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计时器历史发展

计时器历史发展
计时器历史发展

计时器历史发展

【中国古代计时器】【综述】人类最早使用的计时仪器是利用太阳的射影长短和方向来判断时间的。前者称为圭表,用来测量日中时间、定四季和辨方位;后者称为日晷,用来测量时间。二者统称为太阳钟。

公元前1300~前1027年,中国殷商时期的甲骨文,已有使用圭表的记载。《诗经·国风·定之方中》篇有,“定之方中,作于楚宫。揆之以日,作于楚室……”。确切记载使用圭表的时间为公元前659年。

圭表等太阳钟在阴天或夜间就失去效用。为此人们又发明了漏壶和沙漏、油灯钟和蜡烛钟等计时仪器。中国古代应用机械原理设计的计时器主要有两大类,一类利用流体力学计时,有刻漏和后来出现的沙漏;一类采用机械传动结构计时,有浑天仪、水运仪象台等。此外,还有应用天文原理(大都根据日影方向测定时间)计时的日晷,它也是中国最古老的计时器之一。

【日晷】

相持既久,日晷渐移。——明·马中锡《中山狼传》

日晷,又称“日规”,是我国古代利用日影测得时刻的一种计时仪器。其原理就是利用太阳投射的影子来测定并划分时

刻。日晷通常由铜制的指针和石制的圆盘组成。铜制的指针叫做“晷针”,垂直地穿过圆盘中心,起着圭表中立竿的作用,因此,晷针又叫“表”,石制的圆盘叫做“晷面”,安放在石台上,呈南高北低,使晷面平行于天赤道面,这样,晷针的上端正好指向北天极,下端正好指向南天极。在晷面的正反两面刻划出12个大格,每个大格代表两个小时。当太阳光照在日晷上时,晷针的影子就会投向晷面,太阳由东向西移动,投向晷面的晷针影子也慢慢地由西向东移动。晷面的刻度是不均匀的。于是,移动着的晷针影子好像是现代钟表的指针,晷面则是钟表的表面,以此来显示时刻。早晨,影子投向盘面西端的卯时附近。接着,日影在逐渐变短的同时,向北(下)方移动。当太阳达正南最高位置(上中天)时,针影位于正北(下)方,指示着当地的午时正时刻。午后,太阳西移,日影东斜,依次指向未、申、酉各个时辰。

由于从春分到秋分期间,太阳总是在天赤道的北侧运行,因此,晷针的影子投向晷面上方;从秋分到春分期间,太阳在天赤道的南侧运行,因此,晷针的影子投向晷面的下方。

世界上最早的日晷诞生于六千年前的巴比伦之大王国。中国最早文献记载是《隋书·天文志》中提到的袁充于隋开皇十四年公元574年发明的短影平仪,即地平日晷。赤道日晷的明确记载初见于南宋曾敏行的《独醒杂志》卷二中

提到的晷影图。

这种利用太阳光的投影来计时的方法是人类在天文计

时领域的重大发明,这项发明被人类所用达几千年之久,然日晷有一个致命弱点是阴雨天和夜里是没法使用的,直至1270年在意大利和德国才出现早期的机械钟,而中国则在1601年明代万历皇帝才得到二架外国的自鸣钟,清代时虽有很多进口和自制的钟表,但都为王宫贵府所用,一般平民百姓还是看天晓时。所以彻底抛却日晷,看钟表知辰光还是近现代的事。

【圭表】圭表和日晷一样,也是利用日影进行测量的古代天文仪器,早在公元前7世纪,我国就开始使用了。据说,日晷还是在它的基础上发展起来的。圭表是测定正午的日影长度以定节令,定回归年或阳历年。在很长一段历史时期内,我国所测定的回归年数值的准确度斗居世界第一。通过进一步研究计算,古代学者还掌握了二十四节气的圭表日影长度。这样,圭表不仅可以用来制定节令,而且还可以用来在历书中排出未来的阳历年以及二十四个二节令的日期,作为指导农事活动的重要依据。

圭表是我国古代度量日影长度的一种天文仪器,由“圭”和“表”两个部件组成。直立于平地上测日影的标杆和石柱,叫做表;正南正北方向平放的测定表影长度的刻板,叫做圭。

远古时的人们,日出而作,日没而息,从太阳每天有规律地东升西落,直观地感觉到了太阳与时间的关系,开始以太阳在天空中的位置来确定时间。但这很难精确。很早以前,人们发现房屋、树木等物在太阳光照射下会投出影子,这些影子的变化有一定的规律。于是便在平地上直立一根竿子或石柱来观察影子的变化,这根立竿或立柱就叫做“表”;用一把尺子测量表影的长度和方向,则可知道时辰。后来,发现正午时的表影总是投向正北方向,就把石板制成的尺子平铺在地面上,与立表垂直,尺子的一头连着表基,另一头则伸向正北方向,这把用石板制成的尺子叫“圭”。正午时表影投在石板上,古人就能直接读出表影的长度值。据记载,三千年前,西周丞相周公旦在河南登封县设置过一种以测定日影长度来确定时间的仪器,称为圭表。这当为世界上最早的计时器。

经过长期观测,古人不仅了解到一天中表影在正午最短,而且得出一年内夏至日的正午,烈日高照,表影最短;冬至日的正午,煦阳斜射,表影则最长。于是,古人就以正午时的表影长度来确定节气和一年的长度。譬如,连续两次测得表影的最长值,这两次最长值相隔的天数,就是一年的时间长度,难怪我国古人早就知道一年等于365天多的数值。

在现存的河南登封观星台上,40尺的高台和128尺长的量天尺也是一个巨大的圭表。

圭表是中国古代观测天象的仪器。在不同季节,太阳的出没方位和正午高度不同,并有周期变化的规律。于露天将圭平置于表北面,根据圭上表影,测量、比较和标定日影的周日、周年变化,可以定方向、测时间、求出周年常数、划分季节和制定历法。所以圭表测影是中国古代天文学的主要观测手段之一。仪征铜圭表长34.5厘米,合汉制1.5尺,边缘上刻有尺寸单位;表高19.2厘米,合汉制8寸。圭、表间用枢轴连接,使之合为一体。使用时将表竖立与圭垂直;平时可将表折入圭体中留出的空档内,便于携带。根据传统的说法,表高为8尺;这一数值曾被长期沿用。该表的表高恰为8尺的1/10,说明它是一件便携式的测影仪器,可证明当时常设的天文台用8尺的表进行观测的说法是可信的。圭表由圭和表两部份组成:圭是平放的有刻度的尺,表是直立的标竿,置于圭的两端且与圭垂直。当太阳照着表的时候,圭上出现了表的影子,根据影子和方向和长度,就能读出时间。春秋时代已经使用圭表测量连续两次日影最长和最短之间所经历的时间,并计算出回归年的长度。

中国现存最早的圭表是1965年在江苏仪征石碑村1号东汉墓出土。圭表多以铜制。一九六五年在江苏仪征的一座东汉中叶墓葬中出土了一件袖珍铜圭表,它由19.2厘米的表和34.39 厘米长的圭构成,圭表之间有枢轴相连,可将表平放于匣内,圭表合装一体,启合自如,携带方便,是设计家

和铸造师密切配合的杰作。

圭表测时的精度是与表的长度成正比的。元代杰出的天文学家郭守敬在周公测时的地方设计并建造了一座测景台。它由一座9.46米高的高台和从台体北壁凹槽里向北平铺的长长的建筑组成,这个高台相当于坚固的表,平铺台北地面的是“量天尺”即石圭。这个硕大的“圭表”使测量精度大大提高。

以圭表测时,一直延至明清,现在南京紫金山天文台的一具圭表,是明代正统年间(1437-1442年)所造的。

【刻漏】又称漏刻、漏壶。漏壶主要有泄水型和受水型两类。早期的刻漏多为泄水型。水从漏壶底部侧面流泄,格叉和关舌又上升,使浮在漏壶水面上的漏箭随水面下降,由漏箭上的刻度指示时间。后来创造出受水型,水从漏壶以恒定的流量注入受水壶,浮在受水壶水面上的漏箭随水面上升指示时间,提高了计时精度。

为了获得恒定的流量,首先应使漏壶的水位保持恒定。其次,向受水壶注水的水管截面面积必须固定,水管采用“渴乌”(虹吸)原理,便于调整和修理。有两种保持水位恒定或接近恒定的方法,均见于宋代杨甲著《六经图》(刊于1153年)中的“齐国风挈壶氏图”。图中“唐制吕才(约公元600~650)定”刻漏是在漏壶上方加几个补偿壶,“今制燕肃(1030)

定”刻漏采用溢流法,深四寸。多余的水由平水壶(下匮)通过竹注筒流入减水盎。燕肃创制的漏壶叫莲花漏,北宋时曾风行各地。

《全上古三代秦汉三国六朝文·全后汉文》中在桓谭(卒于公元56年)的文章里说刻漏度数因干、湿、冷、暖而异,在白天和夜间需要分别参照日晷和星宿核对。当时已认识到水温和空气湿度对刻漏计时精度的影响。

刻漏的最早记载见于《周礼》。已出土的文物中最古老的刻漏是西汉遗物,共3件,均为泄水型。其中以1976年内蒙古自治区伊克昭盟杭锦旗出土的青铜漏壶最为完整,并刻有明确纪年。比较完整的传世刻漏有两个,均为受水型:一个在北京中国历史博物馆,是元代延祐三年(1316)造;一个在北京故宫博物院,是清代制造。

【沙漏】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。

我国的沙漏也是古代一种计量时间的仪器。沙漏的制造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。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。

最著名的沙漏是《明史·天文志》载,1360年詹希元创制的“五轮沙漏”。流沙从漏斗形的沙池流到初轮边上的沙

斗里,驱动初轮,从而带动各级机械齿轮旋转。最后一级齿轮带动在水平面上旋转的中轮,中轮的轴心上有一根指针,指针则在一个有刻线的仪器圆盘上转动,以此显示时刻,这种显示方法几乎与现代时钟的表面结构完全相同。此外,詹希元还巧妙地在中轮上添加了一个机械拨动装置,以提醒两个站在五轮沙漏上击鼓报时的木人。每到整点或一刻,两个木人便会自行出来,击鼓报告时刻。这种沙漏脱离了辅助的天文仪器,已经独立成为一种机械性的时钟结构。后来周述学加大了流沙孔,以防堵塞,改用六个轮子。

由于无水压限制,沙漏比漏刻更精确。宋濂(1310~1381)著《宋学士文集》记载了沙漏结构,有零件尺寸和减速齿轮各轮齿数,并说第五轮的轴梢没有齿,而装有指示时间的测景盘。

【浑天仪】浑天仪是浑仪和浑象的总称。浑天仪浑仪是测量天体球面坐标的一种仪器,而浑象是古代用来演示天象的仪表。它们是我国东汉天文学家张衡所制的。西方的浑天仪最早由埃拉托色尼于公元前255年发明。葡萄牙国旗上画有浑仪。自马努埃一世起浑天仪成为该国之象征。

浑仪模仿肉眼所见的天球形状,把仪器制成多个同心圆环,整体看犹如一个圆球,然后通过可绕中心旋转的窥管观测天体。浑仪的历史悠久,有人认为西汉落下闳、鲜于妄人、

耿寿昌都造过圆仪,东汉贾逵、傅安等在圆仪上加黄道环,改称“黄道铜仪”。早期结构如何已没有记载。而最早有详细结构记载的是东晋史官丞南阳孔挺在光初六年,即公元323年所造的两重环铜浑仪,这架仪器由六合仪和四游仪组成。到了唐贞观七年,即公元633年,李淳风增加了三圾仪,把两重环改为三重仪,成为一架比较完备的浑仪,称为“浑天黄道仪”。

唐朝以后所造的浑仪,基本上与李淳风的浑仪相似,只是圆环或零部件有所增减而已。随着浑仪环数的增加,观测时遮蔽的天区愈来愈多,因此,从北宋开始简化浑仪,到了元朝郭守敬则对浑仪进行彻底改革,创制出简仪。

浑象的构造是一个大圆球上刻画或镶嵌星宿、赤道、黄道、恒稳圈、恒显圈等,类似现今的天球仪。浑象又有两种形式,一种形式是在天球外围---地平圈,以象征地。天球转动时,球内的地仍然不动。现代著作中把这种地在天内的浑象专称为“浑天象”。通常认为浑象最初是由西汉耿寿昌创制。东汉张衡的浑象是他设计的漏水转浑天仪的演示部分。以后,天文学家还多次制造过浑象,并且和水力机械联系在一起,以取得和天球周日运动同步的效果。唐代的一行和梁令瓒,宋代苏颂和韩公廉等人,把浑象和自动极时装置结合起来,发展成为世界上最早的天文钟。

应该说是被张衡改进过。

【水运仪象台】为北宋元祐三年(1088)苏颂、韩公廉等人所制。他们于绍圣(1094~1097)初年著《新仪象法要》,载有总图和部件图多幅。这台水运仪象台高三丈五尺余,宽二丈一尺,是一座上狭下广的木建筑。台的下层有提水装置,由人力推动河车,带动升水上轮和下轮(筒车),将水提到天河(受水槽),注入天池(蓄水池)。台中平水壶保持水位恒定,并通过一定截面的水管向枢轮(水轮)上的受水壶流泄恒定流量的水,推动枢轮。枢轮通过传动齿轮带动昼夜机轮、浑象和浑仪。

水运仪象台有一套比较复杂的齿轮传动系统。在枢轮的上方和圆周旁有“天衡”装置──擒纵机构,这是计时机械史上一项重大创造,它把枢轮的连续旋转运动变为间歇旋转运动。

在枢轮的上方和圆周旁有"天衡"装置──擒纵机构。这是计时机械史上一项重大创造。它把枢轮的连续旋转运动变为间歇旋转运动。《新仪象法要》所载"天衡"图未绘出枢轮和装在枢轮上的受水壶,而书中的文字描述又仅寥寥数语:"枢轮直径一丈一尺,以七十二辐双植于一毂为三十六洪,束以三辋。每洪夹持受水壶一,总三十六壶,每壶长一尺,阔五寸,深四寸。于壶侧置铁拨牙以拨天衡关舌。"因此对受水壶的结构,特别是它的工作原理有不同的推测,其中有一种方案采用了

可倾式受水壶。当枢轮圆周上接受注水的受水壶积水不到一定的重量时,左天锁挡住枢轮的一个轮辐,使枢轮不能转动。当积水到达一定的重量时,枢权(重锤)不足以平衡受水壶重力时,受水壶围绕转轴向下倾转。装在壶侧的铁拨牙压迫格叉和关舌下降,关舌通过天条带动杠杆,使天关和左天锁上提,枢轮得以转动。转过一个受水壶后,格叉和关舌又上升,天关连同左天锁下落,枢轮的下一对轮辐又被挡住。右天锁的作用是防止枢轮转动时回弹。天权和枢权是两个平衡重锤。天权用于平衡左天锁和天关的一部分重力,可调整天衡机构的工作灵敏度。枢权用于调整枢轮转动一对轮辐时受水壶所需的受水量,即间歇运动的周期,从而校正计时的误差。

苏颂水运仪象台结构图

苏颂水运仪象台【大明灯漏】1276年,中国元代的郭守敬制成大明灯漏。它是利用水力驱动,通过齿轮系及相当复杂的凸轮机构,带动木偶进行“一刻鸣钟、二刻鼓、三钲、四铙”的自动报时。【中国近代机械计时器的早期发展】除了圭表、日晷、刻漏和“火钟”(点燃附有标尺或有标记的香烛)外,中国是世界上最早成功地制造机械计时器的国家。中国古代机械计时器的特点是多与天文仪器相结合,既可以演示天象变化,又能同时报告时刻,而且是以一个机械系统

同时推动、控制和调节天文仪器和计时器。这种机械装置在近代称为天文钟。从东汉张衡(78~139)到唐(僧)一行(683~727),这种计时器屡被制造。宋初,张思训于公元979年制成世界上第一座有擒纵装置的“浑仪”。其后,苏颂于宋元佑七年(1092)制作全部完成了古代文明史上最大型、最齐全、最先进的天文钟,称之为“水运仪象台”(详见上述)。它们都是近代钟表的祖先。不过,中国近代机械计时器及与之相关的知识的发展,却与传教士对欧洲近代机械钟表的传入是分不开的。明末清初欧洲近代机械钟表的传入和改进

近代机械钟表发展的关键理论是17世纪由物理学家做出的。伽利略(G.Galile,1564~1642)和惠更斯(C.Hoggens,1629~1695)各自独立地研究了摆线和单摆的等时性,为近代钟表的产生与兴起奠定了理论基础。钟表也成为表征当时力学发展的重要技术成就。欧洲从14世纪起流行以重锤驱动、以心轴节摆控制的机械钟(图2(a)所示自鸣钟)。后者在明清时期称为“梳摆”图(a)。图(a)未画出系于绳索上(见该图右下部)的驱动锤;图(b)中,AB为可调重锤,其中央C处有棘爪FG,以控制冕轮E的转动。E轴上缠绕绳索,索一端悬挂驱动锤H。伽利略晚年曾设计钟,但似乎未曾完成。而后惠更斯于1657年取得了摆钟发明权,1673年又发明了盘簧、表簧。1680年伦敦钟表师克莱门特(Clement)在钟表内装上节摆锚,即擒纵器。这历史情况对于了解不同时期传入中国的

钟表状况是重要的。可以说,明亡(1644)之前,耶稣会士带入中国的钟是欧洲古代水钟、沙漏,中世纪重锤驱动的钟或稍加改进的产品;从清顺治十五年(1658)起,传入中国的钟表有可能是惠更斯型钟;而康熙二十年(1681)以后,就有可能主要是带擒纵器和发条(或游丝)的钟(表)。

中世纪欧洲自鸣钟及其梳摆在耶稣会士进入中国大陆之前,居住澳门的外国商人和传教士已将中世纪欧洲钟携至澳门。耶稣会士罗明坚(Michal Rvggier,1543~1607)和利玛窦(Matteo Ricci,1552~1610)分别于1581、1582年来华,他们不仅携带钟,而且有钟表修理匠随行。《利玛窦中国札记》多处描写了利玛窦一行在肇庆、韶州、南昌和南京如何以钟表、三棱镜等奇巧之物赠送地方官吏、朝廷使臣,而换取居留当地或进京的许可;后者又如何贪婪地向他们索取这些奇巧之物。当1601年初,利玛窦抵京,将其礼物包括自鸣钟二具奉呈朝廷时,“皇帝陛下(指明神宗)对这些新奇的钟如此着迷”,不仅为它“花了一千三百金币”造钟楼,高兴得连太监都“进级加俸”,甚至着急地“想看看这些送来礼物的异国人”。这些钟是属于重锤驱动的自鸣钟或稍加改进的产品。欧洲人普遍使用的沙漏、水钟(即水日晷)和重锤驱动的自鸣钟同时传入中国。沙漏传入中国后,曾在航海上用作计时器。乾?《?(1758),周煌撰《琉球国志略》,言

及从福州开船到琉球,船行“一更为六十里”,并用沙漏计时,“每二漏半有零为一更”。水钟初期传入中国者,如同《远西奇器图说》所绘“水日晷”,其原理类似古代中国的单壶漏。实际上,这种水钟只是一种玩具,它不能均匀、准确地指示时刻;长期使用,漏孔也必为水垢、泥沙堵塞。鉴于此,邹伯奇对它作了改进,以虹吸管代替漏孔。

邹伯奇改进的欧洲水钟绘图重锤驱动的自鸣钟,最早见于王徵(1571~1644)的《新制诸器图说》(完稿于明末天启七年1627年)一书。该书所绘“轮壶图”就是这种机械钟,“轮壶”又称“轮钟”,王徵所绘只是示意图罢了。轮壶图(图5)中央由下而上的四个圈,表示由重锤驱动的彼此啮合的齿轮,其上似“天平”之图就是梳摆。王徵结合中国机械钟报时传统将报时装置改为敲钟、击鼓和司辰木偶。当然,这一改就使王徵的设计比欧洲自鸣钟复杂得多。王徵还根据这种自鸣钟原理设计了钟机传动的“自行车”、“自行磨”。虽然它们并无实用价值,但表明王徵学会制造欧洲自鸣钟。崇祯二年(1629),徐光启主持历局,他在奏请制造天文仪器的清单中,有“候时钟三”。候时钟虽未制成,但徐光启(1562~1633)最早提出向西方学制钟表的设想。

《新制诸器图说》绘轮壶图值得指出的是,从欧洲机

械钟传入之初,为适应中国人的计时制度,欧洲钟不得不在计时方法上作修改。表盘显示数字由欧洲一日转两圈的24小时制改为中国的一日转一圈的十二时辰制,显时盘上的罗马数字也改成汉字。明万历十年冬(1583年初),罗明坚送肇庆府“总督”一架带车轮的大自鸣钟,是迄今所知最早作计时制修改的例子。改成中国计时制后,“大钟鸣时,正午一击,初未二击,以至初子十二击;正子一击,初丑二击,以至初午十二击。小钟鸣刻,一刻一击,以至四刻四击。”入清后,又改为正午、正子各十二击。或者,如王大海在《海岛逸志》中所述者: 《ㄊ敝樱砸蝗辗质保臃质

?:子时一点,巳末十二点,午时又一点,亥末又十二点。钟小者盈尺,大者高数尺,钟鸣之后,又有小钟十余事,铿锵可听,名曰闹钟。这里的“十二时”是十二个时辰,“十二点”是指钟鸣响次数。当然,在北京、天津、南京各地制造的钟表,也有时辰鸣钟数不完全相同者。然而,十二时辰计时制及其显时盘从此一直延续到清末。从顺治十五年(1658)起,传入中国者当有惠更斯型摆钟。由于调查、研究不够,还不能向读者说清,今存故宫博物院等地的哪些钟属于这一类。或许,存世者极少。或许,清初刘献廷(1648~1695)《广阳杂记》所记民间制钟者张硕忱、吉坦然制的钟,属于这一类。因为刘献廷记述中,只涉及钟内“大小轮多至二十余,皆以黄铜为之”。既未涉及重锤梳摆,亦未涉及发

条之类。康熙二十年(1681)起,有擒纵器和发条的机械钟传入中国。康熙二十三年(1684),康熙帝赐葡萄牙耶稣会士徐日升(Thomas Pereira,1645~1708)金扇,上绘自鸣钟,并作《戏题自鸣钟》诗。诗曰: 昼夜循环胜刻漏,绸缪宛转报时全;

阴阳不改衷肠性,万里遥来二百年。从诗中“衷肠”二字可见,有发条的机械钟表已传入中国。时人称“发条”为“钢肠”。《古今图书集成·历法典》卷九十四《仪象部》绘一闹钟(图6),故宫藏清初时辰醒钟(图7),大概都是早期输入中国或中国自制的具有发条和擒纵器的机械钟。

《古今图书集成》绘闹钟

清宫藏时辰醒钟欧洲机械钟传入中国后,民间有人相继学制机械钟。刘献廷《广阳杂记》所记张硕忱、吉坦然二人制造自鸣钟的情形,就是其中一例。在南京博物院珍藏一具铁制时辰钟,内有重锤和梳摆。它大概是明末清初中国人自制的自鸣钟之一。除了民间以外,清廷也设置了钟表作坊,大量制作机械钟表。清宫内设钟表作坊大概起于康熙十六年(1677)前后。该年,宫廷内“敬事房”下设“做钟处”,置“侍监首领一人”;在“端凝殿”置“兼自鸣钟执守侍首领一人,专司……并验钟鸣时刻”。此后,“做钟处”逐渐扩

大,工匠增多。康熙三十年(1691)后,迁出廷,另设作坊,有厂房150余间,颇具规模;雍正时又成为造办处内一个作坊,从事保管、修理和制造钟表,供宫廷所需。在做钟处工作过的耶稣会士和欧洲钟匠,有利类思(Ludovice Buglio,1606~1683)、安文思(Gabrielde Magalhaens,1609~1677),瑞士钟表匠林济各(Pater Stedlin,1668~1740)等前后十余人。他们领导制造了各种钟表,还培养了不少钟表匠。如《皇朝礼器图式》(乾?《哪?1795敕撰)卷三《仪器》中绘一自鸣钟(图8)和一时辰表(图9),清宫造紫檀插屏钟(见题图),黑漆描金楼式钟(见图10),都是清宫做钟处作品。有的是中西结合的特殊的钟,表盘以十二时初正记时,短针指时,长针指刻。表盘又以罗马数字示时辰初正。与宫内做钟几乎同时,在广州、苏州、南京、宁波、福州等地也先后有了家庭作坊式的钟表制造或修理业。制造钟表最重要的发条、游丝多自澳门、广州、宁波等地外商中购进。此外,清廷还从欧洲各国购买了各式各样艺术钟表。它们中,尚存北京故宫的一部分近年经整理,刊载于《清宫钟表珍藏》一书之中。

《皇朝礼器图式》绘清宫制自鸣钟

《皇朝礼器图式》绘清宫制时辰表

黑漆描金楼式钟(局部) 自明末欧洲自鸣钟和计时器传

入中国以来,钟表一直为人们所喜爱。据说,乾隆时贪官和坤家中藏大小自鸣钟38座,洋表百余个。小说《红楼梦》多处描写钟表,以表现荣国府的富有与奢侈。其中,有摆钟、时辰钟、价值560两银子的自鸣钟,以及欧洲式钟表、核桃大小的金表等。乾隆十六年(1751),印光任和张汝霖合撰《澳门纪略》,对该地西洋式钟表作了如下描写: 三巴条有十二辰盘,揭之定时台前,俟某时钟动,则蟾蜍移至某位。自鸣钟有数种:曰桌钟;曰挂钟。小者圆如银铤,皆按时发响。起子末一声,至午初十二声;复起午末一声,至子初十二声。鸣时八音并奏者,谓之乐钟。欲知其辰而非其应鸣之时,则掣绳转机而报响,谓之问钟。小者亦可问。自行表,大小同日规月影,以及璇玑诸器。又一物如鹅卵,实沙其中,而颠倒渗泄之,以候更数,名曰鹅卵沙漏。这段文字可以看作鸦片战争之前传入中国的西洋钟表名目总汇。随着国内钟表制造的逐渐兴起,嘉庆十四年(1809),徐光启的后裔徐朝俊撰写了《钟表图说》一书,总结了有关制造技术和理论。全书包括:钟表名目,钟表事件节目,事件图,配齿轮法,作法,修钟表停摆法,装拆钟表法,用钟表法,钟表锁略等。全书50余帧机械零件图。从用途言之,它介绍了挂钟、摆钟、问钟、闹钟、座钟、乐钟、时辰钟、表和问表等多种,其中重点介绍了重锤驱动的挂钟和钢肠发动的摆

钟。就摆言之,它介绍了六种摆:挂摆、担摆、梳摆、圆摆、管摆、蟹螯摆,总称为“量天尺”(图11)。《钟表图说》是我国历史上第一部有关机械钟的工艺大全,亦是当时难得的一部测时仪器和应用力学著作。

故宫藏六合验时仪

徐朝俊《钟表图说》绘六种钟摆单摆知识的传入及应用

随着钟表的传播,有关单摆的知识亦传入中国并为人们所掌握。在1674年成书的《新制灵台仪象志》卷四《垂线球仪》中,作者比利时耶稣会士南怀仁(1623~1688)介绍了单摆知识,包括摆的制作及其在测时方面的应用、单摆弧线运动和等时性原理、摆长与其振动周期平方成正比等内容。大约在《新制灵台仪象志》成书后约150年,邹伯奇(1819~1869)指出计算条形摆长所必需注意之处:“然摆之长短不在铜条之度,而在重心之高下:重心高者(摆)短也;重心下者(摆)长也。”重心概念在计算摆长中确实重要。邹伯奇还指出了改变条形摆长的方法。早期的秒摆是由图2中的梳摆发展而来的,在清宫内称其为“六合验时仪”,或简称“验时仪”、“验时仪坠子”。北京故宫博物院还藏有实物。在清代钟表行业中称其为“竖表”,南京博物院藏有实物。故宫博物院收藏乾隆九年(1744)制“六合验时仪”与《皇朝

礼器图式》卷三《仪器》绘画完全一致,如图11。它类似一个置于盒内的复摆,摆锤铜质,摆杆钢质。经近年实验证实,其摆动周期为1秒。

康熙年间曾用这种秒摆测定河水流速。康熙帝于三十一年(1692)在乾清门给众臣言及以验时坠子测定河流闸口每秒的流速,再乘以闸口面积,就可以算出闸口流量。这是康熙帝从耶稣会士学来的知识。康熙六十一年(1722)完成编纂的《数理精蕴》下编卷三十七第十题中,曾述及以“验时仪坠子”测定流速和流量:请一木板一块,置于水面,用验时仪坠子候之,看六十秒内木板流远几丈。此法先用木板验水流之缓急,……看水之缓急则知水流之多少。故先求得河口面积,再以远乘之,即得水流之积数也。

据《皇朝礼器图式》载,乾隆时曾用六合验时仪测定声速:

该仪之摆“一往一返为一秒,七秒为五里,凡发声时拨之使动,验秒数以知声之远近。”由清代度量衡制,并将其换算成今制,知当时测得声速为411米/秒。这个数值不同于近代初期欧洲各种测定值,可断其为乾隆时中国声速测定值。

太阳能利用发展史

太阳能热水器的BLOG 正文太阳能的发展简史(2008-04-15 14:37:03) 45亿年前,太阳能开始辐射到地球。 公元前9世纪,中国人开始用“阳燧”(凹面镜)聚光取火。 公元7世纪,开始使用凸透境聚集太阳能取火。 公元前3世纪,希腊人和罗马人用“燃烧镜”(凹面镜)做武器聚焦太阳能点火并点燃敌方战船的船帆。 1世纪,意大利史学家普林尼修建了第一个保温隔热的被动式太阳能房。 1-500年,罗马人在欲室中修建了朝向南面的大窗户利用太阳光直射来吸热。 6世纪,东罗马帝国皇帝查丁尼颁布法律保护房屋和公共建筑的太阳能浴室,以使档板不再阻挡太阳光热的射入。 14世纪,居住在北美地区的印第安人的祖先,冬季时居住在悬崖的南侧以直接面对太阳方便取暖。 17世纪,有学识的人接受了太阳和其他恒星是相同的这一观念,1615年出现了一台利用太阳能加热空气使其膨胀做功的抽水机。1643年~1715年法国国王路易十四统治时期是太阳能试验的一个时代。 18世纪,欧洲贵族利用太阳能墙储存成熟的水果,英国与荷兰利用倾斜的面向南的玻璃墙促进了太阳能温室的发展。1767年瑞士科学家贺瑞斯发明了第一台太阳能集热器。1774年,在法国巴黎有人举行了地场用透镜会聚阳光把金属熔化的表演。 19世纪,富有的欧洲人开始修建和使用太阳能温室和保温房,法国科学家用从太阳能集热器获得的热量产生蒸气为蒸汽机提供动力。1837年,英国天文学家赫胥黎在去非洲好望角的探险途中,把一个黑箱子埋入沙土中,箱上用双层玻璃保温,使箱内温度达到116度,于是他就用这种简易的太阳能装置烧饭。1839年,法国科学家Edmund Becquerel 观察到了太阳能的光伏效应。1861年,法国科学家Augustin Mouchot 取得了太阳能设备的专利权。1870年Augustin Mouchot利用太阳能炊具、太阳能水泵灌溉、太阳能蒸发器制酒和水蒸馏(广泛

云计算的发展史(DOC)

云计算的发展史 (2012-10-31 14:47:51) I、云计算发展历程大事记 众所周知,云计算被视为科技界的下一次革命,它将带来工作方式和商业模式的根本性改变。追根溯源,云计算与并行计算、分布式计算和网格计算不无关系,更是虚拟化、效用计算、SaaS、SOA 等技术混合演进的结果。那么,几十年来,云计算是怎样一步步演变过来的呢?本文总结回顾了云计算发展历程中的点滴事件: 1959 年6 月,ChristopherStrachey 发表虚拟化论文,虚拟化是今天云计算基础架构的基石。 1961 年,JohnMcCarthy 提出计算力和通过公用事业销售计算机应用的思想。 1962 年,J.C.R.Licklider 提出“星际计算机网络”设想。 1965 年美国电话公司WesternUnion 一位高管提出建立信息公用事业的设想。 1984 年,Sun 公司的联合创始人JohnGage 说出了“网络就是计算机”的名言,用于描述分布式计算技术带来的新世界,今天的云计算正在将这一理念变成现实。 1996 年,网格计算Globus 开源网格平台起步。 1997 年,南加州大学教授RamnathK.Chellappa 提出云计算的第一个学术定义“,认为计算的边界可以不是技术局限,而是经济合理性。 1998 年,VMware(威睿公司)成立并首次引入X86 的虚拟技术。 1999 年,MarcAndreessen 创建LoudCloud,是第一个商业化的IaaS 平台。 1999 年,https://www.wendangku.net/doc/d21067800.html, 公司成立,宣布”软件终结“革命开始。 2000 年,SaaS 兴起。 2004 年,Web2.0 会议举行,Web2.0 成为技术流行词,互联网发展进入新阶段。 2004 年,Google 发布MapReduce 论文。Hadoop 就是Google 集群系统的一个开源项目总称,主要由HDFS、MapReduce 和Hbase 组成,其中HDFS是GoogleFileSystem(GFS)的开源实现;MapReduce 是GoogleMapReduce 的开源实现;HBase 是GoogleBigTable 的开源实现。

古代计时器——水钟

古代计时器——水钟 陈宁心原媛 (复旦大学物理系,上海市 200433) 摘要:通过对中国古代计时器水钟的原理研究,利用现代的技术和材料制作水钟。本文介绍了两种方式,一种是水滴计数法,水钟计时时长15分钟,累计误差6秒;一种是将匀速的水流转换成质量信号,计时时长10分钟,累计误差2-3秒。 关键词:计时器;水钟;匀速水流;单片机 1引言 我国古代计时器有悠久的历史,而水钟计时是古代计时的一种重要手段。但是古代的水钟由于受温度等环境因素影响,读数方式较为粗糙,精度不高。 本文旨在介绍利用各种现代手段制作并提高水钟精度。其中保证计时器流速不变是关键。首先将匀速的水流转化成其他形式变量,如本文介绍的两种方式,一种是水滴计数法,是将匀速水滴转换成匀速的脉冲信号;另一种是将匀速的水流转换成质量信号,每单位时间增加的质量是恒定的。再通过各种电子设备将之转化成时间。 除此之外,由于温度对水流流速的影响很大,考虑到水温随季节变化因素,需对水钟进行温度修正。 2匀速水流装置 2.1多级漏壶水钟 图1 清代漏壶 陈宁心:复旦大学物理系08级本科生图1是乾隆九年(公元1744年)制造的漏壶。它有三只泄水壶,分别称为日天壶、夜天壶和平水壶,一只圆形的受水壶和一只分水壶。日天壶实际上是一只补偿壶,它的作用是使夜天壶的水量得到不断的补充,以保证夜天壶的出水量始终比平水壶的大。平水壶位于夜天壶之下.泄水孔位于平水壶的壶壁上部,当平水壶的水面高于泄水孔时,水就会通过泄水孔流到分水壶中去,人们从浮在受水壶的刻箭上可以读出时刻来。

图2 多级漏壶结构简图 用多级烧杯模拟水钟装置如图2,第一级烧杯通过橡胶管虹吸,向二级小烧杯内注水,使小烧杯中水一直保持溢出状态,根据公式 (1) 式中α为动能校正系数,λ为流管管道的沿程阻力系数,d为流管管径,ξ为局部阻力系数, S为流管出水口内横截面积,g 为重力加速度,H为水位。 图2中小烧杯上边沿到出水口橡胶管的距离即为公式1中的H。出水口橡胶管高度不变,即H不变,则流速恒定。 图2的“多级漏壶”定标曲线为图3,表示从多级漏壶流出的水的累积质量与时间呈线性关系,即斜率为单位时间的流量,单位g/s。 图3 多级漏壶定标 定标直线线性回归系数为0.99984,线性良好,说明多级漏壶的出水水流较为匀速。 但是此“多级漏壶”并不是完全匀速,原因是:装满水的小烧杯如图4所示,由于水的表面张力,水面会高出烧杯边缘,由于上级漏壶注入水的速度不匀,高出的高度会变化,从而导致出水的流速不匀。 图4装满水的烧杯口 2.2马里奥特瓶水钟 图5马里奥特瓶水钟结构简图 图5为马里奥特瓶水钟的结构,瓶的上端留有两个孔,其一为注水孔,平时用橡胶塞盖紧,另一为通气孔,插入中空的玻璃管,且玻璃管A处压强恒等于大气压;下端B处为出水口,则AB间的压强差恒定。当瓶内水位高于A处时,因为AB两点高度差(即为公式1中的H)固定,所以流速恒定。 马里奥特瓶水钟的定标曲线如图6,此时从马里奥特瓶流出的水的累积质量与时间呈线性关系,斜率即单位时间的流量,单位g/s。线性回归系数为0.99998,线性良好。说明马里奥特瓶的单位时间出水流量是均匀的,且比“多级漏壶”的更为均匀。

我国钟表的发展历史

我国钟表的发展历史 中国古代钟表的发展 很早以前,人们发现房屋、树木等物在太阳光照射下会投出影子,这些影子的变化有一定的规律。于是便在平地上直立一根竿子或石柱来观察影子的变化,这根立竿或立柱就叫做“表”。用一把尺子测量表影的长度和方向,则可知道时辰。 圭表--第一种计时的工具

后来,人们发现正午时的表影总是投向正北方向,就把石板制成的尺子平铺在地面上,与立表垂直,尺子的一头连着表基,另一头则伸向正北方向,这把用石板制成的尺子叫“圭”。正午时表影投在石板上,古人就能直接读出表影的长度值。 当太阳照着表的时候,圭上出现了表的影子,根据影子和方向和长度,就能读出时间。春秋时代已经使用圭表测量连续两次日影最长和最短之间所经历的时间,并计算出回归年的长度。 日晷也是圭表的一种

但是,由于圭表等太阳钟在阴天或夜间就失去效用,为此人们又发明了漏壶和沙漏、油灯钟和蜡烛钟等计时仪器。 漏壶

这是古代利用滴水多寡来计量时间的一种仪器。漏壶按计时分为两种﹕一种是观测容器内的水漏泄减少情况来计量时间﹐叫作泄水型漏壶﹔另一种是观测容器内流入水增加情况来计量时间﹐叫作受水型漏壶。在一些文明古国﹐如中国﹑埃及﹑巴比伦等﹐都使用过漏壶。 沙漏 因刻漏冬天水易结冰,故有改用流沙驱动的,因此就发明了沙漏。

沙漏是通过充满了上面的玻璃球的沙子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,该沙可以被颠倒以测量时间了,一般的沙漏有一个名义上的运行时间1个小时。 浑天仪 浑仪是一观测仪器,内有窥管,亦称望管,用以测定昏、旦和夜

11 古老的计时方法——太阳钟

古老的计时方式——太阳钟 教学目的: 一.通过本节课的学习让学生知道太阳钟的原理及用途 二.培养学生的观察能力(观察一天当中物体影子的变化及规律。 教学目标: 1、影子的产生 2、学习影子在一天当中的变化规律 3、制作太阳钟且使用太阳钟 4、简单了解太阳钟的计时方法 教学重点: 1、理解影子是如何产生的,并掌握影子在一天当中的变化规律。 2、制作太阳钟并掌握太阳钟的计时方法 教学难点: 1、影子的产生及一天当中的变化规律。 2、太阳钟的计时方法。 教学用具: 教师用具:无 学生用具:太阳钟表盘一个/人,底座一个/人,指针一根/人,双面胶一卷/俩人(自备) 课时安排: 80分钟 课堂流程: 一:情景导入:(15分) 师:同学们,在我们生活中你们是用什么工具来看时间呢? 生:学生自由发言(手表,钟表,手机,电脑等)

师:好,你们说的很好。那你们知道在古代人们是用什么工具来记时间呢?也是手表吗? 生:学生回答。(答案可能会五花八门,老师要挑正确的进行表扬。)(沙漏)师:对,同学们说的非常好。(老师此时要给学生简单介绍一下沙漏的计时方的法。) 二:课程讲解(20分) 师:其实啊,在古代人们除了用沙漏计时间,还有一种工具人们也用来计时间——太阳钟。你们谁知道太阳钟是什么样的?是靠什么来计时间的吗? 生:学生自由回答 师:太阳钟听名字我们就知道它和什么有关系? 生:太阳。 师:那它和太阳到底有什么样的联系呢?让我们一起来看看吧! 迷你小实验 师:阳光明媚的时候,我们站在太阳底下,会看到脚下有什么呢? 生:影子。 师:不错,我们能看到影子。那么,假如我们一直站在太阳底下,那么会发现影子在一天当中有变化吗? 生:有变化。 师:那是怎样的变化呢? 生:自由回答。 总结:一天当中影子变化是有规律的:太阳是自东向西移动,物体的影子是由西向东移动的,太阳钟就是根据这个原理制作成的。三:动手实践 制作流程:带领学生按以下步骤进行操作(30分) 1、发放太阳钟表盘并让学生仔细观察表盘上正反两面的内容。 2、发放支架并让学生观察支架上的内容。 3、发放指针。

云计算的发展历程

云计算的发展历程 一、云计算发展的四个阶段 从云计算概念的提出,一直到现在云计算的发展,云计算渐渐的成熟起来,云计算的发展主要经过了四个阶段,这四个阶段依次是电厂模式、效应计算、网格计算和云计算。 电厂模式阶段:网上的比喻很好,网上说电厂模式就好比利用电厂的规模效应,来降低电力的价格,并让用户使用起来方便,且无需维护和购买任何发电设备。我觉得云计算就是这样一种规模,将大量的分散资源集中在一起,进行规模化管理,降低成本,方便用户的一种模式。 效应计算阶段:在1960 年左右,由于计算机设备的价格非常的昂贵,远非一般的企业、学校和机构所能承受,于是很多IT 界的精英们就有了共享计算机资源的想法。在1961 年,人工智能之父麦肯锡在在一次会议上提出来“效应计算”这个概念,其核心就是借鉴了电厂模式,具体的目标是整合分散在各地的服务器,存储系统以及应用程序来共享给多个用户,让人们使用计算机资源就像使用电力资源一样方便,并且根据用户使用量来付费。可惜的是当时的IT 界还处于发展的初期,很多强大的技术还没有诞生,比如互联网等等。虽然有想法,但是由于技术的原因还是停留在那里。 网格计算阶段:网格计算说穿了就是化大为小的一种计算,研究的是如何把一个需要非常巨大的计算能力才能解决的问题分成许多小部分,然后把这些部分分配给许多低性能的计算机来处理,最后把这些结果综合起来解决大问题。可惜的是,由于网格计算在商业模式、技术和安全性方面

的不足,使得其并没有在工程界和商业界取得预期的成功。 云计算阶段:云计算的核心与效用计算和网格计算非常类似,也是希望IT 技术能像使用电力那样方便,并且成本低廉。但与效用计算和网格计算不同的是,现在在需求方面已经有了一定的规模,同时在技术方面也已经基本成熟了。 二、并行计算的概念、并行计算与云计算的区别和联系 并发运算:在操作系统中,是指一个时间段中有几个程序都处于已启动运行到运行完毕之间,且这几个程序都是在同一个处理机上运行,但任一个时刻点上只有一个程序在处理机上运行。 在关系数据库中,允许多个用户同时访问和更改共享数据的进程。SQL Server 使用锁定以允许多个用户同时访问和更改共享数据而彼此之间不发生冲突。 操作系统并发程序执行的特点: 并发环境下,由于程序的封闭性被打破,出现了新的特点: ①程序与计算不再一一对应,一个程序副本可以有多个计算 ②并发程序之间有相互制约关系,直接制约体现为一个程序需要另一个程序的计算结果,间接制约体现为多个程序竞争某一资源,如处理机、缓冲区等。 ③并发程序在执行中是走走停停,断续推进的。 并发和并行的区别和联系: 并发和并行是即相似又有区别的两个概念,并行是指两个或者多个事件在同一时刻发生;而并发是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。

钟表的历史演变

钟表的历史演变 我们知道,钟表是计时器的一种。在钟表发明以前,我们的先辈已经开始利用各种方法来 度量时间。比如,依据太阳光线的位置判断时间的日晷,使用沙子的流动记录时间的漏斗,也有人把它们叫做“太阳钟”和“沙钟”。但是这些不属于“钟表”概念的范畴,因为钟表计时的原理是通过能够产生振荡周期的装置来计算时间。 有关钟表的发展历史,大致可以分为三个演变阶段:一、从早期天文计时器中逐渐脱离;二、从大型的报时钟向微型化过渡;三、腕表的发展和电子技术的运用。每一阶段的发 展都是和当时的技术发明分不开的。 一、早期的天文计时器 英国著名的科技史学家李约瑟在《中国科学技术史》中曾经讲述出段一被淹没了六个世纪 的历史。他说当西方的钟表在1 7世纪初进入中国的时候,其实它们装配的“擒纵机构”的 雏形已经出现在600年前的中国。公元1088年,我国宋代科学家苏颂和韩工廉等人制造 了天文观测仪器——“水运仪象台”,它是把“浑仪”“浑象”和机械计时器组合起来的巨型机械装置。高约12米,7米见方,分为三层,上层放浑仪,进行天文观测:中层放浑象,可以模拟天体运转作同步演示,下层是该仪器的心脏部分,计时报时、动力源都在这一层中。 因为天象的运转是以时间为基础的,而通过机械结构实现时间的运行就必须有能够形成时 间间隔的装置,这样便出现了早期的“擒纵机构”。 这个中国古代的伟大发明在世界钟表史上具有极其重要的意义。由此,我国著名的制 表大师、古董钟表收藏家,钟表历史学家矫大羽先生首倡提出了“中国人开创钟表史——钟表是中国古代五大发明之”的观点。 二、独立运转的机械钟 14世纪初,位于欧洲的意大利、英国。法国等国的教堂等建筑物上出现了机械报时钟,因为报时钟的运行需要持续的动力来源,所以当时采用的方法就是用绳索悬挂重物,利用地 心引力产生的重力作用带动一系列机构的运转。此时大型的机械钟主要采用“机轴擒纵机构”(Verge Escapement),或者叫做“疆状轮擒纵机构”(Crown-wheel EScapement),主要的组成部分由一个形似西方王冠造型的“冠状轮”作为擒纵轮,它的凸齿与“机轴”上的两个“擒 纵片”相咬合,而充当“调速器”的是两端装有重物的“摆杆”,它位于“机轴”的顶端。这个时 期具有代表性的钟,包括,意大利人Giovanni de Dondi(1318-1389)于1 364年左右在帕 维亚(Pavie)建造的天文钟,1386年建立的英国Salisbury教堂钟以及1389年制造的法国Rouen大钟等等。 在15世纪中期由于发明了铁制的发条,这样就使体积庞大的钟有了新的动力来源, 也为钟的小型化创造了条件。1459年,法国制钟匠就为查理七世制作了第一个发条钟。1510年,德国人Peter Henlein(1480-1542)制作了发条钟,1525年左右,Jacob Zech也

太阳能历史发展的七个阶段

太阳能历史发展的七个阶段 将太阳能作为一种能源和动力加以利用,只有300多年的历史。真正将太阳能作为“近期急需的补充能源”,“未来能源结构的基础”,则是近来的事。20世纪70年代以来,太阳能科技突飞猛进,太阳能利用日新月异。近代太阳能利用历史可以从1615年法国工程师所罗门德考克斯在世界上发明第一台太阳能驱动的发动机算起。该发明是一台利用太阳能加热空气使其膨胀作功而抽水的机器。在1615年~1900年之间,世界上又研制成多台太阳能动力装置和一些其它太阳能装置。这些动力装置几乎全部采用聚光方式采集阳光,发动机功率不大,工质主要是水蒸汽,价格昂贵,实用价值不大,大部分为太阳能爱好者个人研究制造。20世纪的100年间,太阳能科技发展历史大体可分为七个阶段,下面分别予以介绍。 太阳能历史发展的第一阶段(1900-1920) 在这一阶段,世界上太阳能研究的重点仍是太阳能动力装置,但采用的聚光方式多样化,且开始采用平板集热器和低沸点工质,装置逐渐扩大,最大输出功率达,实用目的比较明确,造价仍然很高。建造的典型装置有:1901年,在美国加州建成一台太阳能抽水装置,采用截头圆锥聚光器,功率:;1902-1908年,在美国建造了五套双循环太阳能发动机,采用平板集热器和低沸点工质;1913年,在埃及开罗以南建成一台由5个抛物槽镜组成的太阳能水泵,每个长,宽 4m,总采光面积达1250m2。 太阳能历史发展的第二阶段(1920-1945) 在这20多年中,太阳能研究工作处于低潮,参加研究工作的人数和研究项目大为减少,其原因与矿物燃料的大量开发利用和发生第二次世界大战(1935-1945)有关,而太阳能又不能解决当时对能源的急需,因此使太阳能研 究工作逐渐受到冷落。 太阳能历史发展的第三阶段(1945-1965) 在第二次世界大战结束后的20年中,一些有远见的人士已经注意到石油和天然气资源正在迅速减少,呼吁人们重视这一问题,从而逐渐推动了太阳能研究工作的恢复和开展,并且成立太阳能学术组织,举办学术交流和展览会,再次兴起太阳能研究热潮。在这一阶段,太阳能研究工作取得一些重大进展,比较突出的有:1955年,以色列泰伯等在第一次国际太阳热科学会议上提出选择性涂层的基础理论,并研制成实用的黑镍等选择性涂层,为高效集热器的发展创造了条件;1954年,美国贝尔实验室研制成实用型硅太阳电池,为光伏发电大规模应用奠定了基础。此外,在这一阶段里还有其它一些重要成果,比较突出的有:1952年,法国国家研究中心在比利牛斯山东部建成一座功率为50kW的太阳炉。1960年,在美国佛罗里达建成世界上第一套用平板集热器供热的氨-水吸收式空调系统,制冷能力为5冷吨。1961年,一台带有石英窗的斯特林发动机问世。在这一阶段里,加强了太阳能基础理论和基础材料的研究,取得了如太阳选择性涂层和硅太阳电池等技术上的重大突破。平板集热器有了很大的发展,技术上逐渐成熟。太阳能吸收式空调的研究取得进展,建成一批实验性太阳房。对难度较大的斯特林发动机和塔式太阳能热发电技术进行了初步研究。

云计算的发展历程

云计算地发展历程 一、云计算发展地四个阶段 从云计算概念地提出,一直到现在云计算地发展,云计算渐渐地成熟起来,云计算地发展主要经过了四个阶段,这四个阶段依次是电厂模式、效应计算、网格计算和云计算.b5E2R。 电厂模式阶段:网上地比喻很好,网上说电厂模式就好比利用电厂地规模效应,来降低电力地价格,并让用户使用起来方便,且无需维护和购买任何发电设备.我觉得云计算就是这样一种规模,将大量地分散资源集中在一起,进行规模化管理,降低成本,方便用户地一种模式.p1Ean。 效应计算阶段:在年左右,由于计算机设备地价格非常地昂贵,远非一般地企业、学校和机构所能承受,于是很多界地精英们就有了共享计算机资源地想法.在年,人工智能之父麦肯锡在在一次会议上提出来“效应计算”这个概念,其核心就是借鉴了电厂模式,具体地目标是整合分散在各地地服务器,存储系统以及应用程序来共享给多个用户,让人们使用计算机资源就像使用电力资源一样方便,并且根据用户使用量来付费.可惜地是当时地界还处于发展地初期,很多强大地技术还没有诞生,比如互联网等等.虽然有想法,但是由于技术地原因还是停留在那里.DXDiT。 网格计算阶段:网格计算说穿了就是化大为小地一种计算,研究地是如何把一个需要非常巨大地计算能力才能解决地问题分成许多小部

分,然后把这些部分分配给许多低性能地计算机来处理,最后把这些结果综合起来解决大问题.可惜地是,由于网格计算在商业模式、技术和安全性方面地不足,使得其并没有在工程界和商业界取得预期地成功.RTCrp。 云计算阶段:云计算地核心与效用计算和网格计算非常类似,也是希望技术能像使用电力那样方便,并且成本低廉.但与效用计算和网格计算不同地是,现在在需求方面已经有了一定地规模,同时在技术方面也已经基本成熟了.5PCzV。 二、并行计算地概念、并行计算与云计算地区别和联系 并发运算:在操作系统中,是指一个时间段中有几个程序都处于已启动运行到运行完毕之间,且这几个程序都是在同一个处理机上运行,但任一个时刻点上只有一个程序在处理机上运行. jLBHr。 在关系数据库中,允许多个用户同时访问和更改共享数据地进程. 使用锁定以允许多个用户同时访问和更改共享数据而彼此之间不发生冲突. xHAQX。 操作系统并发程序执行地特点: 并发环境下,由于程序地封闭性被打破,出现了新地特点: ①程序与计算不再一一对应,一个程序副本可以有多个计算 ②并发程序之间有相互制约关系,直接制约体现为一个程序需要另一个程序地计算结果,间接制约体现为多个程序竞争某一资源,如处理机、缓冲区等. LDAYt。 ③并发程序在执行中是走走停停,断续推进地.

古代计时方法

古代时间名词 古代除了用日晷计时外,还以漏刻计时。这种计时方法分一昼夜为一百刻(一刻相当于今天的14.4分钟),因而古代语言中就有“刻”的说法。 以十二地支来表示一昼夜十二时辰的变化。古天色纪时、地支纪时与今序数纪时对应关系见附表。 天色法与地支法是古代诗文中常见的两种纪时方法。如《孔雀东南飞》:“鸡鸣入机织,夜夜不得息。”“奄奄黄昏后,寂寂人定初。”《李愬雪夜入蔡州》:“夜半雪愈急……,恕至城下……,鸡鸣,雪止……,晡时,门坏。”《芙蓉楼送辛渐》:“寒雨连江夜入吴,平明送客楚山孤。”平明是平旦的别称。再如《失街亭》:“魏兵自辰时困至戌时。”《景阳冈》:“可教往来客人于巳、午、未三个时辰过冈。”《祭妹文》:“果予以未时还家,而汝以辰时气绝。”《群英会蒋干中计》:“从巳时直杀到未时。” 五更 我国古代把夜晚分成五个时段,用鼓打更报时,所以叫作五更、五鼓,或称五夜。如《孔雀东南飞》:“仰头相向鸣,夜夜达五更。”《群英会蒋干中计》:“伏枕听时,军中鼓打二更。”《李愬雪夜入蔡州》:“四鼓,恕至城下,无一人知者。”《登泰山记》:“戊申晦,五鼓,与子颍坐日观亭。”《与妻书》:“辛未三月念六夜四鼓,意洞手书。” 时间不大叫做“旋”,“俄尔”表示忽然间。“俄顷”、“倾之”是一会儿,“食顷”功夫吃顿饭。“斯须”、“倏忽”和“须臾”都表瞬间时短暂;“少顷”、“未几”和“逾时”,也是片刻短时间。黎明时分称“质明”,早晨一般称作“旦”。“侵晨”是指天将亮,“中夜”时分夜已半。“旦日”明日第二天,“兼旬”即为二十天。“朔”为初一“望”十五,“晦”为月底那一天。每月十六称“既望”,这段时间称“居有间”,“方”即正当某时候,“日”字用来表每天。“期月”表示一整月,“期年”表示一周年。“来年”即为第二年,表示年年用“累年”。一年将尽称“岁暮”,也称“岁晏”或“岁阑”,要记诗文时间词,正确理解是关键。口诀帮你记牢固,理解运用多方便。 初中文言文中,在写人叙事,写景状物方面,有时与时间不无关系。就教材所涉及的“时间”来看,其时间

最新计算机的发展历程及趋势

计算机地发展历程与趋势 注: 参考相关资料《计算机应用基础教程——Windows7 Office 2010》 百度百科,维基百科,网上相关图片,希望赵老师可以认真批阅, 如有错误地方希望指导更正。

一、计算机地发展历程 我 们现在地社会越来越离不开电脑,各种社会人员,总是 时不时地打开电脑。在我们感受计算机带给我们地方便时候,我们也更要了解计算机地历程,下面就一一地介绍我们地先辈如何通过努力将我们带进一个信息数字化地时代。 1946年2月,美国宾夕法尼亚大学诞生了一台被称为ENIAC地庞然大物,从此便开启了计算机时代地大门。从此计算机技术已经成为20世纪发展最快地一门学科,尤其是微型计算机地出现和计算机网络地发展,使计算机地应用渗透到社会地各个领域,有力地推动了信息社会地发展。一直以为,人们都以计算机物理器件地变革作为标志,故而把计算机地发展分为四代。

1.第一代(1946—1958年);电子管计算机时代 第一代计算机地内部元件使用地是电子管。世界上第一台电子数字积分式计算机--埃尼克(ENIAC)在美国 宾夕法尼亚大学莫尔学院诞生。 ENIAC犹如一个庞然大物,它 重达30吨,占地170平方米, 内装18000个电子管, 但其运算速度比当时最好地机电 式计算机快1000倍。1949年,第一台存储程序计算机--EDSAC在剑桥大学投入运行,NIAC和EDSAC均属于第一代电子管计算机。电子管计算机采用磁鼓作存储器。磁鼓是一种高速运转地鼓形圆筒,表面涂有磁性材料,根据每一点

地磁化方向来确定该点地信息。第一代计算机由于采用电子管,因而体积大、耗电多、运算速度较低、故障率较高而且价格极贵。本阶段,计算机软件尚处于初始发展期,符号语言已经出现并被使用,主要用于科学计算方面。 2.第二代(1959—1964年):晶体管计算机时代

手表的起源及发展史

手表的起源及发展史 手表的起源及发展史手表发展史人类究竟从何时开始,有了“ 时间” 的概念?人类的远祖最早从天明天暗知道时间的流逝。大约六千年前,“ 时钟” 第一次登上人类历史的舞台:日晷在巴比伦王国诞生了。古人使用日晷,根据太阳影子的长短和方位变化掌握时间。距今四千年前,漏刻问世,使人们不分昼夜均可知道时间。而钟表的出现,则是十三世纪中叶以后的事。一二七O 年前后在意大利北部和南德一带出现的早期机械式时钟,以秤锤作动力,每一小时鸣响附带的钟,自动报时。一三三六年,第一座公共时钟被安装于米兰一教堂内,在接下来的半个世纪里,时钟传至欧洲各国,法国、德国、意大利的教堂纷纷建起钟塔。不久,发条技术发明了,时钟的体积大为缩小。一五

一O 年,德国的锁匠首次制出了怀表。当年,钟表的制作似乎仅限于锁匠的副业,直到后来,对钟表精度的要求越来越高,钟表技艺也日益复杂,才出现了专业的钟表匠。一八O 六年,拿破仑之妻、皇后J. 约琵芬为王妃特制的一块手表,是目前知道的关于手表的最早记录。这是一块注重装饰、被制成手镯状的手表。当时,男人世界里凤行的是作为身分、地位象征的怀表,手表则被视作是女性的饰物。一八八五年,德国海军向瑞士的钟表商定制大量手表,手表的实用性获得世人的肯定,逐渐普及开来。本世纪初。ROLEX 的前身——WILSDORF&DA VIS 公司推出银制绅士表和淑女表,大获成功,带动了各家钟表厂商竞相研制开发手表。当年就以怀表技艺闻名世界的瑞士,在手表制作方面也一马当先,ROLEX 在一九二六年就开发出完全防水型的手表“ROLEX OYSTER” ,一九三一年又率

先将自动上发条的手表“OYSTER PERPETUAL” 推向市场。LONGINES 公司也不甘示弱,其研制的精密航空钟与美国飞行家林德伯格一起飞渡大西洋,名声大振。一九二九年,推出带秒表功能的手表“CHRONOGRAPH” ,翌年又在此基础上开发出飞行用精密手表“CHRONOMETER” 。六十年代末,机械手表史掀开了新的一页:一九六九年,日本精工手表公司开发出世界上第一块石英电子手表,日误差缩小到零点二秒以内。一九七二年,美国的汉密尔顿公司发明了数字显示手表,马达和齿轮从手表中消失了。手表制造业新技术层出不穷,机械手表却并未寿终正寝,产量虽然大减,制造技艺却得以保存。特别是瑞士的钟表厂家,在石英手表独占鳌头的今日,仍对机械手表情有独钟,坚持生产高档机械手表,并源源不断地输往世界各地。《指针式石英手表》GB/T 6044-2005国家标准4月1日起实施国家质量监督检

计时器历史发展 中国古代计时器及近代机械计时器的早期发展

计时器历史发展中国古代计时器及近代机械计时器的早期发展 【中国古代计时器】 【综述】 人类最早使用的计时仪器是利用太阳的射影长短和方向来判断时间的。前者称为圭表,用来测量日中时间、定四季和辨方位;后者称为日晷,用来测量时间。二者统称为太阳钟。 公元前1300~前1027年,中国殷商时期的甲骨文,已有使用圭表的记载。《诗经·国风·定之方中》篇有,“定之方中,作于楚宫。揆之以日,作于楚室……”。确切记载使 用圭表的时间为公元前659年。 圭表等太阳钟在阴天或夜间就失去效用。为此人们又发明了漏壶和沙漏、油灯钟和蜡烛钟等计时仪器。中国古代应用机械原理设计的计时器主要有两大类,一类利用流体力学计时,有刻漏和后来出现的沙漏;一类采用机械传动结构计时,有浑天仪、水运仪象台等。此外,还有应用天文原理(大都根据日影方向测定时间)计时的日晷,它也是中国最 古老的计时器之一。 相持既久,日晷渐移。——明·马中锡《中山狼传》 日晷,又称“日规”,是我国古代利用日影测得时刻的一种计时仪器。其原理就是利用太

阳投射的影子来测定并划分时刻。日晷通常由铜制的指针和石制的圆盘组成。铜制的指针叫做“晷针”,垂直地穿过圆盘中心,起着圭表中立竿的作用,因此,晷针又叫“表”,石制的圆盘叫做“晷面”,安放在石台上,呈南高北低,使晷面平行于天赤道面,这样,晷针的上端正好指向北天极,下端正好指向南天极。在晷面的正反两面刻划出12个大格,每个大格代表两个小时。当太阳光照在日晷上时,晷针的影子就会投向晷面,太阳由东向西移动,投向晷面的晷针影子也慢慢地由西向东移动。晷面的刻度是不均匀的。于是,移动着的晷针影子好像是现代钟表的指针,晷面则是钟表的表面,以此来显示时刻。早晨,影子投向盘面西端的卯时附近。接着,日影在逐渐变短的同时,向北(下)方移动。当太阳达正南最高位置(上中天)时,针影位于正北(下)方,指示着当地的午时正时刻。午后,太阳西移,日影东斜,依次指向未、申、酉各个时辰。 由于从春分到秋分期间,太阳总是在天赤道的北侧运行,因此,晷针的影子投向晷面上方;从秋分到春分期间,太阳在天赤道的南侧运行,因此,晷针的影子投向晷面的下方。 世界上最早的日晷诞生于六千年前的巴比伦之大王国。中国最早文献记载是《隋书·天文志》中提到的袁充于隋开皇十四年公元574年发明的短影平仪,即地平日晷。赤道日晷的明确记载初见于南宋曾敏行的《独醒杂志》卷二中提到的晷影图。 这种利用太阳光的投影来计时的方法是人类在天文计时领域的重大发明,这项发明被人类所用达几千年之久,然日晷有一个致命弱点是阴雨天和夜里是没法使用的,直至1270年在意大利和德国才出现早期的机械钟,而中国则在1601年明代万历皇帝才得到二架外国的自鸣钟,清代时虽有很多进口和自制的钟表,但都为王宫贵府所用,一般平民百姓还是看天晓时。所以彻底抛却日晷,看钟表知辰光还是近现代的事。 圭表和日晷一样,也是利用日影进行测量的古代天文仪器,早在公元前7世纪,我国就开始使用了。据说,日晷还是在它的基础上发展起来的。圭表是测定正午的日影长度以定节

云计算概念及发展历程.

科技信息 计算机与网络 云计算概念及发展历程 石家庄市人民防空办公室 苑亚钦 [摘要]本文重点介绍了云计算的基本概念、运作机制、服务模式,详细论述了其在我国的发展历程,并对云计算技术及云计算产业进行了展望。[关键词]云计算技术展望 发展历程 1.前言近两年,IT领域最给力的词汇之一非“云计算”莫属。报刊媒体大量刊登文章报道云计算,专家、学者、企业家、官员对此也津津乐道,不少 “十二五”规划。2010年10月18,国家发展省市把云产业和云应用纳入 改革委与工业和信息化部联合印发《关于做好云计算服务创新发展试点示范工作的通知》,确定在北京、上海、深圳、杭州、无锡5个城市先行开展云计算服务创新发展试点示范工作。2010年8月,上海发布了《上海推进云计算产业发展行动方案(2010-2012年)》三年行动方案。2010年10月,北京市制定《北京“祥云

工程”行动计划(2010-2015年)》。全国各地都如火如荼地开展云计算的试点示范,着力发展云计算产业。 2.云计算概念云计算(英文:Cloudcomputing),是一种基于互联网的计算方式,是传统计算机技术和网络技术发展融合的产物,也是引领未来信息产业创新的关键战略性技术和手段。狭义云计算指IT基础设施的交付和使用模式,指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需资源;广义云计算指服务的交付和使用模式,指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需服务。 云计算是继1980年代大型计算机到客户端-服务器的大转变之 用户不再需要了解“云”中基础设施的细节,不必具有后的又一种巨变。 相应的专业知识,也无需直接进行控制。云计算的核心思想,是将大量用网络连接的计算资源统一管理和调度,构成一个计算资源池向用户按需服务。提供资源的网络被称为“云”。“云”中的资源在使用者看来是可以无限扩展的,并且可以随时获取,按需使用,随时扩展,按使用付费。 3.云计算运作机制云计算(CloudComputing)是网格计算(GridComputing)、分布式计算(DistributedComputing)、并行计算(ParallelComputing)、效用计算(U-tilityComputing)、网络存储(NetworkStorageTechnologies)、虚拟化(Vir-tualization)、负载均衡(LoadBalance)等传统计算机和网络技术发展融合的产物。 云计算从硬件结构上是一种多对一的结构,从服务的角度或从功能的角度它是一对多的。例如,今天要设计一供应链管理系统,可以先从市面上提供的免费云服务器主机,将Application放置主机上,使用MS所提供数据库,这样一来,硬件成本大幅降低,将Application放置云上,且随时随地于任何终端设备上连结互联网,就能访问数据(因为基于公开的标准协议)。好比是从古老的单台发电机模式转向了电厂集中供电的模式。它意味着计算能力也可以作为一种商品进行流通,就像煤气、水电一样,取用方便,费用低廉。最大的不同在于,它是通过互联网进行传输的。 4.云计算服务模式4.1IaaS模式 IaaS(Infrastructure-as-a-Service):基础设施即服务。消费者通过Internet可以从完善的计算机基础设施获得服务。 4.2PaaS模式 issa还是PaaS PaaS(Platform-as-a-Service):平台即服务。PaaS实际上是指将软件研发的平台作为一种服务,以SaaS的模式提交给用户。因此,PaaS也是SaaS模式的一种应用。但是,PaaS的出现可以加快SaaS的发展,尤其是加快SaaS应用的开发速度。 4.3SaaS模式 SaaS中小企业软件

(发展战略)太阳能发展

太阳能(Solar),一般指太阳光的辐射能量。在太阳内部进行的由“氢”聚变成“氦”的原子核反应,不停地释放出巨大的能量,并不断向宇宙空间辐射能量,这种能量就是太阳能。太阳内部的这种核聚变反应,可以维持几十亿至上百亿年的时间。太阳向宇宙空间发射的辐射功率为3.8x10^23kW的辐射值,其中20亿分之一到达地球大气层。到达地球大气层的太阳能,30%被大气层反射,23%被大气层吸收,其余的到达地球表面,其功率为800000亿kW,也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于燃烧500万吨煤释放的热量。广义上的太阳能是地球上许多能量的来源,如风能,化学能,水的势能等等。狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电太阳能(Solar),一般是指太阳光的辐射能量,在现代一般用作发电。自地球形成生物就主要以太阳提供的热和光生存,而自古人类也懂得以阳光晒干物件,并作为保存食物的方法,如制盐和晒咸鱼等。但在化石燃料减少下,才有意把太阳能进一步发展。太阳能的利用有被动式利用(光热转换)和光电转换两种方式。太阳能发电一种新兴的可再生能源。广义上的太阳能是地球上许多能量的来源,如风能,化学能,水的势能等等。 太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量。尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量(约为3.75×1026w)的22亿分之一,但已高达173,000tw,也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤。地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能以及部分潮汐能都是来源于太阳;即使是地球上的化石燃料(如煤、石油、天然气等)从根本上说也是远古以来贮存下来的太阳能,所以广义的太阳能所包括的范围非常大,狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。太阳能既是一次能源,又是可再生能源。它资源丰富,既可免费使用,又无需运输,对环境无任何污染。人类对太阳能的利用有着悠久的历史。我国早在两千多年前的战国时期,就知道利用钢制四面镜聚焦太阳光来点火;利用太阳能来干燥农副产品。发展到现代,太阳能的利用已日益广泛,它包括太阳能的光热利用,太阳能的光电利用和太阳能的光化学利用等。太阳能的利用有光化学反应,被动式利用(光热转换)和光电转换两种方式。太阳能发电一种新兴的可再生能源利用方式。 使用太阳电池,通过光电转换把太阳光中包含的能量转化为电能,使用太阳能热水器,利用太阳光的热量加热水,并利用热水发电,利用太阳能进行海水淡化。现在,太阳能的利用还不很普及,利用太阳能发电还存在成本高、转换效率低的问题,但是太阳电池在为人造卫星提供能源方面得到了应用。 主要是硅光电池在吸收太阳所发射出来的光能,硅光电池主要是从沙子里提炼出来的,由贝尔实验室开发。 位于德国巴伐利亚州的一家太阳能电厂 太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量。地球轨道上的平均太阳辐射强度为1367kw/㎡。地球赤道的周长为40000km,从而可计算出,地球获得的能量可达173000TW。在海平面上的标准峰值强度为1kw/m2,地球表面某一点24h的年平均辐射强度为0.20kw/㎡,相当于有102000TW的能量,人类依赖这些能量维持生存,其中包括所有其他形式的可

计算机的发展历程及趋势

计算机的发展历程与趋势 注: 参考相关资料《计算机应用基础教程——Windows7 Office 2010》 百度百科,维基百科,网上相关图片,希望赵老师可以认真批阅, 如有错误地方希望指导更正。

一、计算机的发展历程 我 们现在的社会越来越离不开电脑,各种社会人员,总是 时不时的打开电脑。在我们感受计算机带给我们的方便时候,我们也更要了解计算机的历程,下面就一一地介绍我们的先辈如何通过努力将我们带进一个信息数字化的时代。 1946年2月,美国宾夕法尼亚大学诞生了一台被称为ENIAC的庞然大物,从此便开启了计算机时代的大门。从此计算机技术已经成为20世纪发展最快的一门学科,尤其是微型计算机的出现和计算机网络的发展,使计算机的应用渗透到社会的各个领域,有力地推动了信息社会的发展。一直以为,人们都以计算机物理器件的变革作为标志,故而把计算机的发展分为四代。

1.第一代(1946—1958年);电子管计算机时代 第一代计算机的内部元件使用的是电子管。世界上第一台电子数字积分式计算机--埃尼克(ENIAC)在美国 宾夕法尼亚大学莫尔学院诞生。 ENIAC犹如一个庞然大物,它 重达30吨,占地170平方米, 内装18000个电子管, 但其运算速度比当时最好的机电 式计算机快1000倍。1949年,第一台存储程序计算机--EDSAC在剑桥大学投入运行,NIAC和EDSAC均属于第一代电子管计算机。电子管计算机采用磁鼓作存储器。磁鼓是一种高速运转的鼓形圆筒,表面涂有磁性材料,根据每一点

的磁化方向来确定该点的信息。第一代计算机由于采用电子管,因而体积大、耗电多、运算速度较低、故障率较高而且价格极贵。本阶段,计算机软件尚处于初始发展期,符号语言已经出现并被使用,主要用于科学计算方面。 2.第二代(1959—1964年):晶体管计算机时代

中国古代有哪些计时器

中国古代有哪些计时器 吕才漏刻 唐初太常博士吕才制作的四级补偿型浮箭漏,也称吕才漏刻。这种漏刻有四匮,一夜天池,二日天池,三平壶,四万分壶。以四匮注水,自夜天池,入日天池,以此相注,最后水入水海中,浮箭而上,来读取刻数。 碑漏 碑漏属辊弹漏刻的一种。南宋学者薛季宣的《浪语集》中提到:在一个高、宽各2尺的屏风上,贴着“之”字形竹管。有10个约半两重的铜弹丸,计时者从竹管顶端投入铜弹丸,在底部有铜莲花形的容器,弹丸落入后砰然发声,这时再投入1丸,如此往复,据此计时。 秤漏 一般认为,秤漏为北魏道士李兰所发明。秤漏一斤水对应一古刻,

也就是14.4分钟。一两水对应54秒。而李兰秤漏稳恒流量的关键在于渴乌。渴乌就是虹吸管,因为只有一个泄水壶,流量随壶内水位变化而变化,随着时间的推移,流量越来越小。因而,在秤漏的实际使用中,会在泄水壶放置一“浮子”浮于水面与渴乌相连。如此,无论壶内水量如何变化,水面到渴乌入水口的高度始终保持恒定,从而可恒稳出流。 香漏 因成本较低,燃香计时方式广泛使用于民间。人们常以“一炷香的功夫”形容一段不长的时间。除了线香,还有以香粉打成香篆來计时的方式。香篆点燃后,依篆字笔画燃烧,以知时刻。另外,古人还以燃蜡来进行夜间计时。蜡烛上刻有五更的标识,入夜点燃,可知大概时间。 田漏 田漏是我国古代农村使用的一种民用计时器。每年四月上旬,耕耘的人们就全部出动。几十上百人为一曹,安置一个田漏,用击鼓的

方法指挥群众。具体为选两个德高望重的人,一人敲鼓发布号令,一人看钟漏掌握时间。其实,田漏就是一种单级浮箭漏。它由两只漏壶组成,一只为泄水壶,一只为受水壶。受水壶内装有指示时刻的箭尺,随着受水壶水位上升,箭尺也随之上浮,可读出时间。

中国太阳能光伏产业发展现状及未来发展趋势

中国太阳能光伏产业发展现状及未来发展趋势 来源:CSIA 类历史上从未有如2009 年底哥本哈根会议那样的事件,会使“节能减排”、“低碳”等字眼如此深入人心,全球经济的发展方向和导航标也已然转向了低碳经济。太阳能作为一种清洁的可再生能源,是未来低碳社会的理想能源之一,当下正越来越受到世界各国的重视。产业概况太阳能光伏产业链是由硅提纯、硅锭/硅片生产、光伏电池制作、光伏电池组件制作、应用系统五个部分组成。在整个产业链中,从硅提纯到应用系统,技术门槛越来越低,相应地,企业数量分布也越来越多,且整个光伏产业链的利润主要是集中在上游的晶体硅生产环节,上游企业的盈利能力明显优于下游。 全球太阳能光伏产业发展现状全球太阳能光伏产业发展现状CSIA 最新研究报告称,目前太阳能电池主要分为单晶硅电池、多晶硅电池和薄膜电池三种。单晶硅电池技术成熟,光电转换效率高,但其生产成本较高,技术要求高;多晶硅电池成本相对较低,技术成熟,但光电转换效率相对较低;而薄膜电池成本低,发光效率高,但目前其在技术稳定性和规模生产上均存在一定的困难。随着技术的进步,未来薄膜电池会有更好的发展前景。 在各国政府的大力支持下,太阳能光伏产业得到了快速的发展。2006 年至2009 年,太阳能光伏电池产量的年均增长率为60%。由于受到2008 年金融危机的影响,2009 年前两个季度光伏电池产量的增长速度有所放缓,但随着2009 年下半年市场需求的复苏,2009 年全年的太阳能电池产量达到了10431MW,比2008 年增长42.5%。 年全球太阳能电池产量点击此处查看全部新闻图片 目前太阳能光伏发电的成本大约是燃煤成本的11—18 倍,因此目前各国光伏产业的发展大多依赖政府的补贴,政府的补贴规模决定着本国的光伏产业的发展规模。目前在政府的补贴力度上,以德国、西班牙、法国、美国、日本等发达国家的支持力度最大。2008 年,西班牙推出了优厚的光伏产业补贴政策,使其国内光伏产业出现了爆发式发展的态势,一度占据了世界光伏电池产量的三分之一强。2009 年德国光伏组件安装量高达3200MW,占全球总安装量的50.4%。 中国太阳能光伏产业发展现状目前,中国已形成了完整的太阳能光伏产业链。从产业布局上来看,国内的长三角、环渤海、珠三角及中西部地区业已形成各具特色的区域产业集群,并涌现出了无锡尚德、江西赛维、天威英利等一批知名企业。2009 年中国太阳能电池产量为9300MW,占全球总产量的40%以上,已成为全球太阳能电池生产第一大国。 年中国太阳能电池产量 2009 年中国太阳能光伏产业应用分类(按装机总量)点击此处查看全部新闻图片虽然目前中国太阳能光伏产业规模居全球第一,但产业链发展不协调,且产业整体技术薄弱。在整个太阳能光伏产业链技术壁垒最大的多晶硅的生产中,国外的主要厂商采用的是闭式改良西门子方法,而这在中国还是空白。中国的多晶硅生产企业使用的多为直接或者间接引进的俄罗斯的多晶硅的提纯技术,其成本高、耗能量,重复性建设严重,在整个国际竞争中处于劣势,这也是在2009 年初中国出现多晶硅产能过剩的主要原因。其次,目前中国国内的太阳能电池市场规模较小,国内生产的太阳能光伏电池的97%都出口到了海外市场。这种过度依赖出口的产业发展模式导致行业风险很大,易受国际需求量变化的影响。如在2008 年的全球金融危机中,因西方国家消减了对光电产品的价格补贴,直接导致了中国许多光伏企业的倒闭。中国太阳能光伏产业发展趋势分析当下,许多国家已把发展可再生能源作为未来实现可持续发展的重要方式,而中国也将以太阳能为代表的可再生能源作为未来低碳经济的重要组成部分。近年来,国家财政对太阳能产业的补贴力度逐年增强。2008 年,中国开始启动屋顶和大型地面并网光伏发电示范项目的建设;2009

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