कालमापक:(क्रोनोमीटर )कधीही व जवळजवळ मुळीच पुढीमागे न जाता सदोदित अचूक वेळ दाखविणारे उपकरण. पूर्वी यूरोप-अमेरिकेत जहाजावर वापरण्यासाठी खास बनविलेल्या मोठ्या, मजबूत घडणीच्या व अगदी बरोबर चालणाऱ्‍या घड्याळाला कालमापक म्हणत.
जहाजावर हे यंत्र (घड्याळ ) दोन समकेंद्री ( समाईक केंद्र ) असलेली वलये वापरून बनविलेल्या धारकातील धारव्यांनी (बेअरिंगानी) आधारलेले असते. अशा मांडणीमुळे जहाजाच्या हेलकावण्याचा त्यावर परिणाम न होता कालमापकाची तबकडी नेहमी क्षैतिज ( क्षितिजसंमातर ) पातळीतच राहू शकते. त्याची आणखी वैशिष्ट्ये म्हणजे त्याचे तोलचक्र (घड्याळातील एक चक्र ) बरेच जड असते व तोलस्प्रिंग सर्पिल ( सर्पाच्या वेटोळ्यासारख्या ) जातीची असली, तरी साध्या घड्याळ्याप्रमाणे चपटी नसून बरीचशी मळसूत्री असते [→घड्याळ]. सुटका यंत्रणाही निराळ्या प्रकारची असते. तसेच मुख्य स्प्रिंगच्या शक्तीचे संक्रमण अविरत लांबी बदलत जाणाऱ्‍या तरफेमार्फत होते. स्प्रिंग गुंडाळलेली असताना तरफेची लांबी कमी असते व स्प्रिंग उलगडताना ती वाढत जाते. त्यामुळे स्प्रिंगेपासून मिळणारी चालना नेहमी एकसारखी राहते. जहाजावर कालमापकाचा उपयोग सफरीवर असताना स्थानीय रेखांश काढण्यासाठी होत असे. सु. १९०० नंतर रेडिओ काल संदेश मिळू लागल्यापासून कालमापकाचे महत्त्व कमी होत गेले आहे. दुरुस्त केलेल्या व कमी दर्जाच्या घड्याळांच्या चालीची कल्पना येण्यासाठी ती कालमापकाबरोबर पडताळून पहावी लागतात. सांप्रत व्यवहारात बरेच बिनचूक चालणाऱ्‍या कोणत्याही घड्याळाला कालमापक म्हणतात.
आधुनिक कालमापकातील तोलचक्राची मूळ रचना ल रॉय या फ्रेंच वैज्ञानिकांनी १७६५ मध्ये आपल्या कालमापकात प्रथम वापरली. ल रॉय यांची तोलचक्राची व सुटका यंत्रणेची रचना आ. १ मध्ये दाखविली आहे.
आ.१ मध्ये अ या तोलचक्रावर ब ब ( फिकट काळ्या रंगाचा ) व क क ( तुटक रेषांचा ) असे दोन वर्तुळखंड असून ते तोलचक्राच्या अनुक्रमे वरच्या व खालच्या बाजूंस बाहेर आलेले असतात. प्र या प्रतिबंधक भागात चार बाहू असून त्यांपैकी ड आणि इ हे ब ब आणि क क या वर्तुळखंडाशी संबंधित असतात. दुसरे ग आणि ह हे ज या सुटका चक्राच्या १, २, ३, ४ वगैरे दात्यांशी संबंधित असतात. ख ही आघातपट्‌टी असून अ या तोलचक्राला जोडलेली असते. आकृतीमधील स्थिती ही तोलचक्राचा अर्धा फेरा झाल्यावेळची आहे. यावेळी सुटका चक्राचा दाता क्र. १ ह कडून पकडला गेला आहे. वर्तुळखंड ब ब, ड या बाहूला खाली दाबण्याच्या व ह ला वर उचलण्याच्या बेतात असून ह चा प्रतिबंध दूर होताच दात क्र. १ हा ह पासून सुटून पुढे जाईल. नंतर तोलचक्र न अडकता आपला फेरा पूर्ण करील. यावेळी सुटकाचक्र ज मोकळे होऊन फिरू लागेल, पंरतु ते फिरू लागताच क्र. २ या दात्याचा ग या अटक-पट्टीशी संबंध येऊन तो थांबविला जाईल.
तोलचक्राच्या परतीच्या फेऱ्‍यात क क या वर्तुळखंडाचा इ या पट्टीशी संबंध येऊन फिरू लागलेला पण ग कडून पकडला गेलेला क्र. २ चा दाता सुटेल. दाता क्र.३ तोलचक्राच्या ख या पट्टीमार्फत उचलला जाऊन ज या सुटका चक्राला फिरवील. नंतर ह पट्टी पुन्हा सुटका चक्राच्या मार्गात येऊन ग कडून सुटलेला दाता क्र. २ यास अटकाव करील. अशा प्रकारे याचे कार्य होत राहील.
यामध्ये ए या प्रतिबंधक पट्टी-स्प्रिंगचा उपयोग दाखविला आहे. आ हे तोलचक्र साध्या घड्याळ्यातील तोलचक्राप्रमाणे प्रमुख स्प्रिंगमार्फत चालविल्या जाणाऱ्‍या चक्रमालेला जोडलेले नसून बहुतांशी मोकळे असते. अ हे सुटका चक्र चक्रमालिकेला जोडलेले असून ई या अटक-पट्टीचे त्याच्यावर नियंत्रण असते. इ हा तोलचक्राच्या असावरच बसविलेला आवेग-रूळ (ठराविक कालानंतर गती देणारा रूळ) आहे. प्रतिबंधक ए पट्टीतील चक्राच्या गतीमुळे दूर गेलेल्या ऊ या प्रतिबंधक पट्टीस आणि ई या अटक-पट्टीस मूळ स्थितीला आणण्याचे काम करते. आकृतीमधील स्थिती ही तोलचक्र-स्प्रिंग संपूर्ण मोकळी झालेली असतानाची आहे. यावेळी तोलचक्र बाणाच्या दिशेने कमाल वेगाने फिरत असल्यामुळे सटकणारी ऐ पट्टी विरोधशून्य अवस्थेतील ई या पट्टीस खाली सरकवते. यावेळी अ हे सुटका चक्र ई या अटक-पट्टीकडून पुन्हा अडथळा निर्माण होईपर्यंत मोकळे असते. परंतु ते फिरू लागताच त्याचा ओ या आवेग-पट्टीशी संबंध येऊन तोलचक्रास गती मिळते. तोलचक्राला संथगती मिळावी म्हणून औ हे वजन बसवलेले असते. पुन्हा सुटका चक्रास अटक-पट्टीकडून विरोध होताच तोलचक्र, त्याच्या स्प्रिंगेमध्ये गतिज ऊर्जा संपूर्ण जमा होईपर्यंत म्हणजेच ती गुंडाळली जाईपर्यंत आपले फिरणे चालू ठेवते. हे कार्य पूर्ण होताक्षणी तोलचक्र-स्प्रिंग, तोलचक्रास ई या अटक-पट्टीस, सटकणाऱ्‍या ऐ पट्टीस व उंचावलेल्या उ स्प्रिंगला विरोध न करता विरूद्ध दिशेस त्याच गतीने फिरण्यास प्रवृत्त करते.
बदलत्या तपमानाचा तोलचक्रावर परिणाम होऊन कालमापनात चूक येऊ नये म्हणून तोलचक्राची जुळणी विशेष पद्धतीने केलेली असते. अशी जुळणी न केल्यास, तपमान वाढल्याने होणाऱ्‍या परिणामामुळे, तोलचक्राचा परिघ वाढून वेळ कमी दाखविला जातो. तपमान अतिशय कमी झाल्यास वेळ अधिक दाखविला जातो.
जहाजावर वापरीत असलेल्या कालमापकातील वरील गुण असलेल्या तोलचक्राचे दोन प्रकार आ. ३ मध्ये दाखविले आहेत.
आ.३(अ) मध्ये तोलचक्राची बाहेरील जाड बाजू पितळी असून आतील फिकट काळ्या रंगाने दाखविलेला भाग पोलादी आहे. वाढत्या तपमानात पोलादापेक्षा पितळ जास्त प्रसरण पावते, त्यामुळे कड्यांची टोके आत झुकतात आणि व व ही वजने तोलचक्राच्या आसाजवळ जातात. व व ही वजने आसाच्या दोन विरुद्ध बाजूंना असल्यामुळे संतुलन बिघडत नाही.
आ.३ (आ) मध्ये य य हा तोलचक्राचा द्विधातवीय (दोन धातूंचा) भाग आहे.
याला जोडूनच क क ही वर्तुलाकार पट्टी असून ड ड हे दोन स्क्रू य य या वर्तुळखंडातून जात असले, तरी त्याला स्पर्श करीत नाहीत. योग्य जुळणी झाली तर स्क्रूची डोकी य य ह्या वर्तुळखंडांना उच्च तपमानातही योग्य स्थानी ठेवून तोलचक्राची गती कायम राखतात. इ या स्क्रूचा या जुळणीशी संबंध येत नाही.
ही जुळणी साधारणतः ७० ते ३२० से. या तपमानासाठी केलेली असते. जुळणी योग्य असली तर तोलचक्र-स्प्रिंग ज्या धातूची असेल त्यानुसार अतिसूक्ष्म प्रमाणात फरक पडतो.
दुसऱ्‍या महायुद्धाच्या कालात अमेरिकेत एक उच्च परिशुद्धीचा (सदैव बरोबर चालणारा ) सागरी कालमापक बनविला गेला. हा बाहेरून दिसण्यात पूर्वीच्याच कालमापकांसारखा आहे, पण त्यातील सुटका यंत्रणा निराळी आहे. तोलचक्राची स्प्रिंग निकेल-पोलादाची आहे व तोलचक्र विभागलेले नसून एकसंध आहे. त्याची प्रधी (पाळ) स्टेनलेस पोलादाची व आरे इन्व्हार या मिश्रधातूचे आहेत. तोलचक्राचे योग्य आंदोलन साधण्यासाठी त्याच्या प्रधीवर नेहमीच्यासारखे स्क्रू आहेत. त्यांच्या साहाय्याने मापकाच्या चालीची योग्य प्रकारे संयोजना केल्यावर ५० से. व ३५० से. या तपमानातील चालीत एका दिवसात फक्त काही दशांश सेकंदाचाच फरक पडतो. तसेच स्प्रिंग उलगडत असताना ४८ तासांपर्यंत मापकाच्या चालीत फरक पडत नाही.
खांडेकर, वि.ज.
“