ඔරලෝසුව
වේලාව දැක්වීම සඳහා සැකසුම් කොට ඇති යන්ත්රයකි. යම් නිශ්චිත කාලසීමාවක දී නැවත නැවතත් සිදුවන යාන්ත්රික චලන ගණන් කිරීම සඳහා යෙදෙන යාන්ත්රික උපක්රමයකින් මෙම උපකරණය සමන්විතය. එහෙයින් සාමාන්ය ඔරලෝසුවක් අවලම්බයකින් (pendulum) හෝ කෙහෙදුන්නක් සහිත තුලන රෝදයකින් (balance wheel) ද පැන්නුමකින් (escapement) ද දැති රෝද හා දව රෝද (pinion) පද්ධතියකින් ද එම රෝද පද්ධතිය චලනය කිරීම සඳහා අවශ්ය බලය සැපයෙන උපකරණයකින් ද සමන්විතය. අවලම්බයකින් හෝ තුලන රෝදයකින් හෝ සිදුකෙරෙන චලනය යම් නිශ්චිත කාලසීමාවක දී නැවත නැවතත් සිදු වේ. ඔරලෝසුවේ අනික් කොටස්වලින් කෙරෙනුයේ මෙම චලනය ගණන් කිරීම හා සඳහන් කිරීමයි. මේ ක්රියාවලියේ මූලික වනුයේ පැන්නුමයි. එහෙයින් ම ඔරලෝසුවක විකාසනය රඳා පවත්නේ කලින් කලට විවිධ පැන්නුම් නිර්මාණය කිරීම මතය.
ඔරලෝසුවක යොදනු ලබන පැන්නුමකින් කාර්ය දෙකක් සිදු වේ. මින් පළමුවැන්න අවලම්බයක හෝ තුලන රෝදයක හෝ චලනයට අනුරූප වන ආකාරයට දැති රෝද පද්ධතියේ චලනය පාලනය කිරීමයි. දෙවැන්න ඝර්ෂණය, වාත ප්රතිරෝධය වැනි දෑ හේතුකොටගෙන අවලම්බය හෝ තුලන රෝදය නැවතීම වළක්වා දිගට ම චලිතය පවත්වා ගැනීමට අවශ්ය බලය අවලම්බය මත හෝ තුලන රෝදය මත හෝ යෙදීමයි. පරිපූර්ණ (ideal) පැන්නුම මෙම කාර්ය ද්වය ම එක සේ ඉටු කරයි.
1 රූප සටහනේ දැක්වෙන්නේ මගාර පැන්නුමකි (verge escapement). මෙය පැරණිතම වර්ගයේ පැන්නුමකි. අවලම්බය සොයාගැනීමට පෙර මෙය නිපදවන ලද හෙයින් පැන්නුම ක්රියා කරවීම සඳහා යොදාගනු ලැබුයේ දණ්ඩක් මත නංවා ඇති භාර දෙකක (A, B) දෝලනයයි. දණ්ඩේ ධරය (C) ලක්ෂ්යයයි. දණ්ඩ සමඟ දෝලනය වන තටු (pallets) දෙකක් (a, b) මගින් පැන්නුම් රෝදයේ (D) භ්රමණය පාලනය කරනු ලබයි. තටු හා පැන්නුම් රෝදයේ දැති නිර්මාණය කොට ඇති ආකාරය නිසා දැත්තක් පැනීමේ දී ඇතිවන ආවේගයෙන් දණ්ඩේ දෝලනයට ආධාරයක් ලැබෙන අතර දණ්ඩේ පැද්දීමට අනුකූලව තටු පැන්නුම් රෝදයේ දැති අතර හිර වීමෙන් පැන්නුම් රෝදය භ්රමණය වීම ද දණ්ඩේ පැද්දීමට අනුකූලව පාලනය වේ.
2 රූප සටහනේ දැක්වෙන්නේ නැංගුරම් පැන්නුමකි (anchor escapement). මෙය 1670 දී රොබට් හුක් විසින් නිපදවන ලදි. මෙහි දුනු හැඩය ගත් වියකට (A) (yoke) සම්බන්ධ කොට ඇති තටු (a, b) දෙකකි. මෙම තටු දෙකට සම දුරකින් පිහිටි ලක්ෂ්යයකින් විය විවර්තනය කොට තිබේ. අවලම්බයේ චලනයට අනුකූලව විය ද පැද්දේ. මෙම චලනයේ දී පැන්නුම් රෝදයේ දැති අතර තටු විටින් විට හිර වීමෙන් රෝදයේ චලනය පාලනය කෙරේ. එහෙයින් පැන්නුම් රෝදය හා සම්බන්ධ අනෙක් දැති රෝදවල චලනය ද පාලනය වේ. දැත්තක් පැනීමෙන් පසු පැන්නුම් රෝදය (D) ඉදිරියට භ්රමණය වන විට තටුවේ ආනත මූණත දිගේ චලනය වන දැත්තෙන්, අවලම්බය පැදවීම සඳහා අවශ්ය බලය ලැබේ. එහෙත් මෙම ආවේගය ලබා ගැනීම සඳහා දැති නිර්මාණය කොට ඇති විශේෂ ආකාරය නිසා දැත්තක් පැනීමෙන් පසු අනෙක් දැත්ත පැනීමට ප්රථම පැන්නුම් රෝදය ආපස්සට භ්රමණය වේ. මෙය අවාසියකි. එහෙයින් 1715 දී ජෝජ් ග්රැහැම් විසින් කම්පහීන (dead beat) පැන්නුම නිපදවන ලදි. මෙය 3 රූප සටහනේ දැක්වේ.
මෙහි a හා b තටු දෙක නිමකොට ඇත්තේ a තටුවේ ඇතුළු පැත්ත ද, b තටුවේ පිට පැත්ත ද, C කේන්ද්රය කොට ගත් වෘත්තයක පරිධියෙහි පිහිටන අයුරුය. මේ නිසා තටු දැති රෝද සමග ගැටීමේ දී පැන්නුම් රෝදය (D) ආපසු ගමන් කිරීමක් සිදු නොවේ. ඔරලෝසුවේ කටු තදවීමේ දී හෝ තෙල් නොමැතිවීම නිසා දැති රෝද හිරවීම වැනි අවස්ථාවන්හි දී අවලම්බය හෝ තුලන රෝදය හෝ මත යෙදෙන ආවේගය හීනවීම නැංගුරම් පැන්නුමක හා කම්පහීන පැන්නුමක ඇති අවාසි වේ. මේ නිසා ම ලොකු කටු සහිත ඔරලෝසු සඳහා මෙවැනි පැන්නුම් යෝග්ය නොවේ. එහෙයින් ලොකු ඔරලෝසු සඳහා ගුරුත්ව පැන්නුම (gravity escapement) නිර්මාණය කොට තිබේ.
ද්විත්ව-ත්රිපාද (double-three leg) ගුරුත්ව පැන්නුමක් 4 රූ සටහනේ දැක්වේ. වෙස්ට්මින්ස්ටර්හි ඇති සුප්රසිද්ධ බිග්-බෙන් (Big Bem) ඔරලෝසුවේ යෙදීම සඳහා මෙම පැන්නුම 1854 දී ඊ.බී. ඩෙනිසන් (Denison) විසින් නිපදවන ලදි. මෙහි පැන්නුම් රෝදය (D) අඬු තුනක් සහිත රෝද යුග්මයකින් සමන්විතය. මෙම රෝද යුග්මය ඉද්දක නංවා ඇත්තේ එක් එක් දණ්ඩ අතර කෝණය අංශක 60ක් වන අයුරිනි. ඉද්දට ආසන්නව රෝද දෙක අතර කූරු තුනක් (P1, P2, P3) ද සවි කොට තිබේ. AB හා AC යනු A ලක්ෂ්යයෙන් විවර්තනය කොට ඇති බාහු දෙකකි. මෙම බාහු දෙකට තටු දෙකක් (a,b) සම්බන්ධ කොට ඇත. එකිනෙකට විරුද්ධ අතට සිටින සේ AB හා AC බාහුදෙක මත සවිකොට ඇති අඩ (බාධක) දෙකක (E) පැන්නුම් රෝදය (D) හිර වී තිබේ. පැන්නුම් රෝදය භ්රමණය වන විට රෝදයේ මැද ඇති කූරුවලින් එකක පටලැවී තටුව තල්ලුවීම නිසා බාහුව ඉහළට ඉස්සේ. අවලම්බය පැද්දී අවුත් බාහුව මත හැපීමේ දී අඩය ඉවතට තල්ලු වී යාමෙන් පැන්නුම් රෝදය නැවත භ්රමණය වීමට ඉඩ සැලසෙන අතර බාහුව පහළට වැටී අවලම්බය මත හැපීමෙන් ඇති වන ආවේගයෙන් අවලම්බයේ දෝලනය දිගට ම සිදු වේ. ඊළඟ වාරයේ දී අනෙක් බාහුව ද එම කාර්ය්යය ම සිදු කරයි. මෙසේ අනුක්රමයෙන් මේ කාර්ය්යය නැවත නැවතත් සිදු වේ.
5 රූප සටහනේ දැක්වෙන්නේ චුම්බක පැන්නුමකි (magnetic escapement). එල්ලන ලද චුම්බකයකට යටින්, ඒකාකාරව රැලි වැටී ඇති යකඩ පටියක් තබා ඒකාකාර වේගයකින් ඇදගන යනු ලැබේ නම් චුම්බකය මගින් යකඩ පටිය මත යෙදෙන ආකර්ෂණයේ වෙනස්වීම හේතුකොටගෙන චුම්බකය දෝලනය වේ. චුම්බක පැන්නුමක උපයෝගී කොටගෙන ඇත්තේ මේ මූලධර්මයයි. පළමුවෙන් ම චුම්බක පැන්නුමක් නිපදවන ලද්දේ එෆ්.ඩී. හෝස්ට්මන් හා සී.එෆ්. ක්ලිෆර්ඩ් විසිනි.
5 රූ සටහනේ A යනු බඳ සිහින් සිලින්ඩරයක දවටා ඇති රැලි සහිත යකඩ පටියකි. දුන්නකින් යෙදෙන ව්යාවර්තය (torque) නිසා එය භ්රමණය වේ. මෙම භ්රමණය සැකසීමෙන් චුම්බකයක් සහිත අවලම්බයක දෝලනයට අනුකූලව සිලින්ඩරයේ භ්රමණය පාලනය වීමට ද, චුම්බකයේ ආකර්ෂණය නිසා අවලම්බයේ දෝලනයට අවශ්ය ශක්තිය ලැබීමට ද සැලැස්විය හැකිය. මෙවැනි පැන්නුමක පැන්නුම් රෝදය හා අවලම්බය අතර යාන්ත්රික සම්බන්ධතාවක් නොමැති හෙයින් ශක්තිහානිය ඉතා අල්පය. එසේ ම පැන්නුම් රෝදයේ ගෙවී යාමක් හෝ ඔරලෝසුව ක්රියා කරන විට ශබ්දයක් හෝ ඇති නොවේ. සාමාන්ය පැන්නුමකින් පැය 30ක් පමණ වැඩ කරන ඔරලෝසුවකට චුම්බක පැන්නුමක් යෙදූ විට එය දින 8ක් පමණ වැඩ කරයි.
6 රූප සටහනේ දැක්වෙන්නේ ඝටිකා (watches) සඳහා නිර්මාණය කොට ඇති ගැලවුම් ලීවර පැන්නුමකි (detached lever escapement). තෝමස් මජ් (Mudge) නමැත්තකු විසින් මෙය නිපදවන ලදි. O ලක්ෂ්යයෙන් විවර්තනය කොට ඇති ලීවරයකට (A) සම්බන්ධ කොට ඇති තටු දෙකකින් (a, b) ද තුලන රෝදය සමග ඒක අක්ෂිකව නංවා ඇති කුඩුම්බියක් (C) සහිත තැටියකින් (B) ද පැන්නුම් රෝදයකින් (D) ද මෙය සමන්විතය. තුලන රෝදය දෝලනය වන විට දෝලනයේ එක් අවස්ථාවක දී ලීවරයේ කෙළවරක ඇති අටනියකට (notch) කුඩුම්බිය වැටීමෙන් ලීවරය ක්රියා කෙරෙයි. එවිට ලීවරයේ වූ එක් තටුවකින් පැන්නුම් රෝදයේ දැත්තක් පනී. තටුව නිමවා ඇති විශේෂ ආකාරය නිසා දැත්තක් පැනීමෙන් අනතුරුව සිදුවන චලනයේ අවස්ථාවක දී තටුව මත යෙදෙන තෙරපුම ලීවරය මගින් තුලන රෝදයට සම්ප්රේෂණය කෙරේ. ඉන්පසු තුලන රෝදයේ පැද්දුමේ ඉතිරි කොටස නිදහසේ චලනය වීමට අවකාශ සලනු වස් ලීවරයේ අටනියෙන් කුඩුම්බිය පනී. එහෙත් ලීවරය මත ඇති නිරාපද (safety) කුඩුම්බිය (E) නිසා ලීවරය හා කුඩුම්බිය සම්පූර්ණයෙන් ම වෙන්වීම වළකී.
7 රූප සටහනේ දැක්වෙන්නේ කාලමාන පැන්නුමකි. 1784 දී තෝමස් අ'න්ෂෝ (Earnshaw) විසින් මෙය නිපදවන ලදි. 7 රූ සටහනට අනුව A ආවේග පිරිවටනයකි. තුලන රෝදය නංවා ඇති ඉද්දේ මෙය ද සවිකොට තිබේ. ආවේග පිරිවටනයට තටු දෙකක් (a, b) ද සවිකොට තිබේ. පැන්නුම් රෝදය හිර වී ඇති අනෙක් තටුව (C) පිහිටා ඇත්තේ දුන්නක් මතය. මෙම දුන්න රනින් නිමවූවකි. තුලන රෝදයේ දෝලනය අනුකූලව දෝලනය වන ආවේග පිරිවටනයේ a තටුවෙන් රන් දුන්න තෙරපීම නිසා පැන්නුම් රෝදය C තටුවෙන් පනී. අනතුරුව ඇතිවන චලනයේ දී පැන්නුම් රෝදයේ දැත්තක් ආවේග පිරිවටනයේ b තටුවේ හැපීම නිසා දෝලනයට අවශ්ය ශක්තිය තුලන රෝදයට ලැබේ. දැත්තක් පැනීමෙන් පසු දුන්න ආපසු පළමු පිහිටි ස්ථානයට ම පැමිණෙන හෙයින් පැන්නුම් රෝදය නැවත හිර වේ. දුන්න නැවත තෙරපෙන්නේ ඊළඟ දෝලනයේ දී නිසා තුලන රෝදය මගින් පැන්නුම් රෝදය පාලනය වේ. මෙය ඉතා සියුම් පැන්නුමක් හෙයින් සාමාන්ය ඔරලෝසුවල නොව ඉතා නිවැරදි ලෙස වේලාව දක්වන කාලමානයන්හි පමණක් යොදනු ලැබේ (කාලමානය බ.).
ඔරලෝසුවක් ක්රියාකරවීමට අවශ්ය ශක්තිය සැපයෙනුයේ දඟර කවන ලද දුන්නත් හෝ ගුරුත්වාකර්ෂණය නිසා පහළට වැටෙන භාරයක් හෝ මගිනි. අතීතයේ නිපදවන ලද ඔරලෝසු සියල්ලක් ම ක්රියාකරවීමට අවශ්ය ශක්තිය ලබාගත්තේ භාරයක් උපයෝගී කොට නිපදවන ලද උපක්රමයකිනි. නිදහසේ භ්රමණය විය හැකි අයුරු විවර්තනය කොට ඇති බෙරකඳක, කෙළවරක් සවිකොට ඇති තන්තුවක් එම බෙරකඳේ ම දවටා, අනෙක් කෙළවරට භාරයක් එල්ලීමෙන් මෙය නිපැදවිණි. භාරය පහළට ගමන් කිරීමේ දී බෙරකඳේ ඇතිවන භ්රමණයෙන් ඔරලෝසුව ක්රියාකරයි. ඔරලෝසුවක් ක්රියාකරවීම සඳහා පළමුවෙන් ම වානේ දුනු පටියක් යොදාගනු ලැබුයේ 1500 දී පීටර් හෙන්ලයින් (Henlein) විසිනි. මෙය ඉතා වැදගත් සිද්ධියක් වනුයේ එය උපයෝගී කොටගෙන ඝටිකා සහ කුඩා ඔරලෝසු නිපදවීමට හැකිවීම නිසාය. අද ඔරලෝසුවල බහුලව යෙදෙනුයේ දඟර කවන ලද (coiled) වානේ පටියකි. මෙය බරණියක් තුළ බහා තිබේ. බරණියේ එක් කෙළවරක ප්රධාන දැති රෝදය සවි කොට තිබේ. ඔරලෝසුවේ කඳෙන් පිටතට ඇති ඊෂිකාවක් කරකැවීමෙන් දුන්නට දඟ කැවිය හැකිය. දුන්න දිගහැරීමේ දී යෙදෙන ව්යාවර්තය නිසා ප්රධාන දැති රෝදය භ්රමණය වේ.
ඔරලෝසුවක රෝද පද්ධතිය සාමාන්යයෙන් දැති රෝද පහකින් පමණ සමන්විතය (8 රූ සටහන). භාරය මගින් හෝ දුන්න මගින් හෝ පළමුවෙන් ම ශක්තිය සම්ප්රේෂණය කරනු ලබන්නේ ප්රධාන රෝදයටයි. දෙවන දැති රෝදයේ ඉද්දට සම්බන්ධ දව රෝදය (pinion) සමඟ ප්රධාන රෝදයේ ඇති දැති නියෙදීමෙන් (engaging) ප්රධාන රෝදයේ භ්රමණය දෙවන රෝදයට සම්ප්රේෂණය වේ. මේ ආකාරයෙන් ම දෙවන දැති රෝදය නිසා තෙවන දැති රෝදය යනාදි වශයෙන් දැති රෝද පද්ධතිය ම චලනය වේ. දැති රෝදයකින් දව රෝදයකට චලනය සම්ප්රේෂණය වීම නිසා එක් එක් පියවරෙහි දී රෝදවල භ්රමණය වර්ධනය වේ. දැති රෝද පද්ධතිය අවසාන වන්නේ පැන්නුම් රෝදයෙනි. සාමාන්යයෙන් දැති රෝද පද්ධතියට ගියර (බ.) යොදා ඇත්තේ දෙවන හෝ තෙවන දැති රෝදය පැයකට එක් වටයක් භ්රමණය වන අයුරිනි. එහෙයින් අංකිත මූණතක් මත දුවන විනාඩි කටුව එම රෝදයට කෙළින් ම සම්බන්ධ කළ හැකිය. මෙම රෝදය සමග 12:1 අනුපාතය පිහිටන ආකාරයට ගියර යොදා ඇති තවත් දැති රෝදයක් මගින් පැය කටුව දුවවයි. විනාඩි කටුවට සම්බන්ධ කොට ඇති ක්ලච්චයක් (clutch) මගින් අවශ්ය වූ විට ප්රධාන රෝද පද්ධතියෙන් විනාඩි කටුව වෙන් කොට කරකැවිය හැකිය. මේ නිසා ඔරලෝසුව ක්රියා විරහිත වූ විට නිවැරදි වේලාව තබා ගැනීමට පිළිවන. ප්රධාන දැති රෝදයට භාරය හා දුන්න සම්බන්ධ කොට ඇත්තේ ද රැචට්ටුවක් (ratchet) මගිනි. එහෙයින් ඔරලෝසුව දුවමින් තිබෙන විට ම දුන්නට දඟ කැවීම හෝ භාරය නැවත වරක් ඉහළට එසවීම හෝ කළ හැකිය. භාරයේ චලනයෙන් ක්රියාකරන ඔරලෝසු නැවත එතීමේ දී, නැවතීම වැළැක්වීම සඳහා අමතර කුඩා භාරයක් හෝ කුඩා දුන්නක් හෝ යොදනු ලැබේ. එහෙත් දුන්නකින් ක්රියා කරන ඔරලෝසුවල දුන්න දඟ කවන විට ද දුන්නෙන් හා ව්යාවර්තයක් යෙදෙන නිසා මෙවැනි අමතර කුඩා දුන්නක් අවශ්ය නොවේ.
ඔරලෝසුවක දැති රෝදවල චලනය පාලනය කිරීම සඳහා අවලම්බයක් උපයෝගි කරගැනීම ඔරලෝසු ඉතිහාසයෙහි අද්විතීය සිද්ධියකි. මෙය පළමුවෙන් ම සොයාගනු ලැබුයේ 1581 දී ගැලිලියෝ විසිනි. සැහැල්ලු දණ්ඩක් මගින් එල්ලන ලද බර ඇති බට්ටකුගෙන් අවලම්බය සැදී ඇත. මෙම බට්ටාගේ දෝලන කාලය පාලනය වන්නේ අවලම්බයේ දිගෙනි. දෝලන කාලය (T) හා අවලම්බයේ දිග (i) අතර සම්බන්ධතාව දැක්වෙන්නේ T=2π යන්නෙනි. g යනු ගුරුත්වජ ත්වරණයයි. උෂ්ණත්වය වෙනස් වීමට අනුරූපව බට්ටා එල්ලා ඇති තන්තුව ප්රසාරණය හෝ සංකෝචනය වීම අනුව ඔර්ලෝසුවේ වේලාව ද අඩුවෙන් හෝ වැඩියෙන් දැක්වීම සිදු වෙයි. සෙ.10ºක පමණ උෂ්ණත්ව වෙනසකට පිත්තල කූරක් සඳහා දිනකට තත්. 9ක පමණ ද යකඩ කූරක් සඳහා දිනකට තත්. 5ක පමණ ද ලීවලින් තැනූ දණ්ඩක් සඳහා දිනකට තත්. 2ක ද වෙනසක් ඇති වේ. එහෙයින් බොහෝ ඔරලෝසුවල බට්ටා එල්ලා ඇත්තේ සැහැල්ලු ලී දණ්ඩකිනි.
අවලම්බයක දිග නියතව තබාගැනීම සඳහා විවිධ උපක්රම ද යොදා තිබේ. එකිනෙකට වෙනස් ප්රසාරණ සංගුණක ඇති ලෝහ (නි. පිත්තල හා යකඩ) දඬු කීපයක් එකට සම්බන්ධ කිරීමෙන් අවලම්බයේ ප්රසාරණ හානිය පූරණය කිරීම බොහෝවිට යොදාගනු ලබන ක්රමයයි. හැරිසන්ගේ හානිපූරිත ගරාදි අවලම්බය මීට නිදසුනකි (9 රූප සටහන). තවත් ආකාරයක හානිපූරිත අවලම්බයක් බට්ටා තුළ පුරවා ඇති රසදිය සුදුසු ප්රමාණයක ප්රසාරණය උපයෝගී කොටගනී. මෙහි දී දණ්ඩේ ප්රසාරණය නිසා අවලම්බයේ ගුරුත්ව කේන්ද්රයේ ඇතිවන වෙනස් වීමෙහි හානිපූරණය සඳහා බට්ටා තුළ ඇති රසදියවල ප්රසාරණය යෙදේ. එහෙත් අවලම්බවල අද බහුලව යෙදෙනුයේ ඉන්වාර් (invar) නමැති මිශ්ර ලෝහයෙන් තනන ලද දණ්ඩකි. ඉන්වාර්වල ප්රසාරණ සංගුණකය ඉතා ම අල්ප හෙයින් සාමාන්ය උෂ්ණත්ව වෙනස්වීම්වල දී ඉන්වාර් දණ්ඩේ දිග වෙනස්වීමෙන් ඔරලෝසුවෙන් දැක්වෙන වේලාව කෙරෙහි ඇති වන්නේ අල්ප මාත්ර බලපෑමකි.
අවලම්බයකින් කරනු ලබන කාර්යය හා සමාන කාර්යාවලියක් කෙහෙදුන්නක් සහිත තුලන රෝදයකින් ද ඉටු වේ (10 රූප සටහන). කෙහෙදුන්නේ එක් කෙළවරක් තුලන රෝදයේ ඊෂිකාවට ද අනෙක් කෙළවර දෘඪ ආධාරකයකට ද සම්බන්ධ කොට තිබේ. තුලන රෝදයේ දෝලන කාලය රඳා පවතින්නේ කෙහෙදුන්නේ සඵල දිග මතය. එම නිසා ලීවරයක් මගින් කෙහෙදුන්නේ සඵල දිග වෙනස් කිරීමෙන් දෝලන කාලය අඩු වැඩි කළ හැකිය. කෙහෙදුන්නේ පොටවල් සියල්ල එක ම තලයක පිහිටි කල්හි දුන්නේ හැකිළීම හා දිගහැරීම ඒකාකාර නොවේ. මේ නිසා තුලන රෝදය මත යෙදෙන අරීය තෙරපුමෙන් එම රෝදයේ විවර්තන ලක්ෂ්ය ගෙවීයයි. මෙය වැළැක්වීම සඳහා කෙහෙදුන්නේ පිටතින් ම ඇති පොට දුන්නේ අනෙක් පොටවල් පිහිටි තලයෙන් ඉවතට ගෙන ඇතුළට නමා ඊෂිකාව අසල ම පිහිටි දෘඪ ලක්ෂ්යයකට සවිකොට තිබේ. උෂ්ණත්වයේ වෙනස්වීම් අනුව තුලන රෝදය ද ප්රසාරණය හා සංකෝචනය වීම නිසා තුලන රෝදයේ අවස්ථිති ඝූර්ණය ද වෙනස් වේ. මේ නිසා උෂ්ණත්වය වැඩි වූ විට වේලාව අඩුවෙන් ද උෂ්ණත්වය අඩු වූ විට වෙලාව වැඩියෙන් ද දැක්වේ. මෙය වැළැක්වීම සඳහා ඉතා නිවැරදිව වේලාව දැක්වෙන ඔරලෝසුවල තුලන රෝදය කොටස් කීපයකට බෙදා වෙන්කොට ඇති අතර එකිනෙකට වෙනස් ප්රසාරණ සංගුණක ඇති ලෝහ තහඩු දෙකක් සංයුක්ත කිරීමෙන් ඒ ඒ කොටස් නිපදවා තිබේ. වඩා වැඩි ප්රසාරණ සංගුණකයක් ඇති ලෝහ තහඩුව ඇත්තේ පිටතිනි. මේ ආකාරයේ හානිපූරක තුලන රෝදයක් 11 රූ සටහනේ දැක්වේ. එහෙත් ඔරලෝසුවල බහුලව යෙදෙන තුලන රෝද ඉන්වාර් මිශ්රලෝහයෙන් ද කෙහෙදුන්න එලි ඉන්වාර් නමැති මිශ්රලෝහයෙන් ද තනා තිබේ. මේ මිශ්රලෝහයන්හි ප්රසාරණ සංගුණකය ඉතා ම අල්ප හෙයින් උෂ්ණත්ව වෙනස්වීම්වල බලපෑම ගණන් නොගත හැකි තරම්ය.
ඔරලෝසුවක් තැනීම සඳහා විද්යුතය උපයෝගී කර ගැනීමට 19 වන ශතවර්ෂයේ දී මහත් උත්සාහයක් දරන ලද්දේය. මෙහි ප්රතිඵලයක් වශයෙන් ඒකාකාර කාල පරතරයක දී යෙදෙන විද්යුත් ආවේගයක් උපයෝගි කොට ගෙන භ්රමණ චලනයක් ඇති කිරීමට ද එම භ්රමණ චලනය යොදා අංකිත මූණතක් මත පැය හා විනාඩි කටු දිවවීමට ද විවිධ උපක්රම නිපදවා තිබේ.
සරල ධාරාවකින් වැඩ කරන සාමාන්ය ඔරලෝසුවක් ගුරු ඔරලෝසුවකින් (master clock) හා ආවේග අක්වට (impulse dials) එකකින් හෝ වැඩි ගණනකින් ද යුක්ත වේ. ගුරු ඔරලෝසුවෙන් ඒකාකාර කාල පරතරයක දී විද්යුත් ආවේගයන් නිකුත් කෙරේ. ආවේග අක්වටය මගින් මෙම විද්යුත් ආවේගයන් ලබාගෙන ඒවා භ්රමණ චලනයකට පරිවර්තනය කරනු ලැබේ. එක් ගුරු ඔරලෝසුවකින් දෙනු ලබන විද්යුත් ආවේගයන් යොදා එකවර ඔරලෝසු කීපයක් ක්රියාකරවීමට හැකිවීම මෙහි ඇති විශේෂ ලක්ෂණයකි. එහෙයින් විශාල ගොඩනැඟිලිවල ඔරලෝසු රාශියක් සවි කිරීමට අවශ්ය කල්හි මෙවැනි ඔරලෝසු ගනිත්. අඩු වියදමකින් ඔරලෝසු රාශියක් සවිකර ගැනීමට හැකිවීම ද ඔරලෝසු සියල්ලේ ම එක ම වේලාවක් දැක්වීම ද මෙහි ඇති වාසි වේ.
ගුරු ඔරලෝසුවක් 12 රූප සටහනේ දැක්වේ. P අවලම්බයකි. B ඊට සම්බන්ධිත කොක්කකි. C දැති රෝදයකි. අවලම්බයේ දෝලනයේ එක් අවස්ථාවක දී කොක්කේ ඇමිණි දැත්තක් ඇදීමෙන් දැති රෝදය චලනය වේ. දැතිවල හා කොක්කේ නිර්මාණය අනුව දැති රෝදය භ්රමණය වන්නේ එක් අතකට පමණි. D යනු දැති රෝදයට ම සම්බන්ධ පෙත්තකි (vane). K යනු යතුරකි. එම යතුරේ ඇති කට්ටයක් මත රඳවා ඇති GF ගුරුත්ව අත (gravity arm) F ලක්ෂ්යයේ දී විවර්තනය කොට තිබේ. R යනු රෝලකි. J කරවර තටුවකි (bracket pallet). දැති රෝදය වටයක් භ්රමණය වීමේ දී D පෙත්ත යතුරේ හැපීම නිසා යතුර ඉවතට තල්ලු වේ. එවිට ගුරුත්ව අත පහළට වැටේ. මෙහි දී ගුරුත්ව අතේ අනෙක් කෙළවර S ඇණයේ ගැටී විද්යුත් පරිපථයක් සම්පූර්ණ වීමෙන් ධාරාවක් ගලායයි. මෙම ධාරාවෙන් කොටසක් T විද්යුත් චුම්බකය ක්රියාකරවීමට ද අනෙක් කොටස විද්යුත් ආවේගයක් වශයෙන් ආවේග අක්වටයට ද යෙදේ. ඊළඟ මොහොතෙහි දී T විද්යුත් චුම්බකයේ ක්රියාකාරිත්වයෙන් A දුන්න ඇදීම නිසා ගුරුත්ව අත මත වදින පහරින් ගුරුත්ව අත නැවත යතුරේ ඇති කට්ටය මත වැටේ. ගුරුත්ව අත පහළට වැටීමේ දී R රෝල කරවර තටුව මත දිවීමෙන් අවලම්බයේ දෝලනය පවත්වා ගැනීමට අවශ්ය ශක්තිය අවලම්බයට ලැබේ. දැති රෝදයේ ඇති දැති ප්රමාණය වෙනස් කිරීමෙන් හෝ දැති රෝදයට පෙති එකකට වඩා වැඩි ගණනක් සවිකිරීමෙන් හෝ විද්යුත් ආවේගය යෙදෙන කාල පරතරය වෙනස් කළ හැකිය. සාමාන්යයෙන් තත්පර 15කට වරක් හෝ විනාඩි ½කට වරක් හෝ විනාඩියකට වරක් හෝ විද්යුත් ආවේග යෙදේ.
13 රූ සටහනේ දැක්වෙන්නේ ආවේග අක්වටයකි. මෙය හෝප්-ජෝන්ස් ආවේග අක්වටය (Hope-Jones impulse dial) නමි. ගුරු ඔරලෝසුවෙන් දෙනු ලබන විද්යුත් ආවේගයෙන් (A) විද්යුත් චුම්බකය ක්රියාකාරී වේ. එවිට O ලක්ෂ්යයෙන් විවර්තනය කොට ඇති BC යකඩ පතුරේ B කෙළවර චුම්බකය දෙසට ඇදීයාම නිසා S අනුවැටුම් ලීවරය ක්රියාකාරී වේ. මෙම ලීවරයෙන් එක් වරකට එක දැත්ත බැගින් W දැති රෝදය භ්රමණය කරවයි. මෙම දැති රෝදයට ගියර යෙදීමෙන් පැය කටු හා විනාඩි කටු ක්රියාකරවීමට අවශ්ය භ්රමණය ලැබේ. ආවේග අක්වටයන්හි දැක්වෙන වේලාව සැකසීමට අවශ්ය වූ විට ගුරු ඔරලෝසුවෙන් දෙනු ලබන විද්යුත් ආවේග නතර කරනු ලැබේ. මේ සඳහා E ලීවරය යොදා ගනිත් (12 රූ සටහන). ලීවරය ඉස්සූ විට B ඇමුණුම් කොක්ක ඉහළට ඉස්සීම නිසා C දැති රෝදයේ චලනය නවතී. එහෙයින් ඉන්පසු වේලාව සකසා නැවත ලීවරය පහත හෙළීමෙන් අක්වට සියල්ල නැවත වේග ගැන්විය හැකිය.
ප්රත්යාවර්තක ධාරාව උපයෝගී කොට ක්රියා කරවනු ලබන ඔරලෝසු ද අද බහුලව භාවිත වේ. මෙම ඔරලෝසු විදුලි සැපයුමකට සම්බන්ධ කළ විට ක්රියා කරයි. ඒවා අඩු මිලකට නිපදවා ගත හැකිය. ප්රත්යාවර්තක ධාරාවකින් ක්රියා කරන සම මුහූර්තක මෝටරයකින් (synchronous motor) (විද්යුත් යන්ත්ර බ.) මෙය සමන්විතය. ප්රත්යාවර්තක ධාරාවේ සංඛ්යාතයට අනුකූලව මෝටරයේ වේගය වෙනස් වන හෙයින් ඒ අනුව මෙම ඔරලෝසුවල වේලාව ද අඩුවෙන් හෝ වැඩියෙන් යයි. එහෙයින් ඔරලෝසුවෙන් දැක්වෙන වේලාවේ නිරවද්යතාව රඳා පවත්නේ විදුලිබල ජනන මධ්යස්ථානයෙන් ප්රත්යාවර්තක ධාරාවේ සංඛ්යාතය නියතව තබා ගැනීම සඳහා දරනු ලබන ප්රයත්නය මතය. සාමාන්යයෙන් මෙවැනි ඔරලෝසුවක වේලාව වෙනස් වන්නේ දිනකට තත්පර 10-15කිනි. එහෙත් විදුලිබල සැපයුමකට සම්බන්ධ භාරයේ (load) වෙනස්වීම අසාමාන්ය (abnormal) නම් දිනකට විනාඩි 2-3ක පමණ වෙනසක් ඇති විය හැකිය.
ක්වෝට්ස් ස්ඵටිකයකින් (quartz crystal) ප්රත්යාවර්තක ධාරාවක් යෙදූ විට ඇතිවන දෝලනය උපයෝගී කොටගෙන ද ඔරලෝසු නිපදවා තිබේ (පීඩ විද්යුතය බ.). මෙහි දී ක්වෝට්ස් ස්ඵටිකයක ස්වාභාවික සංඛ්යාතය (natural frequency) නිශ්චිත සංඛ්යාතයක් ඇති (නි. තත්ට. වක්ර 1000) සරසුලක (tuning folk) සංඛ්යාතයේ පූර්ණ සංඛ්යාත්මක ගුණිතයක් වන අයුරු තෝරාගනු ලබන ක්වෝට්ස් ස්ඵටිකයක් යොදා සරසුලේ නිශ්චිත කම්පන සංඛ්යාවකට වරක් (නි. 100කට වරක්) සරසුල මත ආවේගයක් යෙදෙන පරිදි පරිපථයක් නිර්මාණය කරනු ලැබේ. සරසුල මත යෙදෙන ආවේගය නිසා එහි කම්පනය නොකඩවා සිදු වේ. සරසුල නිපදවා ඇත්තේ ඉන්වාර් ලෝහයෙනි. යම් ආකාරයකින් සරසුලේ සංඛ්යාතය වෙනස් වුවහොත් දෝෂ සීරු මාරු සංඥාවක් (error adjusting signal) යෙදීමෙන් නැවත සරසුලේ සංඛ්යාතය පළමු අගයට ම ස්වයංක්රියව සැකසේ. සරසුලේ කම්පනය යොදා ගෙන පෝනික මෝටරයක් (phonic motor) ඔදයන කිරීමෙන් ඔරලෝසුව ක්රියා කරවනු ලැබේ. ක්වෝට්ස් ස්ඵටිකයේ දෝලනය ගුරුත්වජ ත්වරණයෙන් හා චුම්බකත්වයේ බලපෑම්වලින් තොර හෙයින් ක්වෝට්ස් ස්ඵටික ඔරලෝසුවෙන් ඉතා නිවැරදි වේලාව දැක්වේ. එහෙත් කල්යෑම හේතුකොටගෙන ක්වෝට්ස් ස්ඵටිකයේ සංඛ්යාතය ස්වල්ප වශයෙන් වෙනස්වීම නිසා තත්පරයකින් ලක්ෂයෙන් පංගුවක පමණ දෝෂයක් ඇති වේ.
පරමාණුක ඔරලෝසු (atomic clocks) නිපදවීම සඳහා ද පරීක්ෂණ රාශියක් කර ඇත. පරමාණුක ඔරලෝසුවල, පරමාණුවක කම්පන සංඛ්යාතය උපයෝගී කොට ක්වෝට්ස් ස්ඵටිකයක කම්පනය පාලනය කරනු ලැබේ. මේ සඳහා ක්වෝට්ස් ස්ඵටිකයකින් දෙනු ලබන ප්රතිදානය සංඛ්යාත වර්ධක දාමයක් (frequency multiplying chain) මගින් පරමාණුවක ස්වාභාවික සංඛ්යාතයට සමාන සංඛ්යාතයක් දක්වා වර්ධනය කරනු ලැබේ. ඉන්පසු පරමාණුවේ කම්පනය හා ක්වෝට්ස් ස්ඵටිකයේ කම්පනය යා කිරීමෙන් (locking) ක්වෝට්ස් ස්ඵටිකයේ කම්පනය නියතව තබා ගත හැකිය. සංඛ්යාත දෙක අතර පරතරයක් ඇති වූ විට දෝෂ සීරු මාරු සංඥාවක් මගින් ස්වයංක්රියව සංඛ්යාත දෙක නැවත එක හා සමාන අගයකට සැකසේ.
පෘථිවියේ වේලාව දැක්වීමේ සම්මතය වශයෙන් ගෙන ඇත්තේ පෘථිවිය එහි අක්ෂය වටා භ්රමණය වීමට ගත වන කාලයයි. නක්ෂත්ර නිරීක්ෂණයන්ගෙන් (astronomical observations) පෙනෙන පරිදි මෙම භ්රමණය සඳහා ගත වන කාලය අක්රමවත් ආකාරයකට විටින් විට හදිසියේ වෙනස් වේ. ක්වෝට්ස් ස්ඵටිකය යොදා සකසන ලද ඔරලෝසුවකින් මෙවැනි වෙනස්වීම් ද බලා ගැනීමට පුළුවන.
(සංස්කරණය: 1974)
