Klok (tijd)
 |
Een klok is een meetinstrument waarmee de tijd wordt gemeten.
Techniek
De eerste klokken (als deze zo genoemd kunnen worden) waren zonnewijzers waarbij de draaiing van de aarde een maat voor de tijd aangaf. Via zandlopers en allerlei andere mechanismen werd uiteindelijk het mechanische slingeruurwerk uitgevonden. Vanaf dat moment was de tijd met enige nauwkeurigheid te meten. De uitvinding van de mechanische klok wordt toegeschreven aan de Fransman Gerbert (later Paus Sylvester II), die leefde rond de 10e eeuw. Tot aan de Nieuwe Tijd was een klok de ingewikkeldste machine die men kon maken.
Op zee is een slingeruurwerk onbruikbaar. Pas na de uitvinding van de onrust kon ook daar de tijd nauwkeurig gemeten worden, wat de nauwkeurigheid van de navigatie ten goede kwam. De zonnestand hangt immers samen met de tijd en de positie op zee.
Klokken met een slinger en met een onrust zijn in nauwkeurigheid vergelijkbaar. Een afwijking van ten hoogste een minuut per week is mogelijk.
Nog nauwkeuriger is het gebruik van een kwartskristal, waarvan de werking berust op piëzo-elektriciteit, vervorming als gevolg van een elektrische spanning en omgekeerd. Een afwijking van minder dan 1 seconde per week is voor een kwartsuurwerk haalbaar.
De nauwkeurigste klokken zijn atoomklokken, die rechtstreeks op de definitie van de seconde gebaseerd zijn.
Naast de zonnewijzer zijn er ook moderne klokken die de tijd van een externe bron betrekken: b.v. radiografische klokken.
Tijdweergave
We kunnen klokken ook onderscheiden naar de manier van tijdweergave:
Een analoge klok heeft gewoonlijk een wijzerplaat en 2 of 3 door het uurwerk aangedreven wijzers, bevestigd aan een gemeenschappelijke centrale as, die door het midden van de wijzerplaat steekt. De rest van het mechaniek bevindt zich dan achter de wijzerplaat. De uurwijzer (kleine wijzer) maakt één omwenteling per 12 uur, en beweegt zodoende langs (meestal) 12 merktekens in een cirkel op de wijzerplaat: getallen, streepjes en/of andere symbolen, die de hele uren aanduiden. Aangezien een dag 24 uur duurt, treedt daardoor soms verwarring op. Eén wijzer, zoals bij een zonnewijzer, wordt gewoonlijk niet als nauwkeurig genoeg af te lezen beschouwd. Daarom is er een extra wijzer, de minuutwijzer (grote wijzer), ter onderscheid iets langer dan de kleine wijzer, die één omwenteling per uur maakt, en daardoor nauwkeurig de minuten kan aanwijzen. De minuten zijn vaak met extra merktekens, meestal streepjes, op de wijzerplaat aangegeven. Voor wie ook de seconden nauwkeurig wil kunnen aflezen hebben klokken vaak een derde wijzer, de secondenwijzer, vaak dunner dan de minuut- en uurwijzer, die per minuut een omwenteling maakt, en dezelfde schaalverdeling gebruikt als de minuutwijzer, die nu echter als secondenschaal geïnterpreteerd wordt. Klokken met een slinger of onrust zijn gewoonlijk analoog.
Een digitale klok geeft de uren en de minuten, en soms ook de seconden, als getallen weer. De uren kunnen als de getallen van 0 t/m 23 worden getoond, of als de getallen 1 t/m 12 in navolging van de analoge klok, maar dan met de toevoeging AM voor vóór de middag of PM voor na de middag. Soms is er dan nog een aanduiding voor de daghelft. De minuten en seconden worden als de getallen 0 t/m 59 weergegeven.
Sommige klokken geven meer weer dan alleen de tijd: vaak wordt de datum en zelfs de naam van de dag getoond. Sommige digitale klokken geven ook het jaartal aan. Er zijn ook klokken die geven de stand van een of meer hemellichamen aan. Andere klokken kunnen waarschuwen met een geluidssignaal op een vooraf ingesteld moment: de wekker en de eierwekker. De analoge wekker heeft hiervoor een extra wijzer. De eierwekker telt, na op een bepaalde tijd te zijn ingesteld, de tijd terug naar de nulpositie, geeft dan een geluidssignaal en stopt. Sommige klokken zijn in apparaten ingebouwd, b.v. de videorecorder, de computer, de prikklok, en zijn dan niet of niet alleen bedoeld voor directe tijdweergave maar ook om gebeurtenissen op een bepaalde tijd te doen plaatsvinden of om het tijdstip of de tijdsduur van bepaalde gebeurtenissen te registreren. Ook een oven of magnetron heeft vaak een digitale klok of een soort eierwekker ingebouwd. (Al zegt dit niets over de geschiktheid van het apparaat voor eieren.)
Er zijn verder uurwerken die de tijd op commando hoorbaar maken (zie Repetitiewerk). Een dergelijk uurwerk wordt bij de telefonische tijdmelding gebruikt. Het hiernaast afgebeelde toestel was van 1934 tot 1969 bij de Nederlandse PTT in gebruik. Met name het bedrijfslaboratorium van de PTT, het Dr. Neherlaboratorium, heeft hierbij een belangrijke rol gespeeld. Het apparaat werkt met een draaiende trommel waarop zich filmstroken bevinden - net zulke stroken als bij een geluidsfilm worden gebruikt. De bovenste foto toont aan de rechterkant 24 stroken waarop de uren zijn ingesproken: "0 uur", "1 uur" tot en met "23 uur". Achter een van de stroken bevindt zich een lampje dat door de strook op een lichtgevoelige cel schijnt, waardoor de spraak via de telefoon hoorbaar wordt. Een halve seconde later (onderste foto) is het rechterdeel van de trommel dicht en zien we het linkerdeel waarop de minuten staan van "nul" tot "negenenvijftig". Ook achter een van deze stroken bevindt zich een lampje. Elke minuut worden de lampjes verplaatst zodat een andere tijd hoorbaar wordt. Het apparaat werd achter de schermen "Tante Cor" genoemd, naar de nicht van de uitvinder die de filmstroken had ingesproken.
Uitvoering
Een derde onderscheid is de uitvoering: Slingerklokken zijn voor een goede werking afhankelijk van een onbeweeglijke opstelling, en zijn daarom als hangklok of staande klok uitgevoerd. Andere klokken kennen meer uitvoeringen: als horloge (draagbare klok), wekker, etc.
Op grond van de uitvoering maken vooral antiquairs en kunsthistorici weer een onderscheid op basis van
- de herkomstregio, bijvoorbeeld een Friese staartklok, een Friese stoelklok, een Zaanse klok of een Engelse lantaarnklok;
- de periode van fabricage die veelal samenvalt met een bepaalde stijlperiode, bijvoorbeeld een Louis XVI-klok, of een klok in Empire-stijl;
- de figuur die als ornament de klok versiert, bijvoorbeeld een koekoeksklok of een paardjesklok.
Sommige klokken geven eenmaal per uur, half uur of kwartier een geluidssignaal.
Energie
Een klok kan zijn energie betrekken uit een mechanische of een elektrische bron. Een mechanische bron is een gewicht of veer. Een elektrische bron vormen batterijen, accu's, het lichtnet of zonnecellen. Sommige horloges gebruiken armbewegingen om een veer op te winden of een accu op te laden.
Anker
Onderstaand de werking van het echappement bestaande uit anker en tandwiel. Het anker houdt het tandwiel (ankerrad) bij elke tik even tegen, en geeft tevens de onrust (het gele wieltje in de afbeelding) telkens een klein zetje. Het anker gaat met een door de onrust bepaalde frequentie heen en weer.
