darf nach den heutigen Anforderungen die geringe tägliche
Abweichung von nur wenigen Hundertsteln einer Sekunde zeigen. -
Die Konstruktion der Chronometer gleicht sehr der der
Taschenuhren; der wichtigste
Teil ist die
Spirale, welche die
Unruhe in isochrone
Schwingungen versetzen soll. Diese beiden
Teile sind zugleich die empfindlichsten gegen
Temperatur- und
Feuchtigkeitseinflüsse. Erstere werden nach Möglichkeit kompensiert und der bleibende Rest durch Bestimmung von Temperaturkoefficienten
in
Rechnung gezogen.
Die Feuchtigkeit wirkt rostend, also zerstörend auf die
Spirale ein. Deshalb hat man in neuester Zeit, namentlich auf der
deutschen Seewarte, Versuche mit einem luftdicht abgeschlossenen Chronometergehäuse gemacht sowie mit der
Aufstellung der
Chronometer in einem Kasten von konstant gehaltener niedriger Feuchtigkeit. Erstere bedingen Berücksichtigung des
Luftdrucks, welcher innen und außen verschieden ist und
Spannungen im Uhrwerk zur Folge hat; letztere haben sich recht gut
bewährt. Die Chronometer befinden sich wie die Kompasse in
Ringen «cardanisch» aufgehängt, damit sie bei den
Bewegungen des
Schiffs stets horizontal hängen. (S.
Tafel: Nautische
Instrumente und
Sturmsignale,
[* 1]
Fig. 3.)
IhreAufstellung geschieht in einem
Chronometerspind, das am ruhigsten Platze des Schiffs, etwas hinter der Mitte, möglichst tief, gewöhnlich im Zwischendeck
fest angebracht ist.
Unter
Stand eines Chronometer versteht man den Unterschied der Chronometerzeit gegen die Greenwicher Ortszeit;
derselbe wird bestimmt durch
Beobachtung des Zeitballs (s. d.) oder Ausführung von Zeitbestimmungen durch
korrespondierende Sonnhöhen am
Lande oder Monddistanzen
[* 2] auf See mittels des Sextanten (s. d.). Unter
Gang
[* 3] eines Chronometer versteht
man die Änderung des
Standes innerhalb 24
Stunden; derselbe ist entweder verlierend oder gewinnend. Zeichen eines guten Chronometer ist
nicht die Kleinheit, sondern die Regelmäßigkeit des
Ganges.
Auf
Kriegsschiffen werden fast stets drei Chronometer mitgegeben,
da man nur dann bei beständigem
Vergleich derselben untereinander
konstatieren kann, wenn eins derselben «einen
Sprung macht», d. h. infolge momentaner
Störung unzuverlässig ist. Die
Veränderung
der
Stände und
Gänge sowie die Vergleichungen werden stets in das
Chronometerjournal eingetragen. Handelsschiffe
haben aus Sparsamkeitsrücksichten meist nur ein Chronometer an
Bord, können daher Längenbestimmungen viel weniger zuverlässig ausführen.
Der Preis eines guten Chronometer beträgt etwa 500 M. -
Vgl.
DeMagnac,Recherches sur l’emploi des chronomètres
à la mer (Par.
1874);
Regulativ für das Chronometerprüfungsinstitut bei derSternwarte
[* 4] in
Hamburg
[* 5] (Hamb. 1876);
Handbuch
der Navigation, hg. vom
HydrographischenAmt (3. Aufl., Berl. 1891).
eine 1748 von dem franz. Uhrmacher
Pierre Le
[* 6] Roy (1717-85) erfundene, von andern verbesserte sog.
freie
Hemmung, die vorzugsweise bei
Chronometern (s. d.) angewendet wird.
und
Chronogrāph (grch.),
Instrumente zur Bestimmung der
Dauer einer Erscheinung oder zur Bestimmung der
Zeit des Eintritts einer Erscheinung. Die
Instrumente enthalten als Zeitmeßapparat immer ein Uhrwerk, während die übrige
Einrichtung sehr verschieden ist. So befindet sich bei dem von Winnerl 1831 ausgeführten
Apparat über
dem eigentlichen Sekundenzeiger der
Uhr
[* 7] ein zweiter, der für gewöhnlich auf
Null stillsteht, durch einen Druck auf einen
Knopf aber eingerückt wird und nun mitgeht, bis er durch einen zweiten Druck auf den Knopf gehemmt wird.
Der nunmehrige
Stand giebt die
Dauer derBeobachtung an. Für eine neue
Beobachtung wird der Zeiger durch
Auslösung einer vorher gehemmten Feder durch einen abermaligen Druck auf den Knopf in die Anfangslage zurückgebracht.
Bei dem
Instrument von
Foucher trägt der Sekundenzeiger an der
Spitze ein kleines Farbgefäß mit kapillarer Öffnung, durch
die bei einem Druck auf einen Knopf der feine Punktierstift eines zweiten Zeigers, der über dem ersten
sitzt und mit ihm umläuft, hindurchdringt und dadurch auf dem Zifferblatt einen Punkt erzeugt, dessen
Lage auf der
Einteilung
die Zeit ablesen läßt.
Bei beiden
Apparaten wird die betreffende Zeit auf einem Zifferblatt abgelesen; man nennt sie Chronoskope im
engern
Sinne, im Gegensatz zu den speciell als
Chronographen oder
Registrierapparate
[* 8] bezeichneten
Apparaten, bei denen die betreffenden
Zeitpunkte dauernd markiert werden, und zwar gewöhnlich durch einen Punktierstift, ähnlich wie bei dem Foucherschen
Instrument,
das deshalb auch als
Chronograph angesehen werden kann.
Bei den meisten neuern
Chronographen bewegt sich die Schreibfläche
vor dem Punktierstift vorbei.
Die übrige Einrichtung ist verschieden und richtet sich auch nach der Art der zu beobachtenden Erscheinung. Wesentlich hierbei
ist, ob letztere sich so langsam abspielt, daß der Beobachter die zu markierenden Zeitpunkte mit dem
Auge
[* 9] verfolgen und durch
einen Druck auf einen Knopf selbst markieren kann, oder ob die Erscheinung eine solche
Geschwindigkeit
besitzt, daß sie sich der
Beobachtung entzieht; in diesem Falle muß der
Apparat selbstthätig, ohne Hilfe des Beobachters,
die Zeitpunkte markieren.
Als
Typus der ersten Art können die zu astron. Zwecken dienenden
Chronographen gelten. Der denselben zu
Grunde liegende
Gedanke
beruht auf der
Verbindung einer
Uhr mit einem Morseschen
Telegraphen.
[* 10] Eine
Uhr (s. vorstehende
[* 1]
Fig. 1), die
Registrieruhr, ist in den Stromkreis eines
Elektromagneten E so eingeschaltet, daß durch sie jede Sekunde für einen
Moment
der
Strom geschlossen wird. Durch den Stromschluß wird der
Anker
[* 11]
A, der für gewöhnlich durch die Spiralfeder F
von E entfernt gehalten wird, von E für einen
Moment angezogen. Das Ende von A ist mit einer feinen Stahlspitze versehen
und markiert beim Herabfallen auf den schmalen Papierstreifen S S einen Punkt. Da S S durch ein Uhrwerk gleichmäßig vorwärts
bewegt wird, werden auf ihm hierdurch eine fortlaufende Reihe von Punkten, die Sekundenpunkte, aufgezeichnet,
die gleichweit voneinander abstehen.
Dicht neben
^[Artikel, die man unter C vermißt, sind unter K aufzusuchen.]
¶
mehr
dieser Punktreihe können aber auf dem Streifen noch weitere Punkte hervorgerufen werden dadurch, daß der Beobachter in dem
Moment, dessen Zeit bestimmt werden soll, durch den Druck auf einen Knopf den Stromkreis eines zweiten Elektromagneten E′
(mit Feder F′) schließt, wodurch dessen Anker A′ einen Eindruck auf den Streifen macht. Durch Ausmessen
der linearen Entfernung dieses Punktes vom nächsten Sekundenpunkte ist dann der Zeitmoment des Stromschlusses leicht zu
ermitteln. B B sind die galvanischen Elemente. In neuerer Zeit hat man die Punktreihe vermittelst Ersetzung der Stahlspitzen
durch Farbschreiber und Seitlichstellen der Elektromagneten in eine fortlaufende Linie mit zackenförmigen Ausbiegungen an
Stelle der Sekundenpunkte umgewandelt. Am weitesten verbreitet sind die Chronographen von Hipp in Neuchâtel.
Durch Einführung der Chronographen in die messende Astronomie
[* 13] haben namentlich die Beobachtungen der Durchgänge der Gestirne
durch den Meridian eine durchgreifende Änderung erfahren. Während früher der Astronom bei solchen Beobachtungen die Sekundschläge
seiner Uhr zählen und die Zehntelsekunde, zu welcher der Stern die einzelnen Fäden des Fadennetzes im
Fernrohr
[* 14] passierte, schätzen mußte (Beobachtung nach Auge und Ohr),
[* 15] hat er nach dem neuern Beobachtungsverfahren (Registriermethode
oder Beobachtung nach Auge und Hand)
[* 16] nur nötig, im Moment des Durchganges des Sterns durch den Faden
[* 17] auf einen Knopf zu drücken,
wodurch dieser Zeitpunkt auf dem Streifen des Apparates registriert wird. Hierdurch wird einerseits eine größere Beständigkeit
in der «persönlichen Gleichung» des Beobachters gewährleistet, andererseits können die Beobachtungen in rascherer Folge
ausgeführt werden, und es kann so mit dem nämlichen Zeitaufwand ein größeres Beobachtungsmaterial gesammelt werden.
Die selbstthätig registrierenden Apparate verdanken ihre Entwicklung namentlich den Bemühungen, die Geschwindigkeit
von Geschossen zu bestimmen. Den ersten Versuch hierzu, und zwar unter Anwendung elektromagnetischer Wirkung, unternahm 1838 die
königliche preuß. Artillerie-Prüfungskommission. Das erste brauchbare Instrument jedoch ist 1840 von Wheatstone erfunden
und später von Hipp verbessert: ein Uhrwerk, das Tausendstel einer Sekunde angiebt, indem der eine Zeiger
vor einem hundertteiligen Zifferblatte in einer Sekunde zehnmal umläuft.
Dieser Zeiger wird nun zu Anfang der zu messenden Zeit in das Gangwerk eingeschaltet und zu Ende der Zeit wieder ausgeschaltet,
sodaß man nachträglich die Zahl der durchlaufenen Teile ablesen kann (daher ist dieser Apparat auch als Chronoskop
[* 18] aufzufassen). Die Einschaltung des Zeigers wird dadurch bewirkt, daß beim Austritt derKugel aus dem Laufe die Leitung eines
galvanischen Stroms, der einen Elektromagnet erzeugt, durch Zerreißen eines Drahtes unterbrochen wird.
Hierdurch verliert der Elektromagnet die
Kraft,
[* 19] einen Anker anzuziehen. Sobald dies der Fall ist, kann auch der Anker jenen
Zeiger nicht mehr hemmen, wodurch dieser in Umlauf gerät. Sobald jedoch, bei der Ankunft der Kugel an der Scheibe, durch den
auf die Scheibe ausgeübten Druck eine neue metallische Verbindung hergestellt und dadurch der Strom wieder geschlossen wird,
entsteht wieder jener Elektromagnet, der den Zeiger durch Anziehung des Ankers hemmt und somit ausschaltet.
Die spätern dauernd registrierenden Apparate haben gewöhnlich einen mit Papier überzogenen sich drehenden Cylinder (resp.
Scheibe), auf dem die Markierung durch einen elektromagnetisch bewegten Punktierstift erfolgt. - Bei dem 1844 von Werner
Siemens (damals Artillerie-Offizier) konstruierten Funkeninduktor (vgl. Poggendorfs Annalen, Bd. 66, 1845, S. 435) ist der
sich drehende Cylinder berußt, und die Markierung der Zeitpunkte erfolgt durch elektrische Funken, die aus ihn überschlagen
und an den betreffenden Stellen den Ruß entfernen; aus dem Abstande der Marken wird dann die Zeit bestimmt. Hierzu muß man
die gleichförmige Geschwindigkeit des durch ein Uhrwerk bewegten Cylinders kennen; andernfalls läßt
man auch eine schwingende Stimmgabel während der ganzen zu messenden Zeit eine wellenförmige Spur auf der Platte oder dem
Cylinder beschreiben, sodaß man nur die Anzahl der zwischen den Marken befindlichen Wellen
[* 20] abzulesen braucht. - Die zeitmessende
Strecke kann auch zwischen elektromagnetisch gegebenen Marken an einem fallenden Pendel
[* 21] (Navez 1852; vgl.
seine Schrift, Sur l’appareil électro-ballistique, Par. 1859) oder an einem fallenden Stabe (Leboulengé 1864) liegen.
Der Chronograph (Flugzeitmesser) von Leboulengé (belg. Kapitän) wird jetzt zur Messung von Geschoßgeschwindigkeiten allgemein
gebraucht und hat folgende Einrichtung. Von einer galvanischen Batterie führen zwei elektrische Stromzweige durch den Chronographen
nach zwei vor dem Geschütz in einem bestimmten Abstand (z. B. 50 m) voneinander aufgestellten Rahmen,
durch die das Geschoß
[* 22] hindurchfliegt, indem es dabei durch Zerreißen eines Drahtes die Leitung unterbricht. Diese beiden
kurz nacheinander erfolgenden Stromunterbrechungen, aus deren Zeitunterschied sich die Geschwindigkeit leicht ergiebt, kommen
im Meßapparat (s. vorstehende
[* 12]
Fig. 2) in folgender Weise zur Wirkung.
Der den ersten Rahmen durchlaufende Stromzweig umfließt einen Elektromagnetena, der durch magnetische Anziehung den Fallstab
c so lange trägt, als der Strom geschlossen ist, ihn jedoch fallen läßt, sobald beim Durchschlag des Geschosses durch den
ersten Rahmen infolge der Stromunterbrechung der Elektromagnet a unmagnetisch wird. Der zweite Stromzweig
umfließt den Elektromagnetene, der in analoger Weise das kleine Fallgewicht f trägt. Dieses hängt über einer Platte g der
in umstehender
[* 12]
Fig. 3 in vergrößertem, Maßstab
[* 23]
^[Abb.]Fig. 2.
^[Artikel, die man unter C vermißt, sind unter K aufzusuchen.]
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