沙漏
背景
在机械钟发明之前，钟表使用太阳的运动或简单的测量装置来跟踪时间。日晷可能是最著名的古代时间守护者，它仍然是作为一种流行的花园配件制造的——但为了它的视觉兴趣，而不是为了实际的时间测量。巨石阵是英格兰威尔特郡索尔兹伯里平原上由直立石头建造的巨大纪念碑，可能被用作日晷以及其他时间和日历目的。日晷有明显的缺点；它们不能在室内、夜间或阴天使用。
使用其他简单的测量设备来标记时间的持续时间。四种基本类型可以在室内使用，无论天气或时间如何。蜡烛钟是一根蜡烛，周围画有线条以标记时间单位，通常是小时。通过观察一根蜡烛在一小时内燃烧了多少长度，一根由相同材料制成的蜡烛上标有显示一小时间隔的线条。一根八小时蜡烛表明当它燃烧超过四个标记时已经过去了四个小时。时钟蜡烛的缺点是灯芯或蜡的任何变化都会改变燃烧特性，而且它很容易受到气流的影响。中国人还使用一种带有线的烛钟来标记时间间隔。当蜡烛燃烧时，末端带有金属球的线落下，所以房间里的人可以听到球在拿着蜡烛的托盘上敲击的时间流逝的声音。
十八世纪使用的油灯钟是蜡烛钟的变体和改进。油灯钟在一个金属底座上标有刻度，金属底座环绕着装有油的玻璃容器。随着油库中油位的下降，从底座上的标记读取时间的流逝。与蜡烛钟一样，油灯钟也提供光线，但不太容易出现材料不准确或房间通风不良引起的问题。
水钟还用于通过让水从一个容器滴入另一个容器来标记时间的流逝。太阳运动的痕迹被刻在第一个容器上，当水从容器中滴落到另一个盆中时，水位的下降显示了时间的流逝。第二个容器并不总是用来收集和回收水；一些水钟只是让水滴在地上。当八小时制的水钟空了的时候，八个小时已经过去了。水钟也被称为漏壶。
历史
沙漏（也称为沙镜和沙钟）可能已被古希腊人和罗马人使用，但历史只能证明两种文化都拥有制造玻璃的技术。公元前三世纪的希腊人对沙镜的首次要求归功于。 历史还表明，古罗马参议院使用沙钟来为演讲计时，沙漏越来越小，这可能是政治演讲质量的标志。
沙漏最早出现于八世纪的欧洲，可能是法国沙特尔大教堂的修道士 Luitprand 制作的。到十四世纪初，意大利普遍使用沙玻璃。从那时到 1500 年，它似乎在整个西欧被广泛使用。沙漏或沙钟遵循与漏壶完全相同的原理。两个玻璃球（也称为小瓶或安瓿）由一个狭窄的喉咙连接，因此沙子（具有相对均匀的粒度）从上球体流到下球体。根据对不同尺寸球体中沙流的预先测试测量，制作了不同尺寸的沙漏。可以将封闭球体的外壳或框架安装到两个球体上以形成沙漏的顶部和底部，并用于反转沙漏并再次启动沙子流动。一些沙漏或沙漏套装被设置在一个可旋转的支架上，因此它们可以很容易地转动。
最早提到沙镜的著作来自 1345 年，当时 Thomas de Stetsham，一艘名为 La George 的船上的职员 在为英格兰国王爱德华三世（1312-1377）服务时，订购了 16 个沙漏。 1380 年，在法国国王查理五世（1337-1380）去世后，他的财产清单包括一个“大型海钟……在一个大的木制黄铜盒中”。
约翰·哈里森
约翰哈里森和他的兄弟詹姆斯被他们的父亲亨利介绍给钟表修理工。当时，钟表制造或钟表学正在经历一场发展革命。机械钟自 14 世纪以来就已存在，但在 1656 年克里斯蒂安·惠更斯 (Christiaan Huygens) 发明重摆钟之前，其运作一直相当原始。一个限制是它们的运作完全依赖于地球的重力。这意味着它们无法在海上保持准确的时间，也无法适应便携性。即使在房间内移动它们也需要调整。
哈里森兄弟于 1728 年着手开发航海天文钟。激励因素是金钱。 1714 年，英国海军部设立了 20,000 英镑的奖励，奖励任何能够为海员提供可靠时钟的人，当与天体观测一起使用时，可以让他们了解海上的经度。水手不得不严重依赖航位推算才能找到方向，这往往导致悲剧性的结果。
哈里森的策略是设计一种不仅内部准确而且外部稳定的仪器。哈里森夫妇制作了多种航海计时器模型。第四种模式被证明是最成功的。 1761 年，在从英格兰到牙买加的 9 周航程中，该设备只有 5 秒的错误。
经度委员会显然对一个普通工匠实现了梦寐以求的目标感到恼火，无奈只放弃了一半的奖金。约翰，减去他的兄弟，只拒绝接受一半的奖励，并坚持到另一半被放弃。
董事会对他的发明进行了不适当的审查，并要求他设计第五个模型。这一次，哈里森设计了一款类似于现代怀表的紧凑型时计，超越了自己。它比以前的型号要方便得多，后者又重又笨重。董事会仍然拒绝投降。最后，只有向乔治三世国王提出个人呼吁和国王的干预才能解决问题，哈里森在 1773 年 79 岁时获得了全额奖励。哈里森只活了三年。
沙钟与海洋的这两个早期关联表明导航如何成为一门依赖时间的科学。十一世纪和十二世纪开发的指南针和海图帮助航海者确定方位和方向，但时间测量对于估计行进距离至关重要。沙玻璃可能是被发明或完善的，用于在海上使用相同的时间单位来估计距离；相比之下，在陆地上，不等时间的测量更为重要，因为活动取决于一天的长度。
12 世纪，随着意大利阿马尔菲磁罗盘的发展，海洋科学取得了巨大进步。热那亚和威尼斯等其他意大利港口城市为航海的天文进步做出了贡献，而且巧合的是，威尼斯是世界上最大的玻璃吹制中心。此外，来自卡拉拉采石场的细大理石粉尘非常适合用作航海沙钟中的沙子。除了测量时间和海上距离外，好几个国家的海军还使用沙漏来“值班”或测量船员的工作时间。船上的男孩负责转动沙漏；为了早点下班，他会“吞下沙子”或在玻璃杯空了之前转动它。
最非凡的沙漏是作为皇室礼物而制作的。法国的查理曼 (742-814) 拥有 12 小时沙漏。十六世纪，艺术家霍尔拜因 (1497-1543) 为英格兰的亨利八世 (1491-1547) 制作了精美的沙漏。其他沙镜包含多种仪器。例如，17 世纪意大利制造的一个沙玻璃包含四块玻璃。一个人有四分之一小时的沙子；第二，半小时的沙子；第三，四分之三小时的沙子；第四个装有整整一小时的沙子。有的眼镜也有带指针的表盘，所以每次转动玻璃时，都会用指针显示转数，以标记时间的累积。
每块玻璃的上下玻璃球分别用敞开的小孔或喉部吹制。为了将它们连接起来，沙子可以从上球体流到下球体，玻璃的两半用绳子绑在一起，然后涂上蜡。直到 1800 年左右，两个锥形的玻璃瓶才能被吹成一个整体。
大约在 1500 年，随着螺旋弹簧或主发条的发明，第一个时钟开始出现。一些重量驱动的时钟在 1500 年之前就已经制造出来，但它们的尺寸限制了它们的实用性。随着主发条的改进，更小的桌面时钟被制造出来，并制造了第一批手表。主发条驱动的时钟用漏壶和沙镜制造了好奇心，但有趣的是，最漂亮的沙漏是在 1500 年后作为装饰品制作的。这些是陈列在博物馆里的沙漏。
到 1400 年代，许多私人住宅都有供家庭和厨房使用的沙钟。教堂中使用讲道眼镜来跟踪牧师讲道的长度。沙漏也经常用于牛津大学的演讲厅、工匠商店（用于规定工作时间）和英国下议院，那里的投票信号和演讲长度根据沙钟计时。在沙漏高度期间，医生、药剂师和其他医疗从业人员携带持续时间为二分之一或一分钟的微型或袖珍沙漏，以用于计时脉冲；携带这些物品的做法一直持续到 19 世纪。今天，包含三分钟沙子的微型版本作为鸡蛋计时器和旅行纪念品出售。更大的沙钟今天仍然由装饰材料制成，并以有趣的风格用作装饰。所有这些测量设备（钟烛、水钟和沙钟）都有一个必须仔细观察的缺点。
原材料
沙漏玻璃与其他吹制玻璃的材料相同。它由专业供应商制成不同长度的管子，通过机器或吹嘴进行烧制和成型。预成型的灯泡毛坯也可以通过在灯泡底部将它们连接在一起而变成沙漏。同样，罐子可以在脖子上钩在一起制成沙漏；根据罐子的“特征”，它们的外观可以从质朴到现代不等。
沙漏的框架或外壳对设计师的心血来潮是开放的。原材料通常由细木片组成，可以制作或雕刻以适应特定的风格、装饰、设计或主题。竹子、树脂和黄铜、青铜和锡等各种金属也是漂亮的框架材料。专用沙漏的数量如此之少，以至于原材料都是从外部购买有限的 
直到 16 世纪西欧，沙漏才被广泛用作计时装置。它的设计很简单。两个玻璃球（也称为小瓶或安瓿）通过一个狭窄的喉咙相连，因此沙子（粒度相对均匀）从上球体流到下球体。根据对不同尺寸球体中沙流的预先测试测量，制成了不同尺寸的沙漏。一个装有四个沙漏的镜框是 17 世纪在意大利制造的。每个沙漏包含不同数量的沙子。一个人有四分之一小时的沙子；第二，半小时的沙子；第三，四分之三小时的沙子；第四个装有整整一小时的沙子。问题。有时，客户会向沙漏制造商提供他们自己的材料。 Egg-timer 沙漏也有木框或塑料框。对于这些小例子，制造商从供应商那里购买塑料芯片，并通过注塑或挤出成型在他们的工厂中生产框架。
沙子是沙漏的成分中最复杂的。并非所有类型的沙子都可以使用，因为沙粒可能过于棱角分明，可能无法正确流过沙漏的颈部。白色石英砂是在波光粼粼的白色沙滩上发现的沙子，虽然很吸引人，但它不是沙漏制作的最佳选择，因为它的棱角太大并且流动不顺畅。大理石尘、其他岩尘和岩粉（玻璃切割产生的粉末）以及圆形沙粒（如河沙）最适合制作沙钟。在中世纪，家庭主妇的书籍不仅包括烹饪食谱，还包括制作胶水、墨水、肥皂和沙漏沙子的食谱。也许最好的沙子根本就不是沙子； ballotini、微小的玻璃珠或弹丸（如直径约 40-160 微米 [0.00016-0.0063-in 或 0.0004-0.0016-cm] 的微型弹珠）用于沙漏，因为它们的圆形边缘平滑地穿过玻璃。此外，ballotini 可以制成不同的颜色，因此可以选择沙漏中的沙子来匹配房间装饰或其他一些颜色偏好。
设计
设计和概念化通常是沙漏制作中最复杂的部分。沙漏制造者必须是工匠、艺术家和公共关系专家，为客户提供沙漏设计和建造的实用性建议。企业委托沙漏作为与 2000 年相关的礼物，但他们也希望反映其业务的特点或加入与其产品相关的材料。设计完成后，沙漏的实际构造相对简单。
沙钟设计的大小也有很大差异。已知最小的沙漏只有袖扣那么大，最大的沙漏高达 3 英尺 (1 m)。眼镜可以有从圆形到长方形的各种形状，可以雕刻。可以将多个（超过两个）玻璃手套连接在一起，并且可以将多个沙漏安装在同一框架中并在旋转门上打开。
据一位工匠说，沙漏设计没有限制。他开发自己的设计，根据客户提供的设计或要求制作沙漏，或创造适合特定市场兴趣的设计。他将自己的双手雕刻成框架来固定眼镜，使用竹子或大理石等不寻常的材料制作框架，并调用了其他沙漏，例如电影版 The Wizard 中的石像鬼框架沙漏盎司， 因为他的灵感。他曾用煤砂、矿渣、长城沙、聚乙烯树脂砂制作沙漏。电视购物网络目前正在销售设计具有未来感的沙漏，以符合新千年的兴趣。
制造
过程
- 选择设计和材料后，将沙漏的主体在玻璃车床上吹制成适合沙漏尺寸（时间间隔）的尺寸。
- 框架制作完成；根据其设计，它可以是单件或多件，包括底部、顶部和三个或四个支柱。这种制造取决于材料。如果框架由树脂制成，则可以构建模具，将树脂倒入并使其固化，将部件打磨或以其他方式平滑和抛光，然后将它们安装在一起。框架件可以安装为互锁；或者它们可以被胶合、粘合或焊接，同样取决于所涉及的材料。
- 关于沙漏最常见的误解之一是玻璃中沙子的数量有一个公式。给定沙漏设计或形状中的沙子数量不是基于科学或测量公式。颗粒的种类、玻璃的曲线、开口的形状和大小对沙子通过玻璃的流速施加了太多的变量，因此沙子的量无法用数学计算。在密封框架顶部之前，添加沙子并允许其在规定的时间间隔内流过玻璃。在该时间段结束时，倒掉留在玻璃顶部的沙子并密封玻璃。
质量控制
质量控制是沙漏制造中固有的，因为设计者或制造商负责所有方面的工作。客户还参与了设计的概念化以及材料和颜色的选择。最终结果是客户收到了符合他们要求的手工制品，并唤起了历史和艺术的联想；沙漏是美观的装饰品，而不是精确的时计。
副产品/废物
沙漏结构会产生少量废物，具体取决于所用材料的类型。例如，用于制作沙漏框架的木材会产生一些浪费。太薄或有缺陷的玻璃可以熔化并再次吹制。多余的沙子可以保存起来以备将来使用。
未来
沙漏似乎没有未来。事实上，玻璃本身的美丽形状及其定制的框架和彩砂可以选择以适应装饰、氛围或场合。虽然未来的产量可能有限，但沙漏作为一种具有古老联想和内在优雅的物品，将永远吸引收藏家和那些欣赏艺术和时间奥秘的人。
制造工艺