Кельвитовая звуковая машина

Кельвитский зонд представлял собой небольшую лебедку с моторным или ручным приводом , установленную на палубе корабля. Он использовался для развертывания и извлечения проволочного зонда для определения глубины воды, на которой работало судно. Его изобрел Уильям Томсон, 1-й барон Кельвин , в 1872 году.

Описание

Аппарат представлял собой 39-дюймовую (980 мм) стальную раму, установленную на верхней палубе корабля рядом с бортом и несущую вертикально установленный барабан. триста саженей На барабан было намотано (1800 футов; 550 м) тонкой стальной проволоки. Горизонтальный циферблат в верхней части устройства, градуированный в саженях, указывал длину выдаваемой проволоки. Управление барабаном осуществлялось вручную с помощью рукояток, закрепленных на шпинделе барабана, или с помощью вертикально установленного электродвигателя в основании. К концу лески было прикреплено свинцовое «грузило» весом около 24 фунтов (11 кг). Для спуска грузила над водой протягивали деревянный гик , прикрепленный к палубе гусиной шеей и несущий шкив для троса. Леску отпускали, и когда грузило достигало дна, барабан удерживался на месте защелкой. Затем глубину считывали по циферблату. Были предоставлены распечатанные таблицы для расчета глубины воды во время движения корабля; они показали вариации для разных скоростей движения, позволяющие отклоняться от прямой линии вверх и вниз. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}^{[ 3 ]}

Разработка

В июле 1857 года Томсон отплыл на борту HMS Agamemnon в качестве советника первого предприятия по прокладке трансатлантического телеграфного кабеля . 2 августа, примерно в 1250 милях (2010 км) к западу от береговой станции на острове Валентия , кабель оборвался и опустился на дно океана. Грейферы были опущены, чтобы вернуть сломанный конец, но это не увенчалось успехом. Томсон отметил, что на корабле не было аппарата для измерения глубины, который мог бы помочь в операции. ^{[ 4 ]} В 1872 году на борту своей собственной парусной яхты «Лалла Рук» и корабля-кабелеукладчика «CS Hooper » Томсон провел испытания зондовой машины, при этом основным усовершенствованием по сравнению с существующей практикой было использование фортепианной проволоки вместо пеньковой веревки для зондирующей линии. В апреле 1874 года он представил свои результаты перед Обществом инженеров-телеграфистов в Лондоне. ^{[ 5 ]} 1 сентября 1876 года ему был выдан патент на устройство для «глубоководного зондирования с помощью проволоки фортепиано-форте». ^{[ 6 ]} Томсон инвестировал в компанию White & Barr из Глазго , которая уже была поставщиком научной аппаратуры, созданной по его разработкам, для производства и продажи этой машины. Томсон стал директором компании, переименованной в Kelvin & James White Ltd., в 1900 году. ^{[ 7 ]}

В ранних версиях машины не было шкалы, указывающей длину выдаваемой проволоки; движение подпружиненного плунжера (соответствующего давлению воды) в трубке, закрепленной на грузиле, оставляло след, который можно было прочитать при поднесении на поверхность. ^{[ 8 ]} В усовершенствовании, которое считалось более точным, чем циферблат, Томсон использовал небольшую латунную трубку, содержащую тонкую сменную стеклянную трубку, закрытую на верхнем конце и прикрепленную чуть выше грузила. ^{[ 9 ]} Внутренняя часть трубки была покрыта химическим веществом (сначала феррорусатом , позже хроматом серебра) . ^{[ а ]}), которые меняли цвет при намокании. ^{[ 6 ]}^{[ 11 ]} Это изменение цвета указывало на расстояние, на которое вода проникла в трубку. ^{[ 8 ]}^{[ 10 ]} Когда грузило снова оказалось на палубе, стеклянную трубку убрали и положение отметки в химикате измерили по шкале самшита , начертанной непосредственно в саженях, чтобы определить глубину. ^{[ 12 ]}^{[ 13 ]}

В использовании

Kelvin & James White Ltd., расположенная в Хиллингтоне , Глазго, ^{[ 7 ]} был хорошо расположен для снабжения процветающей судостроительной промышленности Клайдсайда , и многие суда по всему миру имели машины Kelvite. К 1902 году было продано 7500 экземпляров. ^{[ 14 ]}^{[ 15 ]} После того, как Британское Адмиралтейство провело испытания в 1904 году, была разработана модель Mark IV с возможностью установки дополнительного электродвигателя для намотки линии. Он был принят на вооружение Королевского флота и ВМС США . ^{[ 1 ]}^{[ 3 ]} Усовершенствования были запатентованы в ноябре 1907 года. ^{[ 16 ]}

Машина Кельвина широко использовалась в течение многих лет, а производство продолжалось до 1960-х годов. ^{[ 12 ]}^{[ 17 ]}

Примечания

^ Красный хромат серебра превращается в белый хлорид серебра при контакте с морской водой. ^{[ 8 ]}^{[ 10 ]}

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б Леггетт, Дон; Данн, Ричард (2012). «Сантехника глубин — механическая звучащая машина». Новое изобретение корабля: наука, технологии и морской мир, 1800-1918 гг . Абингдон, Англия: Рутледж . стр. 149–151. ISBN 9781409418498 .
^ «Звуковой аппарат Кельвит Марк IV» . Национальный морской музей . Проверено 14 июня 2024 г.
^ Jump up to: ^а ^б ван дер Веер, Норман (1917). Руководство Bluejacket . Аннаполис, Мэриленд: Военно-морской институт США. стр. 777–783. ОСЛК 4205473 .
^ Томпсон, Сильванус Филлипс (1910). Жизнь Уильяма Томсона, барона Кельвина Ларгса . Лондон: Макмиллан. п. 485. OCLC 5894345318 .
^ Томпсон (1910), стр. 635, 719.
^ Jump up to: ^а ^б «AD1876, 1 сентября, аппарат для глубоководного зондирования № 3452» . Английские патенты на изобретения, технические характеристики: 1876, 3441–3600 . Канцелярский офис HM . 1877. с. 4.
^ Jump up to: ^а ^б Беттс, Джонатан (2017). Морские хронометры в Гринвиче: каталог морских хронометров в Национальном морском музее в Гринвиче . Издательство Оксфордского университета. п. 557. ИСБН 9780199641383 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Томпсон (1910) с. 723
^ «Латунная трубка для переноски стеклянной трубки, содержащей химически подготовленный образец, для машины для измерения глубины океана, используемой для навигации морских судов | Коллекция группы Музея науки» . Музей науки в Лондоне . Проверено 24 июня 2024 г.
^ Jump up to: ^а ^б Аллаби, Майкл (2009). Океаны. Научная история океанов и морской жизни . Нью-Йорк: Информационная база . п. 92. ИСБН 978-0-8160-6099-3 .
^ Ю. Берар. «Пневматический эхолот Томсон» . Национальное управление океанических и атмосферных исследований . Проверено 27 июля 2024 г.
^ Jump up to: ^а ^б «Звуковая машина» . Национальный морской музей . Проверено 19 июня 2024 г.
^ «Маркер самшитовой сажени» . Музей науки в Лондоне . Проверено 24 июня 2024 г.
^ Леггетт, Данн (2012), с. 258
^ Данн, Ричард (2016). Навигационные приборы . Оксфорд: Публикации Шира. п. 53. ИСБН 9780747815068 .
^ Томпсон (1910), с. 1277: «1906 26,132 Усовершенствование навигационных зондирующих машин, особенно для летных зондирований».
^ Кемп, Джон; и др. (октябрь 2008 г.). «Использование зондирований для навигации в середине ХХ века». Журнал навигации . 61 (4): 633. Бибкод : 2008JNav...61..629K . дои : 10.1017/S0373463308004840 .

[11] Красный хромат серебра превращается в белый хлорид серебра при контакте с морской водой. ^{[ 8 ]}^{[ 10 ]}

[DD-1] Jump up to: ^а ^б Леггетт, Дон; Данн, Ричард (2012). «Сантехника глубин — механическая звучащая машина». Новое изобретение корабля: наука, технологии и морской мир, 1800-1918 гг . Абингдон, Англия: Рутледж . стр. 149–151. ISBN 9781409418498 .

[NMM-2] «Звуковой аппарат Кельвит Марк IV» . Национальный морской музей . Проверено 14 июня 2024 г.

[BJM-3] Jump up to: ^а ^б ван дер Веер, Норман (1917). Руководство Bluejacket . Аннаполис, Мэриленд: Военно-морской институт США. стр. 777–783. ОСЛК 4205473 .

[spt-4] Томпсон, Сильванус Филлипс (1910). Жизнь Уильяма Томсона, барона Кельвина Ларгса . Лондон: Макмиллан. п. 485. OCLC 5894345318 .

[5] Томпсон (1910), стр. 635, 719.

[pat1876-6] Jump up to: ^а ^б «AD1876, 1 сентября, аппарат для глубоководного зондирования № 3452» . Английские патенты на изобретения, технические характеристики: 1876, 3441–3600 . Канцелярский офис HM . 1877. с. 4.

[JB-7] Jump up to: ^а ^б Беттс, Джонатан (2017). Морские хронометры в Гринвиче: каталог морских хронометров в Национальном морском музее в Гринвиче . Издательство Оксфордского университета. п. 557. ИСБН 9780199641383 .

[SPT723-8] Jump up to: ^а ^б ^с Томпсон (1910) с. 723

[9] «Латунная трубка для переноски стеклянной трубки, содержащей химически подготовленный образец, для машины для измерения глубины океана, используемой для навигации морских судов | Коллекция группы Музея науки» . Музей науки в Лондоне . Проверено 24 июня 2024 г.

[Allaby-10] Jump up to: ^а ^б Аллаби, Майкл (2009). Океаны. Научная история океанов и морской жизни . Нью-Йорк: Информационная база . п. 92. ИСБН 978-0-8160-6099-3 .

[12] Ю. Берар. «Пневматический эхолот Томсон» . Национальное управление океанических и атмосферных исследований . Проверено 27 июля 2024 г.

[NMM42900-13] Jump up to: ^а ^б «Звуковая машина» . Национальный морской музей . Проверено 19 июня 2024 г.

[14] «Маркер самшитовой сажени» . Музей науки в Лондоне . Проверено 24 июня 2024 г.

[15] Леггетт, Данн (2012), с. 258

[16] Данн, Ричард (2016). Навигационные приборы . Оксфорд: Публикации Шира. п. 53. ИСБН 9780747815068 .

[17] Томпсон (1910), с. 1277: «1906 26,132 Усовершенствование навигационных зондирующих машин, особенно для летных зондирований».

[18] Кемп, Джон; и др. (октябрь 2008 г.). «Использование зондирований для навигации в середине ХХ века». Журнал навигации . 61 (4): 633. Бибкод : 2008JNav...61..629K . дои : 10.1017/S0373463308004840 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ а ]

[ 11 ]

[ 10 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]