Izgara sarkaç - Gridiron pendulum
Gridiron sarkaç ısı olarak karşılanan oldu saat sarkaç İngiliz saatçi tarafından icat John Harrison tarafından 1726 civarında ve sonradan değiştirilmiş John Ellicott . Hassas saatlerde kullanıldı. Sıradan saat sarkaçlarında, sarkaç çubuğu sıcaklıktaki değişikliklerle genişler ve daralır. Süresi sarkaç saatin oranı yanlış zaman tutma neden ortam sıcaklığındaki değişiklikler ile değiştirilebilir, böylece sarkacın arasında, kendi uzunluğuna bağlıdır. Izgara sarkaç, çelik ve pirinç gibi farklı termal genleşme katsayılarına sahip iki metalin alternatif paralel çubuklarından oluşur . Çubuklar, farklı termal genleşmeleri (veya kasılmaları) birbirini telafi edecek şekilde bir çerçeve ile bağlanır, böylece sarkacın toplam uzunluğu ve dolayısıyla periyodu sıcaklıkla sabit kalır.
Izgara sarkaç, Sanayi Devrimi döneminde düzenleyici saatlerde , fabrikalarda, laboratuvarlarda, ofis binalarında ve postanelerde zaman standartları olarak kullanılan hassas saatlerde, işi planlamak ve diğer saatleri ayarlamak için kullanıldı. Izgara, kalite zaman işleyişiyle o kadar ilişkilendirildi ki, bugüne kadar birçok saat, sıcaklık telafi edici nitelikleri olmayan dekoratif sahte ızgaralara sahip sarkaçlara sahipti.
Nasıl çalışır
En basit ve sonraki şekli beş çubuktan oluşur. Merkezi bir demir çubuk, bobdan süspansiyonun hemen altındaki bir noktaya koşar .
Bu noktada, bir çapraz parça (orta köprü), merkezi çubuktan uzanır ve merkezi çubuğun her iki yanında birer tane olmak üzere, bobun hemen üzerindeki alt köprüye inen ve ona sabitlenen iki çinko çubuğa bağlanır . Alt köprü, merkezi çubuğu temizler ve süspansiyona bağlı üst köprüye kadar uzanan iki diğer demir çubuğa bağlanır. Demir çubuklar ısıyla genişledikçe, alt köprü süspansiyona göre düşer ve şaft orta köprüye göre düşer. Bununla birlikte, orta köprü tabana göre yükselir çünkü çinko çubukların daha fazla genişlemesi orta köprüyü ve dolayısıyla bobini, genişleyen demirin neden olduğu birleşik düşüşe uyacak şekilde yukarı doğru iter.
Basit bir ifadeyle, çinkonun yukarı doğru genişlemesi, demirin (daha büyük bir toplam uzunluğa sahip olan) birleşik aşağı doğru genişlemesine karşı koyar. Çubuk uzunlukları, çinko çubuklarının etkin uzunluğu çinkonun ısıl genleşme katsayısı ile çarpılarak demirin genleşme katsayısı ile çarpılan demir çubukların etkin uzunluğuna eşit olacak ve böylece sarkacı aynı uzunlukta tutacak şekilde hesaplanır.
Harrison'ın pirinç kullanan orijinal yapısı (o zaman saf çinko mevcut değildir) daha karmaşıktır çünkü pirinç çinko kadar genleşmez. Beş demir ve dört pirinç olmak üzere toplam dokuz çubuk veren başka bir çubuk ve köprü setine ihtiyaç vardır. Tam telafi derecesi, merkezi çubuğun kısmen pirinç ve kısmen demir olan bir bölümüne sahip olarak ayarlanabilir. Bunlar üst üste biner (bir sandviç gibi) ve her iki metalin içinden geçen bir pimle birleştirilir. Her iki parçada da pim için bir dizi delik açılır ve pimi çubuk üzerinde yukarı veya aşağı hareket ettirmek, birleşik çubuğun ne kadarının pirinç ve ne kadar demir olduğunu değiştirir. 19. yüzyılın sonlarında Dent şirketi, telafi derecesini değiştirmek için yukarı ve aşağı vidalanabilen boru şeklindeki bir somun ile bağlanan dört dış çubuğun yerine iki eş merkezli boru ile değiştirildiği çinko ızgaranın daha da geliştirilmesini pazarladı.
Dezavantajları
1800'lü yıllarda bilim adamları, ızgara sarkaçının, onu en yüksek hassasiyetli saatler için uygun olmayan dezavantajlara sahip olduğunu buldular. Çubukların çerçevedeki deliklerde kayan sürtünmesi, çubukların yumuşak bir hareket yerine bir dizi küçük sıçrayışta sıcaklık değişikliklerine uyum sağlamasına neden oldu. Bu, sarkacın hızının ve dolayısıyla saatin her sıçramada aniden değişmesine neden oldu. Daha sonra çinkonun boyutsal olarak çok kararlı olmadığı anlaşıldı; sürünmeye maruz kalır . Bu nedenle, en yüksek hassasiyetli saatlerde başka bir sıcaklık dengelemeli sarkaç türü olan cıva sarkacı kullanılmıştır.
1900'e gelindiğinde, en yüksek hassasiyetli astronomik düzenleyiciler, invar ve erimiş kuvars gibi düşük ısıl genleşmeli malzemelerden sarkaç çubuklarını kullandı .