Saatler

Saat zamanı ölçmeye yarayan bir araçtır. En ilkel saat olan Güneş saatında Güneşin Dünya etrafındaki görünür dönme hızından yararlanılır. Ancak bu saat geceleri ve kapalı havalarda kullanılamaz.Daha sonra bulunan (Klepsidr) denilen su yada kum saatları,eşit miktarda bir sıvının (Su) ya da çok ince taneli bir katının (Kum) bir delikten geçerken  daima aynı zamana ihtiyaç göstereceği ilkesine dayanır. Ancak akış hızının sabit olmayıp, işlemi toplam süresinin sabit oluşu bu sistemi sakıncaluı kılar. Aynı sakınca Günümüzde kullanılan saatlardada görülür.

Fakat bunlarda ölçülebilen minumum zaman parçası,saniye basamağında olduğu ve hatta 1/100 saniyeye inebildiği halde, Klepsidrlerde bu süre oldukça uzundur. Bir mumun yanma hızının değişmezliğinden yararlanan mum saatinin kullanılması ise,çok kolay olmakla birlikte güvenilir değildir.Çünkü yanma hızı kolayca denetlenemeyen etkenlere bağlıdır.

Zaman ölçme tekniğindeki gelişme,makineli saatlerin yapılmasıyla gerçekleşmiştir. bu saatlara ilişkin ilk bilgiler 1276 da yazılan (Libros de saber de Astronamia) adlı kitapta görülür.Zamanın daha iyi ölçülmesi çevrimsel hareketlerin kullanılmasıyla sağlanmıştır. Bu hareketlerden yararlanan saatlerin başlıca bölümleri şunlardır.Motor,düzenli bir şekilde salınım yapan bir organ, salınım hareketini kesili dönme hareketine çeviren bir maşa, hareketi ileten organlar ve göstergeler.

Makineli saatlerde kullanılan ilk motor,ağırlıklı bir motordur.ipin bir ucuna ağırlık bağlanıyor diğer ucu ise bir döner tambur üzerine sarılıyordu. Aşağıya inen ağırlık bir maşayla ayarlanan tamburu döndürüyordu. Maşa,bir tekerin etkisiyle,her sallanışta tamburun bir dişinin dönmesini sağlıyordu. Bu tür saatler ilk kez 1335 te Milano da yapılmıştır.XV. Yüzyılda zemberekli motor ve (Konoid) bulunmuş,zemberekli motorun keşfi,taşınabilir saatlerin yapılmasını mümkün kılmıştır.

XVI. Yüzyılın sonuna doğru Galileo Galilei bir sarkacın salınımlarının eşzamanlılığını bularak bu ilkeyi saat yapımında uyguladı. Böylece sarkaç kullanılmasıyla zamanın doğru ölçülmesi mümkün oldu. Sarkaçtan yararlanan ilk saat, Huygens tarafından 1657 de gerçekleştirildi. Huygensin bir başka buluşu zemberek kurulurken mekanizma üzerindeki kuvveti sürdüren Devam Ağırlığıdır. Ayrıca Huygens saatlerin hacminin küçülmesini sağlıyan yaylı tekeri bulmuştur.

Sarkaçlı yada yaylı tekerli saatlerin hataları iki nedenden ileri gelir. Sıcaklık değişmeleri ve maşanın,sarkacın ya da tekerin salınımları üzerindeki etkisi. Sıcaklık değişmeleri sarkacın uzunluğunu ve bunun sonucu olarak salınım devrini değiştirir.1721 de George Graham ın buluşu olan cıvalı saatte sarkaç çubuğu yerine kullanılan metal çubuklar,uzunluk değişmelerinii giderecek şekilde düzenlenmiştir. Bu sorun,sarkaç çubuğu yerine uzama katsayısı yaklaşık olarak sıfır olan ve invar denilen bir çelik nikel alaşımının kullanılmasıyla çözülmüştür.

Yaylı tekerlerde sıcaklık değişmesi  tekerin yayının uzunluğunu değiştirdiğinden salınım devri değişir.Bu sorun

teker yayı yapımında çelik yerine elinvar kullanılarak çözülür.Saat tekniğinde elektrikten de yararlanılmış ve ilk uygulama olarak zembereğin kurulmasında elektrik enerjisine yer verilmiştir. Saatlerin çalıştırılması için senkron motor kullanılması önemli bir adım sayılır. Bu tür saatlerin başlıca nitelikleri,yapılarının basitliği,kesin sonuç vermeleri,salınım hareketleri yapan organlar bulunmaması ve sessizliktir.