Александр Бейн (изобретатель)

Александр Бэйн
Рожденный	12 октября 1810 г. Уоттен , Кейтнесс , Шотландия
Умер	2 января 1877 г. ) ( 1877-01-02 ) ( 66 лет Брумхилл , Киркинтиллох , Шотландия
Место отдыха	Кладбище Олд-Айл, Киркинтиллох, Шотландия
Род занятий	изобретатель приборов, техник и часовщик

Александр Бейн (12 октября 1810 г. - 2 января 1877 г.) шотландский изобретатель и инженер, который первым изобрел и запатентовал электрические часы . Он проложил железнодорожную телеграфную линию между Эдинбургом и Глазго.

Ранний период жизни

Бэйн родился в Линморе, недалеко от Ваттена , Кейтнесс , Шотландия. Он был крещен в местной церкви 22 ноября 1810 года. Его отец был земледельцем . У него была сестра-близнец Маргарет, всего у него было шесть сестер и шесть братьев. Бэйн не преуспел в школе и поступил учеником к часовщику в Уике .

Карьера

Электрические часы, Александр Бейн, Лондон, ок. 1845 г. ( Немецкий музей часов , инв. 2004–162 гг.)

Научившись часовому искусству, он отправился в Эдинбург, а в 1837 году в Лондон, где получил работу подмастерьем в Клеркенвелле . Бэйн часто посещал лекции в Политехническом институте и галерее Аделаиды , а позже построил собственную мастерскую на Ганновер-стрит.

Электрические часы и железнодорожные телеграфы

В 1840 году, отчаянно нуждаясь в деньгах для развития своих изобретений, Бэйн рассказал о своих финансовых проблемах редактору журнала «Механика» , который познакомил его с сэром Чарльзом Уитстоном . Бейн продемонстрировал свои модели Уитстону, который, когда его спросили о его мнении, сказал: «О, мне не следует продолжать развивать эти вещи! У них нет будущего». Три месяца спустя Уитстон продемонстрировал электрические часы Королевскому обществу , заявив, что это его собственное изобретение. Однако Bain уже подала заявку на патент на него. Уитстон пытался заблокировать патенты Bain, но потерпел неудачу. Когда Уитстон организовал парламентский акт о создании компании Electric Telegraph, Палата лордов вызвала Бэйна для дачи показаний и в конечном итоге вынудила компанию заплатить Бэйну 10 000 фунтов стерлингов и дать ему работу менеджера, в результате чего Уитстон ушел в отставку.

Первый патент Бэйна был датирован 11 января 1841 года и был выдан на имя Джона Барвайза, производителя хронометров, и Александра Бэйна, механика. В нем описаны его электрические часы , в которых используется маятник , приводимый в движение электромагнитными импульсами. Он улучшил это в более поздних патентах, включая предложение получать необходимое электричество от « земной батареи », которая состояла из пластин цинка и меди, закопанных в землю.

В декабре 1841 года Бейн совместно с лейтенантом Томасом Райтом Р.Н. запатентовали метод использования электричества для управления железнодорожными двигателями путем отключения пара, маркировки времени, подачи сигналов и печати информации в разных местах. Самой значительной идеей, заложенной в патенте, был его план инвертирования игольчатого телеграфа, ранее разработанный Ампером , Уитстоном и другими: вместо того, чтобы подавать сигналы с помощью вращающейся магнитной стрелки под воздействием электромагнита, он создавал их, подвешивая между ними подвижную катушку. полюса неподвижного магнита. Похожая концепция появляется в сэра Уильяма Томсона сифонном магнитофоне . Бэйн также предложил записывать сообщения на катушках, распечатывая их, и эту идею он развил в последующем патенте. Телеграф Бэйна был впервые использован в декабре 1845 года на железной дороге Эдинбург-Глазго , которая открылась в 1842 году. В январе 1846 года он убедил директоров Стоктон- и Дарлингтонской железной дороги установить свой телеграф между северным и южным концами их Шилдонского туннеля. Эти инструменты использовались до сентября 1865 года (и сохранились до сих пор, см. Ниже). Его телеграф имел успех и за рубежом: «Первые австрийские инструменты Bain были изготовлены Иоганн Михаэль Эклинг в Вене, а затем в kk Telegraphenwerkstätte Wien, Императорских королевских телеграфных мастерских в Вене».

«В течение многих лет я посвятил себя тому, чтобы сделать электричество практически полезным, и активно занимался не только в этой стране, но и в Америке и на континенте, строительством и работой электрического телеграфа; в то же время, Мое внимание также привлекло использование электричества для измерения времени».

Александр Бейн, Краткая история электрических часов

Сохранившиеся примеры

Дошедшие до нас электрические часы Бэйна произошли от двух стадий разработки между 1840-ми и 1860-ми годами. Примеры можно увидеть в Watten's Village Hall, Национальном музее Шотландии , Национальном морском музее Лондона, Лондонском музее науки и Deutsches Uhrenmuseum . Самые редкие и интересные каминные часы находятся в частных руках. Один из них был представлен на выставке «Электрификация времени» в 1977 году в Лондонском музее науки. Бейн иногда находил сложные и витиеватые решения относительно простых, хотя и непростых для решения задач. Самые сложные, его каминные часы, работали по принципу электромагнитного тяги-толкания, тяги-толкания в течение каждого полного периода качания с использованием маятника с противоположными магнитными полями. Примерно в то же время Маттеус Хипп сконструировал более простую и надежную систему, в которой использовался простой тумблер, время от времени подававший импульс маятнику.

Один из телеграфных инструментов Бэйна выставлен в Национальном музее Шотландии , вероятно, с железной дороги Эдинбурга и Глазго. Два инструмента, используемые Стоктонской и Дарлингтонской железной дорогой в туннеле Шилдон, находятся в коллекции Национального железнодорожного музея . Один из печатных телеграфов Бэйна 1843 года находится в коллекции Музея связи Франкфурта . Инструменты Шилдона также были оснащены одноходовыми раструбами, молоточки которых удерживались «расцепляющим механизмом», который срабатывал при первом электрическом импульсе для отклонения иглы; после завершения обмена сообщениями молоток приходилось снова поднимать вручную. Если оператор не слышал одиночный звонок, повторить его было невозможно – можно было наблюдать только за движением иглы.

Факсимильный аппарат

Основная статья: Факс

Улучшенное факсимиле Бэйна 1850 г.

Бэйн работал над экспериментальным факсимильным аппаратом с 1843 по 1846 год. Он использовал часы для синхронизации движения двух маятников для построчного сканирования сообщения. Для передачи Бэйн применил металлические штифты, расположенные на цилиндре из изоляционного материала. Электрический зонд, передавший импульсы включения-выключения, затем сканировал контакты. Сообщение было воспроизведено на приемной станции на электрохимически чувствительной бумаге, пропитанной химическим раствором, аналогичным тому, который был разработан для его химического телеграфа. В описании своего патента от 27 мая 1843 года на «улучшения в производстве и регулировании электрического тока, усовершенствования в часах, электрической печати и сигнальных телеграфах» он утверждал, что «копия любой другой поверхности, состоящей из проводящих и непроводящих материалов можно взять этими средствами». Передатчик и приемник были соединены пятью проводами. В 1850 году он подал заявку на улучшенную версию, но было слишком поздно, поскольку Фредерик Бейкуэлл получил патент на свой превосходный «телеграф изображения» двумя годами ранее, в 1848 году.

Лабораторные механизмы Бэйна и Бейкуэлла воспроизводили изображения низкого качества и не были жизнеспособными системами, поскольку передатчик и приемник никогда не были по-настоящему синхронизированы. первый практически действующий электромеханический коммерческий телефакс — Пантелеграф изобрел В 1861 году итальянский физик Джованни Казелли . Он представил первую коммерческую услугу телефакса между Парижем и Лионом как минимум за 11 лет до изобретения работоспособных телефонов.

Химический телеграф

12 декабря 1846 года Бэйн, живший тогда в Эдинбурге , запатентовал химический телеграф. Он увидел, что телеграфы Морзе и другие телеграфы, использовавшиеся в то время, были сравнительно медленными из-за механической инерции их движущихся частей, и понял, что сигнальный ток можно использовать для создания читаемой отметки на движущейся бумажной ленте, пропитанной смесью нитрат аммония и ферроцианид калия , которые давали синюю отметку при пропускании через него тока.

Скорость, с которой можно было делать отметки на бумаге, была настолько высокой, что ручная сигнализация не успевала за ней, и поэтому Бейн разработал метод автоматической подачи сигналов с использованием перфоленты. Позже эту концепцию использовал Уитстон в своем автоматическом отправителе. Химический телеграф Бэйна был опробован между Парижем и Лиллем и достиг скорости 282 слов за 52 секунды, что является большим достижением по сравнению с телеграфом Морзе, который мог передавать только около 40 слов в минуту.

В Англии телеграф Бэйна в ограниченной степени использовался на проводах компании Electric Telegraph Company, а в 1850 году его использовал в Америке Генри О'Рейли . Однако он вызвал враждебность со стороны Сэмюэля Морса , который добился судебного запрета на него на том основании, что использованная бумажная лента и алфавит подпадали под его патент. Следовательно, к 1859 году телеграф Бэйна использовался только на одной линии и так и не получил широкого распространения.

Дальнейшая жизнь

Первоначально Бэйн заработал значительную сумму на своих изобретениях, но потерял свое состояние из-за плохих инвестиций. В 1873 году сэр Уильям Томсон , сэр Уильям Сименс , Латимер Кларк и другие получили пенсию по Гражданскому списку для Бэйна от премьер-министра Уильяма Юарта Гладстона в размере 80 фунтов стерлингов в год.

Смерть и наследие

Мемориальная доска Бэйну в его бывшей мастерской на Ганновер-стрит в Эдинбурге.

Бейн был похоронен на кладбище Олд-Айл в Киркинтиллохе . Он был восстановлен в 1959 году. Первоначально на надгробии был указан неверный год смерти (1876), который позже был исправлен на 1877. Паб JD Wetherspoons в Уике, недалеко от того места, где проходил обучение Александр Бейн, теперь называется «Александр Бейн» в честь изобретатель. Кроме того, как дань уважения его изобретениям, главное здание BT в Глазго названо Домом Александра Бэйна. Один из самых ранних примеров маятниковых часов с электрическим импульсом выставлен в Немецком музее Урена .

В 2016 году он был посмертно награжден премией «Эмми» в области технологий и инженерии «за новаторскую работу в области передачи изображений». Статуэтка выставлена ​​в ратуше Киркинтиллоха .

Источники

• Книги, Ом (2017). 101 изобретение, изменившее мир . Нью-Йорк, Нью-Йорк: Om Books International. ISBN  9789386316103 .
• Бриггс (1896 г.). Инженер-электрик . Лондон, Англия: Бриггс и компания.
• Кэмпбелл, Валери (2011). Влияние Кейтнесса . Лондон, Англия: Whittles Publishing Limited. ISBN  9781849950398 .
• Десмонд, Кевин (2016). Новаторы в аккумуляторных технологиях . Нью-Йорк, Нью-Йорк: McFarland, Incorporated, Издательства. ISBN  9781476622781 .
• Финли, Сэмюэл (1849). Отчет по делу Александра Бэйна, истца, против Сэмюэля Ф.Б. Морса, ответчика . Вашингтон, округ Колумбия: принтеры Gideon & Company. OCLC   635974128 .
• Ламонт, стюард (2001). Когда Шотландия правила миром . Лондон, Англия: Харпер Коллинз. ISBN  9780007100019 .
• Маккей, АН (2016). История сигнализации Северо-Восточной железной дороги . Северо-Восточное железнодорожное объединение. ISBN  9781873513996 .
• Макнил, Ян (2002). Биографический словарь по истории техники . Чикаго, Иллинойс: Тейлор и Фрэнсис. ISBN  9781134650200 .
• Муди, Роберт (1841). Геодезист, инженер и архитектор, Том 2 . Лондон, Англия: Граттан и Гилберт. OCLC   1079304407 .
• Полемус, Джон (1876). Ведущие телеграфные патенты, включая оригинальные и переизданные патенты SFB Morse . Нью-Йорк, Нью-Йорк: Джон Полхемус. OCLC   58894234 .
• Шаффнер, Талиаферро Престон (1859). Телеграфное руководство . Нью-Йорк, Нью-Йорк: Т.Пудни и Рассел. OCLC   809109104 .
• Когда, Эндрю (2011). Dot-Dash на Dot.Com . Нью-Йорк, Нью-Йорк: Спрингер. ISBN  9781441967602 .
• Уинстон, Роберт (2010). Плохие идеи?: захватывающая история наших изобретений . Нью-Йорк, Нью-Йорк: Трансмир. ISBN  9781409094401 .

Дальнейшее чтение

Опубликованные работы

• Бейн, Александр, Краткая история электрических часов , Лондон: Чепмен и Холл, 1852 г.

Другой

• Финлейсон, Джон, Отчет г-на Александра Бейна о некоторых замечательных применениях электрической жидкости в полезных искусствах; с подтверждением своего утверждения о том, что он является первым изобретателем электромагнитного печатного телеграфа, а также электромагнитных часов , Лондон, Чепмен и Холл, 1843 год.
• Ганн, Роберт П., Александр Бэйн из Ваттена. Гений Севера, Уик, 1976 г.
• Хакманн, В.Д., Краткая история электрических часов Александра Бэйна (1852 г.) , Лондон: Turner & Devereux, 1973.
• Бернс, Р.В., Журнал инженерной науки и образования , том 2, № 2, апрель 1993 г.
• Акед, К.К., Александр Бейн. Отец электрического часового искусства , Antiquarian Horology, декабрь 1974 года.
• Хоуп-Джонс, француз, электрический хронометраж . Лондон: NAG Press, 1940.
• Киев Дж., Электрический телеграф. Социальная и экономическая история , Ньютон Эббот, Девон: Дэвид и Чарльз, 1973.
• Уэйд, Николас Дж (2001). «Основы психологии» (PDF) . Восприятие . 30 (7). Публикации SAGE: 777–783. дои : 10.1068/p3007ed . ISSN   0301-0066 . ПМИД   11515951 . S2CID   8328372 . Архивировано из оригинала (PDF) 17 июля 2012 года.

Патенты

• Патент США 006837

Внешние ссылки

• Выдающиеся шотландцы: Александр Бэйн , electricscotland.com.
• Александр Бейн 1811–1877 , visitdunkeld.com.
• История факсимильного аппарата: Александр Бейн получил первый патент на факсимильный аппарат в 1843 году. Архивировано 15 марта 2009 года на Archive-It , изобретатели.about.com.