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空氣鐘
來源： 時間：2016-03-08
瑞士產(chǎn)Atmos鐘的譯名是空氣鐘，也稱氣壓鐘、永動鐘等，但這類鐘更確切的稱呼應(yīng)該叫溫差鐘。
1928 年，瑞士工程師Jean-Léon Reutter 挑戰(zhàn)物理定律，設(shè)計出這種無需人力作用，幾乎永不磨損、連續(xù)運轉(zhuǎn)數(shù)百年的空氣鐘。
世上不存在永動機(jī)，一些貌似無需能源的東西，也必須遵守能量守恒定律。空氣鐘實際是利用溫差變化來獲取能量的。為從溫變中獲取能量，就必須找到一種合適的“媒介”。氯乙烷所具有的特性符合這種要求，它是一種在常溫下呈氣態(tài)的有機(jī)物，在一定壓力下呈現(xiàn)液態(tài)。它通常是醫(yī)療上使用的一種麻醉劑。它的另一特性，是在50°F ~81°F（注: 從華氏溫度換算成攝氏溫度，只要減去32，乘以5再除以9就行了）之間膨脹系數(shù)最高。利用這一特性，把它裝在空氣鐘后背包的一個大金屬盒子里。金屬盒做成風(fēng)箱狀，可以收縮，實際就成為一個膨脹盒。再用一個銅罩罩護(hù)它。
它的工作原理是這樣的：當(dāng)溫度上升時，氯乙烷的氣體迅速膨脹，膨脹盒就像手風(fēng)琴那樣的伸長，同時，膨脹盒內(nèi)的一個大螺旋彈簧被壓縮了。當(dāng)溫度升到81°F時，螺旋彈簧會被完全壓縮。當(dāng)溫度下降時，氯乙烷的氣體迅速縮小，膨脹盒也收縮，螺旋彈簧螺旋彈簧被放松。溫差變化，使螺旋彈簧也隨之壓縮和放松。當(dāng)溫度降到50°F時，螺旋彈簧會被完全放松。隨膨脹盒做壓縮和放松往復(fù)運動的是一個小鏈條，鏈條通過一個滑輪和發(fā)條盒聯(lián)系起來，來給發(fā)條上條。溫差變化越大，上條越多。據(jù)悉，每天只要有2°F的（在攝氏15至30度的范圍之內(nèi)，只需1度）溫差變化，所產(chǎn)生的能量就足以維持空氣鐘48小時運轉(zhuǎn)。
空氣鐘另一個引人注目的東西，就是它那巨大而旋轉(zhuǎn)緩慢的擺輪了。它每分鐘只擺動兩次，因此鐘的齒輪數(shù)目可以減到最少。而發(fā)條的弱力矩加之?dāng)[輪的緩慢轉(zhuǎn)動，使得鐘的機(jī)件磨損微乎其微。資料介紹它能工作600年。另外，它的加工也極為精細(xì)，特別注意平衡問題。
空氣鐘的走時精度，主要取決于那個巨大的圓盤型的擺輪，它的轉(zhuǎn)動慣量很大。它是由一根很細(xì)的鎳基的合金絲懸吊起來。合金絲經(jīng)過特殊處理，溫度系數(shù)極小，幾乎不受溫度變化的影響。還有一個原因，就是空氣鐘的發(fā)條永遠(yuǎn)保持適當(dāng)?shù)谋P緊狀態(tài)，不緊不松。這樣使發(fā)條各圈間的接觸摩擦極小，而力矩輸出相對均勻。
空氣鐘在使用上需要水平放置，鐘上設(shè)有水準(zhǔn)氣泡，鐘的底盤設(shè)有可調(diào)節(jié)水平的支腳。”
有人說，空氣鐘是參照了400天鐘的結(jié)構(gòu)（詳見400天鐘介紹）而發(fā)明的，這個說法不無道理，除了動力部分，其它部分基本相同。
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