刻漏的计时原理,沙漏计时器的原理

1、沙漏计时器的原理 沙漏计时器的原理与漏刻大体相同,它是根据流沙从一个容器漏到另一个容器的数量来计量时间 。
沙漏的简介
沙漏也叫做沙钟,是一种测量时间的装置 。西方沙漏由两个玻璃球和一个狭窄的连接管道组成的 。通过充满了沙子的玻璃球从上面穿过狭窄的管道流入底部玻璃球所需要的时间来对时间进行测量 。西方发现最早的沙漏大约在公元1100年,比我国的沙漏出现要晚 。我国还曾有过日晷、漏刻等计时器,但由于日晷只能在白天和晴天使用 , 而这种采用流沙代替水的方法 , 是因为我国北方冬天空气寒冷 , 水容易结冰的缘故 。

刻漏的计时原理,沙漏计时器的原理

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2、沙漏的工作原理是什么沙漏的工作原理是:通过充满了沙子的玻璃球从上面穿过狭窄的管道流入底部玻璃球所需要的时间来对时间进行测量 。一旦所有的沙子都已流到的底部玻璃球,该沙漏可以被颠倒以测量时间了 。
沙漏也叫做沙钟,沙漏与我国古代另一种计时工具漏刻的工作原理大体相同 。漏刻是根据从一个壶流到另一个壶的水量来计时,而沙漏则是根据从一个容器漏到另一个容器的沙量来计时 。
历史:
沙漏据说是亚历山大于三世纪发明的,在那里他们有时会随身携带,就像今天人们随身携带的手表 。据推测,它在12世纪,与指南针的出现同时 , 作为夜间晚海上航行的仪器被发明 。
具有确切证据的发现是早于14世纪,最早的沙漏是一个合适的政府于1338年壁画的寓言安布洛伦泽蒂中出现的书面记录同期提到沙漏,它出现在名单船舶商店 。
现存的最早的记录是英语船舶“香格里拉乔治”上的文员托马斯Stetesham在1345年的销售收据 。
刻漏的计时原理,沙漏计时器的原理

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3、刻漏中的水越多,壶底的压强越大,古人怎么做到精准计时的呢?_百度知 …时间,看不见摸不着 , 但却时时刻刻的影响着自然界的每一种生物、或者物质 。
一系列计时方式的出现,让时间的具象化变成了可能 。
现代的我们可以使用钟表、手机、手表等一系列电子产品或者机械产品来计时,古人也同样可以通过太阳光照射在日晷上的影子变化去计时 。
即便是阴天下雨,也完全可以通过一炷香、一盏茶、或者是刻漏等诸多可以量化的手段来计时 。
而据古代文献的记载显示,在我国古代较为常见且相对精准的计时方式,恐怕也就只剩下日晷以及“漏刻”了 。
就好比《新唐书》中所记载的,“凡夜漏?。髀┕亩灰孤┥纤豢蹋髀┕亩?。”
当然,这里的“精准”其实只是“相对精准”的意思,毕竟即便是现代的一些高精尖的机械手表啥的,也不敢说就完全精准对吧?
而漏刻说白了其实就是一种底部带孔的“漏壶”与带有刻度的浮尺的结合体,结构也并不算复杂 。
继而在壶中加水以后,浮尺便会因为水位的逐渐下降而下降 , 或者因为水位的逐渐上升而上升 , 那么人类便可以通过刻度的变化来把时间量化,继而精确的判断时间 。
水的压强变化会影响到漏刻的精准度
可想必大家也都知道,一桶水上下部分的压强其实并不一致,而是会伴随着水深的变化逐渐变大或减?。?水越深,压强则越大 。
而古代刻漏往往都是由人工去给漏壶加水 , 就好比明朝时期的宫廷,就还曾专门设立了一个名为“刻漏房”的官署 。
里面的数十个官员就是专门负责掌管每天的时刻变化,也就是向其他官署通报时刻或者是给漏壶加水啥的 。
那么这里就面临着一个问题,人工加水的时候,先不说无法保证加水水量的恒定不变,而且其加水速度肯定是要大于壶底孔洞的出水速度的,直到加到标准水量为止 。
这也就意味着刻漏漏壶底部的压强其实是逐渐变大的,势必就会导致孔洞出水处的水压也逐渐变大,说白了也就是出水量变大 。
然后随着水位的降低而逐渐减小 。这点相信大家随便找个瓶子,然后在底下 扎一个小孔一试便知,起初的出水速度绝对大于最后的出水速度,当然,别忘了在上面也开个口,否则水可能流不出来 。
换言之 , 浮尺下降或上升的速度也势必会越来越慢,就跟钟表电池快没电了一样,钟表指针的转动速度会逐渐变慢 。
那么在计时方面显然就会面临着一个失准的尴尬局面,自然也就谈不上什么精准计时 。
如果这么看的话,这漏刻的精准度甚至还比不上阴天下雨会失灵的日晷,而且正如上文所说,古代宫廷中往往也都是通过刻漏来计时,更是从秦汉时期就已经相对普及了 。
如果时不时就必须通过日晷来纠正的话 , 那跟有光才会亮的手电筒又有什么区别呢?没啥实际意义 。
显而易见,古人肯定是已经解决了这个压强不稳的问题的,那么古人是怎么解决的呢?
古人用刻漏精准计时的实质
其实也很简单 , 起初就是给刻漏加盖,尽可能减小桶内的水与外界空气的接触,这点的原理大家可以参考上面所列举的那个饮料瓶 , 在瓶口拧紧的情况下,水是出不来的 。
就是因为在这种情况下,瓶内残余空气的总量是不变的,一旦水流出去,空气总量却不变,那么这些残余空气的压强就会降低,从而小于外界的大气压强 。
如此一来,内外也就形成了一个气压差,会把流出的那一点点水再压回去,自然也就出不来了 。
但是有一定的缝隙以后就不一样了,完全可以通过控制调整这个压力差的数值来控制水的流速 。
可是这样的结果也很明显,虽然确实能在一定程度上提高刻漏的精准度,可实则也十分有限,毕竟当时也没有精准控制内外大气压强差的工具不是吗?
更别提时不时还得开盖加水了 。
所以 , 想要继续提高刻漏精准度的话,就必须另外想办法了,这个办法便是增加漏壶 , 一个不行加两个 , 两个还不行就加三个,直到其精准为止 。
刻漏的计时原理,沙漏计时器的原理

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4、水滴钟原理水钟在中国又叫做“刻漏”,“漏壶” 。根据等时性原理滴水记时有两种方法,一种是利用特殊容器记录把水漏完的时间(泄水型),另一种是底部不开口的容器,记录它用多少时间把水装满(受水型) 。中国的水钟,最先是泄水型,后来泄水型与受水型同时并用或两者合一 。自公元85年左右,浮子上装有漏箭的受水型漏壶逐渐流行,甚至到处使用 。大约在1000多年以前,希腊人首先制造了较为精巧的水钟 。它的原理是这样的:贮水壶上部一侧有个小孔 , 多余的水可以从这个小孔溢出,这样就能保持固定的水平面,保持恒定的压力 。水从贮水壶下部的小孔流出,注入受水壶 。受水壶内有一浮舟 。浮舟上装有“护钟神”――箭竿 。受水壶中的水达到某一高度时,通过虹吸管使水注入旋转的平衡轮(它由于自身的重量而转动),驱使一列齿轮转动,从而按照昼夜的长短把计时用的鼓状圆筒带到新位置 。随受水壶水面高度的变化,“护钟神”就在圆筒刻线上指出时辰 。这些刻线是不等长的,有些还是斜的,以便指示出冬季里一天的时辰 。
水钟在中国又叫做“刻漏”,“漏壶” 。根据等时性原理,滴水记时有两种方法 , 一种是利用特殊容器记录把水漏完的时间(泄水型) , 另一种是底部不开口的容器,记录它用多少时间把水装满(受水型) 。中国的水钟,最先是泄水型,后来泄水型与受水型同时并用或两者合一 。自公元85年左右 , 浮子上装有漏箭的受水型漏壶逐渐流行 , 甚至到处使用 。
重力 。
每滴水下落的时间都是相等的 。
所以,统计水滴的个数,就等于统计时间 。
又由于每个水滴的体积大致相等(大致不到0.05毫升的样子),这样,统计下面漏桶中水的体积,也就可以算出时间来了 。
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5、利用均匀水流变化来显示时间是什么原理?利用均匀水流导致的水位变化来显示时间是漏刻计时的基本原理 。漏刻计时 。刻漏 , 中国古代汉族科学家发明的计时器 。漏是指带孔的壶,刻是指附有刻度的浮箭 。有泄水型和受水型两种 。早期多为泄水型漏刻 , 水从漏壶孔流出,漏壶中的浮箭随水面下降 , 浮箭上的刻度指示时间 。
漏刻工作原理:
漏是指计时用的漏壶,刻是指划分一天的时间单位,它通过漏壶的浮箭来计量一昼夜的时刻 。最初,人们发现陶器中的水会从裂缝中一滴一滴地漏出来,于是专门制造出一种留有小孔的漏壶,把水注入漏壶内,水便从壶孔中流出来,另外再用一个容器收集漏下来的水,在这个容器内有一根刻有标记的箭杆,相当于现代钟表上显示时刻的钟面,用一个竹片或木块托着箭杆浮在水面上,容器盖的中心开一个小孔,箭杆从盖孔中穿出,这个容器叫做"箭壶" 。
随着箭壶内收集的水逐渐增多,木块托着箭杆也慢慢地往上浮 , 古人从盖孔处看箭杆上的标记,就能知道具体的时刻 。后来古人发现漏壶内的水多时,流水较快,水少时流水就慢,显然会影响计量时间的精度 。于是在漏壶上再加一只漏壶,水从下面漏壶流出去的同时 , 上面漏壶的水即源源不断地补充给下面的漏壶 , 使下面漏壶内的水均匀地流人箭壶,从而取得比较精确的时刻 。
【刻漏的计时原理,沙漏计时器的原理】以上内容参考:百度百科-漏刻