以下の文書は次の翻訳です。

Marine chronometer - Wikipedia (海洋クロノメーター)

原語とかけ離れた訳語は誤訳しそうなので、原語のカナ表記にとどめたものがある:

• エスケープメント (escapement, 脱進機)、
• バランス・ホイール (balance wheel, テンプ)
• バランス・スプリング (balance spring, (テンプの) ヒゲゼンマイ)
• バランス・ホイールとバランス・スプリングをまとめて、バランスと呼ぶ ?
• 分離エスケープメント (detached escapement) は、エスケープメント接続が、 インパルスの時を除いて、振動子 (oscillator) とコンタクトしない事。

インターネットの英文の頁にはクロノメーターの色々な動画があり、色々参考になります。

海洋クロノメーターは精密時計で、船で運ばれ、 天測航法により船の位置決定に採用される。 これは、グリニッジ平均時 (GMT) と天体観測でわかる現在地の時刻の比較から、 経度決定に使用できる。 18 世紀に始めて開発された時には、 重要な技術的業績であった。 というのは、電子的あるいは通信手段がなかっため、 海上の長期旅行では正確な時間の情報知識が有効な航海に不可欠であったからである。 最初の本当のクロノメーターは一人の人物 ―― ジョン・ハリソン ―― の一生の仕事で、31 年間の継続した実験・試験に及び、 海軍の (そして後には航空機の) 航法に革命を引き起こした。

ロンドン, チャールズ・フロッドシャム (Charles Frodsham) 作の 海洋クロノメーター、下向きに置かれ、機械装置 が見える。 1844 年 - 1860 年頃のクロノメーター

「クロノメーター」 (chronometer) の用語はギリシャ語の χρόνος (chronos) ((time, 時) の意味) と meter ((measure, 測定器) の意味) から作られた。 イングランドの牧師 且つ 科学者の ウィリアム・デラム (William Derham) による 1713 年の本「自然神学」 (Physico-Thoeology) は 最も初期の海洋クロノメーターの理論的記述を 1 つ含めている。 最近は、試験・認証されて一定の精密標準を満たす腕時計の説明に、この用語がもっと普通に使用されるようになった。

古典的モデルを使用して、地球表面上の位置決定には、 緯度, 経度, 高度を知ることが必要・十分である。 高度の考察は海面レベルで操業する船舶には自然に無視できる。 1750 年代中頃まで陸から見えない海上の正確な航法は経度計算の困難さから、未解決の問題であった。 航海士が緯度を決定するのは、 正午の太陽 (即ち、太陽が空の最高点に達する時、あるいは南中時) の角度の測定によるか、 北半球であれば ポラリス (Polaris, 北極星) の角度の測定による (通常、たそがれ時)。 しかしながら、経度の発見には、船上で動作する標準時間が必要であった。 通常の天体の動きの観測は、木星の衛星の観測に基づくガリレオの方法のように、 船の動きにより海上では通常可能でなかった。 月からの距離の方法 (lunar distance method, 月距の方法) は当初は 1514 年に ヨハネス・ヴェルナー (Johannes Werner) により提案され、 海洋クロノメーターと平行して開発された。 オランダの科学者の ゲンマ・フリシウス (Gemma Frisius) は 1530 年に経度決定のためにクロノメーターの使用を提案した最初の人である。

クロノメーターの目的は、既知の固定点の時刻を正確に測定することである。 これは航法にはとりわけ重要である。 地球が規則的な予測可能な割合で回転すると、クロノメーターと船舶の 地方時の間の時刻の違いは、 もしも十分に正確に知られていれば、 球面三角法を使用して、 本初子午線 (Prime Meridean, 0° と定義) (あるいは他の開始点) に相対的に 船舶の経度を計算することに使用できる。 実際の天測航法に必要なのは : 時間を測定するための海洋クロノメーター、 角度を測定するための六分儀、 天体の座標予定を与える年鑑、 高さと方位角の計算実行を助ける一式の天測計算表、 その地域の海図である。 天測計算表により、必要となる唯一の計算は足し算と引き算である。 大半の人々は 1 日か 2 日の説明・実践のあとで、 より単純な天測航法の手順を習得し、手作業の計算方法の使用さえすることができる。 クロノメーターによる経度決定のための海洋クロノメーターの使用は、 航海士にある程度正確な位置の入手を可能にする。 時刻源がエラーとなる 4 秒ごとに、東西の位置は 1 海里をすぐ超える距離まで外れる。 というのは地球の角度方向の速度 (angular speed) は 緯度に依存しているからである。

海上で確実に動作する計時装置の創作は困難であった。 20 世紀に至るまで、最善の計時装置は振り子時計であった。 しかし、海上の船の横揺れと地球上の重力の 0.2% までの変動は重力を基礎にする単純な振り子を 理論と実践の両面で無益にした。

クリスティアーン・ホイヘンスは 1656 年の振り子時計の発明に引き続き、 ジャン＝バティスト・コルベールのスポンサーの下で、 1673 年にフランスで海洋クロノメーターの最初の試みをした。 ホイヘンスはルイ 14 世から年金を受け取っており、 1675 年にクロノメーターを発明した、 ここで振り子の代わりに、バランス・ホイールとスパイラル・スプリング (spiral spring, ラセン・バネ) を使用して、 海洋クロノメーター, 現代のポケット時計, 腕時計への道を切り開いた。 彼はコルベールから彼の発明の特許を手に入れたが、彼の特許は海上で不正確なまゝであった。 チャールズ 2 世からイングランドの特許を手に入れようとするる 1675 年のホイヘンスの試みは ロバート・フックを刺激した。 彼はバネ駆動の時計を何年も前に考えたと主張し、1 つを製造して特許を手に入れる試みをした。 1675 年の間にホイヘンスとフックはどちらも、そのような装置をチャールズ 2 世に届けたが、 どちらもうまく動作せず、 ホイヘンスとフックはどちらもイングランドの特許を受理しなかった。 フックが フックの法則を定式化したのはこの仕事の最中であった。

クロノメーターの用語の最初の出版された使用は 1684 年の Arcanum Navarchicum ―― キール (Kiel) の教授のマチアス・ヴァスムス (Matthias Wasmuth) による理論的作品 ―― であった。 これに続いたのは、イングランドの科学者である ウィリアム・デラム (William Derham) より 1713 年に出版された作品のクロノメーターの更なる理論的記述であった。 デラムの主要作品である「自然神学、あるいは神の創造の仕事から、その存在と属性の実演」 (Physico-Theology, or a demonstration of the being and attributes of God from his works of creation) は真空密閉 (vacuum sealing) の使用も提案し、 時計の作動で、より高い精度を確実にしようとした。 動作する海洋クロノメーターを建造する試みは、 イングランドでは 1714 年にジェレミー・サッカー ( Jeremy Thacker) に始まり、フランスでは 2 年後にアンリ・シュリ ( Henry Sully) に始まった。 シュリは彼の本を 「M. シュリ 氏により発明・実行された時計」 (Une Horloge inventée et executée par M. Sulli) の表題で 1726 年に出版した。 しかし、彼のモデルもサッカーのモデルも、 船上の条件では、船の横揺れに拮抗して、正確な時間を保持することができなかった。

ジェレミー・サッカーの海洋クロノメーターは ジンバルと真空のガラス容器を使用する。	アンリ・シュリ (1680 - 1729) は 1716 年に 最初の海洋クロノメーターを提示した。

1714 年に英国政府は 海上で経度を決定する方法を求めて経度賞を提供し、 賞金は精度に応じて £10,000 から £20,000 (2025 年度では £200万 から £400万) にわたった。 ヨークシャーの大工であるジョン・ハリソンは、 1730 年にプロジェクトを提出し、 1735 年に、バネで接続された逆向きに振動する重り付き梁 (beam) に基づく時計を完成した。 この動きは重力や船の動きに影響されなかった。 彼の最初の 2 つの海洋計時装置 H1 と H2 (1741 年に完成) は このシステムを使用したが、彼が気付いたことは、 これらが基本的に遠心力に鋭敏で、海上で十分に正確でないことであった。 1759 年の彼の 3 番目の機械 ―― H3 と命名 ―― が 含んでいたのは : 新しい円形バランス (circular balance)、 バイメタルの金属片の発明、 そしてローラーベアリング (caged roller bearings) があり、これは今でも広く利用される発明である。 しかしながら、H3 の円形バランス (circular balances) はなお余りに不正確であることがわかり、 彼は結局、大きな機械を見捨てた。

ハリソンは 1761 年に彼のもっと小さな H4 のクロノメーターの デザインで、精度の問題を解決した。 H4 は直径 5 インチ (12 cm) の大きなポケット時計に良く似ている。 彼のデザインは、 温度補正したラセン・バネ (spiral spring) により制御された 高速ビートするバランス・ホイール (fast-beating balance wheel) を使用した。 安定した電子発信機により、とても正確で持ち運び可能な計時装置 を手頃の値段で作ることが可能となるまで、 これらの造作は使用され続けた。 1767 年に経度委員会は 「ハリソン氏の計時装置の原理」(The Principles of Mr. Harrison's time-keeper) の中で 彼の作品の説明を出版した。 モンミライユ侯爵シャルル・フランソワ・セザール・ル・テリエ ( Charles François César Le Tellier, Marquis of Montmirail) の指揮下の フランス探検隊は 1767 年にオロール ( Aurore) の船上で、海洋クロノメーターを使用して 最初の経度の測量を実行した。

ジョン・ハリソン の 1735 年の H1 海洋クロノメーター	1761 年のハリソンの H4 クロノメーターの絵, ハリソン氏の計時装置の原理 (1767)

フランスでは、1748 年に ピエール・ル・ロワ (Pierre Le Roy) はデデンと・エスケープメント (detent escapement) ―― 現代のクロノメーターの特性 ―― を発明した。 1766 年に、彼は デテント・エスケープメント (detent escapement)、 温度補正したバランス (balance)、 そして等時性バランス・スプリング (isochronous balance spring) を組み込んだ 革命的なクロノメーターを作った。 ハリソンは海上で信頼できるクロノメーターを持つ可能性を示したが、 ル・ロワによる発展が現代のクロノメーターの基礎であると、 リュパート・ゴールド ( Rupert Gould) により考えられている。 ル・ロワの革新は、想定されていたものよりはクロノメーターをもっとずっと精密な計時装置にした。

フェルディナント・ベルトゥー の海洋クロノメーター no 3, 1763	ピエール・ル・ロワ海洋クロノメーター,1766 年 パリ工芸博物館で撮影

英国の トーマス・マッジ (Thomas Mudge) だけでなく、フランスの フェルディナント・ベルトゥー (Ferdinand Berthoud) も海洋計時装置を 成功裏に製造した。 どれも単純ではなかったが、これらはハリソンのデザインが、問題に対する唯一の解答ではないことを 示した。 実用性への最大の歩みは トーマス・アーンショウ (Thomas Earnshaw) と ジョン・アーノルド (John Arnold) の手で実現し、 彼らは 1780 年に単純化された 分離スプリング・デテント・エスケープメント (detached, "spring detent" escapements) を開発・特許を取り、 温度補正をバランス (balance) に移動し、バランス・スプリング (balance spring) のデザイン・製造を改良した。 これらの革新の組み合わせは電子時代まで、海洋クロノメーターの基礎としての役割を果たした。

ハリソンの 1772 年のクロノメーター H5, 現在は ロンドン, サイエンス・ミュージアムに展示	フェルディナント・ベルトゥーのクロノメーター no. 24 (1782) パリ工芸博物館に展示

新しい技術は始め、とても高価であったため、すべての船はクロノメーター を積んでいなかった。 これは インディアマン (East Indiaman) のアーニストン (Arniston) の最後の運命の航海が良い例で、 難破して 372 名が犠牲になった。 しかしながら、1825 年までに王室海軍 (Royal Navy) はその船舶にクロノメーターを定期的に供給し始めた。

1820 年に始まり、英国グリニッジの王室天文台は、 海軍本部が推進する試験、あるいは「クロノメーター競争」(chronometer competition) で海洋クロノメーターをテストした、 これはクロノメーターの改良の奨励を意図したものであった。 1840 年に異なる体裁の試験の新シリーズが、7 番目の 王室天文官の ジョージ・ビドル・エアリー (George Biddell Airy) により開始した。 この試験はほゞ同じ方法で、1914 年の第一次世界大戦まで継続し、 この時点で中止された。 正式な試験は停止したが、王室海軍のためのクロノメーターの試験は停止しなかった。

海洋クロノメーターの製造業者は西ヨーロッパに密集した天文台に目を向けて、 計時装置の正確さの評価を実施しようとした。 一旦、機械式計時装置が十分な精度を発展させ、適度に正確な海上航法が可能になると、 これらの第三者の独立な評価も西ヨーロッパにおける天文台の 「クロノメーター競争」(chronometer competition) と呼ばれるものに発展した。 ヌーシャテル天文台 (Neuchâtel Observatory), ジュネーブ天文台 (Geneva Observatory), ブザンソン天文台 (Besançon Observatory), キュー天文台 (Kew Observatory), ドイツ海軍天文台ハンブルク (German Naval Observatory Hamburg) そしてグラスヒュッテ天文台 (Glashütte Observatory) は 機械式計時装置の正確さを証明した著名な天文台の実例である。 天文台の試験形態は典型的には 30 日から 50 日続き、 現代の標準 (例えば、「公式スイス・クロノメーター試験協会」 (COSC, Contrôle Officiel Suisse des Chronomètres) より、はるかにずっと厳しく困難な精密基準を含んでいた。 ムーブメント (movement, 機構部分) が天文台テストを通過したとき、 これは「天文台クロノメーター」 (observatory chronometer) として証明され、 天文台から ビュレタン・ド・マルシュ (Bulletin de Marche, 進行証明書) を受け取り、これはムーブメントの 性能を保証した。

長い航海に出発する前に、クロノメーターをチェックするために、 タイム・ボール (time ball) ―― 例えば、グリニッジの王室天文台のもの ―― を観測することは当時の船では普通のことであった。 毎日、船舶はテムズ川のグリニッジに一時的に停泊し、 天文台のボールが正確に午後 1 時に落下するのを待った。 この慣習は、その後グリニッジ平均時が国際標準として採用されたことの、 原因のわずかな一部分である。 (タイム・ボールは 1920 年頃にラジオの時報の導入で不必要になり、 ラジオの時報自身は大まかには GPS 時間 (GPS time) で取って代わられた。) 航海に出発する前に時計を合わせることに付け加え、 船のクロノメーターは海上で月や太陽の観測を実施することで定期的に正確であることをチェックした。 典型的な使用では、クロノメーターは甲板下の 雨風をしのげる場所に設置され、雨風の被害を避けた。 船乗りは、クロノメーターを使用して、 いわゆる甲板時計 (hack watch) を合わせ、これを甲板で運んで天体観測をした。 甲板時計はクロノメーターよりも正確でなく (また高価でないが)、 時刻合わせをした後の短期間 (即ち、観測をするのに十分な時間) には十分であった。

産業生産の方法は 19 世紀中頃に時計の製造に革命を起こし始めたが、 クロノメーター製造は、長期間ずっと手工業生産のままで、 英国とスイスの製造業者により支配されていた。 20 世紀始め頃に、 ユリスナルダン (Ulysse Nardin) のようなスイスの製造業者は 現代的製造方法を組み込む方向に大きく進歩し、 完全に互換性のある部品を使用した。 しかし、第二次世界大戦の始まりで始めて、 米国の ハミルトン (Hamilton Watch Company) が大量生産の工程を完成し、 これにより、 第二次世界大戦中の米国軍の部門、商船、更には他の同盟軍のために、 ハミルトン・モデル 21 (Hamilton Model 21) とモデル 22 (Model 22) のクロノメーターを何千個も製造することが可能となった。 ハミルトン 21 海洋クロノメーター (Hamilton 21 Marine Chronometer) には チェーン駆動のフュージーがあり、 秒針は 60 個の秒目盛りが記された部分盤面で 1/2 秒ずつ前進した。 ドイツでは、海洋クロノメーターは輸入されるか、外国製の重要部品を使用したが、 Drei-Pfeiler Werk Einheitschronometer (three-pillar movement unified chronometer, 三支柱ムーブメント統一クロノメーター) が ヴェンペ・クロノメーターヴェルケ社 (Wempe Chronometerwerke) と A. Lange & Söhne (A. Lange & 子息) 社の間の協力により開発され、 もっと効率の高い生産が可能になった。 正確で安い Einheitschronometer (アインハイツクロノメーター, 標準クロノメーター) は 1939 年のドイツの海軍司令 (naval command) と ドイツ航空省が駆動した新たな取り組みであった。 連続生産は 1942 年に始まった。 全ての部品はドイツで作られ、互換性があった。 第二次世界大戦の成り行きの最中に、原料が希少になった時に、必要となった修正がなされ、 製造を加速するために色々なドイツの製造業者の間で、作業が強制的に、時々自発的にわかちあった。 調和した部品を持つドイツの統一デザインのクロノメーターの製造は、 第二次世界大戦後に長期間、ドイツとソビエト連合で継続し、 ソビエト連合は元々の Einheitschronometer (標準クロノメーター) の技術図面を 没収して 1949 年にモスクワで製造ラインを設置し、 これがソビエト連合で最初の MX6 クロノメーターとなり、 ドイツ製の内部機構を含んでいた。 1952 年以後 1997 年まで、 MX6 クロノメーターで НИИ ЧАСПРОМ (NII Chasprom、ソビエト時代の時計協会) が考案した少々の変更をしたものが、 ソビエト連邦ですべて作られた部品から製造された。 ドイツの Einheitschronometer (標準クロノメーター) は究極的に 最も大量に製造された ―― 58,000 台生産された ―― 機械式海洋クロノメーター・デザインとなった。 この中で、3000 台未満が第二次世界大戦中に製造され、およそ 5000 台が戦後、東西ドイツで製造され、 およそ 50000 台がソビエト連邦と、後のソビエト以後のロシアで製造された。 Einheitschronometer (標準クロノメーター) とハミルトンの成功にもかかわらず、 古い方法で製造されたクロノメーターは機械式時計の時代中には、 市場から決して消滅しなかった。 トーマス・マーサー・クロノメーターズ (Thomas Mercer Chronometers) はこれらを製造し続けた会社の 1 つである。

第二次世界大戦中と戦後に米国で製造された ハミルトン・モデル 21 海洋クロノメーターの 内部機構	Einheitschronometer のパターン MX6 海洋クロノメーター、第二次世界大戦後 ソビエト連邦で大量生産された

船舶の海洋クロノメーターはかって製造された最も正確な持ち運び可能な機械式計時装置であり、 静的環境で、天文台の持ち運び可能でない精密振り子時計によってのみ凌駕された。 これらは六分儀と共に海上における船の位置を決定する役目を果たした。 船乗りの国はこのような精密装置の開発に豊かに投資した。 というのは海上の位置を正確に示すことは決定的な海の利益を与えたからである。 海洋クロノメーターが可能とする精度と航法の業績の精度がなければ、 王室海軍 (Royal Navy) の支配的立場と、更に進めて大英帝国 (British Empire) の支配的立場が 圧倒的には起きなかったことであろう。 戦争と植民地の征服による帝国の形成は、 英国の船舶にはクロノメーターによる信頼できる航法があり、 一方、ポルトガル, オランダそしてフランスの敵対者にはそれがなかった時期に起きた。 例えば、フランスは英国以前にインドなどで十分に定着していたが、 七年戦争 (Seven Year's War) では、海軍により敗北した。

箱に入れられた機械式海洋クロノメーター ビクトリア女王の王室ヨット「MMY ビクトリア&アルバート」 (MMY Victoria and Albert) で使用。1865 年頃製造。

海洋クロノメーターの評価と維持は 20 世紀に入っても重要と見なされた、 というのは第一次世界大戦後に、英国の王室天文台のクロノメーター部門は、 海軍がすでに所有するクロノメーターと時計の評価と採用テストに大体限定されていたからである。 1937 年に、一つの作業場が、 英国軍隊が支給するクロノメーター・腕時計の修理・調節の「時刻部門」 (Time Department) により、始めて設置された。 これらの保守活動は以前は商用作業場に外注されていた。

およそ 1960 年代以後に、機械式スプリング・デテント海洋クロノメーターは次第に、 電子工学技術とテクノロジーに基づくクロノメーターで置き換えられた。 1985 年に、 英国国防省は彼らの機械式「ハミルトン・モデル 21 海洋クロノメーター」の処分のために 入札を公開した。 米国海軍は使用中の「ハミルトン・モデル 21 海洋クロノメーター」 をロラン-C (Loran-C) 双曲線無線航法システムの バックアップとして 1988 年まで保持し、 この時、GPS グローバル航法システムが信頼できるものとして承認された。 20 世紀の終わりに機械式クロノメーターの製造は衰退し、 ほんの少しが特別な注文により、 ロシアでは「時計工場 'Kirov' (Poliot)」 (Watch Factory 'Kirov' (Poljot))、 ドイツではヴェンプ (Wempe)、 そしてイングランドではマーサー (Mercer) により製造されるようになった。

最も完全な海洋クロノメーターの国際コレクションは、ハリソンの H1 から H4 を含め、 英国ロンドンのグリニッジの王室天文台にある。

決定的な問題は海上の船が遭遇する変化する状態に影響を受けない共鳴装置 (resonator) を 見つけることであった。 バネに抑制されたバランス・ホイールは船の動きに付随する大半の問題を解決した。 不幸なことに、大半のバランス・スプリング素材の弾性は温度に相対的に変化した。 常に変化するバネの強度を補償するためにクロノメーターの大半は、 バイメタルの金属片を使用して、小さな重りを振動の中心に向けたり、離したりして、 バランスの周期を変更し、バネの変化する強度に匹敵させた。 バランス・スプリング (balance spring) の問題はニッケル・鋼合金で解決され、これは 常温で不変な弾性により エリンバー (Elinvar) と命名された。 発明者は シャルル・エドゥアール・ギヨーム (Charles Édouard Guillaume) で、 彼は冶金学の業績を認められて、1920 年の物理学のノーベル賞を勝ち得た。

クロノメーターの機械仕掛けの図式 (テキストは独語) 変化するバネの張力を一定の力に変換するフュージーに着目

エスケープメントには 2 つの目的がある。 1 つには、これは歯車列をごくわずかに前進させ、バランスの振動を記録する。 同時に、摩擦によるわずかな損失に対抗するための少量のエネルギーを供給し、 振動するバランスのモーメントを維持する。 エスケープメントはチクタク音の一部分である。 振動するバランスの自然な共振がクロノメーターの心臓の役割を果たし、クロノメーター・エスケープメントの バランスへの干渉ができる限り少なくなるようにデザインされている。 多くの一定の力と分離エスケープメント (detached escapement) の デザインがあるが、最も普通なものは、スプリング・デテント (spring detent, デテント = ツメ) と旋回軸デテント (pivoted detent) である。 このどちらでも、小さなデテント (detent) がエスケープ・ホイール (escape wheel) を固定 (lock) して、 バランスが干渉から完全に自由に旋回 (swing) する、 但し、振動の中心にある短い瞬間は別で、この時は外部の影響を最も受けにくい。 振動の中心で、バランス (balance staff) のローラー (roller) は一時的に、デテント (detent) をずらし、 エスケープ・ホイールの歯の 1 つを通過させる。 エスケープ・ホイールの歯は次にそのエネルギーをバランス (balance staff) の第二のローラー (roller) に分け与える。 エスケープ・ホイールは一方向のみに回転するため、バランス (balance) は一方向のみに衝撃を受ける。 復帰振動 (return oscillation) で、デテント (detent) の端で通過するスプリング (spring) はバランス (staff) の上の解除ローラー (unlocking roller) が、 デテント (detent) を移動させずに動くことを可能にしている。 いかなる機械式計時装置の最も弱いリンク (link) はエスケープメントの潤滑である。 油が寿命や温度と共に粘度が上がったり、 湿気あるいは蒸発を通して消散すると、バランス (balance) の動きがエスケープメントの高い摩擦により減少し、 速度が変化し、時には劇的になる。 デタント・エスケープメント (detent escapement) は潤滑が必要でないため、他のエスケープメントより強力な利点がある。 エスケープ・ホイール (escape wheel) からインパルス・ローラー (impulse roller) へのインパルスは無反発 (dead-beat) に近く、 滑り作用 (sliding action) がほとんどないため、潤滑の必要がない。 クロノメーターのエスケープ・ホイールと通過スプリング (passing spring) は典型的には金であり、 これは、この金属が真鍮と鋼よりも、低い滑り摩擦の理由からである。

Einheitschronometer 様式の海洋クロノメーター (A. Lange & Söhne, 1948) の秒針が 60 秒の印をつけた部分盤面で 天体の角度測量の最適タイミングのために 1/2 秒づつ前進。GFZ

クロノメーターは効率と正確さを増やすために、 しばしば他の革新を含む。 ルビーやサファイアのような硬い石はしばしば宝石ベアリングとして 使用され、摩擦, 及び旋回軸・エスケープメント間の摩耗を減らした。 ダイアモンドはしばしば、下方バランスの旋回軸 (lower balance staff pivot) のキャップ石 (cap stone) として使用され、 重いバランスが小さな旋回軸末端の上で何年もの間に回転することによる摩耗を防止した。 20 世紀の 3 回目の四半世紀に機械式クロノメーターの製造が終了するまで、 製造業者はボール・ベアリングとクローム・メッキした旋回軸のようなもので実験を継続した。

計時装置は通常、雨風から保護され、甲板下の ジンバル (ベアリング接続の輪の 1 セット) に吊るされた伝統的な箱の固定位置に保管された。 これにより、クロノメーターを 水平に持ち上げた位置 ("dial up" position) に孤立して保管し、 船の傾く (動揺する) 動きがバランス・ホイールのタイミング・エラーを 誘導することに対抗した。

海洋クロノメーターは常に維持動力があり、これはこれは巻き上げ中にもクロノメーターを動かし続け、 備蓄動力インディケーター (power reserve indicator) があって、巻き上げなくても、あとどれほど長時間動き続けるかを 表示した。 このような技術的条項が、機械式海洋クロノメーターの計時に 1 日当たり、0.5 秒以内の精度を与えた。

厳密に時計学上の用語で、クロノメーターの「評価」 ("rating") することが意味することは、 装置の就任前に、 1 日当たりに進んだり、遅れたりする平均の評価を観測して、 評価証明書に記録し、これを装置に付属することであった。 この毎日の割合が、実地で装置に表示される時間を補正することに使用され、正確な時間が 読み取られた。 最良に製造されたクロノメーターは、 最も精細な温度補正などを施すと、2 つの形式のエラーを表示する : (1) ランダム・エラー、と (2) 首尾一貫エラー。 装置のデザインと製造の品質は、ランダム・エラーを小さくする。 原理的には首尾一貫したエラーは調整により消去されるべきであるが、 実際には、調整を非常に正確にしても、このエラーを完全に消去することは不可能である。 従って評価の手法が使用される。 装置の就任時に、例えばオイルが濃厚 (thickening) になれば、評価も変化する。 従って、長期の遠征では装置の評価は天体観測で決定される正確な時間で、定期的にチェックされることになる。

1990 年代以来、ボートと船舶は幾つかの GNSS (Global Navigation Satellite Systems) を使用して、世界中の港、海、大洋を航行できる。 海上の GNSS 装置 (GNSS Unit) には水上で有益な機能がある。例えば、 「人が落ちた」("man overboard", MOB) 場合の機能があり、人が水に落ちた時に、直ちに場所をマークする。 これは救援活動を単純化する。 GNSS は NMEA0183 インターフェースを使用して、 船舶の自動操舵装置 (seff-steering gear) と チャートプロッター (Chartplotter) を接続することができ、 自動船舶識別装置 (AIS, Automatic Identification System) を有効化して、船舶の通行の安全を改良できる。

オメガ 4.19 MHz (高周波数クォーツ共振器) 船舶海洋クロノメーター、 1 年に±5 秒以内の自立精度、1980 年仏海軍支給、天体の角度測量の 最善タイミングのために秒針は 1/2 秒ごと進むことができる。

これらの便利な 21 世紀の技術ツールがあっても、 現代の実務の航海士は通常、衛星航法 (satellite navigation) と組み合わせて、 電動の時間源を使用する天測航法を使用する。 小さな携帯コンピュータ (small handheld computers)、 ラップトップ (laptops)、 ナビゲーション電卓 (navigational calculators)、 そして 科学電卓 (scientific calculators) でさえ、 すべての計算とデータを調べるステップを自動化することで、 現代の航海士が六分儀の視野を些細なことに縮小することができる。 単に 故障しがちな電子システムに依存せずに、 複数の独立な位置固定方法を使用することは、航海士のエラー検知の助けになる。 職業的船乗りは、なお、伝統的な水先案内と天測航法に熟練していることが要求され、 天測航法では、 正確に調整・評価され自立する、あるいは定期的に外部時報で修正するクロノメーターの 使用が要求される。 このような能力は、なお ある種の国際的な船乗りの証明書の要求事項である。 例えば、 ナビゲーション監視担当オフィサー (Officer in Charge of Navigational Watch), 船長及び一等航海士甲板オフィサー (Master and Chief Mate deck officers)、 そして、長期の私的クルージング・ヨットの予備の遠海船長 (supplements offshore yachtmasters)。

現代の海洋クロノメーターは衛星による時報と無線による時報で定期的に修正するクォーツ時計を基礎にしてもよい。 これらのクォーツ時計は時報を受信しなければ、いつでも最も正確なクォーツ時計というわけでな、く 時報は失われることも邪魔されることもある。 しかしながら、腕時計においてさえ、 1 年間に 5 秒から 20 秒以内の精度で、自立したアクォーツの内部機構がある。 少なくとも、1 つのクォーツ・クロノメーターが先端ナビゲーションのために製造され、 複数クォーツ・クリスタルを利用し、この平均値を利用してコンピューターで補正され、 GPS 時報の補正に追加されている。