิเตอร์และนาฬิกา ต่างจากเครื่องวัดเที่ยงตรงตรงที่สามารถวางนาฬิกาบนดาดฟ้าไว้บนสะพานเปิดได้

นาฬิกาเรือหรือทางทะเล นาฬิกาเดินเรือได้รับการติดตั้งในห้องบริการและที่อยู่อาศัย และปรับเปลี่ยนตามเวลาจัดส่ง และในห้องวิทยุ ตามเวลากรีนิชหรือมอสโก

ด้วยการวัดเวลาที่แม่นยำ ตำแหน่งคงที่ที่ทราบ เช่น เวลามาตรฐานกรีนิช (GMT) และเวลาในตำแหน่งปัจจุบันของคุณ เมื่อพัฒนาขึ้นครั้งแรกในศตวรรษที่ 18 ถือเป็นความสำเร็จทางเทคนิคที่สำคัญ เนื่องจากความรู้ที่ถูกต้องเกี่ยวกับเวลาระหว่างการเดินทางทางทะเลระยะไกลเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการนำทางโดยไม่ต้องใช้ระบบอิเล็กทรอนิกส์หรือการสื่อสาร โครโนมิเตอร์ที่แท้จริงตัวแรกคือผลงานในชีวิตของชายคนหนึ่ง จอห์น แฮร์ริสัน ซึ่งใช้เวลา 31 ปีของการทดลองและการทดสอบอย่างต่อเนื่อง ซึ่งปฏิวัติการนำทางทางทะเล (และทางอากาศในเวลาต่อมา) และทำให้ยุคแห่งการค้นพบและลัทธิล่าอาณานิคมเร่งความเร็วขึ้น

ภาคเรียน โครโนมิเตอร์ได้รับการประกาศเกียรติคุณจากคำภาษากรีก โครโนโซม(ค่าเวลา) และ เมตร(มูลค่านับ) ในปี 1714 โดย Jeremy Tucker ผู้เข้าแข่งขันในยุคแรกสำหรับรางวัลที่กำหนดโดยกฎลองจิจูดในปีเดียวกันนั้น ปัจจุบันมีการใช้กันอย่างแพร่หลายมากขึ้นเพื่ออธิบายนาฬิกาที่ได้รับการทดสอบและรับรองว่าตรงตามมาตรฐานความแม่นยำบางประการ นาฬิกาที่ผลิตในสวิตเซอร์แลนด์อาจแสดงคำว่า "โครโนมิเตอร์" เฉพาะเมื่อได้รับการรับรองเท่านั้น

เรื่องราว

ในการระบุตำแหน่งบนพื้นผิวโลก จำเป็นอย่างยิ่งและเพียงพอที่จะทราบละติจูด ลองจิจูด และระดับความสูง การพิจารณาระดับความสูงสามารถถูกละเลยได้สำหรับเรือที่ปฏิบัติการในระดับน้ำทะเล จนถึงกลางทศวรรษที่ 1750 การนำทางในทะเลอย่างแม่นยำจากการมองเห็นพื้นดินเป็นปัญหาที่ยังไม่ได้รับการแก้ไข เนื่องจากความยากลำบากในการคำนวณลองจิจูด นักเดินเรือสามารถกำหนดละติจูดได้โดยการวัดมุมของดวงอาทิตย์ในเวลาเที่ยงวัน (นั่นคือ เมื่อดวงอาทิตย์ขึ้นถึงจุดสูงสุดบนท้องฟ้าหรือจุดไคลแม็กซ์แล้ว) หรือในซีกโลกเหนือ โดยการวัดมุมของดาวเหนือ (ดาวเหนือ) จาก ขอบฟ้า (ปกติจะเป็นเวลาพลบค่ำ) . อย่างไรก็ตาม เพื่อที่จะค้นหาลองจิจูด พวกเขาจำเป็นต้องมีมาตรฐานเวลาที่จะใช้บนเรือได้ การสังเกตการเคลื่อนที่ของท้องฟ้าตามปกติ เช่น วิธีของกาลิเลโอซึ่งมีพื้นฐานมาจากการสังเกตดาวเทียมตามธรรมชาติของดาวพฤหัสบดี มักไม่สามารถทำได้ในทะเลเนื่องจากการเคลื่อนที่ของเรือ วิธีวัดระยะทางดวงจันทร์ ซึ่งเดิมเสนอโดยโยฮันเนส แวร์เนอร์ในปี 1514 ได้รับการพัฒนาควบคู่ไปกับมารีนโครโนมิเตอร์ เจมมา นักวิทยาศาสตร์ชาวดัตช์ ฟริเซียส เรเนียร์ เป็นคนแรกที่เสนอให้ใช้โครโนมิเตอร์เพื่อกำหนดลองจิจูดในปี 1530

วัตถุประสงค์ของโครโนมิเตอร์คือการวัดเวลาอย่างแม่นยำ ณ ตำแหน่งที่แน่นอนที่ทราบ เช่น เวลามาตรฐานกรีนิช (GMT) นี่เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการนำทาง การทราบเวลา GMT ในเวลาเที่ยงท้องถิ่นช่วยให้นักเดินเรือสามารถใช้ความแตกต่างของเวลาระหว่างตำแหน่งของเรือกับเส้นแวงกรีนิชเพื่อกำหนดลองจิจูดของเรือได้ เนื่องจากโลกหมุนด้วยความถี่คงที่ ความต่างของเวลาระหว่างโครโนมิเตอร์และเวลาท้องถิ่นของเรือจึงสามารถนำมาใช้ในการคำนวณลองจิจูดของเรือสัมพันธ์กับเส้นลมปราณกรีนิช (กำหนดเป็น 0°) โดยใช้ตรีโกณมิติทรงกลม ในทางปฏิบัติสมัยใหม่ ตารางการเดินเรือและตารางค้นหาตรีโกณมิติช่วยให้นักเดินเรือสามารถวัดดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ ดาวเคราะห์ที่มองเห็นได้ หรือดาวฤกษ์ใดๆ จากทั้งหมด 57 ดวงที่เลือกไว้สำหรับการนำทางในเวลาใดก็ได้ที่มองเห็นขอบฟ้า

การสร้างโครโนมิเตอร์ที่ทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือในทะเลเป็นเรื่องยาก จนถึงศตวรรษที่ 20 ผู้จับเวลาที่ดีที่สุดมีนาฬิกาลูกตุ้ม แต่เรือทั้งสองลำแล่นไปในทะเลและการเปลี่ยนแปลงแรงโน้มถ่วงของโลกมากถึง 0.2% ทำให้พื้นฐานแรงโน้มถ่วงอย่างง่ายของลูกตุ้มไม่มีประโยชน์ทั้งทางทฤษฎีและการปฏิบัติ

โครโนมิเตอร์ทางทะเลรุ่นแรก

การใช้คำนี้เผยแพร่ครั้งแรกคือในปี ค.ศ. 1684 อาร์คานัม นาวาชิคัม , งานเชิงทฤษฎีศาสตราจารย์คีล แมทเธียส วัสมัท ตามมาด้วยคำอธิบายทางทฤษฎีเพิ่มเติมเกี่ยวกับโครโนมิเตอร์ในผลงานที่ตีพิมพ์โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ William Dyrham ในปี 1713 งานหลักของ Dyrham กายภาพ-เทววิทยา หรือการสาธิตสิ่งมีชีวิตและคุณลักษณะของพระเจ้าจากผลงานการสร้างของพระองค์และยังแนะนำการใช้ระบบซีลสูญญากาศเพื่อให้การทำงานของนาฬิกามีความแม่นยำมากขึ้น ความพยายามที่จะสร้างเครื่องเที่ยงตรงทางทะเลที่ใช้งานได้เริ่มต้นโดย Jeremy Tucker ในอังกฤษในปี 1714 และ Henry Sully ในฝรั่งเศสในอีกสองปีต่อมา Sully ตีพิมพ์ผลงานของเขาในปี 1726 ด้วย Une Orloga ประดิษฐ์และผู้บริหารชื่อ M. Sulliแต่ทั้งแบบจำลองของเขาและทัคเกอร์ไม่สามารถทนทานต่อคลื่นทะเลและรักษาเวลาที่แม่นยำในสภาพบนเรือได้

ในปี ค.ศ. 1714 รัฐบาลอังกฤษได้เสนอรางวัลลองจิจูดสำหรับวิธีการกำหนดลองจิจูดในทะเล โดยมีรางวัลตั้งแต่ 10,000 ถึง 20,000 ปอนด์ (2,000,000 ล้านปอนด์ในเงื่อนไข 4 ปอนด์ในปี 2019) ขึ้นอยู่กับความถูกต้อง จอห์น แฮร์ริสัน ช่างไม้ชาวยอร์กเชียร์แนะนำการออกแบบนี้ในปี 1730 และในปี 1735 ก็สร้างนาฬิกาเสร็จโดยใช้คานแขวนแบบทวนเข็มนาฬิกาคู่หนึ่งที่เชื่อมต่อกันด้วยสปริง การเคลื่อนไหวดังกล่าวไม่ได้รับอิทธิพลจากแรงโน้มถ่วงหรือการเคลื่อนที่ของเรือ โครโนมิเตอร์ทางทะเลสองตัวแรกของเขา H1 และ H2 (สร้างเสร็จในปี 1741) ใช้ระบบนี้ แต่เขาตระหนักว่าพวกมันมีความไวขั้นพื้นฐานต่อแรงเหวี่ยงหนีศูนย์ ซึ่งหมายความว่าพวกมันไม่เคยมีความแม่นยำเพียงพอในทะเลเลย การก่อสร้างเครื่องจักรเครื่องที่สามของเขาซึ่งมีชื่อว่า H3 ในปี 1759 รวมถึงซากวงแหวนใหม่และการประดิษฐ์แถบโลหะคู่และตลับลูกปืนลูกกลิ้งแบบกรง ซึ่งเป็นสิ่งประดิษฐ์ที่ยังคงใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน อย่างไรก็ตาม ซากวงกลมของ H3 ยังคงไม่ถูกต้องเกินไป และในที่สุดเขาก็ละทิ้งเครื่องจักรขนาดใหญ่ไป

Harrison แก้ไขปัญหาเรื่องความแม่นยำด้วยการออกแบบ H4 chronometer ที่เล็กกว่ามากในปี 1761 H4 ดูเหมือนกับนาฬิกาพกขนาดใหญ่ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางห้านิ้ว (12 ซม.) ในปี ค.ศ. 1761 แฮร์ริสันมอบ H4 ที่ลองจิจูดด้วยเงินรางวัล 20,000 ปอนด์ การออกแบบใช้บาลานซ์วีลที่เต้นเร็ว ซึ่งควบคุมโดยคอยล์สปริงที่ชดเชยอุณหภูมิ ฟังก์ชันเหล่านี้ยังคงใช้อยู่จนกระทั่งออสซิลเลเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีความเสถียรอนุญาตให้สร้างนาฬิกาแบบพกพาที่แม่นยำมากได้ ราคาไม่แพง- ในปี พ.ศ. 2310 สภาลองจิจูดได้ตีพิมพ์คำอธิบายผลงานของเขาใน หลักการของผู้จับเวลา โดย Mr. Harrison .

โครโนมิเตอร์ที่ทันสมัย

คอลเลคชันโครโนมิเตอร์ทางทะเลระดับนานาชาติที่สมบูรณ์แบบที่สุด รวมถึง Harrison's H1 H4 ตั้งอยู่ที่หอดูดาวหลวงกรีนิช กรุงลอนดอน สหราชอาณาจักร

โครโนมิเตอร์แบบกลไก

ปัญหาชี้ขาดคือการหาเครื่องสะท้อนเสียงที่ยังคงไม่เปลี่ยนแปลงเนื่องจากสภาวะที่เปลี่ยนแปลงไปซึ่งกำหนดไว้บนเรือในทะเล คานทรงตัวที่ดึงโดยสปริงช่วยแก้ปัญหาส่วนใหญ่ที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ของถังได้ น่าเสียดายที่ความยืดหยุ่นของวัสดุสปริงสมดุลส่วนใหญ่จะแตกต่างกันไปตามอุณหภูมิ เพื่อชดเชยแรงสปริงที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลา ส่วนที่เหลือของโครโนมิเตอร์ส่วนใหญ่ใช้แถบโลหะคู่เพื่อเคลื่อนตุ้มน้ำหนักขนาดเล็กไปทางและออกจากจุดศูนย์กลางของการแกว่ง จึงเป็นการเปลี่ยนระยะเวลาของความสมดุลเพื่อให้ตรงกับแรงสปริงที่เปลี่ยนแปลง ปัญหาความสมดุลของสปริงได้รับการแก้ไขโดยใช้โลหะผสมนิกเกิล-เหล็กที่เรียกว่าเอลินวาร์ เพื่อความยืดหยุ่นคงที่ที่อุณหภูมิปกติ ผู้ประดิษฐ์คือ Guillaume ซึ่งได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปี 1920 จากผลงานด้านโลหะวิทยาของเขา

การสืบเชื้อสายมีจุดประสงค์สองประการ ประการแรก ช่วยให้รถไฟสามารถแยกส่วนและบันทึกความผันผวนของยอดเงินล่วงหน้าได้ ในขณะเดียวกัน ก็ให้พลังงานในปริมาณเล็กน้อยเพื่อรับมือกับการสูญเสียเล็กน้อยอันเนื่องมาจากแรงเสียดทาน ดังนั้นจึงรักษาโมเมนตัมของสมดุลที่สั่นอยู่ การหลบหนีเป็นส่วนที่ติ๊ก เนื่องจากการสั่นพ้องตามธรรมชาติของความสมดุลแบบสั่นทำหน้าที่เป็นหัวใจของโครโนมิเตอร์ กลไกโครโนมิเตอร์เอสเคปเมนต์จึงได้รับการออกแบบให้รบกวนความสมดุลให้น้อยที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ มีการออกแบบกลไกแรงคงที่และกลไกทริกเกอร์แยกกันมากมาย แต่รูปแบบที่พบบ่อยที่สุดคือตัวล็อคสปริงและตัวล็อคการบิด ในทั้งสองอย่างนี้ ตัวหน่วงขนาดเล็กจะล็อค Escape Wheel และช่วยให้เครื่องชั่งแกว่งโดยปราศจากการรบกวนโดยสมบูรณ์ในช่วงเวลาสั้นๆ ยกเว้นที่ศูนย์กลางของการสั่นสะเทือน เมื่อได้รับอิทธิพลจากภายนอกน้อยที่สุด ที่จุดศูนย์กลางของการสั่น ลูกกลิ้งบนไม้เท้าของเครื่องชั่งจะเข้าแทนที่ตัว Detent ชั่วขณะ ปล่อยให้ฟันซี่หนึ่งของ Escape Wheel ทะลุผ่านได้ จากนั้นฟันเฟืองที่วิ่งอยู่จะถ่ายโอนพลังงานไปยังลูกกลิ้งตัวที่สองบนไม้เท้าของเครื่องชั่ง เนื่องจากล้อเคลื่อนที่หมุนไปในทิศทางเดียว เครื่องชั่งจึงได้รับโมเมนตัมในทิศทางเดียวเท่านั้น ในการแกว่งถอยหลัง สปริงที่ผ่านที่ปลายของตัวคุมช่วยให้พนักงานปลดล็อคลูกกลิ้งเพื่อเคลื่อนที่โดยไม่ต้องขยับตัวคุม จุดอ่อนที่สุดของผู้จับเวลาแบบกลไกคือการหล่อลื่นของเฟืองเกียร์ เมื่อน้ำมันข้นขึ้นตามอายุหรืออุณหภูมิ หรือความชื้นกระจายไปหรือการระเหย ความเร็วจะเปลี่ยนแปลงไปอย่างมากในบางครั้ง เนื่องจากการเคลื่อนที่ของเครื่องชั่งลดลงเนื่องจากแรงเสียดทานที่เพิ่มขึ้นในเฟืองแกว่ง เอสเคปแบบล็อคมีข้อได้เปรียบเหนือเอสเคปแบบอื่นๆ เนื่องจากไม่ต้องการการหล่อลื่น พัลส์จากวงล้อเคลื่อนที่ไปยังลูกกลิ้งพัลส์แทบจะหมดจังหวะ กล่าวคือ การเคลื่อนไหวเล็กน้อยจำเป็นต้องมีการหล่อลื่น เอสเคปวีลและสปริงโครโนมิเตอร์มักเป็นสีทอง เนื่องจากมีแรงเสียดทานจากการเลื่อนที่ลดลงในโลหะเหนือทองเหลืองและเหล็กกล้า

Chronometers มักจะรวมนวัตกรรมอื่นๆ เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพและความแม่นยำ หินแข็ง เช่น ทับทิมและแซฟไฟร์ มักถูกใช้เป็นอัญมณีที่มีแบริ่งเพื่อลดการเสียดสีและการสึกหรอของตัวรองแหนบและการหลุดออก เพชรมักถูกใช้เป็นหินปิดสำหรับสวิงเอนด์ส่วนล่าง เพื่อป้องกันการสึกหรอจากคราบสวิงหนักหลายปีบนสวิงเอนด์ขนาดเล็ก จนกระทั่งสิ้นสุดการผลิตโครโนมิเตอร์แบบกลไกในไตรมาสที่สามของศตวรรษที่ 20 ผู้ผลิตยังคงทดลองกับสิ่งต่างๆ เช่น ตลับลูกปืนเม็ดกลมและบานพับชุบโครเมียม

โครโนมิเตอร์ทางทะเลมักจะมีตัวรักษาพลังงาน ซึ่งจะทำให้โครโนมิเตอร์เดินต่อไปได้ในระหว่างการขึ้นลาน และพลังงานสำรองเพื่อระบุว่าโครโนมิเตอร์จะทำงานต่อไปได้นานแค่ไหนโดยไม่เกิดบาดแผล มารีนโครโนมิเตอร์เป็นนาฬิกากลไกแบบพกพาที่แม่นยำที่สุดเท่าที่เคยมีมา โดยมีความแม่นยำประมาณ 0.1 วินาทีต่อวันหรือน้อยกว่าหนึ่งนาทีต่อปี มีความแม่นยำเพียงพอที่จะระบุตำแหน่งของเรือภายในระยะ 1-2 ไมล์ (2-3 กม.) หลังจากการเดินทางทางทะเลเป็นเวลาหนึ่งเดือน

เครื่องวัดความเที่ยงตรงทางทะเลเป็นหนี้ต้นกำเนิดจากปัญหาการเดินเรือในทะเล ประเด็นสำคัญคือการกำหนดตำแหน่งและทิศทางการเคลื่อนที่ของเรือมาโดยตลอดและยังคงเป็นการวัดความเร็ว ระยะทาง และเวลาการเคลื่อนที่ของเรือจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่ง

การพัฒนาระบบนำทางควบคู่ไปกับการค้นพบรูปร่างที่แท้จริงของโลก ขนาดของโลก และการพัฒนาเทคโนโลยีที่ทำให้สามารถวัดเวลาได้อย่างแม่นยำ ในไม่ช้านักเดินเรือโบราณก็ค้นพบว่าโลกหมุนรอบ และดาวเหนือยังคงอยู่ที่จุดเดิมบนท้องฟ้าเสมอ และเมื่อเคลื่อนไปทางใต้สู่ขอบฟ้า พวกเขาสามารถเข้าถึงประเทศที่มีอากาศอบอุ่นได้ ด้วยการวัดมุมระหว่างดาวเหนือกับขอบฟ้าและมุ่งหน้าไปจากเหนือจรดใต้อย่างเคร่งครัด นักเดินเรือสามารถกำหนดละติจูดของตำแหน่งโดยประมาณได้

การกำหนดลองจิจูดกลายเป็นเรื่องยากมากขึ้น เป็นเวลาหลายศตวรรษที่แล่นจากตะวันออกไปตะวันตก กะลาสีเรือสามารถเดาได้เฉพาะตำแหน่งของตนในทะเลเปิดเท่านั้น ตัวอย่างเช่น ในการเดินทางข้ามมหาสมุทรแอตแลนติกในปี 1492 คริสโตเฟอร์ โคลัมบัสเชื่อว่าเขาจะไปถึงหมู่เกาะอินเดียตะวันออกอย่างรวดเร็ว ในขณะที่เรือของเขาไม่ได้ไปไกลจากยุโรปขนาดนั้น ลองจิจูดสามารถกำหนดได้จากตำแหน่งของดวงดาวบนสวรรค์ แต่ดวงดาวค่อยๆ เคลื่อนตัวไปทางตะวันออกข้ามท้องฟ้า ดังนั้นจึงจำเป็นต้องทราบเวลาท้องถิ่นที่แน่นอนโดยสัมพันธ์กับจุดคงที่บางแห่งซึ่งเป็นต้นทาง (เช่น กรีนิช) เนื่องจากโลกหมุน 360 องศาในระหว่างวัน และ 15 องศาในระหว่างชั่วโมง ความแตกต่างระหว่างเวลาท้องถิ่นกับเวลากรีนิช คูณด้วย 15 จะเท่ากับลองจิจูดทางภูมิศาสตร์ของเรือ ดังนั้นความแม่นยำในการกำหนดลองจิจูดจะขึ้นอยู่กับความแม่นยำของนาฬิกา ตัวอย่างเช่น ที่เส้นศูนย์สูตร ข้อผิดพลาดหนึ่งวินาทีหมายถึงข้อผิดพลาดในตำแหน่งเรือ 400 เมตร

อย่างไรก็ตาม นาฬิกาเรือนแรกที่แม่นยำนั้นถูกประดิษฐ์ขึ้นในกลางศตวรรษที่ 18 เท่านั้น ปัญหาหลักของการกำหนดเวลาอย่างแม่นยำ สภาพทะเลมีการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ความชื้น การเคลื่อนที่คงที่ และการเปลี่ยนแปลงแรงโน้มถ่วงของโลกที่ละติจูดที่ต่างกัน ดังนั้น เครื่องมือโครโนเมตริกสำหรับการวัดเวลาอย่างแม่นยำจึงต้องประกอบด้วยสิ่งประดิษฐ์ที่ปฏิวัติวงการและวิธีแก้ปัญหาทางเทคนิคจำนวนหนึ่ง เพื่อขจัดปัญหาเหล่านี้ทั้งหมด

ในปี ค.ศ. 1714 รัฐสภาอังกฤษเนื่องจากการสูญเสียเรือจำนวนมากที่เกี่ยวข้องกับการกำหนดตำแหน่งของเรือที่ไม่ถูกต้อง ได้ประกาศรางวัลสำหรับทุกคน 20,000 ปอนด์ ซึ่งปัจจุบันเท่ากับ 2 ล้านดอลลาร์สหรัฐ สำหรับการสร้างอุปกรณ์ที่มีความสามารถ การกำหนดลองจิจูดของเรือทุกแห่งบนโลกด้วยความแม่นยำเพียงครึ่งองศา ซึ่งเท่ากับ 30 นาทีของลองจิจูดทางภูมิศาสตร์

ในปี ค.ศ. 1731 ควบคู่ไปกับการทำงานเกี่ยวกับนาฬิกาที่แม่นยำ ในที่สุดปัญหาในการกำหนดละติจูดของเรืออย่างแม่นยำก็ได้รับการแก้ไข จอห์น แฮดลีย์ รองประธาน Royal Society of Natural Knowledge เสนอเครื่องมือในการกำหนดมุมระหว่างขอบฟ้ากับเทห์ฟากฟ้าอย่างแม่นยำ ซึ่งยึดตามหลักการหักเหของรังสีสองครั้ง อุปกรณ์นี้เรียกว่าเครื่องวัดมุม

หนึ่งในหลาย ๆ คนที่พยายามจะชนะรางวัล British Parliament Prize คือ John Harrison ในปี 1727 เขาได้สร้างนาฬิกาเรือนแรกที่มีความสมดุลซึ่งประกอบด้วยโลหะ 9 ชนิดที่แตกต่างกัน ซึ่งในทางปฏิบัติแล้วจะไม่ได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ในปี 1735 หลังจากการทดลองมาหลายครั้ง Harrison ได้นำเสนอมารีนโครโนมิเตอร์ตัวแรกของเขาที่เรียกว่า H1 แก่ Royal Society มันเป็นนาฬิกาขนาดใหญ่ที่ดูน่ากลัวซึ่งมีน้ำหนัก 35 กก. แต่บรรจุวิธีแก้ปัญหาทางเทคนิคที่เป็นเอกลักษณ์มากมาย ซึ่งในระหว่างการทดสอบทำให้สามารถระบุข้อผิดพลาดในตำแหน่งของเรือที่ระยะทาง 150 กม.

ในปี 1739 แฮร์ริสันได้เปิดตัวโครโนมิเตอร์รุ่นใหม่ที่เรียกว่า H2 ซึ่งมีการเปลี่ยนแปลงการออกแบบที่สำคัญหลายประการ แต่มีน้ำหนักมากกว่ารุ่นก่อนมาก การพิจารณาคดีของเธอไม่เสร็จสิ้นเนื่องจากการปะทุของสงครามเจ็ดปีระหว่างอังกฤษและฝรั่งเศส

ต่อมาแฮร์ริสันแจ้งให้คณะกรรมการทราบเกี่ยวกับการเริ่มต้นสร้างโครโนมิเตอร์รุ่นที่สาม - H3 แต่การทำงานต้องหยุดชะงักลงเนื่องจากโมเดลขนาดใหญ่ เทอะทะ และไม่สะดวกในการดูแลรักษาไม่ตรงตามความต้องการของกองทัพเรือ ในปี 1757 คณะลูกขุนใหญ่เรียกร้องให้ลดขนาดของโครโนมิเตอร์ลงอย่างมาก จากนั้นจึงเริ่มงานในรุ่น H4 ซึ่งแล้วเสร็จในอีกสองปีต่อมา โครโนมิเตอร์แบบใหม่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 12 ซม. ซึ่งเป็นไปตามข้อกำหนดของคณะกรรมาธิการอย่างสมบูรณ์ แฮร์ริสันจะได้รับรางวัลสำหรับโครโนมิเตอร์ใหม่หลังจากเสร็จสิ้นการทดลองทางทะเล

การทดสอบ H4 เริ่มขึ้นในปี พ.ศ. 2304 บนเรือ Deptford ซึ่งแล่นจากลอนดอนไปยังจาเมกา วิลเลียม แฮร์ริสัน ลูกชายของแฮร์ริสันได้รับความไว้วางใจในการบำรุงรักษาโครโนมิเตอร์ ตรงตามเงื่อนไขการทดสอบอย่างสมบูรณ์ เมื่อเรือไปถึงชายฝั่งจาเมกา มาตรวัดเที่ยงตรงทางทะเลให้ข้อผิดพลาด 1/5 วินาทีต่อวัน ซึ่งแม่นยำมากกว่าที่กำหนดไว้สำหรับการแข่งขันถึง 10 เท่า แฮร์ริสันเดินทางกลับซึ่งไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของการทดสอบอีกต่อไปบนเรือสลุบเมอร์ลิน ในพายุที่รุนแรง H4 ได้รับความเสียหายและมาถึงอังกฤษในสภาพที่ทำให้แฮร์ริสันไม่สามารถรับเงินรางวัลได้

มีเหตุผลอย่างเป็นทางการหลายประการสำหรับการตัดสินใจของคณะกรรมการที่จะไม่มอบรางวัลให้กับแฮร์ริสัน แต่เหตุผลหลักก็คือสมาชิกของคณะกรรมการบางคนต้องการได้รับเงินรางวัล แฮร์ริสันแสวงหาการยอมรับการทดสอบว่าประสบความสำเร็จโดยเปล่าประโยชน์ หลักฐานของเขาไม่สามารถสรุปได้

เมื่อวันที่ 28 มีนาคม พ.ศ. 2307 การทดสอบ H4 ซ้ำได้เริ่มขึ้น เรือตาตาร์แล่นไปยังพอร์ตสมัธ ลูกชายของแฮร์ริสันอยู่บนเรือเหมือนครั้งที่แล้ว ตลอดระยะเวลาห้าเดือนของการเดินทาง นาฬิกามีการเบี่ยงเบนไปเพียง 54 วินาที และหลังจากการปรับเปลี่ยนตามแผน การเบี่ยงเบนก็ลดลงเหลือ 15 วินาที ในสถานการณ์เช่นนี้ การได้รับรางวัลไม่ทำให้เกิดข้อสงสัยอีกต่อไป

Thomas Cook สำเนาของ H4 chronometer ที่สร้างโดย Kendell และเรียกว่า K1 ในระหว่างการเดินทางรอบโลกสามปีของเขา ซึ่ง Chronometer ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าดีที่สุด

เมื่ออายุ 78 ปี แฮร์ริสันทำ รุ่นใหม่ H5 ซึ่งเป็นไปตามข้อกำหนดของคณะกรรมาธิการเพิ่มเติม อย่างไรก็ตามแฮร์ริสันได้รับรางวัลเฉพาะในปี พ.ศ. 2316 หลังจากยื่นคำร้องต่อกษัตริย์จอร์จที่ 3

ด้วยการสร้างมารีนโครโนมิเตอร์ Harrisson ได้ปฏิวัติความเข้าใจในขณะนั้นถึงความแม่นยำที่เป็นไปได้ของนาฬิกาอย่างถึงที่สุด หลังจากใช้เวลาส่วนใหญ่ในชีวิตของเขาในการสร้างเครื่องวัดความเที่ยงตรงทางทะเล Harrison ได้แก้ไขปัญหาเกือบทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับลักษณะเฉพาะของนาฬิกาที่ใช้งานในสภาพทางทะเล

เพื่อรักษาเสถียรภาพของการแกว่งระหว่างวงสวิง และลดอิทธิพลของแรงโน้มถ่วงที่มีต่อความแม่นยำของการเคลื่อนไหว Harrison ได้แนะนำสมดุลที่สอง เพื่อให้สมดุลทั้งสองแกว่งไปในระนาบเดียวกัน แต่ไปในทิศทางตรงกันข้าม และวางโครโนมิเตอร์ไว้ที่ ส่วนรองรับแบบเคลื่อนย้ายได้ทำให้นาฬิกาอยู่ในตำแหน่งแนวนอนเท่านั้น เพื่อให้แน่ใจว่าแรงบิดของเมนสปริงมีความสม่ำเสมอ จึงมีการใช้อุปกรณ์ fusi และเสนอให้ไขลานนาฬิกาในเวลาเดียวกัน ดังนั้นในเวลาที่ทำการวัด ซึ่งโดยปกติคือ 12.00 น. ในช่วงบ่าย ความแตกต่างของแรงบิดสามารถลดลงได้มากที่สุด นอกจากนี้ เพื่อลดอิทธิพลของอุณหภูมิและความชื้นที่มีต่อจักรกรอก จึงทำจากโลหะหลายชนิด ซึ่งทำให้สามารถลดค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวของโลหะได้ เพื่อลดอิทธิพลของการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ จึงเริ่มวางมารีนโครโนมิเตอร์ในกล่องไม้ ซึ่งเป็นกระติกน้ำร้อนชนิดหนึ่งที่รักษาอุณหภูมิให้คงที่

ปัจจุบันนี้ ในอุตสาหกรรมนาฬิกาของสวิส นอกเหนือจากการผลิตมารีนโครโนมิเตอร์แบบมืออาชีพแล้ว พวกเขายังผลิตนาฬิกาข้อมือที่มีข้อความ Marine Chronometer อีกด้วย ส่วนใหญ่เป็นนาฬิกาจากซีรีส์ Ulysse Nardin และ Breguet Marine นาฬิกาเหล่านี้โดดเด่นด้วยความแม่นยำที่เพิ่มขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับนาฬิกาทั่วไป บางรุ่นใช้โซลูชันทางเทคนิคจำนวนหนึ่งจากเครื่องวัดโครโนมิเตอร์สำหรับการเดินเรือ นอกจากนี้ นาฬิกาเหล่านี้ยังผ่านการคัดสรรชิ้นส่วนที่เข้มงวดและการทดสอบที่ยาวนานกว่าอยู่เสมอ ซึ่งทำให้มีราคาแพงกว่านาฬิกาในระดับเดียวกัน