Az időintervallumok meghatározására kronográfokat használtunk úgy, hogy a megfigyelt intervallumok kezdetének és végének jelöléseit az ismert időintervallumok jeleivel hasonlították össze . Így például, ha valamilyen jelenség AabcdA' rekordját kapjuk mozgó papíron, ahol az ab törés a jelenség kezdetét, cd pedig a jelenség végét, és a BB' rekordot, ahol a οαβγι alakú sorok mindegyike mondjuk egy másodperces rekordot ábrázol, és ha a toll relatív helyzete AA' és BB' rajzot jelöl, akkor például tudjuk, hogy mindkét toll úgy volt beállítva, hogy a vége egy vonalban legyen, merőleges a papír irányára mozgás, akkor könnyen következtethetünk a jelenség időtartamára (ad).
Ehhez a és d-ből ak és dl merőlegeseket rajzolunk; nyilvánvaló, hogy a jelenség kívánt időtartama több mint 2 másodperc, de kevesebb, mint 4 és közel 3 másodperc. Ha a k-vel és l-lel szomszédságban lévő másodperceket reprezentáló hosszúságok közel vannak egymáshoz, akkor pontosabban határozzuk meg a szükséges időintervallumot; ha a k körüli másodperc átlagos hossza például 15 mm, a k és o pontok távolsága pedig 3 mm, akkor 3/15 mp-et vagy 0,2 mp-et kell hozzáadni két másodperchez. Hasonlóképpen azt találjuk, hogy a 2 l hosszúságnak megfelelő idő 0,75 másodperc lesz. A szükséges időtartamú hirdetés = 2 + 0,2 + 0,75 = 2,95 mp. Ezen elv alapján a kronográf a legtökéletesebb, ezért a következő részekből kell állnia:
Ha a mozgó alkatrész (1) valamilyen mechanizmus segítségével meglehetősen egyenletes sebességgel mozog, akkor ez a sebesség könnyen meghatározható, ha megfigyeljük ennek a résznek a mozgását egy ismert időtartamon keresztül, amelyet egy óra segítségével határozunk meg. A kapott sebesség az egy másodpercnek megfelelő út; miután ezzel a skálával megmértük a megfigyelt jelenség jelei közötti távolságot, megkapjuk a szükséges időt. Ez már egy kronográf lesz egyszerűsített formában. Az egyik jól ismert univerzális kronográf a Marey kronográf , amely egy A órarugós mechanizmusból áll, fordulatszám-szabályozóval ( Foucault ) és egy B dobbal, melynek tengelye három pozícióba állítható, amelyben a dob állítható. három meghatározott sebességgel forog.
Ezen pozíciók mindegyikében a dob tengelye az óramű megfelelő tengelyének folytatásaként szolgál, és összekapcsolódik és elfordul vele, például az egyik tengelyen - percenként egyszer, egy másikon - 6-szor, a harmadikon 36 percenkénti alkalommal. A B dobra sima papírt ragasztanak, amelyet könnyű koromréteg borít, például egy gyertyáról. A koromra való írás a legkényesebb jelzőkre nagyon csekély ellenállást mutat, és könnyen rögzíthető sellak alkoholos oldatával. A marker egy vízszintes C rúdra van felszerelve, rögzített oszlopra szerelve. A leggyakrabban használt gyorsjelzők: levegő - Marey és elektromágneses - Marcel Despres . A Marey marker egy fémedényből áll a, melynek elülső falát vékony gumimembrán borítja c; erre a membránra könnyű alumínium kört ragasztanak d.
Ha a b csövön keresztül levegőt fújunk a-ba, akkor a d tárcsa mozgását egy kar segítségével egy könnyű e tollra továbbítják, amely ennek megfelelő nyomot hagy a henger kormos felületén. Az f csavar megváltoztathatja a kar rövid karjának hosszát, és ezáltal megváltoztathatja az e vég mozgásának mértékét; az e-ben lévő nyílás lehetővé teszi az e-t d-vel összekötő kar egyidejű felszerelését d-re és e-re merőlegesen A gumikörtét a b csőhöz csatlakoztatva a körtét a-ból lenyomva nyomot tehetünk a hengeren. bizonyos távolság. A jel átviteli sebessége függ az összekötő cső hosszától és belső átmérőjétől (valamint a cső rugalmasságától), de még mindig közel van a levegőben zajló hangsebességhez. Maga a marker működési ideje rendkívül kis mozgó alkatrészek tömegével és a körte viszonylag erős nyomásával nagyon rövid, és ezredmásodpercekben mérhető. A marker teljes késleltetése minden esetben elhanyagolható a jelet adó megfigyelő által elkövetett hibához képest, amely nem kevesebb, mint 1/5 másodperc ; ha egy gyorsan mozgó test automatikusan ad jelet, akkor esetenként számolni kell a marker késleltetésével és a körtenyomás módjával. A Marcel Despres elektromágneses marker több esetben és nagyobb kényelemmel használható.
Ez egy C elektromágnesből és egy R tekercsrugóval visszahúzott mozgatható A armatúrából áll. A B csavar kifelé tudja mozgatni az armatúra fesztávolságát korlátozó kúpot, és egy vékony papírdarab megakadályozza, hogy az armatúra magjához közel tapadjon. elektromágnes. A horgony egyik végén egy nagyon vékony szarvlemezből készült D toll van befogva. Az armatúra tömege a lehető legkisebb legyen, az R rugó vonó- és feszítőereje pedig viszonylag nagy legyen, hogy az eszköz működési ideje, illetve késése elhanyagolható legyen. A meglévő Depres készülékek könnyedén rögzíthetnek 1500 nyitást és ugyanennyi zárást másodpercenként, a zárási vagy nyitási idő külön-külön 1/5000 mp-re növelhető. a rugó feszességének megfelelő beállítása. A c elektromágnes kicsire van készítve, hogy csökkentsék a mágnesezési és lemágnesezési késleltetést. Térjünk vissza az 1. ábrához, amely Marey kronométerét ábrázolja. Ha a megfigyelt jelenség időtartama rövidebb, mint a B dob egy fordulatának ideje, akkor nyilvánvalóan egyik vagy másik marker beállításával és a mechanizmus mozgásba hozásával rögzíthetjük a jelenséget. Ha a jelenség időtartama meghaladja a dob maximális fordulatidejét, akkor a C oszlopot tájékoztatni kell a B henger tengelyével párhuzamos transzlációs mozgásról. Ekkor a marker egy csavarvonalat ír a felületre. a hengerről, jel vételekor fogakat készítve rajta. Ebből a célból a B dob mellé a következő ábrán látható eszköz van felszerelve.
Ennek az eszköznek van egy C' csavarja, amelynek elforgatása egy anya segítségével transzlációs mozgást kölcsönöz a síneken kerekeken gördülő B' kocsinak, amelyen egy függőleges D' állvány található a jelzők számára. A C' csavart vagy az A' óraszerkezet hajtja meg, amint az a jobb oldali ábrán látható, vagy egy zsinór, amely a C csavar tengelyére és az A óraszerkezetből balra kiálló tengelyekre szerelt csigák segítségével történik. A C' csavar fordulatszáma úgy van megválasztva, hogy a kronográf dobon keletkező csavarvonal emelkedése elegendő legyen ahhoz, hogy a marker vagy két egymás mellett álló marker rekordjai ne fedjék egymást. A jobb oldalon látható műszeren a C' csavar fordulatszámának változását az óraszerkezet A' szélmalom lapátjainak elforgatásával érjük el. Mivel a Foucault szabályozónak köszönhetően a Marey kronográf hengerének forgási sebessége meglehetősen állandó marad a kísérletek során (a sebesség változása kevesebb, mint 1%), ezért csak bizonyos esetekben szükséges több időt jelölni és 2-t beállítani. markerek. Ha legfeljebb 1/10 másodperces időbecslés szükséges, akkor elég csak másodperceket jelölni, amelyekhez elektromos érintkezőkkel ellátott órát vagy akár egy másodperces ingát használhat, amely megszakítja az áramot. Kis időintervallumok becslésére vagy az idő pontos meghatározására egy hangvillát használnak, amely másodpercenként ismert számú oszcillációt ad (Duhamel módszere). A hangvilla ágára könnyű tollat rögzítve közvetlenül egy kormmal borított forgó hengerre rögzíthetjük a hangvilla rezgéseit: ekkor fokozatosan csökkenő amplitúdójú hullámvonalat kapunk. Helmholtz és Foucault hangvillákat mutatott be, amelyek rezgéseit egy elektromágnes folyamatosan tartja fenn, hasonlóan az elektromos harang horgonyához. Marey kronográfjában és sok másban a hangvillát rezgésbe hozó, szaggatott áramok áthaladnak a Despres-számlálón is; a hangvilla rezgésszámával akár 100 másodpercenként. Deprez markere nagyon éles fogazatú rekordot ad. Egy ilyen séma látható az 1. ábrán, ott a kronográf dob forgási egyenletességének kalibrálására szolgál. Richard és mások kronográfjaiban az óraszerkezettel és a dobbal együtt egy mozgatható szekér van felszerelve egy-két, néha három jelzővel; ebben a formában az eszközt kényelmesebb hordozni. Kormos felületre azonban csak akkor célszerű rögzíteni, ha a jelenségek nagyon rövid ideig tartanak. Ha azonban csak 1/10 vagy 1/20 mp-ig kell mérni, akkor sokkal kényelmesebb tintával papírra írni, különösen akkor, ha a megfigyelési idő nagyon hosszú lehet. Az egyik ilyen kronométer a következő ábrákon látható (Peyer, Favarzhe): úgy néz ki, mint egy Morse-távíró, és egy hosszú papírszalagra rögzíti.
Ennek a kronográfnak az óramechanizmusa, amely egy Hipp szabályozóval és vibrációs rúddal van felszerelve, három szifon jelölő alatt vezeti a papírszalagot, speciális, nem száradó tintával írva. Ezeket a markereket külön-külön a saját E elektromágnesük működteti, és fogakat adnak, amikor az áramot a megfelelő elektromágnesen keresztül zárják és nyitják. Ebben a kronográfban a szabályozás mértéke alacsonyabb, mint a Foucault szabályozóban, viszont három markert kényelmesen elhelyezve az egyiket az órához csatlakoztathatjuk a másodpercek rögzítéséhez. Itt már jelentős a markerek részeinek tömege és súrlódása, ráadásul a tinta nem mindig tart lépést a túl gyorsan haladó papírra írással, ezért többnyire megelégszik a 10 vagy 20 mm/s szalagsebességgel. . Mielőtt Marcel Despres feltalálta volna jelölőjét, a papíron és a fémhenger kormos felületén elektromos szikra segítségével készítettek nyomokat. A Leyden tégely kisülése nagyon határozottan átlyukasztja a papírt, és a leggyengébb szikra tégely nélkül is kissé elmosódott nyomot ad a kormon. Egy ilyen marker rendkívül egyszerű és gyors, de a jelölés megjelenési helye eltér a véletlenszerű okoktól, és néha a jelölés megjelenése kissé szeszélyes, ráadásul megfelelő szigetelésre van szükség, ha a jelet messziről adják. Ennek a módszernek az előnye abban rejlik, hogy egy nem különösebben erős mechanizmus segítségével nagyon nagy sebességet lehet adni a dobnak, mivel a szikrajelző nem ellenáll a dob forgásának. Az alábbi ábrán az egyik ilyen készülék, a Siemens és a Halske munkája látható.
Súlyokkal hajtott óraszerkezetből áll, amely Foucault típusú szabályozóval van felszerelve; a beállítás némileg módosítható a szabályozó lapátjainak divergenciájának növelésével, amit az E fej elfordításával érünk el. Az óramechanizmus az A görgőt nagyon gyorsan (akár 100 fordulat/másodperc) és 100 fordulatonként forgatja. Az A görgő egy B hívással jelet ad, hogy meghatározza a görgő forgási sebességét a stopperóra megfigyelési idejében. A görgő elé, rá merőlegesen, a mechanizmustól leválasztott D csap van felszerelve. A D és B közötti kisülés után az A dobon egy jelölést kapunk. C mikroszkóp és a dobot forgató mikrométeres csavar. Az ismertetett berendezésben az A hengernek nincs spirális lökete, ezért a készülék alkalmas olyan jelenségekre, amelyek időtartama rövidebb, mint a görgő felezési ideje. Hasonló eszközöket használtak korábban a lőfegyverek kezdeti sebességének meghatározására, és a szikrát a Ruhmkorff spirál szekunder tekercsének kisüléséből kapták, amikor a primer áramkör áramát maga a lövedék nyitotta meg. Nyilvánvaló, hogy egy ilyen hangszeren több egymást követő, nagyon gyorsan egymás után következő homogén jelenséget rögzíthetünk, ha minden jelre egy speciális Ruhmkorff spirált veszünk. A leírt kronográfokon kívül léteznek nem annyira univerzális, hanem valamilyen konkrét feladatra adaptált kronográfok, ilyen eszközök közé tartozik a Boulanger kronográf, amelyet mindenhol a lövedékek, puskagolyók kezdeti sebességének meghatározására használnak. A kronográf segítségével könnyedén, a lehető legrövidebb idő alatt sok megfigyelést végezhet, ráadásul azonnal jelentheti a végeredményt. Ez az eszköz a következőképpen van elrendezve: két egyenes magú E1 és E2 elektromágnes, amelyek alulra vannak hegyezve, függőleges oszlopra vannak felszerelve.
Ezekre a magokra, amelyeket az elektromágneseken áthaladó áramok mágneseznek, két A és B rúd van felfüggesztve, amelyek felső részén szintén hegyes vashegyek találhatók. Az A rúd - hosszabb - jelölésekre szolgál, ezért vékony falú ezüst vörösréz csöveket szorosan ráhelyeznek rá. Ezek a csövek cserélhetők; mindegyik cső nagyszámú jelre szolgálhat, mivel a rúd körül forgatható. Tehát mindkét rudat akassza fel az elektromágnese alá, amelyen keresztül áram folyik az akkumulátorukból. Nyissuk ki egyszerre mindkét láncot, majd kis idő múlva az A és B rudak esni kezdenek. A B rúd korábban megérinti az akadályt - a C üllőt, amely a forgástengelye körül elfordulva kiengedi a feszes D rugót.
Ezen a rugóra a jobb oldalon egy acélpenge van felszerelve, amely eltalálja a mellette elrepülő A rudat, és egy bizonyos h1 magasságban bemetszést ejt rajta, attól a helytől számolva, ahol a penge érintette a rudat, még nem esett el. A t1 = √(2h1/g) idő, ahol g a gravitáció gyorsulása, az A rúd zuhanásának pillanatától eltelt időt méri addig a pillanatig, amikor a penge eltalálta. Képzelje el, hogy az E1 elektromágnes áramköre korábban nyitva volt, mint az E2 elektromágnes áramköre, akkor az A rúdnak lesz ideje leesni, mielőtt a penge nekiütközik, és új jelet kapunk a h2 magasságban; t2 = √(2h2/g) - az A rúd esésének kezdetétől az ütközés pillanatáig új idő lesz. A t2 - t1 különbség az E1 és E2 elektromágnesek áramának nyitási pillanatai közötti időintervallumot méri. Az összehasonlító mérések helyességéhez nyilvánvalóan szükséges, hogy az elektromágnesek lemágnesezési ideje mindig állandó legyen, a kellően pontos, abszolút értékhez pedig szükséges, hogy mindkét elektromágnes lemágnesezési vagy késleltetési ideje ne függjön a nyitási módtól, ill. elég egységes nyitási mód kialakításához szükséges. Az elkerülhetetlen késleltetés állandósága érdekében mindig egyforma erősségű áramot vezetünk át, amit állandó elemek alkalmazásával és az áramkör ellenállásának csúszóérintkezős F, F szénreosztátokkal történő beállításával érünk el. Ezeket a reosztátokat úgy vezetik be, hogy az A és B rudak néhány további súlyozással alig maradnak a helyükön.
Annak érdekében, hogy a késleltetés mindkét áramkörben azonos legyen, más dolgok azonossága mellett mindkét E1 és E2 elektromágnes pontosan egyforma legyen, az A és B rudak súlya is egyenlő legyen. Mivel mindkét áramkört előzőleg egyszerre kell nyitni, ami egy speciális G nyitókulcsot képez, ahol a nyitás abban a pillanatban történik, amikor a mozgatható keret akadályba ütközik, amikor az érintkezős rugók tehetetlenségből pattannak. Az eszköz nyitásának egyidejűségét az áramkörök átkapcsolásával ellenőrizzük, azaz az első áramkör megszakítóját behelyezzük a másodikba és fordítva. Az igazi Boulanger készülékekben az áramkörök megszakítóval történő nyitásakor a jelet akkor kapjuk meg, ha az eszköz megfelelően van felszerelve, mindig egy helyen, így h1 állandó és csak többször ellenőrizhető; nagy méréssorozattal ez a magasság mindig biztosra vehető, egyenlő például 110 mm-rel, a mikrometrikus emelkedésű E2 elektromágnes felemelésével vagy leengedésével. Ezután a kívánt időintervallum csak a h2 leolvasásból lesz meghatározva, ezért először is összeállítottunk egy táblázatot az időkről, amelyek kifejezik √ (h2 / 2g) - √ (0,110 / 2g), másodszor pedig van egy vonalzó nóniusz a lövedék kezdeti sebességének közvetlen leolvasására, ha a célpontok távolsága 50 méter. Ezek a célpontok sorba kapcsolt függőleges vezetékek lövedékeiből állnak; a repülő lövedéknek minden bizonnyal el kell törnie valamelyiket. Az első célpont az E1 elektromágnes áramkörében, a második az E2 áramkörben található. A modern lövedéksebesség mért időintervalluma 50 m-es célpontok között valamivel kevesebb, mint 1/10 másodperc, míg a kronográf leolvasási pontossága a végeredményben eléri az 1/10%-ot.
Nagyon gyakoriak az olyan kronométerek, mint a Marey, Peyer és Favarzhe és Boulanger; sok más is inkább a relatív definíciókra szolgál. A fényképezés segítségével még nagyobb pontosság érhető el az időintervallumok mérésében és a gyors mozgások tanulmányozásában, de ezek a technikák még mindig nem terjedtek el a kronográfiában. Az időmérés és a kronográf kezelésének szokásos módszereiről nagyon részletes leírást találunk Marey La methode graphique című művében.